4.2合成高分子（教案） 高二化学 （沪科版2020选择性必修3）

4.2合成高分子一、教学目标1．区分加聚反应与缩聚反应2、对单体和高分子进行相互推断3、认识聚合物结构与性质的关系二、教学重难点重点：1．区分加聚反应与缩聚反应2、对单体和高分子进行相互推断难点：对单体和高分子进行相互推断。三、教学方法实验探究法、总结归纳法、分组讨论法等四、教学过程【导入】展示材料的发展史聚合物的结构与性质【讲解】聚合物是由许多小分子单元重复连接而成的巨大分子，相对分子质量通常在104～106。同种聚合物分子的聚合度n大小并不相同。聚合物实质上是由许多链节结构相同而聚合度不同的巨大分子所组成的混合物。聚合物中巨大分子间的作用力很复杂，因此不同的聚合物具有不同的机械强度、硬度、弹性等性质。即使是同种单体形成的聚合物，由于结构差异，往往也呈现出不同的性质，可用于制造不同用途的物品。二、合成聚合物的方法【讲解】20世纪30年代，随着酚醛树脂等一批高分子化合物工业化生产的实现，新的聚合物单体不断出现，具有工业化价值的高效催化聚合方法不断产生。【展示】热塑性酚醛树脂结构式、热固性酚醛树脂的结构式【讲解】1、加成聚合反应单体分子没有失去任何原子，因此所得聚合物的链节原子组成与单体原子组成相同。【展示】聚乙烯、聚苯乙烯的合成【讲解】1,4—加成存在单双键交替结构的烯烃在发生加成反应时，除了两个双键各自进行加成外，在一定条件下两个碳碳双键还能一起断裂，又同时生成一个新的双键。【展示】1,4—加成【讲解】加聚反应单体的判断方法-收手法【生】独立完成【讲解】共聚物两种或两种以上单体共同参加聚合反应所形成的聚合物由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯组成的三元共聚物简称ABS，在物理性能上具有刚、硬、韧的特征，是目前应用最广泛的一种工程塑料。聚四氟乙烯聚四氟乙烯的商品名称为“特氟龙”，这是一种以四氟乙烯为单体聚合而成的合成高分子材料。聚四氟乙烯不易受其他化学物质腐蚀，具有耐高温的特点，是很好的绝缘体。聚四氟乙烯也是摩擦系数最低的固体之一，用以作平底锅和其他炊具的不粘涂层。国家游泳中心（“水立方”）的外立面材料所用的就是乙烯—四氟乙烯共聚物（ETFE），具有耐腐蚀性、保温性佳、自清洁能力强的特点。加聚反应单体的判断方法-一边赶法去掉[]和n，将链节中的一个键从左向右折叠，单变双，双变单，遇到碳超过4价，则断开。2、缩合聚合反应缩聚反应与加聚反应不同，在生成聚合物的同时，一般伴随有小分子（如水、卤化氢、氨等）生成。【展示】对苯二甲酸与乙二醇（HOCH2CH2OH）之间发生缩聚反应时，两种单体彼此发生酯化反应，在形成酯键的过程中释放出水分子。三、合成高分子材料【讲解】通用的合成高分子材料包括塑料、橡胶、合成纤维、涂料、黏合剂等。随着科技的进步，许多具有特殊性能和用途的新型高分子材料不断问世，它们能满足光学、电学、化学、生物学、医学等方面的要求，称为功能高分子材料。1.塑料常见的塑料有聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)。热塑性塑料受热时会软化、发生流动而变形，冷却后又会硬化并保持一定形状，这种现象可交替反复进行大多数线形或支链型聚合物具有热塑性。热固性有些高分子材料成型后内部分子链之间产生交联，形成三维的网状结构，当再次加热时就不能再变软流动。酚醛树脂等高分子具有热固性【讲解】2.橡胶天然橡胶主要成分是聚异戊二烯，未经加工的生胶通常弹性、强度等性能较差。工业上用硫对生胶进行改良处理，这个过程称为“硫化”。硫化后线性结构的橡胶分子间发生交联，从而使橡胶的弹性、强度等诸多性能都得到增强。合成橡胶通过人工方法制得，主要品种有顺丁橡胶、合成天然橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶、硅橡胶等。相较于天然橡胶，它们在耐磨性、耐热性、抗老化等方面有着独特的优势。3.合成纤维线型有机高分子化合物常见的合成纤维包括尼龙（聚酰胺纤维）、涤纶（聚酯纤维）、氨纶（聚氨酯纤维）、腈纶（聚丙烯腈纤维）、丙纶（聚丙烯纤维）、维纶（聚乙烯醇缩醛纤维）等。4.功能高分子功能高分子之所以具有特定的功能，是由于在高分子链中结合了特定的功能基团，或者与具有特定功能的其他材料进行了复合。【讲解】在具有网状结构、不溶性的高分子化合物中引入某些活性基团，可以得到具有离子交换能力的树脂。这些活性基团能够俘获水中的正离子或负离子，同时释放出H+或OH—，借助这种离子交换过程，可以实现水的纯化。在医学上，将药物活性分子与高分子载体结合后，可以控制药物活性分子在人体内的释放浓度与速度，发挥更好的疗效。【展示】塑料的回收与再利用【课堂练习】(1)结构为的