第5章 第2节 高分子材料-【一本】高中化学知识大盘点

第二节 高分子材料5年7考 必备知识 知识点1通用高分子材料 1.塑料 身生活应用 聚氯乙烯 (I)主要成分：合成树脂。如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯 本身较硬，为了提高其 乙烯、酚醛树脂、脲醛树脂等。 塑料制品的可塑性、柔 (2)分类 韧性与稳定性，需加入 热塑性塑料：反复加热熔融加工，可以多次成型 塑料 增塑剂、稳定剂等。这 热固性塑料：不能加热熔融，只能一次成型 些掺杂在聚氯乙烯高分 (3)聚乙烯 子链间的增塑剂小分子 能起到润滑的作用，利 比较项目 高压法聚乙烯 低压法聚乙烯 于高分子链的运动。但 聚合反应 150 MPa 300 MPa,0.1 MPa~2 Mpa, 是，这些增塑剂小分子 条件 200℃左右，使用引发剂 60~100℃，使用催化剂 在室温下会逐渐“逃逸” 高分子链的 出来，使柔软的塑料制 含有较多支链 支链较少 结构 品逐渐变硬；有的增塑 剂还具有一定的毒性。 选择性必 密度/ 0.910.93 0.94~0.97 所以不能用含增塑剂的 3 (g·cm3) 聚氯乙烯薄膜生产食品 软化温度/℃ 105~120 120140 包装材料。 主要性能 无毒，较柔软 无毒，较硬 第五章 生产食品包装袋、薄膜、 主要用途 生产瓶、桶、板、管等 绝缘材料等 合成高分子 ①聚乙烯具有一定弹性的原因 聚乙烯分 分子链只 卷曲的高 子链上的 导致 能呈不规外力分子链被除去恢复卷 碳碳单键 则的卷曲 作用拉直或部外力曲状态 可以旋转 状态 分被拉直 ②低密度聚乙烯的密度、软化温度均低于高密度聚乙烯的 原因 低密度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高密度聚乙 烯的小，软化温度和密度也就较低。 。431 (4)酚醛树脂◆重点 动知识拓展 ①定义：酚醛树脂是酚（如苯酚）与醛（如甲醛）在酸或碱的催 微生物可降解高分子 在微生物作用下，某些 化下相互缩合而成的高分子。 高分子物质中的化学键 ②合成 (如酯基、肽键、甲壳素 a.在酸催化下：等物质的量的苯酚与甲醛反应，苯酚中羟基邻 键等)被切断，降解为小 位或对位的氢原子与甲醛的羰基加成生成羟甲基苯酚，然后 分子，再进一步转变为 羟甲基苯酚之间相互脱水缩合成线型结构的高分子。 CO2和H2O等物质而 OH OH 消失，如聚乳酸 +H-CH买 CH2OH 0 HOEC-CH-O]H。 OH OH CH CH.OH H HE CH2OH+(n-1)H2O OH OH ◆知识拓展 总反应：n +nHCHO HH CH2]OH+ 脲醛树脂 7 可以用甲醛与尿素 (n-1)H20。 择 (H2 NCONH2)缩聚反 b.在碱催化下：苯酚与过量的甲醛反应，生成羟甲基苯酚的同 应合成，合成的过程与 OH 修 酚醛树脂类似。 时，还生成二羟甲基苯酚( CH,OH)、三羟甲基苯酚 3 nH2 NCONH2+ 第五章 nHCHO- 催化剂 CH2OH H-ENHCONHCHTOH+ OH (n-1)H20 (HOCH CH,OH)等，继续反应就可以生成网状 合成高分子 CH2OH 结构的酚醛树脂。 ③应用：具有网状结构的高分子受热后不能软化或熔融，也不 溶于一般溶剂。酚醛树脂主要用作绝缘、隔热、阻燃、隔音材 料和复合材料。 2.合成纤维 (1)纤维的分类 天然纤维：如羊毛、棉花、蚕丝、麻等 纤维 再生纤维：如人造丝、人造棉等 化学纤维 合成纤维：如“六大纶”等 ●432 ①合成纤维：以石油、天然气、煤和农副产品等为原料加工制 得的单体，再经过聚合反应得到的纤维，其原料本身不是 纤维。 到 学以致用 奥运吉祥物福娃外材料为 ②再生纤维：以木材、秸秆等农副产品为原料，经过加工处理 纯羊毛线，内充物为无毒 得到的纤维。 的聚酯纤维，其结构为 ③六纶：包括涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶、氯纶。其性能具有 HOEC-O 强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、保暖等优点。除维纶吸湿性 较好，且有“人造棉花”的美称外，其他合成纤维的吸湿性和透 O-COCH2CH2OH 气性明显不足。 下列说法正确的是() (2)常见合成纤维的合成 A.羊毛与聚酯纤维的 ①聚酯纤维 聚对苯二甲酸乙二酯纤维（涤纶） 化学成分相同 nHOOC- COOH+wHOCH,CH,OH催化剂 B.聚酯纤维和羊毛在一 △ 定条件下均能水解 C.该聚酯纤维单体为对 OCH2CH2OTH+(2n-1)H2O 苯二甲酸和乙醇 D.由单体合成聚酯纤 ②聚酰胺纤维一聚己二酰己二胺纤维（绵纶66、尼龙66） 维的反应属于加聚 nH2N-(CH2)6-NH2 +nHOOC(CH2)COOH- 催化剂 反应 △ 答案：B ◆知识拓展 HO FO(CH2)C-NH(CH2)NHTH+(2n-1)H2O 天然橡胶 选择性必修 ③芳香族聚酰胺纤维一 聚对苯二甲酰对苯二胺纤维（芳纶 以异戊二烯 1414) [CH2-C-CH-CH2 CHa 催化剂 (2甲基-1,3丁二烯)] 五章 nH2N NH2 nHO 为单体可以聚合成两种 天然的橡胶，其中顺式 HENH OH +(2n-1)H2O 结构为天然橡胶： 合成高分子 TCH 3.合成橡胶 C=C 的 (1)性能优势：耐磨、耐油、耐寒、耐热、耐腐蚀等。 ICH, CH2 (2)常见的合成橡胶 三叶橡胶树产出。反式 结构为杜仲胶： CH 催化剂 厂CHa CH子 ①顺丁橡胶：n今 C=C 由 ECH, 杜仲树产出。 表示苯环 ②丁苯橡胶：n十n〔 Ph ●4330 ◆知识拓展 ③氯丁橡胶：n 绝大多数橡胶的结构中 有碳碳双键或还原性元 ④丁腈橡胶：n今 素（如硫），故橡胶有较 强的还原性。因此，在 (3)橡胶的硫化：将线型结构的橡胶与硫等硫化剂混合后加 实验室中盛放强氧化性 热，硫化剂将聚合物中的双键打开，以二硫键（一S一S一）等 物质（如高锰酸钾）的试 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。 剂瓶不能用橡胶塞。 但硫化交联的程度不宜过大，否则会使橡胶失去弹性。 知识点2功能高分子材料 ◆知识拓展 1.高吸水性树脂 离子交换树脂 (1)合成方法 由一种不溶于水的高分 ①淀粉、纤维素等天然吸水材料的改性。在它们的主链上再 子骨架和若干活性基团 接入带有强亲水基团的支链，可以提高它们的吸水能力。 组成的树脂，最常用的 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 树脂母体是苯乙烯与二 的高聚物。 乙烯基苯的交联聚合 (2)应用：干旱地区用于农业、林业抗旱保水，改良土壤等。 物。具有离子交换能 择 2.高分子分离膜 力，常用于物质分离提 (1)原理：分离膜一般只允许水及一些小分子物质通过，其余 纯。离子交换树脂可分 修 物质则被截留在膜的另一侧，形成浓缩液，达到对原液净化 3 为如下两种。 分离和浓缩的目的。分离膜根据膜孔大小分为微滤膜、超滤 ①阳离子交换树脂 第 膜、纳滤膜和反渗透膜等。分离膜功能示意图如图所示。 含磺酸基(—SO3H)、羧 有机物 小分子有 部分有机物 基(COOH)等基团，可 盐类 机物、盐 部分盐类 水 类、水 水 与溶液中的阳离子进行 成高分子 交换，如2R一SO3H十 Ca+=(R-S0)zCa十 微滤膜超滤膜 区纳滤膜 《反渗透膜 胶体 大分子有机物部分有机物有机物 2H 细菌 部分盐类 盐类 ②阴离子交换树脂 (2)应用：高分子分离膜已广泛用于海水淡化和饮用水的制 含有氨基（一NH2)、季 取，以及果汁浓缩、乳制品加工、药物提纯、血液透析等领域。 氨基[R-N+(CH)3] 知识点3有机高分子化学反应 等基团，可与溶液中的 1.定义：有高分子化合物参与的化学反应称为高分子化学反应。 酸根阴离子进行交换， 2.分类（按聚合度的变化情况） 如R一OH+VO5= (1)聚合度变大的高分子化学反应 RVO3+OH。 如在苯乙烯中溶解聚丁二烯橡胶，聚苯乙烯的分子链“接枝” 到聚丁二烯的分子链上，如图所示： ●4340 学以致用 一聚丁二烯·苯乙烯 ~一聚苯乙烯 下列各种高分子材料的 (2)聚合度变小的高分子化学反应—高分子化合物的降解 研究方向，并不适合未 如废旧有机玻璃在270℃时可完全降解为单体： 来高分子材料发展的是 CHa CHa () ECH2-C] △nCH2-C A.使高分子材料具有 COOCH2 COOCH “仿生”功能 (3)聚合度不变的高分子化学反应 B.使高分子材料向具有 如①聚苯乙烯中苯环上的磺化反应： 特殊物理、化学功能 ECH2-CH]- 浓硫酸 ECH2一CH] 的“功能材料”发展 △ C.使农用薄膜具有选择 性透过农作物所需 SO:H 的特定光波的功能 ②用聚醋酸乙烯酯制备聚乙烯醇的反应 D.使高分子材料越来 ECH-CH+CH OH NOR CH 越牢固，越来越难 -CH元+nCH,COOCH 降解 OOCCH OH 答案：D 聚醋酸乙烯酯 聚乙烯醇 盘 高频考点 选择性必修 高分子材料的结构 D.该聚合反应为缩聚反应 考点 与性质 5年6考 解析该高分子材料为聚酯，结构中含有酯 例（新课标卷)光学性能优良的高 基，一定条件下可以降解，A正确；如图所示， 五章 分子材料聚碳酸异山梨醇酯可由 OH 如下反应制备。 -0 ,异山梨醇分子中有4 nHO HO OH+n 成高分子 01 个手性碳原子，B错误；由聚碳酸异山梨醇酯 异山梨醇 碳酸二甲酯 的结构可知，聚合过程中异山梨醇和碳酸二 +(2n-1)X 甲酯的断键位置分别为H0 聚碳酸异山梨醇酯 一，所以聚合之后脱去的小分子物 下列说法错误的是 A.该高分子材料可降解 质为CHOH,C正确；该反应在生产高聚物 B.异山梨醇分子中有3个手性碳原子 的同时还有小分子物质生成，属于缩聚反应， C.反应式中化合物X为甲醇 D正确。故选B。 ●4350