第二节　应用广泛的高分子材料教学设计内容推荐

第二节

应用广泛的高分子材料

三维目标

知识与技能：了解塑料、合成纤维、合成橡胶的结构、性能和用途

过程与方法：学习科学的分类方法

情感、态度与价值观：通过活动课或探究性学习介绍治理“白色污染”的途径和方法，培养关注和爱护自然，树立社会责任感及环境保护意识

思维激活

纤维素、淀粉、蛋白质为天然高分子化合物，而现在使用量远比它们多的是合成高分子化合物，你能列举出常见的合成高分子化合物吗？

自学导引

合成材料按用途和性能可作如下分类：

(1)合成高分子材料(包括：塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等) （2）功能高分子材料(包括：高分子分离膜、液晶高分子、导电高分子、医用高分子、高吸水性树脂等) (3)复合材料

三大合成材料是指塑料、合成纤维、合成橡胶。

一、塑料

塑料的主要成分是合成高分子化合物，即合成树脂。在塑料的组成中除了合成树脂外，还有根据需要加入的具有某些特定用途的加工助剂以改进其性能。如提高柔韧性的增塑剂，改进耐热性的热稳定剂，防止塑料老化的防老化剂，赋予塑料颜色的着色剂等。

塑料的分类如下所示

热塑性：以热塑性树脂为基本成分，受热软化，可以反复塑制，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等

热固性：以热固性树脂为基本成分，加工成型以后变为不熔状态，如酚醛树脂、脲醛塑料等

1．聚乙烯

聚乙烯具有极其广泛的用途，有高压聚乙烯和低压聚乙烯之分。高压聚乙烯

是在150～300 MPa、170～200 ℃的温度下，并在引发剂作用下使乙烯发生加成聚合反应，得到的聚乙烯相对分子质量较低，密度也低(0.91～0.93 g·m－3)，主链上带有长短不一的支链，熔融温度为105～115 ℃，称为低密度聚乙烯(LDPE)。低压聚乙烯是在较低压强下，在催化剂的作用下使乙烯发生加成聚合反应，生成的聚乙烯相对分子质量较高(≥50万)，密度也较高(0.94～0.96 g·cm－3)，熔融温度为131～137 ℃，称为高密度聚乙烯(HDPE)。

高压聚乙烯一般用做薄膜，可做食品包装袋等；低压聚乙烯较硬(填“软”或“硬”)，可以做瓶、桶、板、管与棒材等。

2．酚醛树脂

酚醛树脂是酚类(如苯酚)与醛类(如甲醛)在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子化合物。在酸催化下，等物质的量的苯酚与甲醛反应，苯酚邻位或对位上的氢原子与甲醛的羰基加成生成羟甲基苯酚，然后羟甲基苯酚之间相互脱水缩合成线型结构高分子：

在碱催化下，等物质的量的甲醛与苯酚或过量的甲醛与苯酚反应，生成羟甲基苯酚、二羟甲基苯酚、三羟甲基苯酚等，然后加热继续反应，可以生成网状结构的酚醛树脂。

二、合成纤维

1．纤维分类

2．常见的合成纤维

(1)涤纶(的确良)：聚对苯二甲酸乙二酯(聚酯纤维的一种) (2)锦纶(锦纶－6、尼龙－6、聚酰胺－6)：聚己内酰胺(聚酰胺纤维的一种) (3)腈纶(人造毛)：聚丙烯腈

(4)维纶：聚乙烯醇缩甲醛

(5)丙纶：聚丙烯

(6)氯纶：聚氯乙烯

三、合成橡胶

1．橡胶的分类

2．常见的合成橡胶

(1)丁苯橡胶：

(2)顺丁橡胶：

(3)氯丁橡胶

(4)丁腈橡胶

(5)丁基橡胶

(6)硅橡胶

(7)聚硫橡胶

3．合成橡胶的性能

合成橡胶的性能不如天然橡胶，但其具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或耐低温等性能。

名师解惑

有机高分子反应及有机高分子化合物的结构与性质

1．高分子化学反应的特点

(1)与结构的关系

结构决定性质，高分子的化学反应主要取决于结构特点、官能团与基团

之间的影响。如碳碳双键易氧化和加成，酯基易水解、醇解，羧基易发生酯化、取代等反应。

(2)常见的有机高分子反应

①降解：在一定条件下，高分子材料降解为小分子。如有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)热解为甲基丙烯酸甲酯；聚苯乙烯用氧化钡处理，能分解为苯乙烯。生物降解塑料，化学降解塑料，光降解塑料等。

②橡胶硫化

③催化裂化

2．高分子化合物的结构与性质

线型高分子：分子中的原子以共价键相互联结,构成一条很长的卷曲

状态的“链”，能缓慢溶解于适当溶剂，具有热塑性，无固定熔点，强度大、可拉丝、吹薄膜、绝缘性好

体型(网状)高分子：分子链与分子链之间还有许多共价键交联起来，

形成三维空间的网状结构，很难溶解，但往往有一定程度的胀大，具有热固性，受热不熔化，强度大、绝缘性好、有可塑性

典例导析

知识点1：基础知识考查

例1

下列说法中正确的是(

) A．只有热塑性高分子材料才可能是塑料

B．用于包装食品的塑料通常是聚氯乙烯

C．有机玻璃是一种透明的塑料制品

D．塑料在自然环境下易分解，不会造成“白色污染”

解析：塑料有的是热塑性的，有的是热固性的，故A项错误；聚氯乙烯薄膜中含有的增塑剂对健康有不良影响，不能用来包装食品，用于包装食品的塑料薄膜是聚乙烯，故B项错误；有机玻璃是一种透明的塑料制品，我们所说的“白色污染”指的就是塑料制品造成的污染，故C项正确，D项错误。

答案：C 跟踪练习

1、下列有关塑料的说法中不正确的是(

)

A．塑料的主要成分是合成树脂

B．热塑性塑料可以反复加工，多次使用

C．酚醛树脂可制热固性塑料

D．通用塑料可以在任何领域中通用

解析：本题考查塑料的有关知识，只要我们了解塑料的成分、品种、性能和用途，本题就容易解决。通用塑料指价格低、产量大、用途广泛的塑料，在日常生活中通用性强，但在许多领域须用特殊塑料。

答案：D 知识点2：高分子材料的应用及环境保护

例2焚烧下列物质，严重污染大气的是(

) A．

聚乙烯

B．聚氯乙烯

C．聚丙烯腈

D．有机玻璃

解析：烃与烃的含氧衍生物完全燃烧只生成CO2和H2O，不会污染空气；烃的含氮衍生物完全燃烧生成CO2、H2O和N2，不会污染空气；烃的含氯(卤)衍生物完全燃烧生成CO2、H2O和HCl(HX)，HCl(HX)会污染空气。聚乙烯中只有碳、氢两种元素，聚氯乙烯中含碳、氢、氯三种元素，聚丙烯腈中含碳、氢、氮三种元素，有机玻璃中含碳、氢、氧三种元素。

答案：B 跟踪练习2、当前，我国亟待解决的“白色污染”通常是指(

) A．冶炼厂的白色烟尘

B．石灰窑的白色粉尘

C．聚乙烯的塑料垃圾

D．白色建筑材料

答案：C