第二节　应用广泛的高分子材料名师教学实录

第二节

应用广泛的高分子材料

1．了解高分子化合物的结构特点和基本性质，体会高聚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。(重点) 3．进一步熟练掌握高分子单体与高分子之间的互推技能、加聚、缩聚反应方程式的书写。(难点)

高分子材料的分类塑料

[基础·初探] 1．高分子材料的分类

高

分

子

材

料

2．高分子材料的结构和性质

线型高分子

体型(网状)高分子

分子中的原子以共价键相互联分子链与分子链之间还有许多结构

结，构成一条很长的卷曲状态的共价键交联起来，形成三维空“链”

溶解性

性能

特性

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

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

常见物质

聚乙烯、聚氯乙烯、天然橡胶

3．塑料

(1)成分

塑料的主要成分是合成高分子化合物即合成树脂。

(2)分类

(3)几种常见的塑料

名称

结构简式

单体

性能

机械强度好、电绝聚乙烯

CH2—CH2

CH2===CH2

缘性好、耐化学腐蚀、质轻、无毒、耐油性差、易老化

聚氯乙烯

用途

饮料纸盒涂层、导线绝缘层、薄膜、包装桶等

机械强度好、电绝排水管、凉鞋、雨CH2===CHCl 缘性好、耐化学腐衣、化工厂容器贮蚀、耐水、有毒

绝缘性好、耐热、抗酸

透光性好、质轻、耐水、耐酸、耐碱、

(4)聚乙烯

合成条件

高压聚乙烯

150 MPa～300 MPa,170 ℃～

200 ℃，引发剂

低压聚乙烯

低压，催化剂

抗霉、易加工、耐磨性较差

槽

可作电工器材、汽车部件、涂料、日常用品等

可制飞机、汽车用玻璃、光学仪器、医疗器械等

酚醛

塑料

有机玻璃

高分子链

相对分子质量

密度

较短

较低

较低

[题组·冲关] 较长

较高

较高

1．关于塑料的说法中，正确的是(

) A．聚乙烯塑料的单体是乙烯，所以聚乙烯塑料是纯净物

B．塑料不都是经过人工合成制成的

C．酚醛树脂塑料可以用作绝缘和隔热材料

D．只有热塑性高分子材料才可能是塑料

【解析】

A项，塑料属于高分子材料，属于混合物；B项，塑料属于合成高分子材料，均经过人工合成制成；D项，塑料有热塑型和热固型两种。

【答案】

C 2．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的化学式为CH2CHCl，PVDC的化学式为CH2CCl2

D．等质量的聚乙烯和乙烯完全燃烧消耗的氧气相等

【解析】

聚氯乙烯(PVC)的单体是CH2===CHCl，可以由乙炔和氯化氢加成制得，而不能由聚乙烯(PE)的单体CH2===CH2和HCl加成制得，B项错误。

【答案】

B 3．聚乙烯的结构为CH2—CH2，试回答下列问题：

(1)聚乙烯制成塑料可以反复加热熔融加工，是________塑料。

(2)从制造条件上聚乙烯可分为________和________。

(3)________十分柔软，可用作薄膜，________较硬一些，可用作瓶、桶、板、棒材等。

【答案】

(1)热塑型

(2)低压聚乙烯

高压聚乙烯

(3)高压聚乙烯

低压

聚乙烯

合成纤维合成橡胶

[基础·初探] 1．合成纤维

(1)分类

(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

2．合成橡胶

(1)橡胶分类

(2)合成橡胶

①原料：以石油、天然气中的二烯烃和烯烃为原料。

②性能：具有高弹性、绝缘性、气密性、耐高温或耐低温等性能。

(3)几种常见的合成橡胶

名称

单体

结构简式

顺丁橡胶

CH2===CH—CH===CH2

CH2===CH—CH===CH2、

CH2—CH===CH—CH2

丁苯橡胶

(SBR)

氯丁橡胶

(CBR) 3.天然橡胶

结构简式：，其单体为

；天然橡胶为线型高分子化合物，分子中含有碳碳双键，易发生氧化反应。

[题组·冲关] 题组1

合成纤维

1．天然纤维的吸湿性优于合成纤维，合成纤维中吸湿性较好的是(

)

A．聚酰胺纤维(锦纶) B．聚酯纤维(涤纶) C．聚乙烯醇缩甲醛纤维(维纶) D．聚氯乙烯纤维(氯纶) 【解析】

聚乙烯醇缩甲醛纤维(维纶)分子结构中含有吸水性强的基团——羟基，故吸湿性较好。

【答案】

C

2．尼龙-88是一种重要的合成纤维，它是由辛二酸和辛二胺[H2N—(CH2)8—NH2]以相等的物质的量在一定条件下聚合而成的，下列叙述中不正确的是(

) A．尼龙-88的结构简式是：

B．合成尼龙-88的反应属于缩合聚合反应

C．合成尼龙-88的反应类型是酯化反应

D．尼龙-88的长链结构中含有肽键

【解析】

尼龙-88是HOOC(CH2)6COOH和H2N(CH2)8NH2通过成肽反应缩聚而成的高分子化合物，分子中含有肽键(发生水解。

【答案】

C )，在一定条件下可以3．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毛，下面是聚合物耐纶分子中的重复结构单元片段：

请据此回答：

(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。

【解析】

根据耐纶结构单元片段，将肽键()中C—N键断开，—NH—连接H原子形成—NH2，连接—OH形成—COOH，可得单体结构简式为H2N—(CH2)6—NH2和HOOC(CH2)4COOH。

【答案】

(1)2

(2)H2N—(CH2)6—NH2

(3)缩聚

题组2

合成橡胶

4．随着工业的高速发展，橡胶的产量和性能已不能满足工业生产的需要，近年来，人们合成了一种无机耐火橡胶，它的结构应是(

)

A．CH2—CH===CH—CH2

B．

C．

D．

【解析】

由题意知无机耐火橡胶不含碳元素，故选C。

【答案】

C 5．新型的合成材料“丁苯吡橡胶”，结构简式为

它是由三种单体________________、______________和______________经______________反应而制得的。

【答案】

CH2===CH—CH===CH2

加聚

6．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