5.2应用广泛的高分子材料学案(liao)修订稿

第五章进入合成有机高分子化合物的时代第二节应用广泛的高分子材料【课前自主学习】学习目标：1.了解有机合成材料的分类2.能从成键原理上理解塑料的结构与性质3.了解合成纤维、合成橡胶的结构与性质4.了解高分子化合物的用途学习重点：三大合成材料的成分、分类、性能及主要用途学习难点：1.相关化学方程式的书写2.与实际应用相关的准确描述学习内容：一、合成材料的分类1．合成材料的种类很多，按用途和性能可分为(1)________________、(2)_______________和复合材料。2．三大合成材料：(1)______、合成纤维、(2)____________。二、塑料1．塑料的分类：根据塑料加热时的表现可把塑料分为(1)________和(2)______塑料两大类。2．常见合成材料(1)聚乙烯性质高压聚乙烯低压聚乙烯相对分子质量密度有无支链很少生成条件高压、催化剂低压、催化剂(2)酚醛树脂①概念：酚醛树脂是用_（1）_____与（2）______在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子化合物。②形成：在酸催化下，等物质的量的甲醛和苯酚反应形成______结构高分子。其反应为：_______________________________________________________________________________________________________________________在碱催化下，等物质的量的甲醛与苯酚或过量的甲醛与苯酚反应，生成______结构的酚醛树脂。三、纤维1．分类纤维纤维动物纤维——蚕丝、羊毛等植物纤维——棉花、麻、稻草等纤维纤维——黏胶丝人造棉、人造丝等纤维——锦纶、涤纶、腈纶、丙纶、维纶、氯纶等六大纶2．人造纤维：用含纤维素的原料(利用天然纤维)如芦苇、甘蔗渣、短棉、木材等经化学加工和纺织而制成的纤维。它是利用原料________而制得的纤维。3．合成纤维：利用石油、天然气、煤和农副产品为原料制成（1）______，再经（2）________而制成的纤维。其原料本身（3）______纤维。合成纤维的优点是(4）________、（5）________、（6)________、(7)________、(8)________，但在(9)________、(10)________等方面不如天然纤维。合成纤维中，维纶(聚乙烯醇)具有较好的吸湿性，被称为“(11)________”，是因为其分子中含有（12）________。合成纤维中目前产量占第一位的是聚酯纤维—(13)______，涤纶是聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的商品名。四、橡胶1．合成橡胶(1)合成：如顺丁橡胶是以（1)______________为原料经聚合得到以顺式结构为主的(2)______________，其结构简式为(3)________________，然后再与硫磺等硫化剂混炼而成的。(2)性能：具有(4)________、(5)________、耐燃性、耐油性、(6)________或(7)________等性能。2．天然橡胶结构简式为(8)_____________________________________________其单体为(9)___________________________________________________【课中互助合作探究】探究实验一、高分子材料的溶解性组织同学观察以下四个小实验：现象：结论：探究实验二、高分子材料在不同温度下的性能1、组织学生观察实验：2、用稍加热的铁锯条或用电烙铁，垫上玻璃纸对塑料袋进行封口的实验，封口时塑料受热熔融，冷却后粘接，说明线型高分子材料具有热塑性。3、用废酚醛塑料炊具把手、插销（深色，即电木）的碎末或废脲醛树脂（浅色）的插销、插座的碎末做受热熔融实验。实验结论：探究实验三、酚醛树脂的制备和性质：1、在试管中加入2克苯酚，3mL质量分数为40%的甲醛溶液和3滴浓盐酸，在沸水浴中加热。2、当试管中反应物接近沸腾时，从沸水浴中取出试管并用玻璃棒搅拌反应物，注意观察并记录实验现象。3、待试管冷却至室温，向试管中加入适量乙醇，观察树脂是否溶解。4、再把试管放在热水浴中加热，观察树脂是否溶解。有关现象为【课堂练习】1.下列物质中属于合成纤维的是()A.人造丝B.蚕丝C.腈纶D.羊毛绒2.下列高分子在空气中燃烧只生成CO2和H2O的是()A.白明胶(动物胶)B.粘胶纤维C.氯丁橡胶D.毛发3．我们通常所说的三大合成材料是指()①光导纤维②塑料③合成氨④高温结构陶瓷⑤合成纤维⑥涂料⑦合成洗涤剂⑧合成橡胶⑨黏合剂⑩硅酸盐材料A．②⑤⑧B．①⑦⑩C．④③⑨D．①④⑩4．下列原料或制成的产品中，若出现破损不可以进行热修补的是()A．聚氯乙烯凉鞋B．电木插座C．自行车内胎D．聚乙烯塑料膜5.“不粘锅”饮具是在金属锅的内壁上涂一薄层聚四氟乙烯制成，下列各项对聚四氟乙烯的叙述中正确的是()A.在聚四氟乙烯的单体中不含有碳碳双键B.聚四氟乙烯在高温时容易燃烧C.聚四氟乙烯的化学性质很稳定，正常使用时不会发生化学变化D.聚四氟乙烯的分子内支链很多，且彼此缠绕，不会污染食物6．为了保护人类的生存环境，人们开始着手利用废弃塑料，使它成为有用的资源：(1)_____________(2)_____________(3)_____________科学家展望，21世纪的高分子化学，要制造出对环境友好的高分子，包括在环境中可降解的塑料。例如，以_____________和_____________为原料制成聚乙烯光降解塑料；以_____________和_____________为原料制成微生物降解塑料等。【课后练习A】1.下述对乙烯和聚乙烯的描述不正确的是()A.乙烯性质比聚乙烯活泼B.乙烯是纯净物，常温下为气态，聚乙烯为固态，是混合物C.取等物质的量的乙烯和聚乙烯，完全燃烧后生成的CO2和H2O的物质的量分别相等D.取等质量乙烯和聚乙烯，完全燃烧后，生成的CO2和H2O的质量分别相等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.现已为婴儿特制成了一种新型的尿布——“尿不湿”。这种尿布表面涂有一种既能吸水又能保留水的物质。依你的推测，这种特殊物质的结构可能是()4．橡胶属于重要的工业原料。它是一种有机高分子化合物，具有良好的弹性，但强度较差。为了增加某些橡胶制品的强度，加工时往往需进行硫化处理，即将橡胶原料与硫磺在一定条件下反应。橡胶制品硫化程度越高，强度越大，弹性越差。下列橡胶制品中，加工时硫化程度较高的是()A．橡皮筋B．汽车外胎C．普通气球D．医用乳胶手套5．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。试回答下列问题：(1)天然橡胶能溶于汽油的根本原因是因为________________________________________________________________________________________________________________________________________________，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。6．下图是实验室制取酚醛树脂的装置图。(1)装置中的一处错误是_______________________________。(2)试管上方长玻璃管的作用是_______________________________。(3)浓盐酸在该反应中的作用是_______________________________。(4)此反应需水浴加热，不用温度计控制水浴温度的原因是______________________。(5)生成的酚醛树脂为_______色_______态。(6)实验完毕后，若试管用水不易洗涤，可以加入少量_______浸泡几分钟，然后洗净。(7)写出实验室制取酚醛树脂的化学方程式__________________________________________________________________，此有机反应类型是_____________________。【课后练习B】1．焚烧下列物质，严重污染大气的是()A．聚氯乙烯B．聚乙烯C．聚丙烯D．有机玻璃2．在下列塑料制品中，可选择作为食品包装的是()A．聚氯乙烯B．聚乙烯、聚丙烯C．聚苯乙烯D．聚四氟乙烯3．下列几种橡胶中，最不稳定、长期见光与空气作用就会逐渐被氧化而变硬变脆的是()A．天然橡胶()B．硅橡胶()C．聚硫橡胶()D．硫化橡胶(天然橡胶中加硫磺，使断裂，使其由线型结构变成体型结构)4．下列有机物中属于天然高分子材料的是()A．棉花B．塑料C．尼龙D．羊毛5．酚醛树脂可用苯酚和甲醛反应制得。实验室制备酚醛树脂时，在酸性条件下，苯酚过量制得的酚醛树脂若不易取出时，则可趁热时加入一些乙醇来取出树脂；在碱性条件下，苯酚过量时，若酚醛树脂不易取出，用加热或加溶剂的方法都很难将树脂取出。在上述两种情况下，下列有关叙述正确的是()A．酸性条件制得的是线型酚醛树脂，碱性条件制得的是网状结构酚醛树脂B．酸性条件制得的是体型酚醛树脂，碱性条件制得的是线型酚醛树脂C．两种条件下制得的都是线型酚醛树脂D．两种条件下制得的都是网状结构酚醛树脂6．关于天然橡胶的下列叙述中，不正确的是()A．天然橡胶是天然高分子化合物B．天然橡胶受空气、日光作用，会被还原而老化C．天然橡胶能溶于汽油、苯等有机溶剂D．天然橡胶含有双键，能发生加成反应7．背景材料：①2004年夏季，特氟隆不粘锅事件引起公众关注②2004年冬季，诺贝尔化学奖授予研究蛋白质的科学家③2005年初春，广东大部分地区进行了人工降雨④2005年春末，某高速公路发生液氯运输车翻倒泄漏事故。下列相应说法正确的是()A．特氟隆(聚四氟乙烯)的单体是氟利昂B．蛋白质是由氨基酸形成的不可降解的高分子化合物，其水溶液有丁达尔现象C．AgI和干冰都可用于人工降雨D．附近人员应迅速远离液氯泄漏地点，并逆风往安全区域疏散8．(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__________(填“缩聚”或“加聚”)产物。(2)下面分别是三种高分子材料：①聚乙烯，②有机玻璃，③硫化橡胶。它们的微观结构示意图为：则A是__________，B是__________，C是______________________________。9．聚丙烯腈纤维是合成纤维中的主要品种之一，其产量仅次于聚酰胺纤维和聚酯纤维。它的商品名叫腈纶，由于它的性质极像羊毛，故又称它为“人造羊毛”。聚丙烯腈的单体是丙烯腈(CH2===CHCN)，其合成方法很多，如以乙炔为原料，其合成过程的化学方程式如下：阅读以上材料，回答问题：(1)制备丙烯腈的反应类型是__________。(2)聚丙烯腈中氮的质量分数为__________。(3)如何检验某品牌的羊毛衫是羊毛还是“人造羊毛”？(4)根据以上材料分析，聚丙烯腈是线型结构还是体型结构？10．有机玻璃是一种重要的塑料，有机玻璃的单体A(C5H8O2)不溶于水，并可以发生以下变化：请回答：(1)B分子中含有的官能团是____________、_________________________________。(2)由B转化为C的反应属于________(选填