通 用高分子材料 高二下學期化學人教版（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

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電高分子醫(yī)用高分子高吸水性樹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

苯二甲酸乙二酯等②在兩種單體名后加“樹脂”，如酚醛樹脂等合成橡膠：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，認識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例：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、

聚苯乙烯、酚醛樹脂、脲醛樹脂增塑劑熱穩(wěn)定劑著色劑合成樹脂主要成分塑料以聚氯乙烯為例特點：無色、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逐漸“逃逸”出來，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，認識塑料塑料可以反復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脂、脲醛樹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，認識塑料熱塑性塑料具有長鏈狀的線型結(jié)構(gòu)。受熱時，分子間作用力減弱，易滑動；冷卻時，相互引力增強，會重新硬化。因此能反復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軟化流動，到一定溫度時鏈與鏈間會形成共價鍵，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，認識塑料塑料分類常見的塑料——聚乙烯環(huán)節(jié)二：聯(lián)系生活，認識塑料如何利用性質(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)。常見的塑料——聚乙烯環(huán)節(jié)二：聯(lián)系生活，認識塑料醫(yī)用聚乙烯無紡布防護服線型結(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。

通過改進聚合反應的催化劑得到超高相對分子質(zhì)量(>106)的聚乙烯，其具有高強度和高耐磨性，使用溫度范圍廣，耐化學腐蝕，可用于制造防彈服、防彈頭盔、繩纜等。常見的塑料——聚乙烯環(huán)節(jié)二：聯(lián)系生活，認識塑料物質(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分子質(zhì)量相對較低相對較高軟化溫度相對較低相對較高密度相對較低相對較高主要性能無毒、較柔軟無毒、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，認識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？

常見的塑料——聚乙烯高分子鏈之間的作用力鏈的長短高分子鏈之間的疏密遠近高分子鏈越長，高分子相對分子質(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，相對分子質(zhì)量小、支鏈多高密度聚乙烯，相對分子質(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，認識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的塑料——聚乙烯常見的塑料——酚醛樹脂環(huán)節(jié)二：聯(lián)系生活，認識塑料實驗5-1分組編號ⅠⅡ?qū)嶒灢襟E①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)常見的塑料——酚醛樹脂環(huán)節(jié)二：聯(lián)系生活，認識塑料

酚醛樹脂是酚（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、甲醛縮聚反應酸堿線性結(jié)構(gòu)酚醛樹脂網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)酚醛樹脂常見的塑料——酚醛樹脂環(huán)節(jié)二：聯(lián)系生活，認識塑料在堿催化下,苯酚與過量的甲醛反應，生成羥甲基苯酚的同時，還生成二羥甲基苯酚、三羥甲基苯酚等，繼續(xù)反應就可以生成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的酚醛樹脂。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

常見的塑料——酚醛樹脂環(huán)節(jié)二：聯(lián)系生活，認識塑料繼續(xù)反應，就可以生成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的酚醛樹脂。

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

常見的塑料——酚醛樹脂環(huán)節(jié)二：聯(lián)系生活，認識塑料尿素(H2NCONH2)可以與甲醛發(fā)生反應，最終縮聚成具有線型或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的脲醛樹脂。脲醛樹脂可用于生產(chǎn)木材黏合劑、生活器具和電器開關(guān)。使用脲醛樹脂制成的開關(guān)常見的塑料——酚醛樹脂環(huán)節(jié)二：聯(lián)系生活，認識塑料尿素(H2NCONH2)可以與甲醛發(fā)生反應，最終縮聚成具有線型或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的脲醛樹脂。脲醛樹脂可用于生產(chǎn)木材黏合劑、生活器具和電器開關(guān)。使用脲醛樹脂制成的開關(guān)線型結(jié)構(gòu)里必須還存在能發(fā)生加聚或縮聚反應的官能團，如雙鍵、羥基、氨基等，才有可能轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。常見的塑料——酚醛樹脂環(huán)節(jié)二：聯(lián)系生活，認識塑料酚醛樹脂的性質(zhì)特點和用途具有網(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。酚醛樹脂主要用作絕緣（開關(guān)、燈頭）、隔熱、難燃、隔音器材和復合材料?？捎糜谂腼兤骶叩氖直恍╇娖髋c汽車的零部件，火箭發(fā)動機、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使用酚醛樹脂底板制成的集成電路板常見的塑料——聚氯乙烯（PVC）制品環(huán)節(jié)二：聯(lián)系生活，認識塑料

化學穩(wěn)定性好，耐酸堿腐蝕，使用溫度不宜超過60℃，在低溫下會變硬。軟質(zhì)塑料硬質(zhì)塑料常見的塑料——聚苯乙烯環(huán)節(jié)二：聯(lián)系生活，認識塑料質(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。常見的塑料——聚甲基丙烯酸甲酯（有機玻璃）環(huán)節(jié)二：聯(lián)系生活，認識塑料無色，無味，無毒，透光性好，不易破裂，但耐磨性能差，能溶于多種有機溶劑，可用來制造飛機、汽車玻璃，光學儀器和許多日常生活用品。常見的塑料——聚四氟乙烯環(huán)節(jié)二：聯(lián)系生活，認識塑料單體：CF2＝CF2“塑料王”纖維環(huán)節(jié)三：聯(lián)系生活，認識合成纖維以石油、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)過聚合反應得到合成纖維，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：具有強度高、彈性好、耐腐蝕、不縮水、質(zhì)輕保暖環(huán)節(jié)三：聯(lián)系生活，認識合成纖維合成纖維名稱結(jié)構(gòu)簡式單體滌綸(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，認識合成纖維常見的合成纖維——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，它是聚對苯二甲酸乙二酯纖維的商品名稱。其合成反應為：制?。簡误w：

和

催化劑△

CH2CH2HOOH+nOCHOCOOH（2n?1）CH2CH2OO[

]nCOHOCOH+H2O環(huán)節(jié)三：聯(lián)系生活，認識合成纖維環(huán)節(jié)三：聯(lián)系生活，認識合成纖維常見的合成纖維——聚酯纖維（滌綸）滌綸性能：強度大，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。滌綸用途：是應用最廣泛的合成纖維品種，大量用于服裝與床上用品(如運動服、被套、睡袋等)、各種裝飾布料、國防軍工特殊織物(航天服、降落傘)，以及工業(yè)用纖維制品(過濾材料、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，認識合成纖維常見的合成纖維——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)的合成反應為：H2N-(CH2)6-NH2和HOOC-(CH2)4-COOH制?。簡误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，認識合成纖維常見的合成纖維——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、高強度的芳香族聚酰胺纖維(芳綸)。環(huán)節(jié)四：聯(lián)系生活，認識合成橡膠橡膠環(huán)節(jié)四：聯(lián)系生活，認識合成橡膠橡膠橡膠天然橡膠合成橡膠三葉樹膠（順式聚異戊二烯）杜仲樹膠（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。通用橡膠特種橡膠環(huán)節(jié)四：聯(lián)系生活，認識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，認識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)簡式順丁橡膠CH2==CH—CH==CH2環(huán)節(jié)四：聯(lián)系生活，認識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，認識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，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度的硫化橡膠。

這一加工過程稱為橡膠的硫化。環(huán)節(jié)四：聯(lián)系生活，認識合成橡膠橡膠的硫化橡膠的硫化交聯(lián)的程度不宜過大，否則會使橡膠失去彈性。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，練習鞏固習題追蹤環(huán)節(jié)五：歸納整理，練習鞏固1．有甲、乙兩種聚合物，甲能溶于有機溶劑，加熱可熔融；乙不溶于任何溶劑，加熱不會變軟或熔融，則下列敘述中錯誤的是(

)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習題追蹤環(huán)節(jié)五：歸納整理，練習鞏固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