(讲义)第5章 第2节 基础课时20 高分子材料-【提分教练】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修3(人教版2019)

第二节　高分子材料 基础课时20　高分子材料 结合合成高分子实例，认识塑料、合成橡胶、合成纤维的组成和结构特点，了解新型高分子材料的优异性能及其在高新技术领域中的应用。培养“宏观辨识与微观探析”“科学态度与社会责任”的核心素养。 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 微点拨： 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上有较多的支链，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 总反应为 ②在碱催化下，苯酚与过量的甲醛反应，生成羟甲基苯酚的同时，还生成二羟甲基苯酚、三羟甲基苯酚等，继续反应就可以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 (二)合成纤维 1．纤维的分类 纤维 2．常见合成纤维的合成 (1)涤纶——聚对苯二甲酸乙二酯纤维 (2)聚己二酰己二胺纤维(又称锦纶66、尼龙66) (3)聚对苯二甲酰对苯二胺纤维(又称芳纶1414) (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。 微点拨：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。 　判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)三大合成材料是指塑料、合成纤维和合成橡胶。 (√) (2)高压聚乙烯比低压聚乙烯的熔点高。 (×) (3)苯酚与甲醛通过缩聚反应一定形成线状结构高分子。 (×) (4)人造丝与人造棉为合成纤维。 (×) (5)天然橡胶易被氧化是因为其链节中有碳碳双键。 (√) 二、功能高分子材料 常见功能高分子材料有高分子分离膜、高分子催化剂、磁性高分子、记忆高分子、高吸水性材料、医用高分子材料、高分子药物等。 1．高吸水性树脂 (1)改进思路：一是改造纤维素或淀粉分子，接入强亲水基团；二是合成新的带有强亲水基团的高分子。 (2)合成方法： ①淀粉、纤维素等天然吸水材料的改性。在它们的主链上再接入带有强亲水基团的支链，可以提高它们的吸水能力。如淀粉与丙烯酸钠在一定条件下发生共聚后与交联剂反应生成具有网状结构的淀粉­聚丙烯酸钠高吸水性树脂。 ②用带有强亲水基团的烯类单体进行聚合，得到含亲水基团的高聚物。如在丙烯酸钠中加入少量交联剂，在一定条件下发生聚合，得到具有网状结构的聚丙烯酸钠高吸水性树脂。聚丙烯酸钠的结构简式为。 2．高分子分离膜 (1)原理：分离膜一般只允许水及一些小分子物质通过，其余物质则被截留在膜的另一侧，成为浓缩液，达到对原液净化、分离和浓缩的目的。 (2)分类：分离膜根据膜孔大小分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜等。 (3)应用：高分子分离膜已广泛用于海水淡化和饮用水的制取，以及果汁浓缩、乳制品加工、药物提纯、血液透析等领域。 　新型有机高分子材料在日常生活、工农业生产和尖端科技领域中正发挥着越来越重要的作用。下列有关高分子材料的叙述中不正确的是(　　) A．在通用高分子材料基础上改进的导电塑料属于新型高分子材料 B．利用高分子分离膜可以进行海水淡化或污水净化 C．导弹技术中利用复合材料的耐腐蚀性能提高导弹的射程 D．医用高分子材料的发展可以使人类能够制造各种人工器官 C　[根据物理学知识可知，导弹的射程与其本身的质量有关，因此提高导弹的射程是利用复合材料质