第二节　应用广泛的高分子材料教学设计模板

第二节

应用广泛的高分子材料

第1课时

塑料

目标要求

1.了解有机合成材料的分类。2.能从成键原理上理解塑料的结构与性质。

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________________、__________________和复合材料。

2．三大合成材料：______、合成纤维、____________。

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________和______塑料两大类。

2．常见合成材料

(1)聚乙烯

性质

高压聚乙烯

低压聚乙烯

相对分子质量

密度

有无支链

很少

生成条件

高压、催化剂

低压、催化剂

(2)酚醛树脂

①概念：酚醛树脂是用______与______在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子化合物。

②形成：在酸催化下，等物质的量的甲醛和苯酚反应形成______结构高分子。

其反应为：

_______________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

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______结构的酚醛树脂。

知识点1

合成材料的分类

1．下列物质一定不是天然高分子的是(

) A．塑料

B．蛋白质

C．淀粉

D．纤维素

2．我们通常所说的三大合成材料是指(

) ①光导纤维

②塑料

③合成氨

④高温结构陶瓷⑤合成纤维

⑥涂料

⑦合成洗涤剂

⑧合成橡胶⑨黏合剂

⑩硅酸盐材料

A．②⑤⑧

B．①⑦⑩

C．④③⑨

D．①④⑩

知识点2

塑料的结构和性质

3．下列有关塑料的说法不正确的是(

) 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

4．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

1

C．自行车内胎

D．聚乙烯塑料膜

5．问题：(1)1 mol丙酮酸()在镍催化剂作用下加1 mol氢气转变成乳酸，乳酸的结构简式是

________________________________________________________________________。

(2)与乳酸具有相同官能团的乳酸的同分异构体A在酸性条件下，加热失水生成B，由A生成B的化学反应方程式是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

B的甲酯可以聚合，聚合物的结构简式是

________________________________________________________________________ __________________________。

练基础落实

1．下列化合物属于塑料的是(

) A．有机玻璃

B．锦纶

C．轮胎

D．白明胶

2．塑料的主要成分是(

) A．纤维素

B．合成树脂

C．人造纤维

D．棉花

3．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。PVC广泛用于食品、蔬菜外包装，它对人体有潜在危害。下列有关叙述不正确的是(

) 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单体可由PE的单体与氯化氢加成制得

C．PVC的结构简式为，PVDC的结构简式为

D．等质量的聚乙烯和乙烯完全燃烧消耗的氧气相等

4．酚醛树脂可用苯酚和甲醛反应制得。实验室制备酚醛树脂时，在酸性条件下，苯酚过量时制得的酚醛树脂若不易取出时，则可趁热时加入一些乙醇来取出树脂；在碱性条件下，苯酚过量时，若酚醛树脂不易取出，用加热或加溶剂的方法都很难将树脂取出。在上述两种情况下，下列有关叙述正确的是(

) A．酸性条件制得的是线型酚醛树脂，碱性条件制得的是网状结构酚醛树脂

B．酸性条件制得的是体型酚醛树脂，碱性条件制得的是线型酚醛树脂

C．两种条件下制得的都是线型酚醛树脂

D．两种条件下制得的都是网状结构酚醛树脂

练方法技巧

寻找高聚物的单体

5．线型弹性材料“丁苯吡橡胶”的结构简式如下：

2

其单体正确的组合是(

)

A．②③⑥

B．②③⑤

C．①②⑥

D．②④⑥

6．有下列几种高分子化合物

A．③⑤

B．③④⑤

C．①③⑤

D．①③④⑤

3

练综合拓展

7．有机玻璃是一种重要的塑料，有机玻璃的单体A(C5H8O2)不溶于水并可以发生以下变化：

请回答：

(1)选择编号填写反应类型①________________，②________________。

a．氧化反应

b．还原反应

c．加成反应

d．消去反应

e．取代反应

f．水解反应

(2)B分子中含有的官能团是______，______。

(3)若C的一氯代物D有两种，则C的结构简式是

________________________________________________________________________。(4)反应①的化学方程式是

________________________________________________________________________。________________________________________________________________________ (5)有机玻璃的结构简式是

________________________________________________________________________。

4

第2课时

合成纤维

合成橡胶

目标要求

1.了解合成纤维、合成橡胶的结构与性质。2.了解高分子化合物的用途。

一、合成纤维

1．分类

(1)纤维的分类。

2．人造纤维

用含纤维素的原料(利用天然纤维)如芦苇、甘蔗渣、短棉、木材等经化学加工和纺织而制成的纤维。它是利用原料________而制得的纤维。

3．合成纤维

利用石油、天然气、煤和农副产品为原料制成______，再经________而制成的纤维。其原料本身______纤维。

合成纤维的优点是________、________、________、________、________，但在________、________等方面不如天然纤维。

合成纤维中，维纶(聚乙烯醇)具有较好的吸湿性，被称为“________”，是因为其分子中含有________。

合成纤维中目前产量占第一位的是聚酯纤维——______，涤纶是聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的商品名。

二、橡胶

1．合成橡胶

(1)合成：如顺丁橡胶是以______________为原料经聚合得到以顺式结构为主的______________，其结构简式为________________，然后再与硫磺等硫化剂混炼而成的。

(2)性能：具有________、________、耐燃性、耐油性、________或________等性能。

2．天然橡胶

结构简式为

________________________________________________________________________，

其单体为

________________________________________________________________________。

知识点1

合成纤维

1．下列说法正确的是(

) A．利用石油作原料制得的纤维是人造纤维

B．天然纤维是不能再被加工处理的

C．合成纤维、人造纤维和天然纤维统称为化学纤维

D．煤和农副产品也可经过处理制得合成纤维

2．耐纶是一种重要的合成纤维，用它可制取具有光泽、耐拉和耐化学腐蚀的人造丝和人造5

毛，下面是高聚物耐纶分子的一部分：

(1)合成耐纶的单体有________种。

(2)具有碱性的单体的结构简式为____________。

(3)合成耐纶的反应称为________反应。

知识点2

合成橡胶

3．橡胶属于重要的工业原料。它是一种有机高分子化合物，具有良好的弹性，但强度较差。为了增加某些橡胶制品的强度，加工时往往需进行硫化处理，即将橡胶原料与硫磺在一定条件下反应。橡胶制品硫化程度越高，强度越大，弹性越差。下列橡胶制品中，加工时硫化程度较高的是(

) A．橡皮筋

B．汽车外胎

C．普通气球

D．医用乳胶手套

4．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。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。

练基础落实

1．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卷缩，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

2．奥运吉祥物福娃外材料为纯羊毛线，内充物为无毒的聚酯纤维

()，下列说法正确的是(

) A．羊毛与聚酯纤维的化学成分相同

B．聚酯纤维和羊毛在一定条件下均能水解

C．纯羊毛为纯净物

D．羊毛与聚酯纤维不能用燃烧的方法区别

3．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A．它的单体是

，下列说法正确的是(

)

6

B．丁苯橡胶是CH2===CH—CH===CH2和

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

4．硅橡胶是一种新型橡胶，它是由二甲基二氯硅烷经过两种类型的反应而形成的高分子化合物：

，

则这两种反应为(

) A．消去，加聚

B．氧化，聚合

C．水解，加聚

D．水解，缩聚

5．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．①②

B．②③

C．②④

D．③④

6．下列合成高分子化合物的反应式和反应类型都正确的是(

) D．nCH2===CH2＋nCH2===CH—CH3――→

一定条件

；

练综合拓展

7．卤代烃是有机物合成的魔术师，卤代烃中卤素原子很易与活泼金属阳离子结合，发生取代反应，如

7

R—X＋NaCN――→R—CN＋NaX；

R—X＋2Na＋X—R′――→R—R′＋2NaX。

G是能导电的聚合物。根据下列各物质的转化关系回答：

乙醇溶液乙醇(1)A的分子式为________，E的结构简式为________________。

(2)写出B→D的化学方程式：

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)写出C2H3Cl→C的化学方程式：

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(4)写出A→G的化学方程式：

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

8．合成纤维中目前产量占第一位的是聚酯纤维——涤纶，下面是合成涤纶的流程图：

回答下列问题：

(1)写出中间产物的结构简式：A________________，B__________________，

C____________________。

(2)写出下列反应所需的试剂：②______________，③____________，⑤______________，⑦________。

(3)反应过程中的7步反应中，属于取代反应的有______，属于氧化反应的有________，属于加成反应的有________。

(4)写出合成“涤沦”最后一步反应的化学反应方程式：

________________________________________________________________________。

9.下面分别是三种高分子材料:①聚乙烯,②有机玻璃(结构简式为胶。它们的微观结构示意图为: ),③硫化橡

则A是

,B是

,C是

。

8

第五章

进入合成有机高分子化合物的时代

第一节

合成高分子化合物的基本方法

目标要求

1.知道高分子化合物和低分子化合物的区别。2.理解加聚反应和缩聚反应的原理和异同。3.会书写高分子化合物的结构简式，会分析高分子化合物的单体。

一、有机高分子化合物

1．有机高分子化合物与低分子有机物的区别

有机高分子化合物

低分子有机物

相对分子质量

高达__________ 1 000以下

相对分子质量的数值

平均值

分子的基本本结构

若干重复结构单元组成

单一分子结构

性质

物理、化学性质有________ 2.高分子化合物的结构

(1)结构特点：它们是由若干个重复结构单元组成的。如聚乙烯写作____________。

(2)链节：高分子化合物中______________、____________________，也称重复结构单元。

(3)聚合度：高分子链中含有______的数目。

(4)单体：能够进行聚合反应形成高分子化合物的____________。

例如：的链节为____________，聚合度为______，单体是

____________。

二、合成高分子化合物的基本反应类型

1．加成聚合反应(加聚反应) (1)概念：由含有________的化合物分子以________的形式结合成高分子化合物的反应。

(2)加聚反应方程式的书写

①乙烯的加聚：

nCH2===CH2――→______________；

②1,3-丁二烯的加聚：

nCH2===CH—CH===CH2――→______________。

2．缩合聚合反应(缩聚反应) (1)概念

有机小分子单体间反应生成高分子化合物，同时产生________的反应。

(2)类型

①羟基酸缩聚

如HOCH2COOH的缩聚：

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

②醇与酸缩聚

如乙二酸与乙二醇的缩聚：

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

催化剂催化剂

知识点1

有机高分子化合物

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1．下列不属于高分子化合物的是(

) A．蛋白质

B．淀粉

C．硝化纤维

D．油脂

2．下列对聚丙烯的描述错误的是(

) A．聚丙烯的分子长链是由C—C键连接而成的

B．聚丙烯的分子长链上有支链

C．聚丙烯每个链节主链上有2个碳原子

D．聚丙烯能使溴水褪色

知识点2

合成高分子化合物的方法

3．下列高分子化合物的合成，所发生的化学反应类型与另外三种不同的是(

) A．聚乙烯

B．聚甲基丙烯酸甲酯

C．聚乳酸

D．聚苯乙烯

4．下列有机物或有机物组合，不能发生聚合反应的是(

)

5．写出下列高分子化合物的单体，并注明反应类型。

(1)单体为

________________________________________________________________________，反应类型为________。

(2)单体为

________________________________________________________________________ ______________________，反应类型为________。

(3)

单体为

________________________________________________________________________，

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反应类型为________。

(4)涤纶

单体是________________________，反应类型为________。

练基础落实

1．下列关于乙烯和聚乙烯的叙述中正确的是(

) A．二者都能使溴水褪色，性质相似

B．二者互为同系物

C．二者最简式相同

D．二者分子组成相同

2．某高分子化合物的部分结构如下：

下列说法正确的是(

) A．聚合物的链节是

B．聚合物的分子式是C3H3Cl3

C．合成该聚合物的单体是CHCl===CHCl D．若n表示聚合度，则其相对分子质量为145.5n

3．下列工业生产过程中，属于应用缩聚反应制取高聚物的是(

A．单体CH2===CH2制高聚物

B．单体与CH2===CH—CH===CH2制高聚物

C．单体CH2===CH—CH3制高聚物

D．单体HOCH2CH2OH与制高聚物

4．下列物质能够自身聚合成高分子化合物的是(

)

)

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练方法技巧

寻找高分子化合物的单体

5．合成结构简式为

的高聚物，其单体应是(

) ①苯乙烯

②丁烯

③1,3-丁二烯

④丙炔

⑤苯丙烯

A．①②

B．④⑤

C．③⑤

D．①③

练综合拓展

6．感光性高分子也称为“光敏性高分子”，是一种在彩电荧光屏及大规模集成电路制造中应用较广的新型高分子材料。其结构简式为

回答下列问题：

(1)已知它是由两种单体经酯化后聚合而成的，试推断这两种单体的结构简式______________________、______________。

(2)写出在(1)中由两种单体合成高聚物的化学反应方程式：

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)对此高聚物的性质判断不正确的是(

) A．在酸性条件下可以发生水解

B．此高聚物不能使溴水褪色

C．此高聚物可以使酸性KMnO4溶液褪色

D．此高聚物可与液溴发生取代反应

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第三节

功能高分子材料

目标要求

1.了解新型高分子材料的组成和性能。2.了解复合材料的组成和性能。

一、功能高分子材料

1．分类

(1)新型________的高分子材料。

(2)特殊功能材料，即在合成高分子的__________上引入某种__________，使其显示出在光、电、磁、声、热、化学、生物、医学等方面的特殊性能。

2．高吸水性树脂

(1)合成方法

①对____________等天然吸水材料进行改性，在它们的高分子链上再接上含__________的支链，以提高它们的吸水能力。

②以带有______________的化合物为单体，均聚或两种单体共聚得到亲水性高聚物。

(2)性能：可吸收几百至几千倍于自重的水，同时__________能力强，还能耐一定的______作用。

(3)应用

干旱地区用于农业、林业、植树造林时抗旱保水，改良土壤，改造沙漠。

二、复合材料

1．复合材料

是指两种或两种以上材料组合成的一种________。其中一种材料作为____，其他材料作为增强剂。

2．复合材料的性能

具有________、________、________、________等优异性能，在综合性能上超过了单一材料。

3．应用

宇宙航空工业、汽车工业、机械工业、体育用品、人类健康等方面。

知识点1

功能高分子材料

1．新科技革命的三大支柱通常是指(

) ①能源

②交通

③通信

④材料

⑤信息工程

A．①②③

B．①③⑤

C．②③⑤

D．①④⑤

2．下列材料中：①高分子膜；②生物高分子材料；③隐身材料；④液晶高分子材料；⑤光敏高分子材料；⑥智能高分子材料。属于功能高分子材料的是(

) A．只有①②⑤

B．只有②④⑤⑥

C．只有③④⑤

D．①②③④⑤⑥

3．角膜接触镜俗称隐形眼镜，其性能要有良好的透气性和亲水性，目前大量使用的软性隐形眼镜常用材料是(

) 13

4．化合物被涂在手术伤口表面，在数秒钟内发生固化(加聚)并起黏结作用以代替通常的缝合，形成一种性能优良的功能高分子材料。写出该化合物固化时的化学反应方程式_________________________________ ________________________________________________________________________。

知识点2

复合材料

5．复合材料的优点是(

) ①强度高

②质量轻

③耐高温

④耐腐蚀

A．仅①④

B．仅②③

C．除③外

D．①②③④

6．复合材料的使用使导弹的射程有了很大的提高，其主要原因在于(

) A．复合材料的使用可以使导弹能承受超高温的变化

B．复合材料的使用可以使导弹的质量减轻

C．复合材料的使用可以使导弹能承受超高强度的变化

D．复合材料的使用可以使导弹能承受温度的剧烈变化

练基础落实

1．下列材料中属于功能高分子材料的是(

) ①有机玻璃

②合成橡胶

③高分子分离膜

④生物高分子材料

⑤隐身材料

⑥液晶高分子材料

⑦光敏高分子材料

⑧智能高分子材料

A．只有①③④⑥⑧

B．只有②④⑥⑦⑧

C．只有②④⑥⑦⑧

D．只有③④⑤⑥⑦⑧

2．高分子分离膜可以让某些物质有选择地通过而将物质分离，下列应用不属于高分子分离膜的应用范围的是(

) A．分离工业废水，回收废液中的有用成分

B．将化学能转换成电能，将热能转换成电能

C．食品工业中，浓缩天然果汁、乳制品加工和酿酒

D．海水淡化

3．下列说法错误的是(

) A．玻璃钢是以玻璃纤维作为增强体、合成树脂作基体的复合材料

B．飞机机身的复合材料大多是以金属为增强体、纤维为基体的复合材料

C．制造网球拍用的复合材料是在合成树脂的基体中加入了碳纤维作增强剂

D．航天飞机机身上使用的隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成的材料制成的

4．用高分子塑料骨钉取代钛合金骨钉是医学上的一项新技术，这种塑料骨钉不仅具有相当

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的强度，而且可在人体内水解，使骨科病人免遭拔钉的痛苦。合成这种塑料骨钉的原料能与强碱溶液反应，也能在浓硫酸条件下形成环酯。则合成这种塑料骨钉的原料是(

) A．CH2===CH—CH2Cl B．CH2===CH—COOH C．CH3—CH(OH)—COOH D．H2N—CH2—COOH 5．宇航员在升空、返回或遇到紧急情况时，必须穿上10千克重的舱内航天服，“神七”宇航员所穿舱内航天服是由我国科学家近年来研制的新型“连续纤维增韧”航空材料做成，其主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成的，下列相关叙述错误的是(

) A．它耐高温、抗氧化

B．它比钢铁轻、硬，但质地较脆

C．它没有固定熔点

D．它是一种新型无机非金属材料

6．“喷水溶液法”是日本科学家最近研制出的一种使沙漠变绿洲的技术，它是先在沙漠中喷洒一定量的聚丙烯酸酯水溶液，水溶液中的高分子与沙土粒子相结合，在地表下30 cm～50 cm处形成一个厚0.5 cm的隔水层，既能阻止地下的盐分上升，又有拦截、蓄积雨水的作用。下列对聚丙烯酸酯的说法不正确的是(

) A．它的单体的结构简式为

B．它在一定条件下能发生加成反应

C．它在一定条件下能发生水解反应

D．它没有固定的熔沸点

7．在某些塑料(如聚乙炔等)中加入强氧化剂或还原剂后，它们的导电性能大大提高，因为这些塑料具有金属的一般特性，所以人们称之为“人造金属”，下列对“人造金属”的说法正确的是(

) A．“人造金属”和普通金属的制取方法不同，但原料相同

B．强氧化剂或还原剂是制取“人造金属”的重要材料

C．“人造金属”能够导电传热，所以有金属光泽

D．“人造金属”具有金属的一般特性，所以它们属于金属

练综合拓展

8．医用化学杂志曾报道，有一种功能高分子材料为聚乙交酯纤维材料C，用这种功能高分子材料制成的手术缝合线比天然高分子材料的肠线好。它的合成过程如图：

(B：是A合成C的中间体，它是由两分子A脱去两分子水形成的) (1)写出A、C的结构简式：A____________________，C______________________。

(2)写出由A制取B的化学方程式：

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)医用高分子材料应具备哪些特性：

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

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9．使用有机材料制成的薄膜，给环境造成的“白色污染”后果十分严重。我国最近研制成功的一种可降解塑料，其链节结构如下：

该塑料有良好的生物适应性和分解性，能自然腐烂分解。试回答下列问题：

(1)这种可降解塑料的A、B、C链节所对应的三种单体依次是

a.________________________________________________________________________，

b．________________________________________________________________________，

c．________________________________________________________________________。

(2)可降解塑料在自然界可通过__________(填反应类型)反应分解为a、b、c三种小分子有机物。

(3)单体a和c各1 mol在浓硫酸存在和加热条件下，可生成含有六元环的环状化合物，写出有关反应的化学方程式：

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(4)单体b在浓H2SO4加热条件下可发生消去反应生成不饱和羧酸，此不饱和羧酸的结构简式是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

此不饱和羧酸属于链状羧酸的同分异构体还有________种。

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