1、第二节第二节 高分子材料高分子材料 第第 1 1 课时课时 通用高分子材料通用高分子材料 核心素养发展目标 1.能从微观角度了解高分子材料的分类和用途， 理解高聚物的结构与性 质的关系。2.了解合成高分子材料在生活、生产方面的巨大贡献，但也要了解高分子材料对 环境造成的不良影响。 一、塑料 1高分子材料的分类 2塑料 (1)成分 主要成分是合成树脂，辅助成分是各种加工助剂。 (2)分类 热塑性塑料：可以反复加热熔融加工，如聚乙烯、聚氯乙烯等制成的塑料。 热固性塑料： 不能加热熔融， 只能一次成型， 如用具有不同结构的酚醛树脂等制成的塑料。 (3)常见的塑料 聚乙烯 高压法聚乙烯 低压法聚乙烯
2、合成条件 较高压力、较高温度、引发剂 较低压力、 较低温度、 催化剂 高分子链的结构 含有较多支链 支链较少 高分子链 较短 较长 相对分子质量 较低 较高 密度 较低 较高 软化温度 较低 较高 用途 生产食品包装袋、薄膜、绝缘材料等 生产瓶、桶、板、管等 酚醛树脂 概念：用酚如苯酚或甲苯酚等与醛如甲 醛在酸或碱的催化下相互缩合而成的高 分子 形成 (1)塑料就是合成树脂( ) (2)塑料根据其加热能否熔融分为热塑性塑料和热固性塑料( ) (3)所有的高分子材料都有一定的弹性( ) (4)合成高分子化合物的结构有三大类：线型结构、支链型结构和网状结构( ) (5)聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂均
3、为热塑性塑料( ) (6)酚醛树脂由苯酚和甲醛通过加聚反应得到，可用作电工器材( ) (7)高压法聚乙烯属于支链型结构，可制作薄膜( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 1下列塑料只能一次性使用，不能热修补的是( ) A聚氯乙烯 B酚醛树脂 C聚乙烯 D聚苯乙烯 答案 B 解析 聚氯乙烯属于热塑性材料，可以热修补，A 错误；酚醛树脂属于热固性材料，不能热 修补，B 正确；聚乙烯属于热塑性材料，可以热修补，C 错误；聚苯乙烯属于热塑性材料， 可以热修补，D 错误。 2写出尿素(H2NCONH2)与反应得到线型聚合物的化学方程式：_ _。 答案 nH2NCONH2 (
4、n1)H2O (1)在酸性条件下， 苯酚与甲醛反应只能发生在邻位或对位， 得到线型分子； 而在碱性条件下， 甲醛过量时不仅在邻位反应还可以在对位反应，得到网状结构的分子。 (2)高分子化合物结构不同其性质不同，线型高分子与网状结构高分子性质对比如下： 线型高分子 网状结构高分子 溶解性 能缓慢溶解于适当溶剂 很难溶解，但往往有一定程度的胀大 性能 具有热塑性，无固定熔点 具有热固性，受热不熔化 特性 强度大、可拉丝、吹薄膜、绝缘性好 强度大、绝缘性好，无可塑性 二、合成纤维和合成橡胶 1合成纤维 (1)纤维的分类 纤维 天然纤维：如棉花、羊毛、蚕丝和麻等 化学纤维 再生纤维 合成纤维：锦纶、涤
5、纶、氯纶、腈纶、维纶、丙纶等 (2)合成纤维的性能 合成纤维的优点是强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、保暖等，但在吸湿性、透气性等方面 不如天然纤维。合成纤维中维纶具有较好的吸湿性，被称为“人造棉花”。 (3)常见的合成纤维 聚酯纤维涤纶 合成纤维中目前产量最大的是聚酯纤维中的涤纶。涤纶是聚对苯二甲酸乙二酯纤维的商品名 称。其合成反应为 nHOCH2CH2OH 催化剂 (2n1)H2O 。 涤纶是应用最广泛的合成纤维品种，大量用于服装与床上用品、各种装饰布料、国防军工特 殊织物以及工业用纤维制品等。 聚酰胺纤维 聚己二酰己二胺纤维(又称锦纶 66 或尼龙 66)不溶于普通溶剂，耐磨，强度高，是由
6、 H2N(CH2)6NH2和 HOOC(CH2)4COOH 合成的，其合成反应如下： nH2N(CH2)6NH2nHOOC(CH2)4COOH 催化剂 (2n1)H2O。 2合成橡胶 (1)橡胶的分类 橡胶 天然橡胶 合成橡胶 通用橡胶 丁苯橡胶 顺丁橡胶 氯丁橡胶 特种橡胶 聚硫橡胶：有耐油性 硅橡胶：有耐热、耐寒性 (2)常见的橡胶 顺丁橡胶是以 1,3-丁二烯为原料，在催化剂作用下，通过加聚反应，得到以顺式结构为主 的聚 1,3-丁二烯。化学方程式为 nCH2=CHCH=CH2 催化剂 。 天然橡胶是异戊二烯的顺式聚合物，写出异戊二烯和天然橡胶的结构简式： 和。 (1)天然纤维和合成纤维
7、均属于纤维素( ) (2)棉花、黏胶纤维、聚酯纤维均为化学纤维( ) (3)天然橡胶的成分为聚异戊二烯，它属于合成高分子材料( ) (4)顺式聚 1,3-丁二烯是线型结构，具有较好的弹性( ) (5)用带有橡胶塞的试剂瓶盛放高锰酸钾溶液( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) 1.尼龙 66 是一种重要的合成纤维，它是由己二酸和己二胺H2N(CH2)6NH2以相等的物质的量 在一定条件下聚合而成的，下列叙述中不正确的是( ) A.尼龙 66 的结构简式是 B.合成尼龙 66 的反应属于缩聚反应 C.合成尼龙 66 的基础反应为酯化反应 D.尼龙 66 的长链结构中含有肽键(CONH
8、) 答案 C 解析 己二酸和己二胺分子中含有的官能团是COOH 和NH2， 二者生成尼龙 66 的反应为 成肽反应，而不是酯化反应。 2.橡胶树是热带植物，在我国海南已大面积种植。从橡胶树的胶乳中可提取天然橡胶，天然 橡胶的成分是聚异戊二烯，其结构简式为。 试回答下列问题： (1)天然橡胶能溶于汽油的根本原因是_， 天然橡胶加入适当的硫进行硫化后，其结构由_变成_，因而硫化橡胶 _(填“能”或“不能”)溶于汽油。 (2)天然橡胶的单体是一种无色液体，将该无色液体加入溴水中，溴水_(填“能”或 “不能”)褪色。 (3)天然橡胶是顺式聚异戊二烯，杜仲胶是反式聚异戊二烯，试画出杜仲胶的结构简式： _
9、。 答案 (1)天然橡胶是线型结构 线型结构 网状结构 不能 (2)能 (3) 解析 (1)从天然橡胶成分的结构简式可知，天然橡胶为线型结构的高分子。能溶于汽油等有 机溶剂。天然橡胶硫化后，引入的硫原子可通过形成共价键，使高分子链发生交联，形成网 状结构，故硫化橡胶不能溶于汽油。 (2)天然橡胶的单体中含有两个碳碳双键，能发生加成反应，使溴水褪色。 (1)纤维与纤维素是完全不同的两个概念，纤维是指外观上是纤维状的物质，即细丝状物质， 而纤维素是一种多糖。 (2)化学纤维指的是用天然或人工合成的高分子物质经化学、机械加工而制得的纤维，包括再 生纤维和合成纤维。 (3)合成纤维与再生纤维的区别：合
10、成纤维是用石油、天然气、煤和农副产品作原料加工制得 单体，经聚合反应制成的；而再生纤维是用木材等为原料，经化学加工处理制成的。 (4)天然橡胶硫化的目的是将线型结构转化为网状结构，增强橡胶的性能，防止老化。 1下列塑料的合成，所发生的化学反应类型与另外三种不同的是( ) A聚乙烯塑料 B聚氯乙烯塑料 C酚醛树脂 D聚苯乙烯塑料 答案 C 解析 乙烯合成聚乙烯、氯乙烯合成聚氯乙烯、苯乙烯合成聚苯乙烯均属于加聚反应，苯酚 和甲醛合成酚醛树脂属于缩聚反应。 2下列生活中主要由合成纤维制造的是( ) A尼龙绳 B宣纸 C羊绒衫 D棉衬衣 答案 A 解析 制造尼龙绳的尼龙属于合成纤维；制造宣纸、羊绒衫、
11、棉衬衣的原料为天然纤维。 3下列物质中一定属于合成高分子化合物的是( ) A塑料 B纤维 C橡胶 D蛋白质 答案 A 解析 只有塑料才是由人工合成的高分子化合物，其他均存在天然和人工合成两种高分子化 合物。 4下列说法中正确的是( ) A天然纤维就是纤维素 B合成纤维的主要原料是石油、天然气、煤和农副产品 C化学纤维的原料不可以是天然纤维 D生产合成纤维的过程中发生的是物理变化 答案 B 解析 天然纤维不仅包括纤维素，还包括羊毛、蚕丝等；生产合成纤维的主要原料是石油、 天然气、煤和农副产品；在生产合成纤维过程中必包含加聚反应或缩聚反应，应属于化学变 化；化学纤维的原料可以是天然纤维，如黏胶纤维
12、就是用木材、草类等天然纤维经化学加工 制成的。 5橡胶是重要的工业原料，生胶的弹性好但强度较差，将其硫化后，强度增大但弹性减弱， 且硫化程度越高，强度越大，弹性越差。在以下橡胶制品中，你认为硫化程度最高的是( ) A气球 B医用乳胶手套 C汽车外胎 D橡皮筋 答案 C 解析 气球需要较高的弹性， 硫化程度不宜过高， 故 A 错误； 医用乳胶手套需要较高的弹性， 硫化程度不宜过高，故 B 错误；汽车外胎应具有弹性差、强度很大的特征，硫化程度较高时 符合要求，故 C 正确；橡皮筋需要较好的弹性，硫化程度不宜过高，故 D 错误。 6现有下列高聚物：A.CH2CH2，B.天然橡胶树脂，C.硫化橡胶，D.用于制备电木的酚 醛树脂，E.有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)，其中属于线型结构的是_，属于网状结构的 是_，可溶于有机溶剂的是_，加热能熔融的是_，用于制备轮胎 的是_，用于制备车窗玻璃的是_，用于制备插座、电器把手的是_。 答案 ABE CD ABE ABE C E D 解析 根据高聚物的结构特点，上述酚醛树脂和硫化橡胶为网状结构，属于体型高分子，其 他为链状结构，属于线型高分子。线型高分子能溶于有机溶剂，加热能熔融。