第3章 第2节 第3课时 有机高分子化合物与有机高分子材料(学用Word)-【优学精讲】2025-2026学年高中化学必修第二册（鲁科版）

本讲义聚焦有机高分子化合物与材料，以加聚反应为起点，系统梳理高分子化合物的结构（链节、单体、聚合度）与性质（溶解性、热塑性/热固性等），进而延伸至塑料、橡胶、合成纤维等材料的分类及应用，构建从反应原理到材料应用的完整知识链。 通过“探究活动+交流讨论+实例练习”设计，如聚丙烯应用分析、加聚反应方程式书写及单体判断，培养科学思维与探究能力。结合生活实例（不粘锅涂层、水立方膜材料），渗透科学态度与责任，课中助力教师引导学生深化理解，课后通过习题帮助学生巩固知识、查漏补缺。

第3课时　有机高分子化合物与有机高分子材料 1.初步认识有机高分子化合物的结构、性质及其应用。 2.学会书写加聚反应的化学方程式。 3.了解塑料、合成橡胶、合成纤维的主要性质。 知识点一　从乙烯到聚乙烯——认识有机高分子化合物 1.加聚反应 （1）聚乙烯的生成 乙烯分子中　　　　　　中的一个键断裂，分子之间通过碳原子彼此加成相互结合，聚合成很长的碳链，生成聚乙烯。 CH2CH2＋CH2CH2＋CH2CH2＋……—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—… 反应通常用下式简单表示： nCH2CH2􀰷CH2—CH2􀰻。 （2）聚合反应 由相对分子质量　　　　的有机化合物生成相对分子质量　　　　的有机化合物的反应。 （3）加聚反应 由不饱和的小分子相互加成的聚合反应叫作加成聚合反应，简称加聚反应。如乙烯生成聚乙烯的反应。 2.高分子化合物 （1）含义 将聚乙烯这样的相对分子质量从几万到几百万甚至上千万的物质称为高分子化合物，简称高分子或聚合物。 （2）结构特点 有机高分子化合物通常是由简单的结构单元重复连接而成的。例如，聚氯乙烯是由结构单元重复连接而成的，其中的n表示结构单元重复的次数。 （3）结构中的名称与组成 ①重复的结构单元叫作链节，形成高分子化合物的小分子叫作单体，链节与单体的组成元素相同，但结构不同，单体形成聚合物时，不饱和键断开。 ②单体是一种物质，而链节不是一种物质，不能单独存在。 ③由加聚反应得到的高分子化合物中各元素的质量分数与单体中各元素的质量分数相同。 ④链节的重复次数（n）称为链节数。 （4）基本性质 溶解性 受热变化 导电性 难溶于水，有机溶剂中溶解得也很缓慢，或者只有一定程度的溶胀 热塑性或热固性 通常不导电 【探究活动】 　随着合成工艺技术的不断发展，聚丙烯（PP）树脂以其优异的性能越来越广泛应用于各个领域，如双向拉伸聚丙烯薄膜、汽车用改性聚丙烯、家用电器用聚丙烯、高透明聚丙烯等。 高抗冲PP的优点：高抗冲、耐低温、流动性好。 应用：汽车保险杠、线束线卡、挡泥板。 【交流讨论】 1.写出丙烯加聚反应的化学方程式。 2.丙烯与聚丙烯都能使溴水褪色吗？ 3.聚丙烯材料是纯净物还是混合物？ 1.（2025·广东深圳期末）四氯乙烯（）是一种衣物干洗剂，聚四氟乙烯（）是家用不粘锅内侧涂层的主要成分。下列关于四氯乙烯和聚四氟乙烯的叙述正确的是（　　） A.四氯乙烯对油脂有较好的溶解作用，聚四氟乙烯的化学性质比较活泼 B.聚四氟乙烯的单体是—CF2—CF2— C.它们的分子中都不含氢原子 D.它们都可以由乙烯发生加成反应得到 2.CH3—CHCH—CH3发生聚合反应生成的高聚物分子的结构简式正确的是（　　） A. B. C. D.􀰷CH3CHCHCH3􀰻 3.国家游泳中心（水立方）的建筑采用了膜材料ETFE，该材料为四氟乙烯（CF2CF2）与乙烯的共聚物，四氟乙烯（CF2CF2）与六氟丙烯（CF3—CFCF2）共聚成聚全氟乙丙烯。下列说法中不正确的是（　　） A.ETFE分子中可能存在“—CH2—CH2—CF2—CF2—”的连接方式 B.合成ETFE及合成聚全氟乙丙烯的反应均为加聚反应 C.聚全氟乙丙烯分子的结构简式可能为 􀰷CF2—CF2—CF2—CF2—CF2􀰻 D.四氟乙烯能使溴水褪色，聚四氟乙烯不能使溴水褪色 知识点二　有机高分子材料 　　 1.有机高分子材料的分类 （1）天然有机高分子材料，如棉花、麻、羊毛、蚕丝、天然橡胶等。 （2）合成有机高分子材料，如塑料、合成橡胶、合成纤维等。 2.塑料 （1）塑料的组成 塑料的组成 （2）聚乙烯塑料的性质 无臭、无毒；具有优良的耐低温性能，最低使用温度可达－100 ℃；化学稳定性好，能耐大多数酸、碱的侵蚀；常温下不溶于一般溶剂，吸水性小；电绝缘性能优良。 （3）聚乙烯塑料的用途 薄膜 用作食品、医药、衣物、化肥等的包装材料 中空制品 用作各种瓶、桶、罐、槽等容器材料 管板材 用作地下管道材料和建筑材料 纤维 用于生产渔网、绳索 包覆材料 用作包覆电缆、电线的绝缘材料 3.橡胶 （1）特性：橡胶中的高分子链在无外力作用时呈卷曲状且有柔性，受外力时可伸直，撤销外力后又可恢复原状，因此橡胶是具有高弹性的高分子化合物。 （2）分类 橡胶 4.纤维 （1）纤维的分类 （2）纤维的来源 棉花、羊毛、蚕丝、木材和草类的纤维都是天然纤维。将不能用于纺织的天然纤维加工制成的可纺织的黏胶纤维、醋酸纤维等属于人造纤维。利用天然气、石油化工产品、煤化工产品作原料制成相应的有机小分子化合物，再经聚合反应制成的是合成纤维。 （3）常见的合成纤维——腈纶 用石油裂解气中的丙烯制得丙烯腈，（CH2CH—CN），再由丙烯腈聚合制得聚丙烯腈，也就是腈纶。 （4）几种常见的合成纤维 涤纶、锦纶、腈纶、维尼纶等。 【探究活动】 1.能否用聚氯乙烯塑料盛放食品？ 2.为什么一些橡胶制品在空气中易老化？为什么盛酸、氧化剂、氯水等的试剂瓶不能用橡胶塞？ 3.为什么实验室中盛放汽油、苯、四氯化碳的试剂瓶不能用橡胶塞？ 4.取羊毛织物、化纤织物的纤维各一小段，分别放在火焰上灼烧，观察它们燃烧时的现象和燃烧的产物，有什么区别？ 1.航天科学家正在考虑用塑料飞船代替铝制飞船，进行太空探索。其依据是（　　） A.塑料是一种高分子化合物，可以通过取代反应大量生产 B.塑料生产中加入添加剂可得到性能比铝优良的新型材料 C.塑料用途广泛，可从自然界中直接得到 D.塑料是有机物，不会和强酸、强碱作用 2.下列有关橡胶的说法不正确的是（　　） A.橡胶具有高弹性 B.橡胶有天然橡胶和合成橡胶两种 C.天然橡胶的化学成分是聚异戊二烯 D.构成橡胶的高分子链在无外力作用时呈直线状 3.下列说法正确的是（　　） A.天然纤维就是纤维素 B.合成纤维的主要原料是天然气、石油化工产品、煤化工产品 C.化学纤维的原料不可以是天然纤维 D.生产合成纤维的过程中发生的是物理变化 知识点三　加聚反应的特点和加聚产物单体的判断 1.加聚反应的特点 （1）反应物特征——含有不饱和键。 （2）产物特征——高分子化合物与反应物具有相同的组成。 （3）反应特征——没有小分子化合物生成。 （4）加聚反应中，反应物中所有原子均转变为目标产物，原子利用率达到100％，实现零排放，符合绿色化学的要求。 如聚丙烯不能写成􀰷CH3CHCH2􀰻，而应该是，原来在主链中的—CH3变成了支链。 2.加聚反应化学方程式的书写 （1）在书写加聚反应的化学方程式时，对于碳碳双键上连有的其他基团，要将其当作支链，使双键碳原子作为端点碳原子，以便于两两加成聚合。 （2）含双键的有机化合物发生的加聚反应类似于乙烯的加聚反应。 （3）常见的加聚反应 ①合成聚氯乙烯： 。 ②合成聚苯乙烯： 。 ③合成聚四氟乙烯： nCF2CF2􀰷CF2—CF2􀰻。 3.加聚产物单体的判断 （1）单双键互换法 ①把高分子结构单元中两端的短线去掉。 如，其结构单元为，去掉两端的短线后为。 ②把结构单元中主链上的单键变双键，把双键变为单键。上式可变为。 ③根据碳原子的四价规则，把不合理的地方断开，得到对应的反应物即单体。上述结构中不合理的为②处，断开后可得单体： CH2CH2、CH3—CHCH2。 （2）弯箭头法 口诀：去括号，始一端，半键另端向转弯，间隔顺次添箭头，头增尾减键了然，主二四双单体一，六双四单俩完全。 从链节一端的半键开始，用弯箭头顺次间隔向另一端转移，箭头处增加一键，箭尾处去掉一键，即得高分子化合物的单体。具体方法如下： ①凡链节中主链碳原子为2个时，单体必为一种。 如的单体为CH3—CHCH—CH3。 ②凡链节中主链碳原子为4个，且含碳碳双键结构时，单体必为一种。 如：的单体为。 ③凡链节中主链碳原子为4个，且无碳碳双键结构时，单体必为两种。 如：的单体为 CH2CH2和。 ④凡链节中主链碳原子为6个，且含碳碳双键结构时，单体必为两种。 如：的单体为和CH2CH—CHCH2。 1.维通橡胶是一种耐腐蚀、耐油、耐高温、耐寒性能都特别好的氟橡胶。它的结构简式为 ，合成它的单体为（　　） A.CH2CF2—CF2和CF≡CF B.CH2CF2和CF2CF—CF3 C.CH2CF2CF2CF—CF3 D.CH2CF2—CF2CF—CF3 2.异戊二烯（）和苯乙烯（）按物质的量之比为1∶1发生加聚反应，该加聚产物的结构简式可能为（　　） A. B. C. D. 1.（2025·广东东莞期末）随着时代的发展，灯具材料不断演变。下列灯具所用材料属于有机高分子材料的是（　　） A.青铜灯 B.陶瓷宫灯 C.水晶灯 D.亚克力（聚甲基丙烯酸甲酯）灯 2.能在一定条件下发生加聚反应生成的物质是（　　） A.氯乙烯 B.氯乙烯和乙烯 C. D. 3.聚乙烯􀰷CH2—CH2􀰻可用于制作食品包装袋，在一定条件下可通过乙烯的加聚反应生成聚乙烯，下列说法正确的是（　　） A.等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧时，聚乙烯消耗的氧气多 B.工业合成的聚乙烯高分子的聚合度是相同的 C.乙烯和聚乙烯都能使溴的四氯化碳溶液褪色 D.聚乙烯链节中碳元素的质量分数与其单体中碳元素的质量分数相等 4.有4种有机化合物： ①　② ③　④CH3—CHCH—CN 其中可用于合成结构简式为 的高分子材料的有机化合物是（　　） A.①③④ B.①②③ C.①②④ D.②③④ 5.有机玻璃的结构简式为，完成下列问题。 （1）合成有机玻璃的单体是　　　　　　　，该高分子化合物的链节为　　　　　　　　　　　　　　　，n值叫　　　　，有机玻璃属于　　　　（填“纯净物”或“混合物”）。 （2）合成有机玻璃的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，该反应的类型为　　　　反应。 提示：完成课后作业　第3章　第2节　第3课时 阶段重点练（五） 7 / 7 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3课时　有机高分子化合物与有机高分子材料 知识点一 1.（1）碳碳双键　（2）较小　很大 探究活动 1.提示：nCH2CH—CH3。 2.提示：丙烯能，聚丙烯不能；因为聚丙烯中没有碳碳双键。 3.提示：有机高分子材料是由很多高分子化合物聚集而成的，每个高分子化合物的n值并不确定，所以有机高分子材料为混合物。 对点训练 1.C　聚四氟乙烯中不含碳碳不饱和键，性质较稳定，A错误；根据聚四氟乙烯的聚合物逆推单体是CF2CF2，B错误；二者都只含C和卤族元素，C正确；四氯乙烯可由乙炔发生加成反应得到，聚四氟乙烯是由四氟乙烯发生加聚反应得到，二者都不能用乙烯发生加成反应得到，D错误。 2.B　类比CH2CH2生成􀰷CH2—CH2􀰻， CH3—CHCH—CH3相当于CH2CH2分子中，双键的每个碳原子上一个H原子被—CH3取代，其聚合物的结构则是􀰷CH2—CH2􀰻中相应碳原子上一个H原子被—CH3取代，即。 3.C　ETFE为四氟乙烯（CF2CF2）与乙烯加聚的产物，当二者的物质的量相等时，生成聚合物的结构单元为 “—CH2—CH2—CF2—CF2—”，A、B正确；当四氟乙烯与六氟丙烯的物质的量相等时，发生加聚反应生成的聚合物的结构单元为，C不正确；四氟乙烯（CF2CF2）分子中存在碳碳双键，能使溴水褪色，聚四氟乙烯的结构简式为􀰷CF2—CF2􀰻，不存在碳碳双键，不能使溴水褪色，D正确。 知识点二 探究活动 1.提示：不能。因为聚氯乙烯在使用过程中，受日光暴晒、空气、热等作用，会释放出对人体有害的物质。 2.提示：如果长期受空气、日光的作用，橡胶制品就会渐渐被氧化而变硬、变脆而老化。由于橡胶分子里含有碳碳双键，所以能跟氯化氢、卤素单质等发生加成反应、被氧化剂氧化而变质。 3.提示：因为橡胶在有机溶剂中有一定程度的溶胀，使瓶塞难以打开。 4.提示：羊毛接近火焰时先蜷缩，灼烧时有烧焦羽毛的气味，燃烧后灰烬较多，为带有光泽的硬块，用手指轻轻一压就变成粉末。而化学纤维如锦纶接近火焰时迅速蜷缩，燃烧比较缓慢，有特殊气味，趁热可以拉成丝，灰烬为灰褐色玻璃球状，不容易破碎。利用这个性质可以初步区分羊毛织物和化纤织物。 对点训练 1.B　塑料是通过聚合反应生产的，A错误；用塑料飞船代替铝制飞船，所用塑料代替品应加入合适添加剂，制成优良的新型材料，B正确；塑料均是人工合成的，C错误；某些塑料在强酸或强碱条件下发生水解反应，D错误。 2.D　构成橡胶的高分子链在无外力作用时呈卷曲状，而且有柔性，受外力时可伸直，但撤销外力后又可恢复原状，因此橡胶具有高弹性，D项错误。 3.B　天然纤维有如棉花（纤维素）和羊毛（蛋白质）等，A错误；合成纤维以天然气、石油化工产品、煤化工产品为原料制成相应的有机小分子化合物，经聚合反应制成线型的高分子化合物，经纺丝成形和后处理而制得，B项正确，D项错误；人造纤维用木材、草类等不能用于纺织的天然纤维经化学处理与机械加工制成，C项错误。 知识点三 对点训练 1.B　根据加聚反应的特点，所给高分子按如图的虚线位置断键，，然后半键合并形成双键，即得到它的单体，其单体为CH2CF2和CF2CF—CF3。 2.A　或或或。 【随堂演练】 1.D　A项，青铜灯所用材料属于金属材料；B项，陶瓷宫灯所用材料属于硅酸盐材料；C项，水晶灯所用材料为二氧化硅；D项，聚甲基丙烯酸甲酯是有机高分子化合物。 2.C　此高分子化合物通过加聚反应生成，根据弯箭头法分析可知，题给高聚物的单体为CH2CCl—CHCH2，C正确。 3.D　乙烯是聚乙烯的单体，它们的最简式相同，都是CH2，则等质量的二者完全燃烧时消耗氧气的量相同，A项错误；工业上用乙烯合成聚乙烯时，所得高分子的聚合度一般不等，故聚合物为混合物，B项错误；乙烯中含有碳碳双键，能使溴的四氯化碳溶液褪色，聚乙烯中不含碳碳双键，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，C项错误；乙烯的结构简式是CH2CH2，聚乙烯的链节是—CH2—CH2—，故二者中碳元素的质量分数相等，D项正确。 4.D　聚合物主链上全部为碳原子连接，故为加聚产物，根据碳的4个价键规则作如下的断键处理（断键处用虚线表示）：断键后，两半键闭合形成双键可得单体为CH3—CHCH—CN、和。 5.（1）　　链节数　混合物 （2）　加聚 解析：有机玻璃的链节为，去掉主链上两端的短线，单键变双键可得合成有机玻璃的单体为。 7 / 7 学科网（北京）股份有限公司 $