通 用高分子材料 高二下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修3

第五章合成高分子

第二節(jié)高分子材料

第一課時(shí)

通用高分子材料環(huán)節(jié)一：創(chuàng)設(shè)情境，引入新課環(huán)節(jié)一：創(chuàng)設(shè)情境，引入新課塑料合成纖維合成橡膠環(huán)節(jié)一：創(chuàng)設(shè)情境，引入新課環(huán)節(jié)一：創(chuàng)設(shè)情境，引入新課塑料合成纖維合成橡膠黏合劑涂料高分子分離膜導(dǎo)電高分子醫(yī)用高分子高吸水性樹(shù)脂按用途和性能分類通用高分子材料功能高分子材料高分子材料高分子材料的分類天然高分子：習(xí)慣使用專有名稱，如淀粉、纖維素、甲殼質(zhì)、蛋白質(zhì)等。合成高分子合成高分子一種單體：在單體名稱前加“聚”字，如聚乙烯、聚丙烯等兩種單體①在縮合產(chǎn)物或兩種單體前加“聚”，如聚對(duì)

苯二甲酸乙二酯等②在兩種單體名后加“樹(shù)脂”，如酚醛樹(shù)脂等合成橡膠：通常在單體名稱后加“橡膠”，如順丁橡膠等。合成纖維：常用“綸”，如氯綸(聚氯乙烯纖維)、腈綸(聚丙烯腈纖維)等。高分子材料的命名環(huán)節(jié)一：創(chuàng)設(shè)情境，引入新課塑料展示環(huán)節(jié)二：聯(lián)系生活，認(rèn)識(shí)塑料塑料組成加工助劑提高柔韌性提高耐熱性賦予塑料各種顏色實(shí)例：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、

聚苯乙烯、酚醛樹(shù)脂、脲醛樹(shù)脂增塑劑熱穩(wěn)定劑著色劑合成樹(shù)脂主要成分塑料以聚氯乙烯為例特點(diǎn)：無(wú)色、硬質(zhì)、耐熱性差改善

性能聚氯乙烯塑料中含有的增塑劑在室溫下會(huì)逐漸“逃逸”出來(lái)，且有的還具有一定毒性，因此聚氯乙烯塑料不能用于生產(chǎn)食品包裝材料。環(huán)節(jié)二：聯(lián)系生活，認(rèn)識(shí)塑料塑料可以反復(fù)加熱熔融加工聚乙烯、聚氯乙烯等不能加熱熔融，只能一次成型酚醛樹(shù)脂、脲醛樹(shù)脂等熱固性塑料熱塑性塑料塑料分類環(huán)節(jié)二：聯(lián)系生活，認(rèn)識(shí)塑料熱塑性塑料具有長(zhǎng)鏈狀的線型結(jié)構(gòu)。受熱時(shí)，分子間作用力減弱，易滑動(dòng)；冷卻時(shí)，相互引力增強(qiáng)，會(huì)重新硬化。因此能反復(fù)加熱軟化和冷卻硬化。線型結(jié)構(gòu)不帶支鏈的帶支鏈的熱固性塑料第一次加熱時(shí)軟化流動(dòng)，到一定溫度時(shí)鏈與鏈間會(huì)形成共價(jià)鍵，產(chǎn)生一些交聯(lián)，形成體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，硬化定型。此后再次加熱時(shí)不能軟化。體型(網(wǎng)狀)結(jié)構(gòu)交聯(lián)的環(huán)節(jié)二：聯(lián)系生活，認(rèn)識(shí)塑料塑料分類常見(jiàn)的塑料——聚乙烯環(huán)節(jié)二：聯(lián)系生活，認(rèn)識(shí)塑料如何利用性質(zhì)判斷高分子材料是線型結(jié)構(gòu)還是體型結(jié)構(gòu)？(1)根據(jù)溶解性判斷：

能溶于適當(dāng)溶劑的高分子材料一般為線型結(jié)構(gòu)，如聚乙烯、聚氯乙烯等；

在溶劑中難溶解的高分子材料一般為體型結(jié)構(gòu)，如酚醛塑料等。(2)根據(jù)熱塑性、熱固性判斷：

具有熱塑性，受熱能熔化的高分子材料具有線型結(jié)構(gòu)；具有熱固性，受熱不熔化的高分子材料具有體型結(jié)構(gòu)。常見(jiàn)的塑料——聚乙烯環(huán)節(jié)二：聯(lián)系生活，認(rèn)識(shí)塑料醫(yī)用聚乙烯無(wú)紡布防護(hù)服線型結(jié)構(gòu)的聚乙烯可以在一定條件下轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚乙烯，以增加強(qiáng)度。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)支鏈型結(jié)構(gòu)線型結(jié)構(gòu)

低密度聚乙烯和高密度聚乙烯塑料均有熱塑性，加熱均可熔融，也可溶于某些溶劑中。低密度聚乙烯可用于生產(chǎn)食品包裝袋等薄膜制品，不用加入增塑劑就顯得十分柔軟。高密度聚乙烯較硬一些，可用于生產(chǎn)瓶、桶、板、管與棒材等。

通過(guò)改進(jìn)聚合反應(yīng)的催化劑得到超高相對(duì)分子質(zhì)量(>106)的聚乙烯，其具有高強(qiáng)度和高耐磨性，使用溫度范圍廣，耐化學(xué)腐蝕，可用于制造防彈服、防彈頭盔、繩纜等。常見(jiàn)的塑料——聚乙烯環(huán)節(jié)二：聯(lián)系生活，認(rèn)識(shí)塑料物質(zhì)高壓法聚乙烯(低密度聚乙烯)LDPE低壓法聚乙烯(高密度聚乙烯)HDPE合成方法高溫、高壓、引發(fā)劑低溫、低壓、催化劑高分子鏈結(jié)構(gòu)含有較多支鏈支鏈較少相對(duì)分子質(zhì)量相對(duì)較低相對(duì)較高軟化溫度相對(duì)較低相對(duì)較高密度相對(duì)較低相對(duì)較高主要性能無(wú)毒、較柔軟無(wú)毒、較硬主要用途生產(chǎn)食品包裝袋、薄膜、絕緣材料等生產(chǎn)瓶、桶、板、管等環(huán)節(jié)二：聯(lián)系生活，認(rèn)識(shí)塑料為什么低密度聚乙烯比高密度聚乙烯的軟化溫度低、密度也低？

常見(jiàn)的塑料——聚乙烯高分子鏈之間的作用力鏈的長(zhǎng)短高分子鏈之間的疏密遠(yuǎn)近高分子鏈越長(zhǎng)，高分子相對(duì)分子質(zhì)量越大，高分子鏈之間的作用力越大支鏈較少，易于接近相互作用力大低密度聚乙烯，相對(duì)分子質(zhì)量小、支鏈多高密度聚乙烯，相對(duì)分子質(zhì)量大、支鏈少低密度聚乙烯<高密度聚乙烯低密度聚乙烯比高密度聚乙烯的軟化溫度低，密度也低環(huán)節(jié)二：聯(lián)系生活，認(rèn)識(shí)塑料為什么聚乙烯材料具有一定彈性？聚乙烯分子鏈上的碳碳單鍵可以發(fā)生旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致分子鏈只能呈不規(guī)則的卷曲狀態(tài)外力作用卷曲的高分子鏈可以被拉直或部分被拉直除去外力恢復(fù)卷曲狀態(tài)所以，一般的高分子材料都具有一定的彈性常見(jiàn)的塑料——聚乙烯常見(jiàn)的塑料——酚醛樹(shù)脂環(huán)節(jié)二：聯(lián)系生活，認(rèn)識(shí)塑料實(shí)驗(yàn)5-1分組編號(hào)ⅠⅡ?qū)嶒?yàn)步驟①苯酚+甲醛+濃鹽酸①苯酚+甲醛+濃氨水產(chǎn)品外觀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)水浴加熱變渾濁，有黏稠的粉紅色物質(zhì)生成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)變渾濁，有黏稠的乳黃色物質(zhì)生成線性結(jié)構(gòu)常見(jiàn)的塑料——酚醛樹(shù)脂環(huán)節(jié)二：聯(lián)系生活，認(rèn)識(shí)塑料

酚醛樹(shù)脂是酚（如苯酚或甲苯酚等）與醛（甲醛）在酸或堿的催化下相互縮合而成的高分子。苯酚、甲醛縮聚反應(yīng)酸堿線性結(jié)構(gòu)酚醛樹(shù)脂網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)酚醛樹(shù)脂常見(jiàn)的塑料——酚醛樹(shù)脂環(huán)節(jié)二：聯(lián)系生活，認(rèn)識(shí)塑料在堿催化下,苯酚與過(guò)量的甲醛反應(yīng)，生成羥甲基苯酚的同時(shí)，還生成二羥甲基苯酚、三羥甲基苯酚等，繼續(xù)反應(yīng)就可以生成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的酚醛樹(shù)脂。2，4-二羥甲基苯酚2，4，6-三羥甲基苯酚具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子受熱后不能軟化或熔融，也不溶于任何溶劑

常見(jiàn)的塑料——酚醛樹(shù)脂環(huán)節(jié)二：聯(lián)系生活，認(rèn)識(shí)塑料繼續(xù)反應(yīng)，就可以生成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的酚醛樹(shù)脂。

具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子受熱后不能軟化或熔融，也不溶于一般溶劑

常見(jiàn)的塑料——酚醛樹(shù)脂環(huán)節(jié)二：聯(lián)系生活，認(rèn)識(shí)塑料尿素(H2NCONH2)可以與甲醛發(fā)生反應(yīng)，最終縮聚成具有線型或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的脲醛樹(shù)脂。脲醛樹(shù)脂可用于生產(chǎn)木材黏合劑、生活器具和電器開(kāi)關(guān)。使用脲醛樹(shù)脂制成的開(kāi)關(guān)常見(jiàn)的塑料——酚醛樹(shù)脂環(huán)節(jié)二：聯(lián)系生活，認(rèn)識(shí)塑料尿素(H2NCONH2)可以與甲醛發(fā)生反應(yīng)，最終縮聚成具有線型或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的脲醛樹(shù)脂。脲醛樹(shù)脂可用于生產(chǎn)木材黏合劑、生活器具和電器開(kāi)關(guān)。使用脲醛樹(shù)脂制成的開(kāi)關(guān)線型結(jié)構(gòu)里必須還存在能發(fā)生加聚或縮聚反應(yīng)的官能團(tuán)，如雙鍵、羥基、氨基等，才有可能轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。常見(jiàn)的塑料——酚醛樹(shù)脂環(huán)節(jié)二：聯(lián)系生活，認(rèn)識(shí)塑料酚醛樹(shù)脂的性質(zhì)特點(diǎn)和用途具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子受熱后不能軟化或熔融，也不溶于一般溶劑。酚醛樹(shù)脂主要用作絕緣（開(kāi)關(guān)、燈頭）、隔熱、難燃、隔音器材和復(fù)合材料?？捎糜谂腼兤骶叩氖直?，一些電器與汽車的零部件，火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、返回式衛(wèi)星和宇宙飛船外殼等的燒蝕材料。圖5-5宇宙飛船返回艙燒蝕后的外殼圖5-6使用酚醛樹(shù)脂底板制成的集成電路板常見(jiàn)的塑料——聚氯乙烯（PVC）制品環(huán)節(jié)二：聯(lián)系生活，認(rèn)識(shí)塑料

化學(xué)穩(wěn)定性好，耐酸堿腐蝕，使用溫度不宜超過(guò)60℃，在低溫下會(huì)變硬。軟質(zhì)塑料硬質(zhì)塑料常見(jiàn)的塑料——聚苯乙烯環(huán)節(jié)二：聯(lián)系生活，認(rèn)識(shí)塑料質(zhì)硬而脆，透明度高，電絕緣性好，耐熱與耐磨性差。被用來(lái)制作泡沫塑料制品，各種一次性塑料餐具，透明CD盒等等。常見(jiàn)的塑料——聚甲基丙烯酸甲酯（有機(jī)玻璃）環(huán)節(jié)二：聯(lián)系生活，認(rèn)識(shí)塑料無(wú)色，無(wú)味，無(wú)毒，透光性好，不易破裂，但耐磨性能差，能溶于多種有機(jī)溶劑，可用來(lái)制造飛機(jī)、汽車玻璃，光學(xué)儀器和許多日常生活用品。常見(jiàn)的塑料——聚四氟乙烯環(huán)節(jié)二：聯(lián)系生活，認(rèn)識(shí)塑料單體：CF2＝CF2“塑料王”纖維環(huán)節(jié)三：聯(lián)系生活，認(rèn)識(shí)合成纖維以石油、天然氣、煤、農(nóng)副產(chǎn)品等為原料，將其轉(zhuǎn)化為單體，再經(jīng)過(guò)聚合反應(yīng)得到合成纖維，如錦綸、滌綸、氯綸、腈綸、維綸、丙綸等。以木材、秸桿等農(nóng)副產(chǎn)品為原料，經(jīng)加工處理可以得到再生纖維，又稱人造纖維。如粘膠纖維(人造絲、人造棉)等。如棉花、羊毛、蠶絲和麻等再生纖維合成纖維天然纖維化學(xué)纖維纖維合成纖維合成纖維包括“六大綸”、碳纖維聚酯（滌綸）

聚酰胺（錦綸又稱尼龍）聚烯烴（腈綸、維綸、丙綸、氯綸）］、維綸被稱為人造棉花優(yōu)點(diǎn)：具有強(qiáng)度高、彈性好、耐腐蝕、不縮水、質(zhì)輕保暖環(huán)節(jié)三：聯(lián)系生活，認(rèn)識(shí)合成纖維合成纖維名稱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式單體滌綸(的確良)錦綸腈綸(人造毛)

維綸(人造棉)丙綸氯綸CH2=CHOHCH2=CH—CH3CH2=CH—Cl環(huán)節(jié)三：聯(lián)系生活，認(rèn)識(shí)合成纖維常見(jiàn)的合成纖維——聚酯纖維（滌綸）合成纖維中目前產(chǎn)量最大的是聚酯纖維中的滌綸，它是聚對(duì)苯二甲酸乙二酯纖維的商品名稱。其合成反應(yīng)為：制?。?jiǎn)误w：

和

催化劑△

CH2CH2HOOH+nOCHOCOOH（2n?1）CH2CH2OO[

]nCOHOCOH+H2O環(huán)節(jié)三：聯(lián)系生活，認(rèn)識(shí)合成纖維環(huán)節(jié)三：聯(lián)系生活，認(rèn)識(shí)合成纖維常見(jiàn)的合成纖維——聚酯纖維（滌綸）滌綸性能：強(qiáng)度大，耐磨，易洗，快干，保形性好，但透氣性和吸濕性差，可以與天然纖維混紡獲得改進(jìn)。滌綸用途：是應(yīng)用最廣泛的合成纖維品種，大量用于服裝與床上用品(如運(yùn)動(dòng)服、被套、睡袋等)、各種裝飾布料、國(guó)防軍工特殊織物(航天服、降落傘)，以及工業(yè)用纖維制品(過(guò)濾材料、絕緣材料、輪胎簾子線、傳送帶)等。宇宙飛船降落傘環(huán)節(jié)三：聯(lián)系生活，認(rèn)識(shí)合成纖維常見(jiàn)的合成纖維——聚酰胺纖維聚酰胺纖維中的錦綸是較早面世的合成纖維之一，聚己二酰己二胺纖維(又稱錦綸66、尼龍66)的合成反應(yīng)為：H2N-(CH2)6-NH2和HOOC-(CH2)4-COOH制?。?jiǎn)误w：催化劑△

H2O（2n?1）[

]nOHOCOHC(CH2)4NH(CH2)6NH+C(CH2)4OHOCOOH+n(CH2)6HNHNHHn聚己二酰己二胺環(huán)節(jié)三：聯(lián)系生活，認(rèn)識(shí)合成纖維常見(jiàn)的合成纖維——聚酰胺纖維尼龍66性能：不溶于普通溶劑，熔化溫度高于260℃，拉制的纖維具有天然絲的外觀和光澤，耐磨性和強(qiáng)度較大。尼龍66用途：生產(chǎn)絲襪、降落傘、漁網(wǎng)、輪胎簾子線等。錦綸在發(fā)展：由6-氨基已酸合成的錦綸6、由癸二酸和癸二胺合成的錦綸1010等脂肪族聚酰胺纖維(錦綸)，以及耐高溫、高強(qiáng)度的芳香族聚酰胺纖維(芳綸)。環(huán)節(jié)四：聯(lián)系生活，認(rèn)識(shí)合成橡膠橡膠環(huán)節(jié)四：聯(lián)系生活，認(rèn)識(shí)合成橡膠橡膠橡膠天然橡膠合成橡膠三葉樹(shù)膠（順式聚異戊二烯）杜仲樹(shù)膠（反式聚異戊二烯）丁苯橡膠順丁橡膠氯丁橡膠聚硫橡膠:有耐油性硅橡膠:有耐熱耐寒性性質(zhì)：耐磨、耐寒、耐油、耐熱、耐燃、耐腐蝕、耐老化等各有其優(yōu)勢(shì)。通用橡膠特種橡膠環(huán)節(jié)四：聯(lián)系生活，認(rèn)識(shí)合成橡膠天然橡膠天然橡膠是異戊二烯的聚合物，具有順式結(jié)構(gòu)，稱為順式聚異戊二烯。(2-甲基-1,3-丁二烯)異戊二烯順式聚異戊二烯環(huán)節(jié)四：聯(lián)系生活，認(rèn)識(shí)合成橡膠合成橡膠原料：以石油、天然氣為原料，以二烯烴和烯烴等為單體聚合而成。性能：具有高彈性、絕緣性、氣密性、耐油、耐高溫或耐低溫等性能。名稱單體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式順丁橡膠CH2==CH—CH==CH2環(huán)節(jié)四：聯(lián)系生活，認(rèn)識(shí)合成橡膠合成橡膠名稱單體高聚物順丁橡膠CH2=CH—CH=CH2

天然橡膠

杜仲膠

丁苯橡膠(SBR)CH2=CH—CH=CH2、

氯丁橡膠(CBR)

環(huán)節(jié)四：聯(lián)系生活，認(rèn)識(shí)合成橡膠橡膠的硫化天然橡膠和順丁橡膠均呈線型結(jié)構(gòu)，分子鏈較柔軟，性能較差。而且分子中存在碳碳雙鍵，易加成也易被氧化，直接加工成用品使用容易老化。將橡膠與硫等硫化劑混合后加熱，硫化劑將聚合物中的碳碳雙鍵打開(kāi)，以二硫鍵

(—S—S—)等，把線型結(jié)構(gòu)連接為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，得到既有彈性又有強(qiáng)度的硫化橡膠。

這一加工過(guò)程稱為橡膠的硫化。環(huán)節(jié)四：聯(lián)系生活，認(rèn)識(shí)合成橡膠橡膠的硫化橡膠的硫化交聯(lián)的程度不宜過(guò)大，否則會(huì)使橡膠失去彈性。順丁橡膠具有很好的彈性，耐磨、耐寒性好，主要用于制造輪胎。歸納總理環(huán)節(jié)五：歸納整理，練習(xí)鞏固習(xí)題追蹤環(huán)節(jié)五：歸納整理，練習(xí)鞏固1．有甲、乙兩種聚合物，甲能溶于有機(jī)溶劑，加熱可熔融；乙不溶于任何溶劑，加熱不會(huì)變軟或熔融，則下列敘述中錯(cuò)誤的是(

)A．聚合物甲可能具有彈性B．聚合物甲可能是線型高分子材料C．聚合物甲一定是網(wǎng)狀高分子材料D．聚合物乙一定是網(wǎng)狀高分子材料C習(xí)題追蹤環(huán)節(jié)五：歸納整理，練習(xí)鞏固2．食品保鮮膜的材質(zhì)有聚乙烯、聚氯乙烯等種類。下列敘述