内容正文:
第二节 高分子材料
第1课时 通用高分子材料
[课程标准] 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。
知识点一 塑料
1.成分及分类
(1)成分
(2)分类
2.聚乙烯
比较项目
高压法聚乙烯(低密度聚乙烯)
低压法聚乙烯(高密度聚乙烯)
聚合反应条件
高温、高压、引发剂
较低压力和温度、催化剂
高分子链的结构
含有较多支链
支链较少
密度和软化温度
较低
较高
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
3.酚醛树脂
(1)实验探究
分组编号
Ⅰ
Ⅱ
实验步骤
①苯酚+甲醛+浓盐酸
①苯酚+甲醛+浓氨水
水浴加热
产品外观
变浑浊,有黏稠的粉红色物质生成
变浑浊,有黏稠的乳黄色物质生成
结构特点
线型结构
网状结构
学生用书↓第121页
(2)组成
酚醛树脂是用酚类(如苯酚)和醛类(如甲醛)在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子化合物。
(3)形成
①在酸催化下,等物质的量的甲醛和苯酚反应形成线型结构高分子。化学方程式为
(名称:羟甲基苯酚);反应类型:加成反应。
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。
名称:2,4-二羟 名称:2,4,6-三羟
甲基苯酚 甲基苯酚
(4)线型与网状结构酚醛树脂对比
线型结构酚醛树脂
网状结构酚醛树脂
性能
具有热塑性,无固定熔点
具有热固性,受热不熔化
特性
强度大、可拉丝、绝缘性好
强度大、绝缘性好,无可塑性
【微自测】 判断正误
1.塑料就是合成树脂( )
2.塑料根据其加热能否熔融分为热塑性塑料和热固性塑料( )
3.聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂均为热塑性塑料( )
4.酚醛树脂由苯酚和甲醛通过加聚反应得到,可用作电工器材( )
5.高压法聚乙烯属于支链型结构,可制作薄膜( )
答案:1.× 2.√ 3.× 4.× 5.√
1.我们平时用的耳机线为什么总缠在一起?
提示:聚乙烯分子链上的碳原子完全由碳碳单键相连,单键可旋转,使它不可能成一条直线,只能成不规则的卷曲状态。当有外力作用时,卷曲的高分子链可以被拉直或部分被拉直,除去外力后又恢复卷曲状态。因此,一般的高分子材料都具有一定的弹性。
2.为什么高压法聚乙烯比低压法聚乙烯的熔点低、密度也低呢?
提示:低密度聚乙烯的主链有较多长短不一的支链,支链结构影响碳碳单键的旋转和链之间的接近,链之间的作用力就比高密度聚乙烯的小,熔点和密度也就较低;高密度聚乙烯的支链较少,链之间易于接近,相互作用力较大,熔点和密度都较高。
3.尿素(H2NCONH2)可以与甲醛发生缩聚反应生成脲醛树脂。请写出尿素与甲醛缩聚反应得到线型脲醛树脂的化学方程式。
提示:nHCHO+nH2N—CO—NH2
COHNHNHCH2OH+(n-1)H2O。
归纳总结
线型结构、支链型结构、网状型结构对合成高分子性能的影响
结构
结构特点
性质特点
线型
没有支链的长链分子,且大多数呈卷曲状
受热后熔化,冷却后固化,具有热塑性
支链型
主链上有长支链和短支链,分子排列松散,分子间作用力弱
柔软度和溶解度较线型高分子的大,密度、强度和软化温度低于线型高分子
网状型
线型或支链型高分子以化学键交联,形成网状结构
柔软度降低,刚性提高,不能熔融,在溶剂中会发生溶胀,但不能溶解
学生用书↓第122页
1.线型脲醛树脂再通过交联形成网状结构,网状结构片段如下图所示(图中表示链延长)。下列说法不正确的是( )
A.形成线型结构的过程发生了缩聚反应
B.网状脲醛树脂在自然界中不可能发生降解
C.线型脲醛树脂的结构简式还可能是
D.线型脲醛树脂能通过甲醛交联形成网状结构
B [A项,该高分子化合物可由尿素和甲醛通过缩聚反应得到,所以得到该物质的反应为缩聚反应,正确;B项,网状脲醛树脂中含酰胺键,可以发生水解反应,即该物质在自然界中可以降解,错误;C项,尿素中可能只有一个氨基与甲醛加成,生成羟甲基脲并缩聚生成,正确;D项,由图示结构可知,甲醛可以和线型脲醛树脂中的亚氨基继续加成反应生成网状结构的脲醛树脂,正确。]
2.某有机物的结构简式如图所示,下列说法正确的是( )
A.该物质含有手性碳原子
B.该物质与碳酸钠、碳酸氢钠、盐酸都能反应
C.1 mol该物质与足量溴水反应,最多可消耗4 mol Br2
D.1 mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗