第五章 第二节 高分子材料-【创新教程】2025-2026学年高中化学选择性必修3五维课堂同步课件PPT（人教版）

该高中化学课件聚焦合成高分子材料，系统梳理通用高分子（塑料、纤维、橡胶）与功能高分子材料的分类、结构性能及合成反应，通过生活实例导入，衔接有机合成知识，搭建从单体到材料的认知支架，帮助学生建立结构决定性质的逻辑脉络。 其亮点在于融合科学思维与科学探究，通过酚醛树脂制取实验、聚乙烯结构性能对比表格培养微观探析能力，结合“白色污染”治理渗透科学态度与责任。采用问题驱动和分层练习，助力学生构建知识体系，也为教师提供完整的教学资源与评价工具。

化学·选择性必修3 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 化学·选择性必修3 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 化学·选择性必修3 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 化学·选择性必修3 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 化学·选择性必修3 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 化学·选择性必修3 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 化学·选择性必修3 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 化学·选择性必修3 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 化学·选择性必修3 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 化学·选择性必修3 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 化学·选择性必修3 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 化学·选择性必修3 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 化学·选择性必修3 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 化学·选择性必修3 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 化学·选择性必修3 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 化学·选择性必修3 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 化学·选择性必修3 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 化学·选择性必修3 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 化学·选择性必修3 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 化学·选择性必修3 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 化学·选择性必修3 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 化学·选择性必修3 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 化学·选择性必修3 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 化学·选择性必修3 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 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课时评价提能力 随堂自测夯基础 化学·选择性必修3 教材梳理探新知 重难突破释疑惑 课时评价提能力 随堂自测夯基础 第二节　高分子材料 课标要点 核心素养 1.宏观辨识与微观探析 2.科学探究与创新意识 3.科学态度与社会责任 1.认识塑料、橡胶、合成纤维的组成和结构特点 2.能列举重要的有机高分子化合物，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 通过从身边常见的通用、功能高分子材料入手，了解高分子合成材料的分类、结构、性能及主要用途，能从物质的微观层面理解线型结构、网状结构和性质的关系 通过实验探究了解酸性和碱性条件下酚醛树脂的制备方法的不同 通过活动课研究、学习治理“白色污染”的途径和方法，关注和爱护自然，树立社会责任感，具有绿色化学观念和可持续发展意识，深刻理解化学、技术、社会和环境之间的相互关系 [知识梳理] [知识点一]　 高分子材料的分类 [知识点二]　通用高分子材料　　 (一)塑料 (1)改善塑料性能的加工助剂：为提高柔韧性加入　　增塑　　剂，为提高耐热性加入　　热稳定　　剂，为赋予它各种漂亮的颜色加入着色剂。 (2)分类 1．聚乙烯 高压法聚乙烯与低压法聚乙烯的对比 比较项目 高压法聚乙烯 低压法聚乙烯 聚合反应条件 150 MPa～300 MPa,200 ℃左右，使用　引发　剂 0.1 MPa～2 MPa,60～100 ℃，使用　催化剂　　 高分子链的结构 含有较多支链 支链较少 密度/ (g·cm－3) 0.91～0.93 0.94～0.97 软化温度/℃ 105～120 120～140 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 [微点拨]　①高压法聚乙烯的密度和熔点均低于低压法聚乙烯的原因为高压法聚乙烯的主链有较多的支链，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低压法聚乙烯的小，熔点和密度也就较低。 ②两种聚乙烯塑料均有热塑性，加热均可熔融。 2．酚醛树脂 (1)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。 (2)合成 ①在酸性(浓盐酸)下生成线型结构的高分子。其反应的化学方程式为 ＋(n－1)H2O　　。 总反应为n＋nHCHO＋(n－1)H2O ②在碱催化下，等物质的量的甲醛与苯酚或过量甲醛与苯酚反应，生成　　羟甲基苯酚　　、　　二羟甲基苯酚　　、　　三羟甲基苯酚　　等，然后加热继续反应，生成网状结构的酚醛树脂。 3．脲醛树脂可以用尿素(H2NCONH2)与甲醛缩聚反应合成 其反应的化学方程式为 nH2NCONH2＋nHCHO　 。 (二)合成纤维 1．纤维的分类 (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，再经过聚合反应而制得的纤维。其原料本身　　不是纤维　　。 (2)再生纤维：以木材、秸秆等农副产品为原料，经过加工处理得到的纤维。 (3)六纶包括：　　涤纶　　、　　锦纶　　、　　腈纶　　、　　丙纶　　、　　维纶　　、　　氯纶　　。 其性能具有　　强度　　高、　　弹性　　好、耐腐蚀、不缩水、质轻保暖等优点，除维纶外，其他合成纤维的　　吸湿　　性和透气性明显不足。 2．常见合成纤维的合成 (1)涤纶——聚对苯二甲酸乙二酯纤维合成反应的化学方程式为 。 (2)聚己二酰己二胺纤维(又称锦纶66、尼龙66)合成反应的化学方程式为 (3)高强度芳纶纤维合成 (2n－1)H2O。 (三)合成橡胶 1．天然橡胶的单体为异戊二烯即2­甲基­1,3­丁二烯，合成反应方程式为 2．合成橡胶 (1)优良性能有耐磨、耐油、耐寒、耐热、耐腐蚀等。 (2)顺丁橡胶合成方程式为 nCH2===CH—CH===CH2 (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顺丁橡胶。 [微点拨]　绝大多数橡胶的结构中有碳碳双键或还原性元素(如硫)，故橡胶有较强的还原性。因此，在实验室中盛放强氧化性物质(如高锰酸钾)的试剂瓶不能用橡胶塞。 [知识点三]　功能高分子材料　　 常见功能高分子材料有高分子分离膜、高分子催化剂、磁性高分子、记忆高分子、高吸水性材料、医用高分子材料、高分子药物等。 1．高吸水性树脂 (1)改进思路：一是改造纤维素或淀粉分子，接入　　强亲水　　基团；二是合成新的带有　　强亲水基团　　的高分子。 (2)合成方法： ①淀粉、纤维素等天然吸水材料的改性。在它们的主链上再接入带有　　强亲水　　基团的支链，以提高它们的吸水能力。如淀粉与丙烯酸钠在一定条件下发生共聚后与交联剂反应生成具有网状结构的淀粉­聚丙烯酸钠高吸水性树脂。 ②以带有　　强亲水　　基团的化合物为单体，均聚或两种单体共聚得到亲水基团的高聚物。如在丙烯酸钠中加入少量交联剂，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。聚丙烯酸钠的结构简式为　　　。 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，成为浓缩液，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分为　　微滤膜　　、　　超滤膜　　、　　纳滤膜　　和　　反渗透　　膜等。 (3)应用：高分子分离膜已广泛用于　　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。 [自我评价] [判断对错](正确的打“√”，错误的打“×”) (1)按照分子链的连接形式可将高分子分为热塑性高分子和热固性高分子两类。 ( × ) (2)高压法聚乙烯比低压法聚乙烯的软化温度高。( × ) (3)苯酚与甲醛通过缩聚反应一定形成线型结构高分子。( × ) (4)高吸水性树脂中含有亲水基团。( √ ) (5)塑料都可以反复加热熔融加工。( × ) (6)高分子链越长，软化温度越高、密度越大。( √ ) (7)顺式聚1,3­丁二烯是线型结构，具有较好的弹性。( √ ) (8)医用高分子材料制成的人工器官都受到人体的排斥作用，难以达到与生物相容的程度。( × ) 提示：聚乙烯分子链上的碳碳单键可以发生旋转，使分子链不可能呈一条直线，只能呈不规则的卷曲状态，当有外力作用时，卷曲的高分子链被拉直或部分被拉直，除去外力后又恢复卷曲状态。 高分子材料的结构及其性能 (素养形成——宏观辨识与微观探析) [思考探究] 1．聚乙烯材料具有一定弹性的原因是什么？ 2．苯酚在盐酸和浓氨水作用下与甲醛缩聚形成的酚醛树脂在结构上有什么不同？ 提示：盐酸作用下，生成线型结构高分子；浓氨水作用下，生成网状结构高分子。 3．高分子材料在结构上可分为哪几种材料？ 提示：线型结构、支链型结构、网状(体型)结构三种。 4．天然橡胶的单体是什么？链节是什么？写出结构简式。 提示： 。 5．高吸水性树脂比一般性吸水材料在结构上主要差别是什么？ 提示：高吸水性树脂的分子链上连有强亲水基团的支链，提高了吸水能力。 [核心突破] 1．高分子材料的结构及其性能 基本结构类型 结构特点 性能特点 举例 线型 结构 由许多链节相互连成一条长链的高聚物 具有高弹性，在适当的溶剂中能缓慢溶解，加热能熔融，硬度和脆度较小(热塑性) 低压聚乙烯 支链型结构 支链型结构与线型结构类似，是由许多链节相互连成一条长链的高聚物，但是在链节的主链上存在支链 熔点、密度比线型结构的更低 高压聚乙烯 网状结 构(体型结构) 一般由多官能团单体相互作用，使主链与主链之间以共价键相连接，形成三维空间的立体网状结构 不能溶解和熔融，只能溶胀，硬度和脆度较大；不能反复熔化，只能一次加工成型(热固性) 碱作催化剂时制备的酚 醛树脂 2.高吸水性树脂的结构与性能 (1)结构特点：含有强亲水基团，如羧基、羟基、酰胺基等。 (2)性能：不溶于水，也不溶于有机溶剂，与水接触后在很短的时间内溶胀，可吸收其本身质量的数百倍甚至上千倍的水，同时保水能力较强，还能耐一定的挤压作用。 (3)制取高吸水性树脂的方法 ①对淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改性，在它们的高分子主链上再接入带有强亲水基团的支链，以提高它们的吸水能力。 ②以带有强亲水基团的化合物，如丙烯酸钠(CH2===CH－COONa)等为单体，均聚或两种单体共聚得到亲水性高聚物。 [典例示范] [典例1]　奥运吉祥物福娃外材料为纯羊毛线，内充物为无毒的聚酯纤维()。下列说法正确的是 (　　) A．羊毛与聚酯纤维的化学成分相同 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苯二甲酸和乙醇 D．由单体合成聚酯纤维的反应属于加聚反应 解析：B　[羊毛的主要成分为蛋白质，A项错误；聚酯纤维能水解生成对苯二甲酸和乙二醇，而羊毛水解最终产物为氨基酸，B项正确，C项错误；合成聚酯纤维的反应为缩聚反应，D项错误。] [方法技巧] 线型高分子和体型高分子的联系 (1)分子中含有支链的高分子不是体型高分子。 (2)线型高分子可以转化为体型高分子，一般要求线型结构中存在能发生加聚或缩聚反应的官能团，如双键、三键羟基、氨基羧基等。 [学以致用] 1．下列高聚物经一定的处理，可以从线型结构变为体型结构的是(　　) 解析：C　[从线型结构变为体型结构，需要高分子的链节中具有活泼的化学键。] 有机高分子化学反应的特点 (素养形成——科学探究与创新意识) [思考探究] 1．为什么天然橡胶受空气、日光作用而老化？ 提示：天然橡胶的链节中含有，受日光、空气作用，会逐渐被氧化而老化。 2．橡胶在加工过程中要加入硫黄等硫化剂进行硫化，其目的是什么？ 提示：硫化剂的作用是打开橡胶分子中的双键，以—S—或—S—S—将线型结构连结为网状结构，得到既有弹性、又有强度的橡胶。 [核心突破] 1．有机高分子化学反应与结构的关系：结构决定性质，高分子的化学反应主要取决于结构特点、官能团与基团之间的影响。如碳碳双键易氧化和加成，酯基易水解、醇解，羧基易发生酯化、取代等反应。 2．常见的有机高分子化学反应 (1)降解：在一定条件下，高分子材料降解为小分子。如有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)热解为甲基丙烯酸甲酯；聚苯乙烯用氧化钡处理，能分解为苯乙烯。常见的高分子降解方法有：生物降解、化学降解、光降解等。 (2)橡胶硫化：天然橡胶()经硫化，破坏了碳碳双键，形成单硫键(—S—)或双硫键(—S—S—)，线型结构变为体型(网状)结构。 (3)催化裂化：塑料催化裂化得到柴油、煤油、汽油及可燃气体等。 [典例示范] [典例2]　(双选)对苯二甲酸是石油化工产品，不可再生，可用2,5­呋喃二甲酸部分替代。5­羟甲基糠醛( INCLUDEPICTURE"H452.TIF" )可由葡萄糖或果糖脱水生成，再经一定反应得到的2,5­呋喃二甲酸可参与生成高分子P()，下列说法中正确的是(　　) A．合成P的方程式中，P和H2O的化学计量数之比为1∶(2x＋2y) B．P是由3种单体合成的 C．2,5­呋喃二甲酸可发生加成、酯化、消去反应 D．1 mol 5­羟甲基糠醛最多可以与2 mol H2发生加成反应 解析：AB　[羟基与羧基之间脱去1分子水形成高聚物，由P的结构可知，生成1 mol P时有(2x＋2y)mol 羧基反应形成酯基，即有(2x＋2y)mol水生成，故P和H2O的化学计量数之比为1∶(2x＋2y)，故A正确；由P的结构简式可知，形成P的单体为：、、HOCH2CH2OH，故B正确；2,5­呋喃二甲酸的结构简式为：，含有碳碳双键，能发生加成反应，含有羧基，可以发生酯化反应，不能发生消去反应，故C错误；5­羟甲基糠醛中的碳碳双键、醛基均能与氢气发生加成反应，1 mol 5­羟甲基糠醛最多可以与3 mol H2发生加成反应，故D错误。] 2．(双选)人造海绵的主要成分是聚氨酯，合成方法如图： 下列说法不正确的是(　　) A．M的分子式为C15H12N2O2 B．合成聚氨酯的反应属于缩聚反应 C．聚氨酯在一定条件下可发生水解反应 D．聚氨酯和蛋白质分子中均含有结构 解析：AB　[该分子中含有15个C原子、10个H原子、2个N原子、2个O原子，据此书写其分子式为C15H10N2O2，故A错误；M中含有的碳氮双键打开π键和乙二醇的醇羟基的氢断开，发生加成反应，故B错误；聚氨酯含有肽键，在一定条件下可发生水解反应，故C正确；聚氨酯和蛋白质分子中均含有肽键，故D正确。] [素养提升] 舱外航天服可为航天员出舱活动提供适当的大气压强、足够的氧气、适宜的温度和湿度，航天服还要具有足够的强度，防止辐射、微流星和空间碎片对航天员的伤害，保证航天员的工作能力；航天服还能提供可靠有效保障及遥测通信保障等。制作这种航天服的材料以氨纶和尼龙为主。其中尼龙­1010的结构简式如下所示： (1)尼龙­1010是通过什么反应制成的？ (2)尼龙­1010的单体是什么？ (3)写出合成 反应的化学方程式。 提示：(1)缩聚反应。 (2)H2N(CH2)10NH2和HOOC(CH2)8COOH。 1．下列说法正确的是(　　) A．合成纤维和人造纤维统称为化学纤维 B．酚醛塑料和聚氯乙烯都是热固性塑料 C．锦纶丝接近火焰时先卷缩，燃烧时有烧焦羽毛的气味，灰烬为有光泽的硬块，能压成粉末 D．可以将合成材料和塑料制品废弃物倾倒到海洋中进行处理 解析：A　[合成纤维和人造纤维统称化学纤维，A正确；聚氯乙烯为热塑性塑料，B错；锦纶(即尼龙)属于合成纤维，燃烧时没有烧焦羽毛的气味，C错；塑料废弃物不可以乱倒，D错。] 2．角膜接触镜俗称隐形眼镜，其性能主要有良好的透气性和亲水性。下列可以作为隐形眼镜材料的是(　　) A．聚乙烯 B．聚氯乙烯 C． D． 解析：C　[隐形眼镜的材料具有透气性和亲水性，该物质中应有亲水基团，符合要求的只有C项。] 3．下列说法正确的是(　　) A．天然橡胶 INCLUDEPICTURE"H453a.TIF" 和杜仲胶互为同分异构体 B．互为同系物 C．合成的单体为乙烯和2­丁烯 D．是由苯酚和甲醛发生缩聚反应 解析：D　[A项，高分子化合物为混合物，故二者不互为同分异构体；B项中两种物质的官能团不同，前者含有羧基，后者含有醛基和羟基，不属于同类物质，故不互为同系物；合成C项中高分子化合物的单体应为1,3­丁二烯和丙烯。] 4．某航天服的材料中含尼龙­1010，其结构简式为 下列有关尼龙­1010的说法正确的是(　　) A．尼龙­1010是通过加聚反应制成的 B．尼龙­1010的单体是H2N(CH2)10NHCO(CH2)8COOH C．尼龙­1010是通过缩聚反应制成的 D．制作舱外航天服的材料要质轻，方便航天员在舱外行走 解析：C　[尼龙­1010分子结构中含有若干个肽键()，因此它是通过缩聚反应制成的，A项错误，C项正确；合成尼龙­1010的单体是H2N(CH2)10NH2和HOOC(CH2)8COOH，B项错误；由于舱外航天服是在太空失重的情况下穿的，不需要考虑材料的轻重，D项错误。] 5．实验室制取少量酚醛树脂的过程如下：在大试管中加入2.5 g苯酚，加入2.5 mL质量分数为40%的甲醛溶液，再加入1 mL浓盐酸，加热，等反应不再剧烈进行后，再加热一会儿，即可看到黏稠的近似固体的酚醛树脂。回答下列问题： (1)浓盐酸在该实验中的作用是　　____________　　。 (2)加热的方式是　　____________　　(填字母)。 A．用酒精灯直接加热　　　　 B．沸水浴 C．50～60 ℃水浴 D．用手捂热 (3)写出该反应的化学方程式：　　________________　　， 反应类型　　__________　　。 (4)得到的酚醛树脂常显粉红色的原因是　　___________　　。 答案：(1)催化剂　(2)B (3) 缩聚反应 (4)反应过程中，少部分苯酚被氧气氧化 [课堂小结] $