第二节应用广泛的高分子材料(生正式)

1第二节应用广泛的高分子材料教学目标：能举例说明三大合成材料的结构特点和重要性能。教学重点：通过“三大合成材料”的个例，分别说明塑料、合成纤维、合成橡胶的结构、性能和用途。教学难点：高分子结构对性能的影响。自主研学：一、合成材料的分类和命名：1.合成材料的分类合成材料即人工合成高分子材料，合成高分子材料品种很多。（1）按用途和性能可分为：合成高分子材料，包括、、、、；功能高分子材料，包括、、、、；复合材料，如增强塑料、玻璃钢等。其中，在生产、生活中最广泛的是“三大合成材料”、、。（2）按结构大致可分三类：结构、结构和结构（也称体型结构）。（3）按性质可分成性高分子，其可反复受热熔化、冷却固化；性高分子，其加工成型后不能受热熔化。线型高分子具有______________。网状结构的高分子，即体型高分子具有______________。2．高分子化合物的命名：P104【资料卡片】二、塑料：1.树脂：指还没有跟各种添加剂混合的聚合物。2.塑料：在合成树脂中加入一定量添加剂后形成的高分子材料。3．塑料的主要成分是_____________________即_________________。4．塑料的主要性能热塑性：树脂为线型结构，有热塑性。热固性：树脂为体型结构，有热固性。聚乙烯等制成的塑料可以反复加热熔融加工，是_________塑料，而用酚醛树脂等制成的塑料不能加热熔融，只能一次成型，是_________塑料。5.聚乙烯(1)聚乙烯具有极其广泛的用途,可分为：、。(2)对比高压聚乙烯与低压聚乙烯高压聚乙烯低压聚乙烯合成条件2分子结构类型有无支链高分子链长短相对分子质量熔融温度密度溶解性硬度分子间作用力思考与交流Ⅰ①你能从结构角度试解释一下为何高压聚乙烯比低压聚乙烯熔点低密度低?【提示】高分子链越_________，相对分子质量越大，高分子间作用力越_________；高分子链支链越_________，高分子间距离越_________，高分子间作用力越_________。②阅读课本“科学视野”回答问题：何谓“白色污染”？治理的途径和方法？6．酚醛树脂：①酚醛树脂是指。②等物质的量的苯酚与甲醛，在酸催化下，脱水缩合成结构高分子，有关反应的化学方程式为：；在碱催化下，脱水缩合成结构高分子。【实验5－1】酚醛树脂的制备及性质1．用盐酸作为催化剂2．用浓氨水作催化剂【实验装置】分组编号ⅠⅡ实验步骤①2g苯酚+3ml40%的甲醛+3滴浓盐酸①苯酚+甲醛+浓氨水②沸水浴加热15min③洗净、烘干3产品外观加热试验酒精溶解结构特点【思考】怎样清洗线型酚醛树脂？思考与交流Ⅱ：为什么用碱催化生成的酚醛树脂能够形成网状结构？在碱性条件下，甲醛过量时，苯酚与甲醛的反应不仅可以发生在邻位，而且还可以发生在对位，得到网状结构的酚醛树脂(淡黄色)。考与交流Ⅲ：阅读教材第108页的最后自然段“思考与交流”，试写生成脲甲醛树脂的线型结构的反应方程式。点拨脲醛树脂的线型结构：脲醛树脂是甲醛和尿素在一定条件下经缩合反应而成，第一步加成，生成羟甲基脲。第二步是缩聚反应，可以在亚氨基和羟甲基间脱水缩聚。脲醛树脂的网状结构：4三、合成纤维：1．__________、__________、__________、__________等是天然纤维。用木材为原料经化学加工处理的是__________；用__________、__________、__________和__________作原料加工制得单体，经聚合反应制成的是__________。人造纤维与合成纤维统称__________。2．__________、__________、__________、_____________、__________、__________被称为合成纤维的“六大纶”3．合成纤维的优点是__________、__________、__________、__________、__________；但在__________、__________等方面不如天然纤维。4．合成纤维中目前产量占第一位的是聚酯纤维——涤纶，涤纶是聚对苯二甲酸乙二醇酯的商品名。对苯二甲酸和乙二醇缩聚合成涤纶的化学方程式：______________________________________________________________________________四、合成橡胶：1．橡胶的分类[来源2．橡胶的组成天然橡胶的化学组成是；结构简式：。3．橡胶的性质合成橡胶一般在性能上不如天然橡胶全面，但它具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高5温或低温等性能。4．橡胶的硫化许多橡胶是结构，性好，但和差，为了克服这个缺点，工业上常使橡胶，形成结构，硫的作用是。5．目前世界上产量第一的橡胶是_________________，其次是_____________。6．顺丁橡胶：（1）性质：弹性高、耐磨、耐寒性好，可在寒冷地带使用，主要用于制造轮胎、胶鞋、胶带等。产量居世界第二位。（2）合成：1，3-丁二烯为原料，在催化剂存在下，得到顺式聚1，3-丁二烯的线型结构。反应方程式：___________________________________________________________________典题精讲一、合成材料与原料的转化关系例1丁腈橡胶具有优良的耐油、耐高温性能，合成丁腈橡胶的原料是（）①CH2==CH—CH==CH2②CH3—C≡C—CH3③CH2==CH—CN④CH3—CH==CH—CN⑤CH3—CH==CH2⑥CH3—CH==CH—CH3A.③⑥B.②③C.①③D.④⑤绿色通道：单体的判断通过两步完成：①确定合成高聚物的反应类型：加聚还是缩聚；②合理断键：加聚反应的单体为乙烯型（只含一个双键）和1，3-丁二烯型两种。缩聚反应以聚酯类和聚酰胺类两种中的C—O键或C—N键断开为依据判断。二、合成材料与环保问题例2当前我国环境保护亟待解决的“白色污染”问题指的是（）A．石灰窑的白色粉末B.火力电厂的白色烟尘C．聚乙烯等塑料垃圾D.白色建筑废料例3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．酚醛塑料和聚氯乙烯都是热固性塑料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基础达标1．下列说法不正确的是（）A．线型结构和体型结构的有机高分子都可以溶解在适当的溶剂中B．某些高分子化合物具有热固性，它们在受热时不会熔化C．高分子化合物中的分子链之间存在较强的作用力，因而其强度较高D．普通高分子材料存在易被氧化、不耐高温等缺点2．下列说法正确的是（）6A．天然纤维就是纤维素B．合成纤维的主要原料是石油、天然气、煤和农副产品C．化学纤维的原料可以是天然纤维D．生产合成纤维的过程中发生的是物理变化3．下列原料或制成的成品中，可溶于有机溶剂的是（）①有机玻璃（主要成分）②从废轮胎上刮下的橡胶粉末③涤纶绳（主要成分为）④电木A．①④B．②③C．①③D．③④4．下列物质属于纯净物的是()A．碘晶体B．玻璃C．聚乙烯塑料D．纤维素5．有关高分子化合物的性质的描述，不正确的是（）A．一般具有良好的绝缘性B．均不耐热，受热后会熔化改变原有形状C．大多数合成高分子化合物不溶于水，抗酸、碱性能较强D．一般比同质量金属强度大6．（1）塑料的主要成分是_________。有些合成树脂具有_________性，用它制成的塑料是_________塑料；体型的酚醛树脂，具有_________性，用它制成的塑料是_________塑料，一旦加工成型，就不会受热熔化。（2）常见的塑料包括_________、_________、_________、_________、_________。7．从单个分子来说，高分子化合物有一定的聚合度，也就是说，n是某一个_________，所以它的相对分子质量是_________。但对一块高分子材料来说，它是由许多_________相同或不相同的高分子_________的。因此，我们从实验中测得的某种高分子材料的相对分子质量只能是_________。8．现有下列10种有机物：①淀粉②油脂③聚苯乙烯④聚乙烯⑤有机玻璃⑥淀粉酶⑦聚四氟乙烯⑧蚕丝⑨硅橡胶⑩腈纶（1）其中属于天然有机高分子化合物的是__________________。（2）其中属于合成有机高分子化合物的是__________________。9．以2-丙醇为原料制取聚丙烯，试写出有关的化学方程式：_____________________、_________________________。能力提高1．某药物的结构简式为：该物质1mol与足量的NaOH溶液反应，消耗NaOH的物质的量为（）A．人造棉3molB．4molC．3nmolD．4nmol72．某氯化聚醚是一种工程塑料，它是由在虚线处开环聚合而形成的。该氯化聚醚的结构简式是（）3．今有高聚物，对此分析正确的是（）A．该高聚物是通过单体加聚而得到的B．其单体是CH2==CH2和HCOOCH3C．其链节是D．其单体是4．塑料制品废弃物严重污染环境，常称为“白色污染”。为了防治这种污染，有一种重要途径是将合成高分子化合物重新变成小分子化合物，目前对结构为：的物质已成功实现了这种处理，试分析用CH3OH来处理它，能得到的有机物可能是（）A.B.HO—CH2CH2—OH5．橡胶树是热带植物，在我国海南已大面积种植。从橡胶树的胶乳中可提取天然橡胶，天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯，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_________，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_________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，溴水是否褪色？_________；分析其原因：______________________________________________________。6．聚丙烯酸的废弃物是白色污染物中的一种。国际上最新采用热聚门冬酸的盐（TPA）来降解聚丙烯酸的废弃物，它有效、廉价，且自身可被生物降解，从而减少对环境的污染。TPA是由单体缩聚而成，请写出TPA的结构简式____________。87．聚苯乙烯的结构为，试回答下列问题：（1）聚苯乙烯的链节是______________，单体是______________。（2）实验测得某聚苯乙烯的相对分子质量（平均量）为52000，则该高聚物的聚合度n为_________。（3）已知聚苯乙烯为线型结构的高分子化合物，试推测：______________（“能”与“否”）溶于CHCl3，具有______________（填“热塑”或“热固”）性。8．已知下列反应可以制得苯乙烯：写出以氯气、乙炔、氢气、苯、1，3-丁二烯为主要原料和必要催化剂制取丁苯橡胶的化学方程式。[随堂闯关]1.下列各组物质作为单体，可以合成高分子化合物的是（）①丙烯酸②乙醇和乙二醇③氨基酸④乙二酸和乙二醇⑤乙二酸A．①③B．①②⑤C．①③④D．全部2.下列叙述正确的是()A.单体的质量之和等于所生成高聚物的质量B.单体为一种物质时，则单体发生加聚反应C.缩聚反应的单体至少有两种物质D.淀粉和纤维素的链节都是C6H10O5，但聚合度不同，彼此不是同分异构体3.右图是实验室利用苯酚、甲醛溶液、浓盐酸来制取酚醛树脂的装置图。（1）指出图中的错误：。（2）浓盐酸的作用是：。长玻璃导管的作用：。（3）写出制取酚醛树脂的化学方程式4．是一种具有较好耐热性、耐水性和高频电绝缘性的高分子化合物（树脂），它是由三种单体在一定条件下缩聚（同时还生成水）而成的。这三种单体分别是（写结构简式）C6H5NH2、、和。它们的物质的量之比（按以上回答单体的顺序写）为。