第15讲 高分子材料-【创新讲义】2022-2023高二化学同步精品讲义（人教版2019选择性必修3）

第15讲 高分子材料 1． 能从微观角度了解高分子材料的分类和用途，理解高聚物的结构与性质的关系。 2． 了解合成高分子材料在生活、生产方面的巨大贡献，但也要了解高分子材料对环境造成的不良影响。 3． 了解功能高分子材料的含义及其在实际应用上的意义。 高分子材料按用途和性能可分为通用高分子材料（包括塑料、合成纤维、合成橡胶等）和功能高分子材料（包括高分子分离膜、导电高分子、医用高分子等）等类别。本节内容在前节高分子合成方法基础上讲解高分子材料的应用，侧重于生活中高分子材料的介绍，使学生们直观的了解合成高分子材料在生活、生产方面的巨大贡献及对环境的影响。重点内容为通用高分子材料及功能高分子材料。 内容较多，由老师在课上结合 “情景导入”文档中的内容为学生介绍即可。 知识点一：通用高分子材料 一、塑料 (1)改善塑料性能的加工助剂：为提高柔韧性加入增塑剂，为提高耐热性加入热稳定剂，为赋予它各种漂亮的颜色加入着色剂……。 (2)分类 1．聚乙烯 高压法聚乙烯与低压法聚乙烯的对比 比较项目 高压法聚乙烯 低压法聚乙烯 聚合反应条件 150 MPa～300 MPa,200 ℃左右，使用引发剂 0.1 MPa～2 MPa,60～100 ℃，使用催化剂 高分子链的结构 含有较多支链 支链较少 密度/ (g·cm－3) 0.91～0.93 0.94～0.97 软化温度/℃ 105～120 120～140 主要性能 无毒，较柔软 无毒，较硬 主要用途 生产食品包装袋、薄膜、绝缘材料等 生产瓶、桶、板、管等 【注意】： ①高压法聚乙烯的密度和熔点均低于低压法聚乙烯的原因为高压法聚乙烯的主链有较多的支链，支链结构有碍碳碳单键的旋转和链之间的接近，链之间的作用力就比低压法聚乙烯的小，熔点和密度也就较低。 ②两种聚乙烯塑料均有热塑性，加热均可熔融。 2．酚醛树脂 (1)定义：酚醛树脂是酚(如苯酚)与醛(如甲醛)在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子。 (2)合成 ①在酸性(浓盐酸)下生成线型结构的高分子。其反应方程式为 ②在碱催化下，等物质的量的甲醛与苯酚或过量甲醛与苯酚反应，生成羟甲基苯酚、二羟甲基苯酚、三羟甲基苯酚等，然后加热继续反应，生成网状结构的酚醛树脂。 3．脲醛树脂可以用尿素(H2NCONH2)与甲醛缩聚反应合成 其化学方程式为 二、合成纤维 1．纤维的分类 纤维 (1)合成纤维：以石油、天然气、煤和农副产品等为原料加工制得的单体，再经过聚合反应而制得的纤维。其原料本身不是纤维。 (2)再生纤维：以木材、秸秆等农副产品为原料，经过加工处理得到的纤维。 (3)六纶包括：涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶、氯纶。 其性能具有强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、质轻保暖等优点，除维纶外，其他合成纤维的吸湿性和透气性明显不足。 2．常见合成纤维的合成 (1)涤纶——聚对苯二甲酸乙二酯纤维 合成方程式为 (2)聚己二酰己二胺纤维(又称锦纶66、尼龙66) 合成方程式为 (3)高强度芳纶纤维合成 三、合成橡胶 1．天然橡胶的单体为异戊二烯即2­甲基­1,3­丁二烯，合成反应方程式为 2．合成橡胶 (1)优良性能有耐磨、耐油、耐寒、耐热、耐腐蚀等。 (2)顺丁橡胶合成方程式为 (3)橡胶的硫化 将线型结构的橡胶与硫等硫化剂混合后加热，硫化剂将聚合物中的双键打开，以二硫键(—S—S—)等把线型结构连接为网状结构，得到既有弹性又有强度的顺丁橡胶。 【注意】：绝大多数橡胶的结构中有碳碳双键或还原性元素(如硫)，故橡胶有较强的还原性。因此，在实验室中盛放强氧化性物质(如高锰酸钾)的试剂瓶不能用橡胶塞。 例1．下列塑料的合成，所发生的化学反应类型与另外三种不同的是(　　) A．聚乙烯塑料 B．聚氯乙烯塑料 C．酚醛树脂 D．聚苯乙烯塑料 例2.橡胶是重要的工业原料，生胶的弹性好但强度较差，将其硫化后，强度增大但弹性减弱，且硫化程度越高，强度越大，弹性越差。在以下橡胶制品中，你认为硫化程度最高的是(　　) A．气球 B．医用乳胶手套 C．汽车外胎 D．橡皮筋 例3. 目前合成纤维中产量占第一位的是聚酯纤维——涤纶，下面是合成涤纶的流程图。 回答下列问题： (1)写出中间产物的结构简式：A：______________，B：_____________，C：___________。 (2)写出下列反应所需的试剂：②__________________，⑤________________。 (3)合成过程的七步反应中，属于氧化反应的有________________(填序号，下同)，属于加成反应的有________________。 (4)写出反应⑦的化学方程式：____________________