第二节　应用广泛的高分子材料优秀获奖教案

第二节应用广泛的高分子材料

学习目标及重难点 1.了解合成高分子材料(塑料、纤维、橡胶)的性质和用途。 2.了解合成高分子化合物在发展经济、提高生活质量方面的贡献。 3. 了解“三大合成材料”在生活中的应用。

难点：以典型实例说明高分子结构对性能的影响。

（一）塑料 1.通常所说的“三大合成材料”是指塑料、合成纤维、合成橡胶。 2．塑料的主要成分是合成高分子化合物即合成树脂，为了适应工农业生产和生活的各种要求，还需要在高分子材料中掺入各种加工助剂来改进其性能。 3．塑料可分为热塑性塑料和热固性塑料。合成高分子化合物的结构大致可分为三类：线型结构、支链型结构、网状结构。 4．酚醛树脂是用酚类与醛类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之间可缩合成线型结构高分子；在碱催化下，可生成网状结构的酚醛树脂。

思考交流：

1．合成高分子材料的结构和性能有什么关系？ 【提示】

结构决定性能，线型结构具有热塑性，网状(体型)结构具有热固性。 （二）合成纤维 1.纤维分为天然纤维和化学纤维化学纤维分为人造纤维和合成纤维。

2．合成纤维的“六大纶”是指涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶、氯纶，其中被称作“人造棉花”的是维纶。 3．写出生成涤纶的化学方程式： （三）合成橡胶 1.合成橡胶发展到现在已经有丁苯橡胶、顺丁橡胶、合成天然橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶等品种。橡胶的相对分子质量比塑料、合成纤维都高。 2．顺式聚1,3丁二烯是线型结构，分子链较柔软，具有良好的弹性。顺丁橡胶是顺式聚1,3丁二烯与硫黄等硫化剂混炼而成的。 2．橡胶在加工过程中要加入硫黄等硫化剂进行硫化，其目的是什么？ 【提示】

硫化剂的作用是打开橡胶分子中的双键，以—S—S—键将橡胶的线型结构连接为网状结构，得到既有弹性，又有强度的橡胶。 有机高分子化合物的结构、性质

及反应特点 【问题导思】 ①常见的有机高分子化学反应有哪些？

【提示】 (1)降解 (2)橡胶硫化 (3)催化裂化 ②盛放酸性KMnO4溶液或溴水的试剂瓶，为什么不能使用橡胶塞？ 【提示】

橡胶含有碳碳双键，易被酸性KMnO4溶液氧化，或与Br2水发生加成反应。

③聚氯乙烯塑料为线型结构，推测其具有什么性质？

【提示】

热塑性。 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，羧基易发生酯化、取代等反应。 (2)常见的有机高分子化学反应

①降解

：在一定条件下，高分子材料解聚为小分子。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。 ②橡胶硫化

：天然橡胶(CCH2CH3CHCH2)，经硫化，破坏了碳碳双键，形成单硫键(—S—)或双硫键(—S—S—)，线型变体型结构。 ③催化裂化

：石油催化裂化得柴油、煤油、汽油及可燃性气体等。

2．高分子化合物的结构与性质 线型高分子 体型(网状)高分子

结构

分子中的原子以共价键相互联结，构成

分子链与分子链之间还有许多共价键交一条很长的卷曲状态的“链” 联起来，形成三维空间的网状结构

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，有可塑性

。

常见

物质

聚乙烯、聚氯乙烯、天然橡胶

、酚醛树脂、硫化橡胶。 线型高分子为长链结构，分子链之间不存在化学键，体型高分子为网状结构，链与链之间存在化学键。

橡胶树是热带植物，在我国海南已有大面积种植。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，其结构为

请回答下列问题： (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。 【解析】

从天然橡胶成分的结构简式 CHCH2CCH3CH2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，同时链节中含有不饱和的碳碳双键能发生加成反应，使溴水褪色，当与硫进行硫化后，线型分子间通过硫原子发生交联变成网状结构，故其性质发生改变。 【答案】 (1)天然橡胶是线型结构

线型结构

网状结构

不能 (2)能

绝大多数橡胶的结构中有碳碳双键或还原性物质(如硫)，故橡胶有较强的还原性。因此，在实验室中，盛放强氧化剂的试剂瓶不能用橡胶塞。