第二节　应用广泛的高分子材料课件配套优秀获奖教案

第二节

应用广泛的高分子材料

[学习目标]

1.知道高分子化合物的结构特点和基本性质，知道高聚物的结构与性质的关系。

2.知道塑料、合成纤维、合成橡胶的性质和用途。

【知识回顾】

1．判断下列高聚物的单体，指出由单体合成高聚物的反应类型。

(1)合成的单体是，合成该高聚物反应类型：缩聚反应。

(2)合成的单体是

，合成该高聚物反应类型：加聚反应。

2．高分子化合物的命名

(1)天然高分子化合物习惯用专有名称，如淀粉、纤维素、天然橡胶、蛋白质、RNA、DNA等。

(2)合成高分子化合物

①由一种单体加聚所得聚合物，在单体名称前加一个“聚”字。如聚氯乙烯、聚乙烯。

②由两种单体聚合所得聚合物有两种命名法：

第一种：在两种单体前加“聚”字。

例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚己二酰己二胺。

第二种：在两种单体名称(简名)后加“树脂”二字。

如酚醛树脂(可由苯酚与甲醛合成)、脲醛树脂(可由尿素与甲醛合成)、醇酸树脂(可由丙三醇与邻苯二甲酸酐合成)，环氧树脂等。

另外，合成橡胶的名称可在单体名称后加“橡胶”二字，如异戊橡胶、乙丙橡胶、顺丁橡胶等；合成纤维的名称常用“纶”，如涤纶(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、腈纶(聚丙烯腈)、氯纶(聚氯乙烯)等。

3．当小分子连接构成高分子时，有的形成很长的链状，有的由链状结成网状。链状结构的

1

高分子材料(如聚乙烯塑料)加热时熔化，冷却后变成固体，加热后又熔化，因而具有热塑性；网状结构的高分子材料(如电木)，一经加工成型就不会受热熔化，因而具有热固性。

【学习探究】

探究点一

塑料

1．(1)按合成材料的用途和性能可分为三大类：合成高分子材料、功能高分子材料和复合材料。

(2)应用广泛的“三大合成材料”是指塑料、合成纤维和合成橡胶。

2．塑料的主要成分是高分子化合物，即合成树脂。有些塑料受热后可以熔化(如聚乙烯)，这种塑料叫热塑性塑料；有些塑料受热后不能熔化(如酚醛树脂)，这种塑料叫热固性塑料。

3．聚乙烯

合成条件

高分子链

相对分子质量

密度

4.酚醛树脂

(1)含义：是用酚类(如苯酚)和醛类(如甲醛)在酸或碱的催化作用下相互缩合而生成的高分子化合物。

(2)制备和结构：

高压聚乙烯

高温、高压，引发剂

较短

较低

较低

低压聚乙烯

低压，催化剂

较长

较高

较高

如在酸性催化下：

；

。

[归纳总结]

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

结，构成一条很长的卷曲状态的“链”

溶解性

性能

特性

常见物质

[活学活用] 1．下列说法不正确的是(

) A．高分子化合物材料一般都没有固定的熔点

B．相对分子质量大的高分子一般具有热塑性，相对分子质量小的高分子一般具有热固性

C．高聚物的聚合度一般是不确定的

D．高分子化合物的溶解一般比较缓慢

答案

B 解析

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

聚乙烯、聚氯乙烯、天然橡胶

体型高分子

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

酚醛树脂、硫化橡胶

探究点二

合成纤维、合成橡胶

1．合成纤维

(1)纤维分为天然纤维和化学纤维，化学纤维又分为人造纤维和合成纤维。棉花、羊毛、蚕丝和麻等是天然纤维；用木材等为原料，经化学加工处理的是人造纤维；用石油、天然气、煤和农副产品作原料加工制得单体，经聚合反应制得的是合成纤维。

3

(2)合成纤维的“六大纶”是指涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶和氯纶，其中被称作“人造棉花”的是维纶。

(3)涤纶是聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的商品名。写出生成涤纶的化学方程式：

2．合成橡胶

(1)橡胶的分类

丁苯橡胶通用橡胶顺丁橡胶橡胶氯丁橡胶合成橡胶聚硫橡胶：有耐油性特种橡胶硅橡胶：有耐热、耐寒性

天然橡胶



催化剂4

(2)合成橡胶

①原料：以石油、天然气为原料，以二烯烃和烯烃等为单体聚合而成。

②性能：具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或耐低温等性能。

(3)①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。反应方程式为nCH—CH

===CH―→

2

===CH2

―

123]。

②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：

CCH2CH3CHCH2和[归纳总结] 有机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)常见的有机高分子化学反应

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

4

酸甲酯；聚苯乙烯用氧化钡处理，能分解为苯乙烯。常见的高分子降解方法有：生物降解、化学降解、光降解等。

②橡胶硫化

天然橡胶()经硫化，破坏了碳碳双键，形成单硫键(—S—)或双硫键(—S—S—)，线型结构变为体型(网状)结构。

③催化裂化

塑料催化裂化得到柴油、煤油、汽油及可燃气体等。

[活学活用] 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，天然橡胶的成分是顺式聚异戊二烯，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因为__________，天然橡胶加入适量的硫进行硫化后，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。

答案

(1)天然橡胶是线型结构

线型结构

网状结构(或体型结构)

不能

(2)能

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，从而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。

理解感悟

(1)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。

(2)未经硫化的橡胶容易磨损，易溶于汽油、四氯化碳等有机溶剂，分子内有双键易发生加成反应，容易老化。硫化后，高分子链之间经交联而变成网状结构，结构稳定，不溶于有机溶剂，不易氧化，不易老化。

【学习小结】

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