1、成才之路 化学路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 选修进入合成有机高分子化合物的时代 第五章 第二节 应用广泛的高分子材料第五章 新知识导学探究2新思维名师讲堂3新考题随堂自测4新视点专家博客6新提升达标作业5新情境激趣入题1新情境激趣入题塑料、合成纤维、合成橡胶是20世纪人类的伟大成就，也是高分子化合物发展的重要成果。在科学技术迅速发展的今天，以塑料、合成纤维、合成橡胶为代表的合成高分子材料不仅给社会和人们生活带来了巨大的变化，而且合成高分子材料的研制和生产水平，也成为衡量一个国家现代化程度的标志之一。新知识导学探究1合成材料的分类按用途和性能分为：(1)合成高分子材料：主要包括_、_、合
2、成橡胶、黏合剂、涂料等。(2)_：主要包括高分子分离膜、液晶高分子、导电高分子、医用高分子、高吸水性树脂等。(3)_。新知导学塑料 合成纤维功能高分子材料复合材料2塑料(1)塑料主要成分：合成高分子化合物，即_。分类。A_塑料，如聚乙烯等制成的塑料，可以反复加热熔融加工；B_塑料，如用酚醛树脂等制成的塑料，不能加热熔融，只能一次成型。合成树脂热塑性 热固性(2)常见的塑料聚乙烯高压聚乙烯低压聚乙烯合成条件分子结构类型支链型线型相对分子质量熔融温度密度硬度溶解性可溶于适当有机溶剂可溶于适当有机溶剂用途制作薄膜制作板、管、棒材高温高压引发剂 低压催化剂相对较小 相对较大相对较低相对较高相对较小 相
3、对较大相对较小 相对较大酚醛树脂A含义：是用_(如苯酚)和_(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。B制备和结构：苯酚、甲醛缩合反应酸 高分子碱 网状高分子酚类 醛类线型 体型在酸的催化下制取酚醛树脂的反应方程式为：_；_。3合成纤维(1)纤维的分类纤维 纤维：如羊毛、棉花、蚕丝、麻等 纤维人造纤维：如人造丝、人造棉等合成纤维：如“六大纶”等合成纤维：利用石油、天然气、煤和农副产品作原料加工制得的单体，再经聚合反应而制得的纤维。其原料本身不是纤维。人造纤维：利用芦苇、甘蔗渣、短棉、木材等为原料经化学加工和纺织而制得的纤维。它是利用原料本身所含有的_而制得的纤维。天然 化学
4、纤维素(2)六大纶六大纶包括：_、_、_、_、_、_，其中_被称为“人造棉花”，因其分子链上含有_而具有较好的吸湿性；合成纤维中目前产量占第一位的是聚酯纤维_。其制备原理是：_。涤纶 锦纶 腈纶 丙纶 维纶 氯纶 维纶 羟基 涤纶4合成橡胶(1)橡胶的分类橡胶_橡胶_橡胶通用橡胶丁苯橡胶顺丁橡胶氯丁橡胶特种橡胶聚硫橡胶：有耐油性硅橡胶：有耐热、耐寒性天然 合成(2)合成橡胶原料：以石油、天然气为原料，以_和_等为单体，聚合而成。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。二烯烃 烯烃1,3-丁二烯 聚1,3-丁二烯性能：具有_、_、
5、气密性、耐油、_和_等性能。(3)天然橡胶结构简式为_，其单体为_。高弹性 绝缘性 耐燃性 耐腐蚀性自主探究1由高分子化合物材料制取的生活、生产用品琳琅满目，但也存在许多弱点，如环境污染、容易老化等。老化使产品变硬、变脆、易碎。而不同材料老化程度不同，如：聚乙烯比聚四氟乙烯易老化，聚丙烯比聚乙烯易老化；聚酯纤维易老化；天然橡胶(聚异戊二烯易老化；氯丁橡胶耐老化。请根据所学结构特点分析相应有机化合物老化难易不同的原因，思考防止老化的方法措施。提示：发生老化的原因主要是由于结构或组成内部具有易引起老化的弱点，如具有不饱和双键、支链、羰基、末端上的羟基等。如上述几例：CH不如CF强；酯基易水解；碳碳
6、双键易被氧化；Cl是吸电子基团，难以老化等。外界或环境因素主要有阳光、氧气、臭氧、热、水、机械应力、高能辐射、电、工业气体(如：CO2、NH3、HCl、SO2等)、海水、盐雾、霉菌、细菌、昆虫等。防护措施：结构：改善高分子的结构。加入新的材料：加入防老化剂。保护层：涂漆，镀金属，浸涂防老化剂溶液等。避免外界因素影响。2汽车、摩托车都有轮胎，你对轮胎的材料有何了解？提示：轮胎的主要材料是聚异戊二烯，即，但由于其中含有碳碳双键，化学性质比较活泼，因此轮胎的使用寿命不长。人们通过把橡胶硫化，反应掉双键，使其结构由直链变成交联，形成网状结构，大大增强了其性能。3天然高分子化合物和合成高分子化合物种类繁
7、多，如何给它们命名？提示：(1)天然高分子化合物习惯用专有名称，如淀粉、纤维素、蛋白质等。(2)合成高分子化合物一般在单体前加上“聚”进行命名。如果由两种单体形成高聚物，高聚物的命名一般有两种：在两种单体前加“聚”或在两种单体后加上“树脂”。(3)合成橡胶的名称通常在单体的名称后加上“橡胶”。(4)合成纤维的名称常用“纶”，如涤纶、腈纶等。4合成纤维和人造纤维都是人工合成高分子化合物吗？提示：天然植物纤维经化学加工所得的纤维为人造纤维，但它并非是真正的“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。新思维名师讲堂1高分子化学反应的特点(1)与结构的关系结
8、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。塑料教材点拨(2)常见的有机高分子化学反应降解在一定条件下，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；生物降解塑料；化学降解塑料；光降解塑料等。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(SS)，线型变为体型结构。催化裂化塑料催化裂化得柴油、煤油、汽油及可燃气体等。2高分子化合物的结构与性质线型高分子体型(网状)高分子结构分子中的原子以共价键相互连结，构成一条很
9、长的卷曲状态的“链”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溶解性能缓慢溶解于适当溶剂很难溶解，但往往有一定程度的胀大性能具有热塑性，无固定熔点 具有热固性，受热不熔化特性强度大、可拉丝、吹薄膜、绝缘性好强度大、绝缘性好，有可塑性常见物质聚乙烯、聚氯乙烯、天然橡胶酚醛树脂、硫化橡胶3.几种常见塑料的性能和用途名称性能用途聚丙烯机械强度好，电绝缘性好，耐化学腐蚀，质轻，无毒，耐油性差，低温发脆，容易老化可制薄膜、日常用品、管道、包装材料等聚苯乙烯电绝缘性好，透光性好，耐水、耐化学腐蚀，无毒；室温下硬、脆，温度较高时变软，耐溶剂性差可制高频绝缘材料，电视、雷达部件，医疗卫生
10、用具，合成纤维、涂料，还可制成泡沫塑料用于防震、防湿、隔音等名称性能用途聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)透光性好，质轻，耐水，耐酸、碱，抗霉，易加工，耐磨性较差，能溶于有机溶剂可制飞机、汽车用玻璃，光学仪器、医疗器械等酚醛塑料(俗称电木)绝缘性好，耐热，抗酸可作电工器材、汽车部件、涂料、日常用品等，用玻璃纤维增强的酚醛塑料可用于宇航领域聚四氟乙烯耐低温、高温，耐化学腐蚀，耐溶剂性好，电绝缘性好可制电器、航空、化学、医药、冷冻等工业的耐腐蚀、耐高温、耐低温的制品提示：一些塑料制品的使用给我们带来了“白色污染”，严重的影响了人们的生产和生活。目前，治理“白色污染”主要应从减少使用和加强回收开始。从长远
11、来看，可逐步以可降解塑料取代现在普遍使用的塑料，从根本上解决“白色污染”的问题。(2015经典习题选萃)(双选)下列说法中正确的是 导学号 06050691()A只有热塑性高分子材料才可能是塑料B用于包装食品的塑料通常是聚氯乙烯C有机玻璃是一种透光性好的塑料制品D塑料在自然环境下不易分解，可造成白色污染典例透析【解析】有热塑性塑料，也有热固性塑料；聚氯乙烯易分解形成有毒的氯化氢，不可作为食品包装用，用于食品包装的是聚乙烯塑料；有机玻璃是一种透光性好、质轻、耐水、耐酸碱、抗霉、易加工的塑料制品，它是一种高聚酯；塑料在自然环境下难以分解、腐烂，能造成白色污染。【答案】CD1下列有关塑料的说法不正确
12、的是 导学号 06050692()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：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。答案：D变式训练教材点拨1“六大纶”的结构、性能和重要用途合成纤维和合成橡胶教材点拨名称结构简式及单体性能用途涤纶 HOCH2CH2OH抗皱性好、强度高、耐酸腐蚀、耐磨、吸湿性差衣料、室内装修材料、电绝缘材料、绳索、渔网等锦纶HNH(CH2)5COOH H2N(CH2)5COOH耐磨，强度高、耐光，耐碱、有弹性衣料、绳索、渔网等名称结构简式及单体性能用途
13、腈纶CH2=CHCN弹性高、保湿性好、耐光、耐酸而不耐碱衣料、毛毯、幕布、工业用布丙纶CH2=CHCH3机械强度高、电绝缘性好、耐化学腐蚀、质轻、耐油性差可制薄膜、日常用品、管道、包装材料等名称结构简式及单体性能用途氯纶CH2=CHCl机械性能好、电绝缘性好、耐化学腐蚀、耐水、有毒排水管、凉鞋、雨衣、化工厂容器贮槽维纶CH2=CHOH、HCHO柔软、吸湿性好、耐磨、耐腐蚀、保暖、不耐热衣料(仿棉)、桌布、窗帘、包装袋、滤布、炮衣2.合成橡胶的性能、结构和主要用途名称结构简式及单体性能用途顺丁橡胶CH2CH=CHCH2CH2=CHCH=CH2高弹性、机械强度好、电绝缘性好、不耐酸碱汽车轮胎、医用
14、手套、胶布、胶鞋等丁苯橡胶CH2=CHCH=CH2高弹性、耐老化、耐腐蚀、黏结性能好、电绝缘性好汽车轮胎、电绝缘材料、胶管、胶鞋、橡皮等丁腈橡胶CH2=CHCH=CH2CH2=CHCN高弹性、耐油性能优异输油管、化工容器衬里等名称结构简式及单体性能用途硅橡胶 高弹性、耐高温或低温、耐氧化、电绝缘性好电器工业中的垫圈，薄膜、胶布等氯丁橡胶高弹性、耐油、耐老化、耐酸碱腐蚀化工厂的管道，垫圈等提示：(1)“六大纶”都具有强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不发霉、不怕虫蛀、不缩水等优点，而且每一种还具有各自独特的性能。(2)不饱和键易被氧化，含有不饱和键的橡胶易老化。(2015山东济宁模拟)下图为北京
15、奥运会的吉祥物。其外材料为纯羊毛，内充聚酯纤维，该聚酯纤维的结构简式为典例透析下列说法中不正确的是 导学号 06050693()A羊毛与聚酯纤维的化学成分不相同B由单体合成聚酯纤维的反应属于加聚反应C该聚酯纤维的单体为对苯二甲酸和乙二醇D聚酯纤维和羊毛在一定条件下均能水解【解析】羊毛是天然高分子化合物，其主要成分是蛋白质，聚酯纤维是人工合成的高分子化合物，二者成分不同；聚酯纤维是通过缩聚反应制得的，由其结构可推知合成它的单体是对苯二甲酸和乙二醇；羊毛(蛋白质)和聚酯纤维(酯类)在一定条件下都能发生水解。【答案】B2(双选)下列说法中正确的是 导学号 06050694()A硫化橡胶遇汽油能发生溶
16、胀B聚硫橡胶具有良好的耐严寒、耐高温性能C合成橡胶是以石油、天然气为原料，以二烯烃和烯烃为单体聚合而成的高分子D橡胶的老化实质上发生的是酯化反应变式训练解析：硫化橡胶为体型高分子，不能被汽油溶解，但可被汽油溶胀；聚硫橡胶具有良好的耐油性，而硅橡胶具有耐严寒、耐高温性能；橡胶的老化是由于其高分子链中的不饱和键被氧化而造成的。答案：AC新考题随堂自测1 (双 选)下 列 有 机 物 中 属 于 天 然 高 分 子 材 料 的 是导学号 06050695()A棉花 B塑料C尼龙 D羊毛答案：AD2 现 代 以 石 油 化 工 为 基 础 的 三 大 合 成 材 料 是导学号 06050696()合成
17、氨 塑料 医药 合成橡胶 合成尿素 合成纤维 合成洗涤剂A BC D答案：B3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，其结构简式为下列说法正确的是 导学号 06050697()A它的单体是B丁苯橡胶是 CH2=CHCH=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丁苯橡胶会老化解析：本题考查了丁苯橡胶的化学性质和单体的推断。丁苯 橡 胶 是 通 过 丁 二 烯(CH2=CHCH=CH2)和 苯 乙 烯()发生加聚反应得到的。由于链节中含有双键，故能与溴发生加成反应，因此装液溴或溴水的试剂瓶不能用丁苯橡胶作瓶塞；同时受氧气、臭
18、氧、日光，特别是高能辐射的作用，还容易老化。答案：D4从下列物质中选出相应的物质，将它的序号填入各小题的空格A乙二醇 B氯仿 C甲醇 D甲醛 E苯酚F烯烃或二烯烃 G乙炔 H硬脂酸甘油酯导学号 06050698(1)可以溶解黏结有机玻璃的是_；(2)用于合成酚醛树脂的是_；(3)用于生产某种合成橡胶的是_；(4)其溶液用于浸制生物标本的是_；(5)可用作制造肥皂的原料是_；(6)用于合成聚氯乙烯的是_。答案：(1)B(2)D、E(3)F(4)D(5)H(6)G5(1)有机玻璃是线型高分子，具有_(填“热塑”或“热固”)性，按系统命名法，其名称是聚甲基丙烯酸甲酯，它的结构简式为_，链节是_，它是
19、_(填“缩聚”或“加聚”)产物。(2)下面分别是三种高分子材料：聚乙烯，有机玻璃，硫化橡胶。它们的微观结构示意图为：则 A 是_，B 是_，C 是_。导学号 06050699解析：线型高分子是热塑性高聚物，聚乙烯是线型高分子，有机玻璃是支链型的，硫化橡胶是网状结构，根据图中的结构特点对号入座即可。答案：(1)热塑 加聚(2)有机玻璃 聚乙烯 硫化橡胶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，结构为。试回答下列问题：导学号 06050700(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
20、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加成Br2，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)能新提升达标作业（点此链接）新视点专家博客高分子材料的铅污染聚氯乙烯(PVC)塑料水管、门窗材料和吊顶材料美观轻便，近年来被越来越多地用于现代建筑
21、和家庭装修，然而，这种美观轻巧的材料可能正在威胁着消费者的健康。铅盐是PVC材料常用的稳定剂，在使用这种材料做成的水管时，重金属铅会从管道中析出，直接造成饮用水的污染。使用该材料做成的门窗和装饰物时，铅可能通过被污染的空气由呼吸道进入人体。因此，在饮用水管材、管件和室内装饰、装修材料中，应限制使用此类PVC塑料。橡胶制品的防老化老化是指高分子材料在加工、贮存和使用过程中，物理、化学性质及力学性能发生不可逆的坏变的现象。热、光、辐射和与腐蚀性物质接触，都会导致高分子材料的老化，塑料的变脆也是典型的老化现象。通常人们在材料中加入一些稳定剂来缓解材料的老化。例如，在橡胶制品中加入炭黑就可以挡住光对材料的辐射，从而减缓橡胶的老化。