第四节 塑料、纤维和橡胶 教学设计 教案
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教学准备
1. 教学目标
知识与技能
1.知道塑料的组成和分类,了解常见塑料的化学成分、性能和用途。
2.认识纤维的分类,了解常见纤维的性质和用途。
3.认识橡胶的分类,了解橡胶材料的发展过程以及人们对有机高分子材料的改造和优化。
4.认识合成材料特别是复合材料对社会发展的重要意义。
过程与方法
了解合成材料和复合材料对生产生活的重要意义
情感态度与价值观
感受化学在生活生产中的重要地位,培养学生关注社会的意识和责任感。
2. 教学重点/难点
教学重点
1.塑料的组成和分类,用途。
2.纤维的分类,常见纤维的性质和用途。
3.橡胶的分类、发展过程以及人们对有机高分子材料的改造和优化。
教学难点
塑料、纤维和橡胶的分类,制备原料及成分
3. 教学用具
教学课件
4. 标签
教学过程
教学过程设计
一、新课引入
日常生活中我们接触到的塑料、合成纤维、黏合剂、涂料等都是合成高分子材料,简称合成材料。合成材料既是化工产品,又是化工产品重要的基础原材料,在国民经济生产和人们社会生活中扮演极其重要的角色。进入21世纪后,我国合成材料产业呈加速发展态势,目前我国化工工业已居世界领先地位,其中,
合成材料产量已居世界第2位,合成纤维产量居世界第1位。未来我国经济仍
然保持稳步增长,内需仍然在支撑商品市场的需求,电子通信、汽车、建材、
办公器材、生活用品等下游产业将拉动合成材料需求快速增长。随着社会的发
展和科技的进步,合成材料的运用越来越广泛,它们在社会生活中起了越来越
重要的作用。可以说人工合成材料的出现是材料史上的一次飞跃,推动人类社
会的进步。今天,我们将来学习合成材料的三大主要成员:塑料、合成纤维、
合成橡胶的相关知识
二、新课教学
合成材料 P61-65
1.塑料 P61-64
(1)塑料的主要成分是合成树脂,除此外还根据需要加入某些特定用途的添加剂,如能提高塑性的增塑剂,防止塑料老化的防老化剂等。
(2)热塑性——一些塑料在加热时会熔化成液体,冷却后变成固体,再加热又熔化的性质。具有长链状的线形结构的塑料具有热塑性,常见的热塑性塑料有聚
乙烯(简称PE,可用作食品的包装袋)、聚氯乙烯(简称PVC,不能用途食品包装袋)。经验规律:软而有弹性的塑料为具有热塑性。
(3)热固性——一些塑料一旦加工成型后,再加热,塑料不会熔化的性质。具有体型网状结构的塑料具有热固性,常见的热固性塑料如酚醛塑料(俗称电木)。
详见 P63-4 常见塑料的化学成分、性能和用途。
教师用力拉一下橡皮筋,然后放松,问学生观察到什么现象?(弹性),又问
为什么会具有弹性呢?硬橡皮却没有这个性质,为什么呢?
①线型结构(直链或带支链),如淀粉、纤维素、聚乙烯等。它们分子间主要是靠分子间作用力结合。其强度是化学键和分子间力的共同表现。因此相对分
子质量越大,链越长,这些作用力也越大,强度就强。这是它们不同于小分子
物质的特点。
②体型结构(网状结构),这种结构表现为链上有能够反应的官能团。高分子链之间除分子间力外,还可以产生化学键(产生交联),因而使得这类化合物
具有强度高、耐磨、不易溶解等不同于线型结构高分子的性质。
橡皮筋是橡胶中(主要成份是聚异戊二烯)加了少量3%的硫,由于交联较少,仍保留有线型结构的特点,而硬橡皮则是在橡胶中加入了30%的硫,由于交联多,因而具有了典型的网状结结构。此外如酚醛树脂也是体型结构的高分子化
合物。
纤维和橡胶P64-65
1.纤维
(1)纤维包括天然纤维(如棉花、羊毛、蚕丝和麻等)、人造纤维(由木
材等加工而成)和合成成纤维(如“六大纶”:锦纶又叫尼龙、涤纶
又叫的确良、腈纶又叫人造羊毛、维纶、氯纶和丙纶)。
(2)天然纤维的优点是吸水性和透气性好。
(3)合成纤维的优点是强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀和不怕虫蛀等,但其吸水性和透气性不好。
2.橡胶
天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯。
常见的合成橡胶有丁苯橡胶、顺丁橡胶和氯丁橡胶等。
特种橡胶有耐热和耐酸碱腐蚀的氟橡胶、耐高温和耐严寒的硅橡胶等。
复合材料 P66
1.复合材料——将两种或两种以上不同性能的材料组合起来,得到比单一材料性能更优越的材料。
在复合材料中,主要的材料作为基体,另外的材料作为增强剂。
如玻璃钢即玻璃纤维增强塑料,就是一种以高分子树脂为基体,以玻璃纤维为
增强体,经过复合工艺而制成的复合材料。通常具有耐腐蚀,抗老化,绝缘性
好等特点,在管道、造船、汽车制造等领域有广泛应用。
玻璃钢坚韧,比钢材轻得多。喷气式飞机上用它作油箱和管道,可减轻飞机的
重量。登上月球的宇航员们,他们身上背着的微型氧气瓶,也是用玻璃钢制成的。玻璃钢加工容易,不锈不烂,不需油漆。我国已广泛采用玻璃钢制造各种
小型汽艇、救生艇及游艇。节约了不少钢材。化工厂也采用酚醛树脂的玻璃钢
代替不锈钢做各种耐腐蚀设备,大大延长了设备寿俞。玻璃钢元磁性,不阻挡
电磁波通过。用它来做导弹的雷达罩,就好比给导弹戴上了一副防护眼镜,既
不阻挡雷达的“视线”,又起到防护作用。
[阅读]复合材料优点
2.优异的性能:强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀,在综合性能上超过了单一材料。
3.应用:宇宙航空工业、汽车工业、机械工业、体育用品、人类健康等方面。
科学视野:各种纤维的简单鉴别方法
识别各种纤维最简便的方法是燃烧法。根据燃烧时的现象不同和燃烧后产物形
态及烟、烟灰、味和燃烧后灰烬的性能的不同,可以区分出哪种纤维。
知识拓展:
棉纤维:易燃,燃烧速度快,有烧纸的气味,烧出灰保持原形,手触灰即散碎。
麻:燃烧快,产生黄色或蓝色火焰。燃烧时仍保持原来线形,有烧枯草的气味,灰烬少,呈浅灰色。
羊毛:近火即卷缩,烧时臭味与烧毛发同,灰缩成黑色易碎的颗粒。
丝:现象与毛相似。但烧前丝线长而细,有光泽,与毛区别。
人造纤维(黏胶纤维):易燃,燃烧速度快,有烧纸的气味,但灰烬很少。
导电性塑料:
在20世纪70年代,日本科学家白川英树等人在实验室里用乙炔气制取聚乙炔
塑料时,因偶尔加入了比实际要求量多了1000倍的催化剂,结果得到了一种银