5.2高分子材料 导学案 2024-2025学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修3

5.2 高分子材料学案

 

【学习目标】

1．了解塑料、合成纤维、合成橡胶的结构、性能和用途。

2．依据高分子化合物的结构，认识物质结构对性能的影响。

3．知道功能高分子材料的分类，了解其在生产生活及科学领域的应用。

 

【预习新知】

通用高分子材料

1．塑料

(1)分类：

①______塑料，如聚乙烯等制成的塑料制品，可以反复加热熔融加工；

②______塑料，如用酚醛树脂等制成的塑料制品，不能加热熔融，只能一次成型。

(2)常见的塑料

①聚乙烯

②酚醛树脂

a．概念：酚醛树脂是用____与____在酸或碱催化下相互缩合而形成的高分子。

b．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。

2．纤维

(1)纤维的分类

纤维Error!

(2)合成纤维的优点是______，____________________，但在______、______等方面不如天然纤维。合成纤维中，____具有较好的吸湿性，被称为“人造棉花”。

3．合成橡胶

(1)橡胶的分类

(2)合成橡胶

①原料：以____、______为原料，以二烯烃和烯烃等为单体，聚合而成。

②性能：______、______、耐燃性、耐油性、______和________等方面有独特的优势。

 

功能高分子材料

1．定义

具有某些特殊化学、物理及医学功能的高分子材料。

例如，高分子催化剂；各种滤膜；磁性高分子；形状记忆高分子；高吸水性材料；医用高分子材料；高分子药物等。

2．高吸水性树脂

(1)结构特点

①含有强亲水性原子团(—OH)的支链；②具有网状结构。

(2)合成方法

①对淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改性，在淀粉或纤维素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。例如，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。为防止此共聚物溶于水，还需在交联剂作用下生成网状结构的

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。例如，在丙烯酸钠中加入少量交联剂，再在一定条件下发生聚合，可得到具有网状结构的聚丙烯酸钠高吸水性树脂。

这两种方法有一个共同特点，都要在反应中加入少量交联剂，让线型结构变为网状结构。

(3)应用

可在干旱地区用于农业、林业抗旱保水，改良土壤；可用于婴幼儿使用的纸尿裤。

3．高分子分离膜

(1)分离原理

只允许水及一些小分子物质通过，其余物质被截留在膜的另一侧，称为浓缩液，达到对原液净化、分离和浓缩的目的。

(2)分类

根据膜孔大小分为微滤膜、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

海水淡化和饮用水的制取，果汁浓缩、乳制品加工、药物提纯、血液透析等。

归纳总结：功能高分子材料的比较