第二节　应用广泛的高分子材料课堂实录

应用广泛的高分子材料

教学设计

教学目标

1．了解高分子化合物的结构特点和基本性质，体会聚合物的结构与性质之间的关系。

2．了解塑料、合成纤维、合成橡胶的性能和用途。

3．进一步熟练掌握高分子单体与高分子化合物之间的互推技能以及加聚、缩聚反应方程式的书写。

教学过程

一、合成材料的分类

1．合成材料的种类很多，按用途和性能可分为合成高分子材料、功能高分子材料和复合材料。

2．三大合成材料：塑料、合成纤维、合成橡胶。

二、塑料

1．塑料的分类：根据塑料加热时的表现可把塑料分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。

2．常见合成塑料

(1)聚乙烯：

性质

相对分子质量

密度

有无支链

(2)酚醛树脂

酚醛树脂是用酚类和醛类在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子化合物。

三、合成纤维

1．纤维的分类

纤维天然纤维化学纤维人造纤维合成纤维

2．六大纶：涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶、氯纶。目前产量占第一位的是涤纶。

高压聚乙烯

较小

较小

有

低压聚乙烯

较大

较大

很少

生成涤纶的化学方程式：

四、合成橡胶

合成橡胶的种类很多，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。产量占第一位的是丁苯橡胶，次之的是顺丁橡胶。

[新知探究] 一、高分子材料的分类

1．合成高分子材料

(1)按骨架结构分类：

①线型高分子；②支链型高分子；③体型高分子。

(2)按受热时的行为分类：

①热塑性高分子；②热固性高分子。

(3)按性能和用途分类：

①合成高分子材料：a.塑料；b.合成橡胶；c.合成纤维；d.黏合剂；e.高分子涂料。

②功能高分子材料：a.高分子分离膜；b.高吸水性树脂；c.导电高分子；d.医用高分子；e.液晶高分子。

③复合材料。

2．三大合成高分子材料

(1)塑料

(2)合成橡胶

(3)合成纤维

二、塑料

1．塑料的成分

塑料的主要成分是合成高分子化合物，即合成树脂，同时加入增塑剂、着色剂等。

2．塑料的分类

按塑料受热时的特征分类：

热塑性：可反复加热熔融加工，多次使用（线型结构）塑料

热固性：不能加热熔融只能一次成型（体型结构）3．两种常见的塑料

(1)聚乙烯

合成条件

分子结构类型

相对分子质量

熔融温度

密度

硬度

溶解性

用途

(2)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：

苯酚△线型高分子△体型（网状）高分子缩合反应―

―→――→酸碱甲醛在酸的催化下制取酚醛树脂的反应的化学方程式为：

高压聚乙烯

高温、高压引发剂

支链型

相对较小

相对较低

相对较小

相对较小

可溶于适当

有机溶剂

制作薄膜

低压聚乙烯

低压催化剂

线型

相对较大

相对较高

相对较大

相对较大

可溶于适当

有机溶剂

制作板、管、棒材

。

[名师点拨]

高分子化合物的结构与性质

分

类

线型结构

线型高分子

支链型结构

体型(网状)高分子

体型结构

结

分子链与分子链之间有许多共价键交联起来，形成三维空间网状结构

很难溶解，但往往有一定程度的胀大

构

分子中的原子以共价键相互连接，构成一条很长的卷曲状态的“链”

溶解

性

性能

续表

分类

线型高分子

线型结构

支链型结构

具有热塑性，无固定熔点

能缓慢溶解于适当溶剂

具有热固性，受热不熔化

体型(网状)高分子

体型结构

强度大、绝缘性好，有可塑性

酚醛树脂、硫化橡胶

特性

常见

物质

强度大、可拉丝、吹薄膜、绝缘性好

聚乙烯、聚氯乙烯、天然橡胶

[对点演练] 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：选D 塑料的主要成分是合成树脂，为了适应工农业生产和生活的各种要求，通常在高分子材料中掺入各种加工助剂来改善其性能，A项正确。塑料根据其受热特征可分为热塑性塑料和热固性塑料，酚醛树脂就是热固性塑料，B、C项正确。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，但在许多领域需用特殊塑料，D项错误。

[新知探究] 一、合成纤维

1．纤维的分类

本身含有纤维素原料如芦苇、甘蔗渣、短棉、人造纤维木材等举例：如人造丝、人造棉等化学纤维

本身不是纤维素纤维原料利用石油、天然气、煤和合成纤维农副产品作原料加工制得的单体举例：如“六大纶”等[问题讨论]

合成纤维和人造纤维都是人工合成的高分子化合物吗？

提示：天然植物纤维经化学加工所得的纤维为人造纤维，但它并非真正是“人造”的，只是将天然纤维加工改造，故又称为“再生纤维”，人造纤维不是合成高分子化合物。

2．六大纶

名称

涤纶(的确良)

结构简式

单体

天然纤维：如羊毛、棉花、蚕丝、麻等

锦纶

腈纶(人造毛)

续表

名称

维纶

丙纶

氯纶

3.注意

结构简式

H2N(CH2)5COOH CH2===CH—CN 单体

CH2===CHOH CH2===CH—CH3

CH2===CH—Cl (1)维纶被称为“人造棉花”，因其分子链上含有羟基而具有较好的吸湿性。

(2)合成纤维中目前产量占第一位的是聚酯纤维——涤纶。

二、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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、气密性以及耐油、耐高温或耐低温等性能。

[对点演练] 2．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，结构简式为天然橡胶

。

试回答下列问题：

(1)天然橡胶能溶于汽油的根本原因是______________，

天然橡胶中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，________(填“能”或“不能”)使溴水褪色。

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，能溶于适当的溶剂。天然橡胶硫化后，引入的硫原子间可形成共价键，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，能与溴水中的溴发生加成反应，使溴水褪色。

答案：(1)天然橡胶是线型结构

线型结构

网状结构

不能

(2)能