【化学】3.3.2《高分子材料和复合材料》教案(苏教版选修1)

第三单元高分子材料和复合材料第2课时纤维【教学目标】1.了解纤维的分类2.了解常见纤维的组成和主要功能，体会纤维在日常生活中扮演的角色。【引言】请大家观察一下自己衣服上的标签。【提问】从这些标签上，你能获得哪些信息？【学生回答】从标签中可以了解到衣服的颜色、制作面料、里布成分、洗涤方法……【提问】从这些标签上，你知道常见的衣物制作面料、里布成分有哪些呢？【学生回答】有：棉、麻、丝、毛，涤纶、尼龙、腈纶、丙纶等。【教师活动】教师选取其中一张标签，大声读出上面的内容，并将关键内容写到黑板上“面料：涤纶66.4％，里料：涤纶100％”。【教师讲解】从这张标签中，我们了解到裁制这件衣服的主要布料成分是涤纶。我们在生活中都听说过涤纶、尼龙等服装面料，这些服装面料与化学有着密切关系。涤纶、尼龙、腈纶都是化学纤维，是现代纺织工业不可或缺的原料。下面我们将一起走进纤维的世界。【提问】P104图3-34中白皑皑的棉花是如何与可爱的绵羊联系到一起的呢？【学生回答】是纤维。【教师讲解】没错，是纤维。通常人们把长度比其直径或宽度大很多倍并具有一定柔韧性的细长物质称为纤维，其中可用来作纺织原料的又称纺织纤维。自然界赐予人类最佳的纤维有棉花、麻皮、动物毛、蚕丝等。因为这些纤维都是天然生长的，被称为天然纤维。但随着人口的增长和经济文化的发展，天然纤维已远远不能满足人们的需要。因此人们思考通过化学手段来获取更优质的纤维——化学纤维应运而生。最早出现的化学纤维是黏胶纤维，因其性能接近棉又称人造棉或人造丝。它是由木材等天然纤维，经烧碱、二硫化碳处理后纺织而成。人们把这些利用天然有机原料制造出来的纤维统称为人造纤维。相信现在很多同学身上穿的衣服有一部分就是人造纤维制品。【教师补充】但是我们的天然资源毕竟有限，随着化工科技的发展，化学纤维大家庭中又出现了另一大体系，即合成纤维。合成纤维的出现大大改变了纤维的性能和用途，那么什么是合成纤维呢？【教师讲解】合成纤维实质上就是用化学方法把小分子化合物聚合成的可以纺纱织布的一类高分子化合物。例如，丙纶，它是由丙烯CH2=CH—CH3经加聚反应后制得的。请同学们写一下这个加聚反应。【教师讲解】我们把棉、麻、丝、毛叫做天然纤维，人造棉或人造丝叫做人造纤维，涤纶、尼龙、腈纶、丙纶等叫做合成纤维，其中人造纤维和合成纤维都属于化学纤维。【投影】常见纤维化学组成主要性能天然纤维棉纤维纤维素吸水性好，易干，穿着舒适，不起静电，不耐磨蚕丝蛋白质吸水性好，手感软和，有光泽，不起静电，不起球羊毛蛋白质弹性强，隔热性、保暖性好，水洗后收缩，易起球化学纤维人造纤维纤维素（黏胶纤维）吸水性好，穿着舒适，不起静电，不耐洗，不耐穿合成纤维各种线型有机高分子（聚酰胺、聚酯、聚烯烃）强度高，耐磨，不易染色，吸湿性、透气性差【板书】植物纤维（棉、麻）——纤维素天然纤维动物纤维（羊毛、蚕丝）——蛋白质纤维化学人造纤维（黏胶纤维）纤维合成纤维（聚酯纤维等）【过渡】下面我们来比较一下各种天然纤维的不同特征。天然纤维的主要特性名称化学组成外观强度吸水性其他特性棉纤维素手感软较大好不起静电，抗皱性差，缩水率大麻纤维素手感粗硬最大好易起皱，悬垂性差丝蛋白质有光泽，细腻较大好抗皱性差，耐光性差毛蛋白质有光泽最小好抗折皱性好，保暖，水洗后收缩，不耐虫蛀，易起球，【教师讲解】接下来我们来看一下化学纤维，化学纤维分为人造纤维和合成纤维，而极大地丰富了人们的物质生活的是化学纤维中的合成纤维，合成纤维中有“六大纶”之称的是指---为氯纶、锦纶、维纶、腈纶、涤纶、丙纶（按合成的年代先后排序），其中占世界合成纤维总产量90％以上的是锦纶、涤纶、腈纶三种合成纤维。这三种合成纤维常用于衣服上，怎样鉴别它们呢？请同学们观察一下提供给大家的锦纶、涤纶、腈纶样本，比较一下它们的外貌。【学生回答】它们外观上十分相似，很难区别。【讲解】燃烧法是区别这三种合成纤维的好办法。请大家在酒精灯上点燃它们，观察它们燃烧的现象和产物。【探究实验】用镊子夹取样品分别在酒精灯上点燃，然后移至石棉网上方，让燃烧残留物、落于石棉网上，观察燃烧现象。【实验结果】1.锦纶燃烧现象：熔融燃烧，并伴随特殊的臭味。燃烧产物：硬淡棕色透明圆珠状。2.涤纶燃烧现象：蜷曲熔融，缓慢燃烧，并不时有熔化物滴下。燃烧产物：硬而黑的圆珠状（用镊子敲击、挤压）。3.腈纶燃烧现象：熔融燃烧，并伴随有熔化物滴下。燃烧产物：黑色不规则小珠，易碎（用镊子敲击、挤压）。【过渡】综合以上实验现象，同学们是否能够找出鉴别它们的依据呢？【投影】合成纤维燃烧现象锦纶燃烧有臭味，残留物为硬淡棕色透明圆珠涤纶残留物硬而黑的圆珠腈纶残留物黑色不规则小珠，易碎【教师归纳】涤纶的燃烧残留物非常坚硬，这是我们判定它的一个很好的依据。而腈纶残留物松而易碎，这是它的一个重要特征。锦纶燃烧伴随着有特殊的臭味，这是它区别于其他合成纤维的重要特征。【练习】市面上有些不法商贩用廉价的腈纶织成衣物仿冒纯羊毛衫出售，因为腈纶纤维具有独特的类似羊毛的优良特征，有“人造羊毛”之称，使人很难区别，因而商品的价格会抬升很多倍，请运用你所学的知识，分辨出腈纶和羊毛。【学生回答】（1）外观：真羊毛衫线条均匀，色泽和谐；腈纶羊毛衫的光泽或暗淡或刺眼，外观粗糙。（2）手感：真羊毛衫手感轻盈，柔软富有弹性；腈纶羊毛衫手感粗硬，发粘。（3）灰烬：把抽出的线头分别用火烧，有烧焦毛发臭味的，且灰烬多的是羊毛；熔融、形成小珠的是腈纶。【结语】随着技术的进步，纤维的种类更加丰富多彩，天然纤维又出现了绿色分支，如彩色棉、彩色动物毛等。人造纤维中出现了天丝棉、玉米纤维、牛奶纤维等。而合成纤维领域更是不断出现新的品种，像刀枪不入、火烧不着的芳纶、碳纤维，力大无比的高强度聚乙烯等。请同学们完成下列三个问题：1．什么是人造纤维？为什么说人造纤维的纤维不是人造出来的？2．什么是合成纤维？合成的一般方法有哪几类有机反应？3．为什么把“尼龙”的发明，看作为人类历史上合成纤维的里程碑？