第五章 第二节 高分子材料-【新课程能力培养】2025-2026学年高中化学选择性必修3学习手册（人教版）

第五章 ●“第一节合成高分子的基本方法 知识梳理 知识点1 1.10 2.(1)CH,=CH,(2)一CH2一CH,-(3)链节 3.(1)双键(2)两个（或两个以上）官能团 知识点2 1.加成 2.(1)碳碳双键、碳碳三键(2)100% 3.(1)①ECH2-CH]元七CH=CH ②ECH,-CH-CH-CH] (2)CH2-CH2-CH-CH2J CH ECH2-CH2-CH2-CH CH 知识点3 0 1.缩合 -C(CH,).COCH,CH,O- 2.(1)两个两个以上(2)小分子n-12- 0 3.(1)①HoEC(CH,),0]H+(n-1)H0 2H-EN-CH2-CJOH+(n-1)H2O 0 2①HoC-0-c0,-oH (2n-1)H0 -(CH2)6-NHH+(2n 1)H0 要点精析 变式训练 1.CH-CH=CH2 -CH2-CH-n 42n CH 2.(1)HOOCCH=CH2 (2)CH=CH-CH、长 -CH=CH, CH=CH _CH-CH2 CH,-CH-CH-CH, 3.(1)HN(CH2),COOH缩聚反应 参考答案与解析。 合成高分子 (2)HOOC COOH、HOCH,CHOH HO OH+nHOCH,CH,OH化剂 HO千C OCH.CH2-O1H+(2n-1)H.O 第二节 高分子材料 知识梳理 知识点1 天然高分子材料，如棉花、羊毛 塑料 合成纤维 通用高分 分 子材料 合成橡胶 子 黏合剂 按用途 涂料等 和性能 高分子分离膜 合成高 功能高分 导电高分子 分子材 子材料 医用高分子 料 高吸水性树脂等 线型结构 按结构 支链型结构 网状结构 知识点2 1.(1) 主要合成 如聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛树 成分树脂 脂、 脲醛树脂等 料 增塑剂 提高柔韧性 辅助 加工改善 热稳定剂 提高耐热性 成分 助剂性能 赋予塑料各 着色剂 种颜色 (2)①热塑性 ②热固性 (3)①I 高压法高温、高压 支链较多 密度和软化 低密度 聚乙烯 聚 引发剂 聚乙烯 按合成 温度较低 方法 低压法低温、低压 支链较少 聚乙烯 密度和软化 高密度 催化剂 聚乙烯 温度较高 37 N 高中化学选择性必修3（人教版） 0. 比较项目 高压法聚乙烯 低压法聚乙烯 聚合反应 高温、高压，引发 低温、低压，催 条件 剂 化剂 高分子链 链较短 链较长 的结构 支链较多 支链较少 密度 相对较低 相对较高 软化温度 相对较低 相对较高 主要性能 无毒，较柔软 无毒，较硬 主要用途 生产食品包装袋 生产瓶、桶、板 薄膜、绝缘材料等 管等 Ⅲ.i.长短 疏密远近 i.线型支链型网状线型网状 ②1.酚（如苯酚或甲苯酚等）与醛（如甲醛） OH CHOH Ⅱ.线型 OH OH CHOHH CH2OH +(n-1)H0 二羟甲基苯酚网状 Ⅲ.不能不溶于 2.(1) 天然纤维 如棉花、羊毛、蚕丝和麻等 以木材、秸秆等农副产品为 再生 原料，经加工处理得到的纤 纤维 维，如黏胶纤维（人造丝、 化学纤 人造棉)等 以石油、天然气、煤、农副 产品等为原料，将其转化为 合成 单体，再经过聚合反应得到 纤维 合成纤维，如锦纶、涤纶、 晴纶、维纶、氯纶、丙纶 (“六大纶”)等 (2)①强度高弹性好耐腐蚀不缩水保暖 ②吸湿性透气性维纶③混合纺织 (3)①涤纶 38 N 合成原理 nHO-CHCH,-OH张 涤纶 OCH.CH2O1H +(2n-1)H20 性能 一强度大、耐磨、易洗、快干、保形性 好，但吸湿性和透气性差 用途 应用最广泛的合成纤维品种，大量用 于服装与床上用品、各种装饰布料、国 防军工特殊织物、工业用纤维制品等 ②锦纶 锦纶66尼龙66 合成原理 nH2N-(CH2)6-NH2+ 0 催化剂 nH,0C(CH),COH 0 0 锦纶 HO-EC(CH).C-NH(CH2)NHTH 66 +(2m-1)H,0 性能 一丕溶于普通溶剂，熔化温度高，耐磨， 强度大等 用途 用于生产丝袜、降落伞、渔网、轮胎 帘子线等 3.(1)弹性105~10天然合成 (2)高弹性绝缘性磨油寒热腐蚀 (3)①FCH2 CH2 C-C H J ②线型柔软差③-S一S一线型网状弹 性强度硫化轮胎 知识点3 化学物理医学功能催化剂滤膜材料药物 1.(1)①改造羟基羧基交联剂网状吸水 和保水生物降解②合成七CH2一CH.挤压 COONa (2)交联剂氢键(3)抗旱保水纸尿裤 2.(1)小分子浓缩液 (2)①微滤超滤反渗透②聚丙烯聚四氟乙烯 (3)淡化制取浓缩提纯透析 要点精析 变式训练 1.C2.D高中化学选择性必修3（人教版） 种，去掉中括号和n即可。如 子或氮原子连上氢原子。如图所示： 0 ① H七O-CH2CH.C]nOH的单体为 O(CH2)-OH 0 HOCH,CH,COH; 补一OH 补一H 日 的单体为HOOC COOH和 HN-CH,-CH2- C]nOH的单体是 H HO(CH2)4OH。 H-N-CH2-CH2- C-OH。 ③ HENH一CH2 C-NH-CH-CTOH (2)当链节中含有 6-0-或 CH, 补一OH 补一H 结构时，其单体至少是两种， 的单体为HNCH,COOH和 此时常用“切割法”，去掉中括号和n CH-CH-COOH。 后，断开羰基与氧原子或氮原子间的共 NH2 价键，然后将羰基碳连上羟基，将氧原 第二节 高分子材料 学习目标 知识梳理 1.能从微观角度了解高分子材料的分类和用 川知识点1 高分子材料的分类 途，理解高聚物的结构与性质的关系。 2.能举例说明塑料、橡胶和合成纤维的组成 高分子材料，如棉花、羊毛 和结构特点 塑料 3.了解功能高分子材料的结构对性能的 高 高 影响。 分子材料 黏合剂 按用途 L涂料等 和性能 高分子分离膜 高 导电高分子 高分子 分子材料 医用高分子 材料 高吸水性树脂等 按结构 结构 结构 结构 94)学 第五章合成高分子。 续表 川知识点2通用高分子材料 比较项目 高压法聚乙烯 低压法聚乙烯 1.塑料 主要性能 无毒，较 无毒，较 (1)塑料的成分 生产食品包装袋 生产瓶、桶、板、 主要用途 主要 如聚乙烯、聚氣乙烯、酚醛 薄膜、绝缘材料等 管等 成分 树脂、脲醛树脂等 Ⅲ.说明 提高柔韧性 .高分子材料一般具有一定弹性的原 辅助 改善 因 —以聚乙烯为例 成分 性能 提高耐热性 赋予塑料各 聚乙烯分子 分子链常 卷曲的高 种颜色 链上的碳碳导呈不规则外力分子链被 恢复 除去 单键可以发致的卷曲状作用拉直或部外力 卷曲 (2)塑料的分类 生旋转 态 分被拉直 状态 ① 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。 ⅱ.影响高分子材料软化温度和密度的 ② 塑料：不能加热熔融，只能一次 主要因素是高分子链的 和链之间的 成型，如用具有不同结构的酚醛树脂等制 0 成的塑料。 高分子链越长 相对分子质量越大 高分子链 (3)常见的塑料 之间的作 ①聚乙烯 支链越少，高分 链之间易于接近 用力越大 子链之间越密 I.分类 软化温度、密度越高 高压法高温、高压 支链 密度 聚乙烯 引发剂 密度和软化 聚乙烯 低密度聚乙烯的主链有较多长短不一的 温度 按 支链，链之间的作用力比高密度聚乙烯的 低压法低温、低压 支链 密度 小，软化温度和密度也较低。 密度和软化 聚乙烯 催化剂 温度 聚乙烯 ⅲ.聚乙烯有3种结构，分别是 结构、 结构、 结构。 Ⅱ.比较 结构的聚乙烯可以在一定条件下变为 比较项目 高压法聚乙烯 低压法聚乙烯 结构的聚乙烯，以增加强度。 聚合反应 ②酚醛树脂 条件 I.概念 高分子链链较 链较 的结构 支链较 支链较 酚醛树脂是 密度 相对较 相对较 在酸或碱的催化作用下相互缩合而成的高 分子。 软化温度 相对较 相对较 Ⅱ.酚醛树脂的合成 学 95 高中化学选择性必修3（人教版） 在酸催化下，等物质的量的苯酚与甲醛 然纤维（除了 吸湿性较好)。 反应，苯酚邻位或对位的氢原子与甲醛的羰 ③改进：将天然纤维和合成纤维 基加成生成羟甲基苯酚，然后羟甲基苯酚之 实现性能的优势互补。 间脱水缩合成 结构的高分子： (3)常见的合成纤维 OH ①聚酯纤维 合成纤维中产量最大的是聚酯纤维中的 它是聚对苯二甲酸乙二酯纤维的 商品名称。 若在碱催化下，苯酚与过量的甲醛反 合成原理 应，生成羟甲基苯酚的同时，还生成 、 三羟甲基苯酚等，继续 涤纶 性能 强度 、耐磨、易洗、快干 反应生成 结构的酚醛树脂。 保形性好，但 移 差 Ⅲ.酚醛树脂的性质及用途 用途 应用最广泛的合成纤维品种，大 量用于服装与床上用品、各种装 具有网状结构的酚醛树脂受热后 饰布料、国防军工特殊织物、工 软化或熔融，也 般溶剂。酚醛树 业用纤维制品等 脂主要用作绝缘、隔热、阻燃、隔音材料和 ②聚酰胺纤维 复合材料。 聚酰胺纤维中的 是较早面世的 2.合成纤维 合成纤维之一。聚己二酰己二胺纤维又称 (1)纤维的分类 (两个数字6分别代表 天然纤维}如 二胺和二酸分子中所含碳原子的个数)。 和麻等 以 等农副 合成原理 产品为原料，经加工处理 锦纶 纤维 得到的纤维，如 纤 性能 溶于普通溶剂，熔化温度 66 维（人造丝、人造棉）等 耐磨，强度 等 以 用途 用于生产丝袜、降落伞、渔网、轮 维 农副产品等为原料，将其 胎帘子线等 转化为 再经过 3.合成橡胶 纤维 反应得到合成纤维， 如 (1)橡胶及其分类 氣纶、丙纶(“六 橡胶是一类具有 的物质，在外 大纶”)等 力作用下，橡胶的形状会发生改变，去除外 (2)合成纤维的性能 力后又能恢复原来的形状。橡胶的相对分子 ①优点： 质量比大多数塑料和合成纤维的都要高，一 般在 ②缺点： 等方面不如天 96) 学 第五章合成高分子。 橡胶一顺式聚异戊二烯 1.高吸水性树脂 CH, CH, (1)高吸水性树脂的合成方法 橡 ① 淀粉或纤维素分子 CH H 橡胶一丁苯橡胶、顺丁橡胶、丁腈橡胶」 在淀粉或纤维素的主链上接入带有强亲 氯丁橡胶等 水基团（如 醛基、氨 (2)合成橡胶的性能及用途 基等)的支链，形成接枝共聚物，同时，为 合成橡胶与天然橡胶相比，具有 防止共聚物溶于水，还需加入 ,最 一，在 耐 耐 终生成 结构的高吸水性树脂。 、耐 耐 耐 淀粉丙烯接枝共聚物交联淀粉：聚丙烯酸 酸钠 剂钠高吸水性树脂 等方面有着其独特的优势，广泛应用于工农 业、国防、交通及日常生活中。 线型 网状 (3)常见的合成橡胶 顺丁橡胶 改造后的树脂具有强大的 ①合成原理：nCH,=CH一CH一CH,化剂 能力，而且可 ② 新的带有强亲水基团的高分子 顺式聚1,3-丁二烯 例如：CH,一CH-COONa- ②结构特点：呈 结构，分子链较 丙烯酸钠 性能较 ③改进措施：将顺丁橡胶与硫等硫化剂混合 聚丙烯酸钠（网状结构）》 后加热，硫化剂将聚合物中的双键打开， 合成的网状结构的树脂可吸收几百至几 以二硫键( )等把 结构 千倍于自身质量的水，同时保水能力强，还 连接为 结构，得到既有 能耐一定的 作用。 又有 的顺丁橡胶，这一加工过程 (2)高吸水性树脂具有高吸水性而又不溶于 称为橡胶的 0 但橡胶硫化交联的 水的原因 程度不宜过大，否则会使橡胶失去弹性。 合成高吸水性树脂过程中加入的 顺丁橡胶硫化后，具有很好的弹性，耐 使得到的树脂具有网状结构，限制了 磨、耐寒性好，主要用于制造 树脂在水中的溶解，同时，高吸水性树脂 川知识点3功能高分子材料 的主链或接枝侧链上含有大量的羧基、羟 基等强亲水性基团，它们与水分子间能形成 具有某些特殊 及 而吸收水分子，并且通过网状结构 的高分子材料。如高分子 将水分子束缚在高分子网格中，形成溶胀的 各种 、 磁性高分子、形状记忆高分 凝胶体。这种凝胶体的保水能力很强，在一 子、高吸水性材料、医用高分子 定压力下也不易失水。 高分子 等。 (3)高吸水性树脂的应用 学 高中化学选择性必修3（人教版） 在干旱地区用于农业、林业 固性材料，不能热修补。 改良土壤，还可用于婴儿 等 答案：C 2.高分子分离膜 (1)分离原理 B变式训练① 分离膜一般只允许水及一些 物 下列塑料的合成，所发生的化学反应类 质通过，其余物质则被截留在膜的另一侧， 型与另外三种不同的是() 形成 达到对原液净化、分离和浓 A.聚乙烯塑料 B.聚氯乙烯塑料 缩的目的。 C.酚醛树脂 D.聚苯乙烯塑料 有机物 小分子有机物 部分有机物 盐类 公 盐类 图部分盐类 典例2下列说法错误的是() 水 水 水 A.塑料根据其加热能否熔融分为热塑性塑 料和热固性塑料 微滤膜超滤膜区纳滤膜 区反渗透膜 胶体 大分子有机物 部分有机物 有机物 B.聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂均为热塑 细菌 部分盐类 盐类 性塑料 分离膜功能示意图 C.高压法聚乙烯属于支链型结构，可制作 (2)分离膜的分类 膜 薄膜 ①根据膜孔大小： 膜、 D.低密度聚乙烯较柔软，高密度聚乙烯较硬 纳滤膜和 膜等。 ②根据分离膜材料：醋酸纤维、 芳香族聚酰 答案：B 胺、 等。 川要点2合成纤维 (3)应用 高分子分离膜已广泛用于海水 典例3下列说法中正确的是() 和饮用水的 以及果汁 A.天然纤维就是纤维素 乳制品加工、药物 血液 B.合成纤维的主要原料是石油、天然气、 等领域。 煤和农副产品 C.化学纤维的原料不可以是天然纤维 要点精析 D.生产合成纤维的过程中发生的是物理变化 解析：天然纤维不仅包括纤维素，还包括羊 l要点1塑料 毛、蚕丝等，其主要成分是蛋白质，A错 典例1下列塑料只能一次性使用，不能热 误；生产合成纤维的主要原料是石油、天然 修补的是() 气、煤和农副产品，B正确；化学纤维的原 A.聚乙烯 B.聚氯乙烯 料可以是天然纤维，如黏胶纤维就是用木 C.酚醛树脂 D.聚苯乙烯 材、草类等天然纤维经化学加工制成的，C 解析：聚乙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯均属于：错误；在生产合成纤维过程中必包含加聚反 热塑性材料，可以热修补；酚醛树脂属于热：应或缩聚反应，应属于化学变化，D错误。 98)学 第五章合成高分子。 答案：B 川要点4高分子材料 川要点3橡胶 典例5近年来我国取得了世界瞩目的科技 典例4橡胶树是热带植物，在我国海南已： 成果，化学功不可没。下列各项涉及材料属 大面积种植。从橡胶树的胶乳中可提取天然 于有机高分子材料的是() 橡胶，天然橡胶的成分是聚异戊二烯，其结： A.“奋斗者”号潜水器外壳材料钛合金 构简式为ECH2C=CH一CH2。 B.“北斗系统”芯片材料高纯硅 CH C.“祝融号”集热材料正十一烷 试回答下列问题： D.“天宫”空间站窗户玻璃材料聚甲基丙烯 (1)天然橡胶能溶于汽油的根本原因是 酸甲酯 ， 天然橡胶加入适 :解析：“奋斗者”号潜水器外壳材料钛合金 当的硫进行硫化后，其结构由 属于金属材料，A不选；“北斗系统”芯片 变成 ,因而硫化橡胶 材料高纯硅属于无机非金属材料，B不选； (填“能”或“不能”)溶于汽油。 “祝融号”集热材料正十一烷的相对分子质 (2)天然橡胶的单体是一种无色液体，将该 量很小，属于有机物，不属于高分子材料， 无色液体加入溴水中，溴水 C不选；“天宫”空间站窗户玻璃材料聚甲 (填“能”或“不能”)褪色。 基丙烯酸甲酯为聚合物，属于有机高分子材 (3)天然橡胶是顺式聚异戊二烯，杜仲胶是 料，D选。 反式聚异戊二烯，试写出杜仲胶的结构： 答案：D 简式： 典例6下列说法不正确的是（) 解析：(1)从天然橡胶成分的结构简式可 :A.在碱催化下生成的酚醛树脂能形成网状 知，天然橡胶为线型结构的高分子，能溶于： 结构，不溶于一般溶剂 汽油等有机溶剂；天然橡胶硫化后，引入的：B.天然纤维和合成纤维均属于纤维素 硫原子可通过形成共价键，使高分子链发生：C.天然橡胶的成分为顺式聚异戊二烯，它 交联，形成网状结构，故硫化橡胶不能溶于 属于天然高分子材料 汽油。(2)天然橡胶的单体中含有两个碳：D.通常说的三大合成材料是指塑料、合 碳双键，能发生加成反应，使溴水褪色。 成纤维和合成橡胶 答案：(1)天然橡胶是线型结构线型结：解析：碱性条件下生成的酚醛树脂具有网状 构网状结构不能(2)能 结构，属于热固性塑料，不溶于一般溶剂，A (3) 「CH3 正确；纤维素属于多糖，天然纤维中的植物 纤维的主要成分是纤维素，动物纤维的主要成 CH. 分是蛋白质，合成纤维不属于纤维素，B错误。 答案：B 99 高中化学选择性必修3（人教版） 归纳总结 选项高分子材料 类型 功能 A 黏合剂 功能高分子材料 黏合作用 线型结构、支链型结构、 网状结构 B 涂料 功能高分子材料 保护作用 对合成高分子性能的影响 C 离子交换树脂功能高分子材料 分离和提纯 D 聚乙烯醇 功能高分子材料制人工心脏 结构 结构特点 性质特点 解析：黏合剂和涂料均属于通用高分子材料， 强度大，可拉丝、吹薄 没有支链的长 A、B错误；离子交换树脂属于功能高分子材 膜；绝缘性好；能缓慢 线型 链分子，且大 溶解于适当溶剂；具有 料，主要用于硬水软化、海水淡化以及物质的 多数呈卷曲状 热塑性，无固定熔点 分离和提纯，C正确；聚乙烯醇中含有羟基， 主链上有长支链 柔软度和溶解度较线型 能与水形成氢键，因此具有良好的水溶性，可 支 链 和短支链，分子 高分子的大，密度、强 用于滴眼液，但不能用于制人工心脏，D错误。 型 排列松散，分子 度和软化温度低于线型 答案：C 间作用力弱 高分子 变式训练2 线型或支链型 强度大，刚性强，无可 高分子以化学 塑性；绝缘性好；在溶 下列材料中属于功能高分子材料的是 网状 剂中会发生溶胀，但不 键交联，形成 () 能溶解；具有热固性， 网状结构 受热不熔化 ①高分子分离膜②生物高分子材料 ③隐身材料 ④液晶高分子材料⑤光敏高 分子材料⑥智能高分子材料 1要点5功能高分子材料 A.①②⑤ B.②④⑤⑥ C.③④⑤ D.全部 典例7下列说法错误的是() 归纳总结 A.由淀粉等物质制取网状结构的淀粉是为 了增强其稳定性 常见功能高分子材料的比较 B.功能高分子材料具有传统高分子材料的 功能高分 主要功能 主要应用 子材料 机械性能和某些特殊功能 ①废水处理 C.高分子分离膜可用于污水、工业废水处 高分子 选择性地允许 ②海水淡化 理和海水淡化等 高 分离膜 某些物质通过 ③浓缩果汁、乳制 分 品加工、酿酒等 D.高吸水性树脂在吸水后呈凝胶状，具有 高分子把化学能转换 较好的保水能力 膜 传感膜成电能 ①发电 解析：制取网状结构的淀粉是为了防止其溶 高分子把热能转换成 ②开发新型电池 于水。 热电膜电能 ①具有优异的 答案：A 医用 生物相容性 典例8下列各选项中，对相应高分子材料 人造器官 高分子材料②具有某些特 的类型、功能的说法均正确的是( 殊功能 100学