第二节　应用广泛的高分子材料优质教案设计

第二节应用广泛的高分子材料

●教学地位

塑料、合成纤维、合成橡胶三大合成材料在人类日常生活中应用广泛，为人们节省了大量金属材料，节约了大量的能源，同时也对环境产生了巨大影响。合成高分子材料在生活中的应用是高考命题的热点，一般以选择题形式出现。

课

标

解

读

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。

2.了解“三大合成材料”在生活中的应用。(重点) 重

点

难

点

1.以典型实例说明高分子结构对性能的影响。(难点)

●教学流程设计

课前预习安排：看教材P104－111，填写【课前自主导学】，并完成【思考交流】。

步骤1：导入新课，本课教学地位分析。

步骤2：对【思考交流】进行提问，反馈学生预习效果。

步骤3：师生互动完成【探究】

步骤4：教师通过PPT和教材P104－110的讲解研析，对“探究

有机高分子化合物的结构、性质和反应特点”中注意的问题进行总结。

步骤5：指导学生自主完成【变式训练】和【当堂双基达标】中1～5题。

步骤6：引导学生自主总结本课时主干知识，布置课下完成【课后知能检测】。⇐

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。

1．合成高分子材料的结构和性能有什么关系？

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。

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：

nHOOCCOOH＋nHOCH2CH2OHHOCOCOCH2CH2O

合成橡胶

HO＋(2n－1)H2O 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式聚1,3

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？

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

有机高分子化合物的结构、性质

丁二烯是线型结构，分子链较柔软，具有良好的弹性。顺丁橡胶是顺丁二烯与硫黄等硫化剂混炼而成的。

(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

结构

溶解性

性能

特性

常见

物质

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CH请回答下列问题：

(1)天然橡胶能溶于汽油的根本原因是CH2CCH3CH2。

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

聚乙烯、聚氯乙烯、天然橡胶

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

酚醛树脂、硫化橡胶

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

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。

【答案】

(1)天然橡胶是线型结构

线型结构

网状结构

不能

(2)能

现有下列高分子化合物，请从下列各项中选择出最恰当的选项，将代号填入下表。

(1)高分子结构示意图：

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

(2)高分子材料的主要性质特点：

A．具有热塑性

B．可溶于有机溶剂

C．不溶于有机溶剂

D．具有确定的熔点

(3)主要应用：

(a)用于制备塑料薄膜

(b)用于制备光学仪器

(c)用于制备车辆轮胎

(1) (2) (3) 硫化橡胶

CH2—CH2

CH2—C

CH3COOCH3

【解析】

(1)硫化橡胶为体型结构；聚乙烯是线型结构，无支链；有机玻璃也是线型结构，但有支链。(2)线型结构的高分子具有热塑性，可溶于有机溶剂；体型结构的高分子不具有热塑性(有的有热固性)，不溶于有机溶剂。高分子材料，不论线型结构，还是体型结构，都是混合物，没有固定的熔、沸点。(3)硫化橡胶常用于制造车辆轮胎；聚乙烯可制备塑料薄膜；有机玻璃可制造光学仪器。

【答案】

(1) (2) (3)

1．三大合成材料的名称

(1)塑料；(2)合成纤维；(3)合成橡胶。

2．有机高分子材料的2种分类方法

硫化橡胶

Ⅲ

C (c) CH2—CH2Ⅰ

A、B (a)

CH2—CCH3COOCH3

Ⅱ

A、B (b)

3．3个重要的化学反应

nOH＋nHCHOHOHCH2OH＋(n－1)H2O COCOCH2CH2OHO＋(2n－1)H2O nHOOCCOOH＋nHOCH2CH2OHHOnCH2===CH—CH===CH2CH2—CH===CH—CH2

1．下列物质不属于合成材料的是(

) A．人造纤维

B．顺丁橡胶

C．有机玻璃

D．锦纶纤维

【答案】

A 2．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．酚醛塑料

D．聚苯乙烯塑料

【答案】

C 3．下列高分子材料中，属于体型结构的是(

) A．有机玻璃

B．硫化橡胶

C．聚氯乙烯

D．聚乙烯

【答案】

B 4．(2013·西安高陵质检)下列说法正确的是(

) A．合成纤维和人造纤维统称为化学纤维

B．聚氯乙烯是热固性塑料

C．锦纶丝接近火焰时先蜷缩，燃烧时有烧焦羽毛的气味，灰烬为有光泽的硬块，能压成粉末

D．对于某些合成材料和塑料制品废弃物的处理可以倾倒到海洋中

【答案】

A 5．生活中常用的聚酯纤维(的确良)的结构简式为：

HOCOC—OCH2CH2OHO 它是由A和B两种单体缩聚而成。已知甲苯能在酸性高锰酸钾存在下氧化成苯甲酸。现要以二甲苯、乙烯为原料，经过一系列反应来合成它。

(1)在如下图所示的括号中，填入所加物质和反应类型，在方框中填入对应的有机物的结构简式：

(2)A与C发生缩聚反应的化学方程式是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

【答案】

(1)①酸性高锰酸钾溶液，氧化反应

②溴水，加成反应

③氢氧化钠溶液，取代反应

A：HOOCCOOH B：CH2BrCH2Br

C：HOCH2CH2OH (2)nHOCH2—CH2OH＋COnHOC—OHO HO1)H2OCOC—OCH2CH2OHO＋(2n－

1．下列物质中，不属于合成材料的是(

) A．塑料

B．合成纤维

C．陶瓷

D．合成橡胶

【答案】

C 2．焚烧下列物质，严重污染大气的是(

) A．聚氯乙烯

B．聚乙烯

C．聚丙烯

D．有机玻璃

【答案】

A 3．下列高聚物经简单处理可以从线型结构变成体型结构的是(

) A．B．HC．D．CH2CH—CH2—CH2OHCH2OH Cl CH3

CH2—CHC—CH2CH2—CHCl 【答案】

BC 4．丁腈橡胶CH2CHCHCH2CH2CHCN具有优良的耐油、耐高温功能，合成丁腈橡胶的原料是(

) ①CH2CH2

②CH3—C≡C—CH3

③CH2CH—CN

⑤CH3—CHCH—CH3

A．③⑥

B．②③

C．④⑤

D．①③

【答案】

D 5．下列原料或制成的产品中，若出现破损不可以进行热修补的是(

) A．聚氯乙烯凉鞋

B．电木插座

C．自行车内胎

D．聚乙烯塑料膜

【答案】

B 6．温室效应引起国际的关注，我国也积极应对，采取措施。中科院首创用CO2合成可降解塑料聚二氧化碳。下列相关说法合理的是(

) A．聚二氧化碳塑料是通过加聚反应制得的

B．聚二氧化碳塑料与干冰互为同素异形体

C．聚二氧化碳塑料的使用也会产生白色污染

D．聚二氧化碳塑料与干冰都属于纯净物

【答案】

A 7．一种有机玻璃的结构如图所示。关于它的叙述不正确的是(

) CH2CCOOCH3CH3

A．该有机玻璃是一种线型结构的高分子材料

B．该有机玻璃的化学名称为聚甲基丙烯酸甲酯

C．可用过滤方法除去CCl4中的少量该有机玻璃

D．它在一定条件下发生水解反应时，C—O键发生断裂

【答案】

C 8．橡胶是一种重要的战略物质，一般分为天然橡胶和合成橡胶两类。丁苯橡胶是合成橡胶的一种，其结构简式为：

CHCH—CH2—CH2CHCH2

下列说法正确的是(

) A．它的单体是

CHCHCH2CH2CHCH2

B．丁苯橡胶是CH2===CH—CH===CH2和

CHCH2通过缩聚反应制得的

C．装液溴或溴水的试剂瓶可用丁苯橡胶作瓶塞

D．丁苯橡胶会老化

【答案】

D 9．下列对于废弃塑料制品的处理方法中最有前景的是(

)

A．积极寻找纸等纤维类制品替代塑料

B．将废弃物焚烧

C．将废弃物填埋或倾倒于海洋中

D．将废弃物用化学方法加工成防水涂料与汽油

【答案】

D 10．(2013·丹东高二检测)食品保鲜膜按材质分为聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)等种类。PVC被广泛用于食品、蔬菜的外包装，但它对人体有潜在危害。下列有关叙述中不正确的是(

) A．PVC保鲜膜属于链状聚合物，在高温时易熔化，能溶于酒精

B．PVC的单体不能由PE的单体与氯化氢加成制得

C．鉴别PE和PVC，可将其放入试管中加热，在试管口放置一湿润的蓝色石蕊试纸，如果试纸变红，则为PVC；不变红，则为PE D．等质量的聚乙烯和乙烯分别完全燃烧，聚乙烯消耗的氧气多