5.2 高分子材料-【正禾一本通】2023-2024学年新教材高二化学选择性必修3同步课堂高效讲义教师用书（人教版2019）

第二节　高分子材料 【课程标准解读】　1.认识塑料、合成橡胶、合成纤维的组成和结构特点，能列举重要的合成高分子化合物。2.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。 　高效导学第一步　预习新知，落实必备知识 【教材基点梳理】 一、高分子材料概述 1．分类 2．命名 (1)天然高分子：习惯使用专有名称，如淀粉、纤维素、甲壳质、蛋白质等。 (2)合成高分子 一种 单体 在单体名称前加“聚”字，如聚乙烯、聚丙烯等 两种 单体 ①在缩合产物或两种单体前加上“聚”，如聚对苯二甲酸乙二酯等 ②在两种单体名称后加上“树脂”，如酚醛树脂等 (3)合成橡胶：通常在单体名称后加上“橡胶”，如顺丁橡胶等。 (4)合成纤维：名称常用“纶”，如氯纶(聚氯乙烯纤维)、腈纶(聚丙烯腈纤维)等。 二、通用高分子材料 1．塑料 (1)组成和分类 组 成 主要成分是合成树脂，为改善性能，提高实用价值，还需加入加工助剂 分 类 热塑性塑料 可以反复加热熔融加工，如聚乙烯、聚氯乙烯等制成的塑料 热固性塑料 不能加热熔融，只能一次成型，如酚醛树脂 (2)常见的塑料 ①聚乙烯 a．分类及比较 按合成方法的不同，聚乙烯可分为高压法聚乙烯与低压法聚乙烯。 比较项目 高压法聚乙烯 低压法聚乙烯 聚合反应条件 高温、高压，使用引发剂 低温、低压，使用催化剂 高分子链的结构 含有较多支链 支链较少 密度 较低 较高 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 相似处 加热均可熔融，也可溶于某些溶剂 b.聚乙烯的弹性 c．聚乙烯分子结构与其软化温度、密度的关系 d．聚乙烯的转化 线型结构的聚乙烯可以在一定条件下转变为网状结构的聚乙烯，以增加强度。 ②酚醛树脂 a．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。 b．合成 在酸催化下，等物质的量的苯酚与甲醛反应生成线型结构的高分子，化学方程式为： 在碱催化下，苯酚与过量甲醛反应，生成羟甲基苯酚、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 2.合成纤维 (1)纤维的分类 (2)合成纤维的性能 合成纤维是以石油、天然气、煤和农副产品等为原料加工制得单体，再经过聚合反应制得的。涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶、氯纶等合成纤维具有强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、质轻保暖等优点，但除维纶外，其他合成纤维的吸湿性和透气性明显不及天然纤维。 (3)常见的合成纤维 ①聚酯纤维 合成纤维中产量最大的是聚酯纤维中的涤纶。涤纶的合成方程式为 ②聚酰胺纤维 聚酰胺纤维中的锦纶是较早面世的合成纤维之一。锦纶66(尼龙66)由己二胺与己二酸缩聚合成，方程式为 3．合成橡胶 (1)天然橡胶 具有顺式结构，称为顺式聚异戊二烯，为线型高分子，合成反应方程式为 (2)合成橡胶 ①性能：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橡胶。 三、功能高分子材料 1．高吸水性树脂 (1)应用：在干旱地区用于农业、林业抗旱保水，改良土壤；用于婴幼儿使用的纸尿裤等。 (2)合成方法 方法 实例 淀粉、纤维素等天然吸水材料的改性，即在它们的主链上再接入带有强亲水基团的支链 淀粉与丙烯酸钠在一定条件下发生反应，生成以淀粉为主链的接枝共聚物，同时在交联剂作用下生成具有网状结构的淀粉­聚丙烯酸钠高吸水性树脂 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 在丙烯酸钠中加入少量交联剂，再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，其结构简式为 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，形成浓缩液，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可分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜等。 (3)制作材料：主要是有机高分子材料，如醋酸纤维、芳香族聚酰胺、聚丙烯、聚四氟乙烯等。 (4)应用：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。 【基础正误辨析】 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(√) 　高效导学第二步　课堂探究，培优关键能力 【要