7.2.3有机高分子材料 课件 2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

7.2.3 有机高分子材料 材料的分类 金属材料 材料 无机非金属材料 有机高分子材料 新型材料 传统材料 合金 纯金属 玻璃、水泥、陶瓷等 光导纤维、芯片、金刚砂等 材料是现代社会发展的重要支柱 有机高分子材料，其全球年产量已超过3亿吨，相应的体积超过了同时期生产的钢铁的体积。 铝锅、钢材等 有机高分子材料 1. 定义 有机高分子材料又称聚合物或高聚物材料， 是一类由一种或几种分子或分子团(结构单元或单体)以共价键结合成具有多个重复单体单元的大分子， 其分子量高达104～106 2. 分类 天然有机高分子材料 合成有机高分子材料 如：淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶 如：塑料、纤维、橡胶、粘合剂、涂料等 塑料 合成橡胶 合成纤维 三大合成高分子材料 这三幅不同材料的手套用于我们生活中的不同场景，所以我们需要了解一下这些材料具有哪些优良性能。 三大合成高分子材料——塑料 1. 组成 (1) 主要成分：合成树脂 如：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂等 （指未加工处理的聚合物，没有添加剂） (2) 特定作用的添加剂 如：提高塑性的增塑剂，防止塑料老化的防老剂，以及增强材料、着色剂等 压制 成型 2. 性能 强度高、密度小、耐腐蚀、易加工等 3. 用途 食品包装袋、绝缘材料、各类管道、挡风玻璃、电器插座等 三大合成高分子材料——塑料 聚氯乙烯塑料——薄膜大棚 聚四氟乙烯做内衬的不粘锅 “水立方” 使用聚四氟乙烯薄膜 有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯） 制成的标牌 电线外面的绝缘层是聚氯乙烯 酚醛塑料制成的手柄 有较好的耐热性 三大合成高分子材料——塑料 名称 结构简式 单体 性能 用途 聚乙烯 (PE) 聚氯乙烯 (PVC)   CH2=CH2 [ CH2 - CH2 ] n 绝缘性好，耐化学腐蚀，耐寒，无毒；耐热性差，容易老化 可制成薄膜，用于食品、药物的包装材料，以及日常用品、绝缘材料等 保鲜膜、白色塑料袋等 [ CH2 - CH ] n Cl CH2=CHCl 绝缘性好，耐化学腐蚀，机械强度较高；热稳定性差 可制成薄膜、管道、日常用品、绝缘材料等 高温条件下释放出有毒气体，不可用于包装食品 三大合成高分子材料——塑料 名称 结构简式 单体 性能 用途 聚苯乙烯（PS） 聚四氟乙烯 (PTFE)   [ CH2 - CH ] n [ CF2 - CF2 ] n CF2=CF2 CH2=CH 可制成薄膜、绝缘性好，耐化学腐蚀，无毒；质脆，耐热性差 可制成日常用品、绝缘材料，还可制成泡沫塑料用于防震、保温、隔音 耐化学腐蚀，耐溶剂性好，耐低温、高温，绝缘性好；加工困难 可制成化工、医药等行业使用的耐腐蚀、耐高温、耐低温制品 可制成不粘锅涂层 三大合成高分子材料——塑料 名称 结构简式 单体 性能 用途 聚丙烯(PP) 聚甲基丙烯酸甲酯(俗称：有机玻璃 PMMA)   —— [ CH2 - CH ] n CH3 CH2=CHCH3 机械强度较高，绝缘性好；耐化学腐蚀，无毒；低温发脆，容易老化 可制成薄膜、管道、日常用品、包装材料等 生产无纺布、 医用口罩、防护服 [ CH2 - C ] n COOCH3 CH3 透光性好，易加工； 耐磨性差，能溶于有机溶剂 可制成飞机和车辆的风挡、光学仪器、医疗器械、广告牌等 三大合成高分子材料——塑料 名称 结构简式 单体 性能 用途 脲醛塑料(俗称：电玉 UF) —— —— 绝缘性好，耐溶剂性好，不耐酸 可制成电器开关、插座及日常用品等 4. 分类 ①热塑性塑料 ②热固性塑料 特性：线型结构，受热时软化并可熔化成流动的液体， 冷却后变成固体，加热后又熔化，可反复加工塑形，多次使用 特性：体型结构，在制造过程中受热时能变软塑成一定的形状，但加工成型后就不会受热熔化 ，只能一次成型。 (聚乙烯, 聚氯乙烯, 聚丙烯等) （酚醛塑料、脲醛塑料） 三大合成高分子材料——塑料 白色污染(White Pollution)是人们对难降解的塑料垃圾(多指塑料袋)污染环境现象的一种形象称谓。它是指用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的各类生活塑料制品使用后被弃置成为固体废物，由于随意乱丢乱扔，难于降解处理，以致破坏环境，严重污染的现象。你有哪些好的解决白色污染的办法？ 少用或不用 回收再利用 可降解塑料 三大合成高分子材料——橡胶 橡胶是一类具有高弹性的高分子材料，是制造汽车、飞机轮胎和各种密封材料所必需的原料 1. 天然橡胶的组成、性能 天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯，单体为异戊二烯 [ CH2 - C = CH - CH2 ] n CH3 聚异戊二烯 CH2= C - CH = CH2 CH3 异戊二烯 天然橡胶分子中含有碳碳双键，易发生氧化反应和加成反应 催化剂 n 反应特点：双变单、单变双 三大合成高分子材料——橡胶 2. 橡胶的分类 天然橡胶不足以满足人类需求，化学家们用化学方法人工合成橡胶 橡胶 天然橡胶 合成橡胶 聚异戊二烯 通用橡胶 特种橡胶 丁苯橡胶 顺丁橡胶 氯丁橡胶 耐热、耐酸；碱腐蚀 氟橡胶 硅橡胶 耐高温、严寒 特种橡胶在航空、航天和国防等尖端技术领域中发挥着重要的作用 （又称合成天然橡胶） 异戊橡胶 三大合成高分子材料——橡胶 3. 橡胶的结构 许多橡胶具有线型结构 有弹性，但强度和韧性差 ① 加入炭黑：提高耐磨性 ② 硫化处理： 具有更好的强度、韧性、弹性和化学稳定性 【硫化过程】橡胶分子内碳碳双键中的1个键断裂， 硫分子中的部分硫硫单键断裂，形成2个或多个 硫原子的链，通过硫原子与碳原子间的重新成键， 形成网状结构，这样的橡胶称为硫化橡胶 硫化后的橡胶适合制造轮胎， 加入炭黑提高耐磨性 三大合成高分子材料——橡胶 4. 橡胶的用途 合成橡胶与天然橡胶相比，具有高弹性，绝缘性、耐油和耐高温等性能，因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。 【思考】实验室存放化学试剂时，有些试剂瓶必须选用橡胶塞， 有些试剂瓶不能使用橡胶塞？ ①使用橡胶塞： NaOH、Na2CO3、石灰水等碱性溶液（Na2SiO3溶液也应该使用橡胶塞） ②不能用橡胶塞： KMnO4溶液、浓硝酸、液溴、汽油、苯、四氯化碳等 强氧化剂、强酸会腐蚀橡胶，有机溶剂会使橡胶溶胀 三大合成高分子材料——纤维 1. 纤维的分类 纤维 天然纤维： 化学纤维 棉花、麻、羊毛、蚕丝等。 __________ 纤维素 __________ 蛋白质 再生纤维： （六大纶） 合成纤维： 用化学方法将农林产品中的纤维素、蛋白质等 天然高分子加工成的纤维。 用石油、天然气、煤等为原料制成有机小分子单体,再经聚合反应制成的纤维。 黏胶纤维、大豆蛋白纤维等 丙纶（聚丙烯纤维） 氯纶（聚氯乙烯纤维） 腈纶（聚丙烯腈纤维） 涤纶（聚对苯二甲酸乙二酯纤维） 锦纶、芳纶（聚酰胺纤维） 三大合成高分子材料——纤维 2. 合成纤维的性能 强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀，不易虫蛀等 3. 合成纤维的用途 制衣料、绳索、渔网等，工业用滤布和飞机、 船舶的结构材料等,广泛应用于工农业领域。 黏合剂和涂料 黏合剂又称胶黏剂，生活中常用的糨糊、胶水就是最普通的黏合剂 黏合剂根据来源可分为：天然黏合剂和合成黏合剂 天然黏合剂——动物的皮或鱼鳔熬胶，用于黏结木材。 合成黏合剂——黏结力强，性能优异。 特种黏合剂——耐高温、耐低温、导电、导磁和导热 涂料是一类含有机高分子的混合液或粉末 能在物体表面形成附着坚固的涂膜 油漆就是一种常见的涂料 可用于建筑、船舶、车辆，以及家电、家具的保护和装饰 特种涂料在化工、航空等领域具有重要的用途 课堂练习 思考：材料是现代社会发展的重要支柱，请将下列材料进行分类？ ①铝锅 ②玻璃 ③羊毛 ④合成纤维 ⑤光导纤维 ⑥棉花 ⑦芯片 ⑧金刚砂 ⑨天然橡胶 ⑩水泥 金属材料 材料 无机非金属材料 有机高分子材料 金属单质和合金 新型材料： 传统材料： 芯片、光导纤维、金刚砂、碳纳米材料等 玻璃、水泥、陶瓷等 天然材料： 合成材料： 羊毛、棉花、天然橡胶等 合成纤维、合成橡胶、塑料等 ① ②⑩ ③⑥⑨ ④ ⑤⑦⑧ 课堂练习 【课本】P76 4. 下列叙述正确的是（ ） A. 高分子材料能以石油、煤等化石燃料为原料进行生产 B. 聚乙烯的分子中含有碳碳双键 C. 高分子材料中的有机物分子均呈链状结构 D. 橡胶硫化的过程中发生了化学反应 AD 【导学案】P90 1.判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1） 棉花、蚕丝、羊毛、天然橡胶都属于天然高分子化合物。( ) √ （2） 盛放汽油的试剂瓶不能用橡胶塞。( ) √ （3） 为防止污染，可以将塑料购物袋直接烧掉。( ) × （4） 天然橡胶聚异戊二烯 为纯净物。 ( ) × （5） 电木（酚醛树脂）和聚氯乙烯都是热固性塑料。( ) × （6） 聚乙烯可包装食品，而聚氯乙烯塑料不可用于包装食品。( ) √ 课堂练习 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 22 【导学案】P93 随堂检测 1.人们在日常生活中大量使用各种高分子材料。下列说法正确的是( ) 。 D A.聚乙烯塑料是天然高分子材料 B.聚氯乙烯塑料可用于包装食品 C.羊毛是合成高分子材料 D.硫化橡胶具有更高的强度、韧性 课堂练习 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 23 常见加聚反应、高聚物单体的判断 1. 单体、链节、聚合度 n CH2=CH2 [ CH2 - CH2 ] n 催化剂 (1)链节 高分子化合物中的最小重复单元结构 —CH2—CH2— (2)聚合度 高分子化合物中链节的数目 n (3)单体 能合成高分子的小分子物质 CH2＝CH2 常见加聚反应、高聚物单体的判断 2. 加聚反应的类型 (1)单烯烃加聚(含一个碳碳双键的单体) 单体中只含一个 时，断开双键，断键原子与其他分子中的断键原子结合，依次重复形成高聚物 如丙烯合成聚丙烯 [ CH2 - CH ] n CH3 n CH2=CHCH3 催化剂 聚丙烯 常见加聚反应、高聚物单体的判断 2. 加聚反应的类型 (2)二烯烃加聚(含两个双键的且单双键交替的单体) 当一个分子中存在两个 时，断键原子与其他分子中的断键原子相结合，而内部其他的断键原子再结合成不饱和键 即：双变单、单变双 如1，3-丁二烯（CH2=CH-CH=CH2）加聚 n CH2=CH-CH=CH2 催化剂 [ CH2 - CH = CH - CH2 ] n 聚1,3-丁二烯 常见加聚反应、高聚物单体的判断 (3)共聚(两种或多种单体加聚) 2. 加聚反应的类型 共聚是两种或多种化合物在一定的条件下发生聚合反应，生成一种高聚物的反应 例如，用CH2=CH2与CH2=CHCH3混合进行共聚，生成聚乙丙烯 n CH2=CHCH3 n CH2=CH2 + 催化剂 [ CH2 - CH2 - CH2 - CH ] n CH3 [ CH2 - CH2 - CH - CH2 ] n CH3 或 (3)含碳碳三键的单体的加聚： 如乙炔合成聚乙炔 CH CH n [ CH = CH ] n 催化剂 聚乙炔 常见加聚反应、高聚物单体的判断 (1) 凡链节的主碳链为两个碳原子，其单体为一种。 将链节的两个半键闭合即为单体 [ CH2 - CH ] n [ CH2 - CH ] n Cl [ CH - CH ] n CH3 CH3 CH2=CHCl CH3CH=CHCH3 CH2=CH— 3.加聚反应单体的判断方法 常见加聚反应、高聚物单体的判断 (2) 凡链节的主碳链为四个碳原子，无碳碳双键结构， 其单体为两种，从主链中间断开后，再分别将两个半键闭合即得单体 CH2=CH2 CH=CH2 CH3 [ CH2 - CH2 - CH - CH2 ] n CH3 (3) 凡链节的主碳链为四个碳原子，且含碳碳双键结构， 其单体为一种二烯烃，将“单变双，双变单” CH3 [ CH2-CH=C-CH2 ]n CH3 CH2=CH—C=CH2 3.加聚反应单体的判断方法 课堂练习 【导学案】P92 例1 成都大运会吉祥物“蓉宝”主要采用聚氯乙烯制成，聚氯乙烯分子 可以用 表示。下列说法错误的是( ) 。 A.氯乙烯是合成聚氯乙烯的单体 B. 被称为聚氯乙烯的链节 C.聚氯乙烯可以使酸性 溶液褪色 D.由氯乙烯合成聚氯乙烯的反应称为加聚反应 C 例2 现有两种烯烃 和 ，它们的混合物在一定条件下发生加 聚反应，其产物中可能有( ) 。 B ① ② ③ A.全部 B.①②③⑤ C.①②③④ D.③⑤⑥ 课堂练习 ④ ⑤ ⑥ 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 31 【导学案】P93 随堂检测 2.下列关于乙烯和聚乙烯的叙述正确的是( ) 。 C A.二者都能使溴水褪色，性质相似 B.二者互为同系物 C.二者最简式相同 D.二者分子组成相同 课堂练习 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 32 【导学案】P93 随堂检测 3.乙烯是重要的化工原料，利用乙烯合成苯乙醇的路线如下： 下列说法正确的是( ) 。 D A.环氧乙烷属于环烷烃 B.乙烯是苯的一种同系物 C.苯乙醇属于饱和有机物 D.乙烯生成环氧乙烷的反应属于加成反应 课堂练习 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 33 【固学案】P37 2.国家游泳中心（水立方）的建筑采用了膜材料 ，该材料为四氟乙烯与乙烯的共 聚物，四氟乙烯也可与六氟丙烯共聚成聚全氟乙丙烯。下列说法错误的是( ) 。 C A.分子中可能存在“ ”的连接方式 B.合成 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 D.四氟乙烯分子中既含有极性键又含有非极性键 课堂练习 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 34 【固学案】P37 5.下列单体在一定条件下能发生加聚反应生成 的是( ) 。 B A.和 B.和 C. D. 课堂练习 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 35 6.丁腈橡胶的结构简式为 ， 其具有优良的耐油、耐高温性能。合成丁腈橡胶的原料是( ) 。 C ① ② ④ ⑥ A.③⑥ B.②③ C.①③ D.④⑤ 课堂练习 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 36 9.聚苯乙烯是一种无毒、无臭的热塑性材料，被广泛应用于食品包装材料、电器绝缘 外壳、光学仪器以及日用产品等。工业上由苯和乙烯为原料制备聚苯乙烯的流程如图 所示（部分条件略去），下列说法错误的是( ) 。 D A.过程①生成乙苯，反应类型为加成反应 B.过程②生成苯乙烯，苯乙烯分子中最多有16个原子共面 C.过程③的原子利用率为 ，反应类型为加聚反应 D.上述流程中涉及的五种有机物均可使溴水及酸性高锰酸钾溶液褪色 课堂练习 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 37 11.以乙炔（结构简式为 ）为主要原料合成聚氯乙烯、聚丙烯腈和氯丁橡胶的 转化关系如图所示： （1） 写出A、B、C、D四种物质的结构简式： _____________； _____________； ___________________； _ ____________。 课堂练习 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 38 课堂练习 【课本】P76 6. 反应物 反应类型 反应条件 生成物 现象 甲烷、氯气 乙烯、溴 甲烷、氧气 乙烯、氧气 取代反应 加成反应 氧化反应 氧化反应 光照 CCl4溶液 点燃 点燃 CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl 黄绿色褪色，有油状液体生成 CH2Br-CH2Br CO2、H2O CO2、H2O 溴的CCl4溶液褪色 燃烧、淡蓝色火焰 燃烧、火焰明亮、有黑烟 课堂练习 【课本】P76 7.(1) (2) (3) CH2=CH2 + Cl2 CH2Cl-CH2Cl CH2=CH2 + HCl 催化剂 CH3CH2Cl n CH2=CHCl [ CH2 - CH ] n 催化剂 Cl （2） 写出有关反应的化学方程式： ②_ _______________________； ③_ ________________________________； ⑤_ _________________________________； ⑦_ _______________________________。 课堂练习 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 41 4.目前，聚氯乙烯塑料占塑料消费量的以上， 法是以乙烯、氯气等为 原料合成 ，其工艺流程如图所示： 、 、 . （1） 写出上述转化过程中有机物参与反应的化学方程式： __________________________________________________________________________ ____________________________________________________________ 。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 42 （2） 假设法中各步反应的转化率均为，则生产 需要氯气的质量 为______。 [解析] 由于各步反应的转化率均为，循环利用，故氯元素全部转化到 塑 料中。根据题意可得 。 根据 得： 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 43 常见加聚反应、高聚物单体的判断 【练习】 写出下列物质发生加聚反应产物的结构简式 CH2=CH— CF2=CF2 CH2=CCOOCH3 CH3 CH2= C - C = CH2 CH3 CH3 [ CH2 - C = C - CH2 ] n CH3 CH3 [ CH2 - C ] n COOCH3 CH3 [ CH2 - CH ] n [ CF2 - CF2 ] n 【思考】若已知高聚物的结构简式，如何判断其单体？ 常见加聚反应、高聚物单体的判断 【练习】 写出合成下列高聚物的单体 [ CH2-C=CH-CH ]n HO-CH2 CH3 [CH2-CH-CH-CH2]n CH2CH3 COOC2H5 [ CH—CH ]n CH3 CH3 [ C—CH2 ]n CH3 COOCH3 课堂练习 1、疫情期间，越来越多人意识到口罩和医用酒精的重要作用，医用口罩由三层无纺布制成，无纺布的主要原料是聚丙烯树脂。下列说法错误的是(　　) A．医用口罩能有效预防新型冠状病毒传染 B．聚丙烯树脂属于合成有机高分子材料 C．聚丙烯树脂中含有碳碳双键 D．合成聚丙烯树脂的单体是丙烯 C 课堂练习 2. 下列关于塑料的说法正确的是（       ） A. 塑料是天然高分子材料 B. 聚乙烯塑料薄膜是以CH2=CHCl为原料通过加聚反应而制得的 C. 塑料用途广泛，可从自然界中直接得到 D. 塑料的主要成分是合成树脂 D 课堂练习 1、下列关于有机高分子材料的说法不正确的是(　　) A．塑料的成分是合成树脂，如聚丙烯、酚醛树脂 B．聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料都可制成薄膜，但前者可制成食品包装袋 C．线型结构的橡胶与硫作用可得到网状结构的硫化橡胶，该橡胶适合制造轮胎 D．以棉花、羊毛等农林产品中的纤维为原料可制成再生纤维，以化石燃料为原料可制成合成纤维，航天服使用了多种合成纤维 A 课堂练习 1、下列叙述正确的是(　　) A．高分子材料能以石油、煤等化石燃料为原料进行生产 B．聚乙烯的分子中含有碳碳双键 C．高分子材料中的有机物分子均呈链状结构 D．橡胶硫化的过程中没有发生化学反应 A 课堂练习 B 2、下列说法正确的是(　　) A.聚氯乙烯(PVC)，可用作食品包装袋 B.天然橡胶硫化后由线性结构变成网状结构，强度和韧性增强 C.大豆蛋白纤维不属于化学纤维 D.碳纤维是一种高强度的有机高分子材料 课堂练习 3、下列说法正确的是(　　) A.乙烯、氯乙烯、聚乙烯均可使酸性高锰酸钾溶液褪色 B.纤维素、合成纤维、光导纤维都是有机高分子化合物 C.塑料、合成橡胶、粘合剂、涂料都属于有机高分子材料 D.聚氯乙烯是以氯气和乙烯为原料，在催化剂条件下，进行加成加聚的产物 C 课堂练习 1、下列高分子材料属于天然高分子材料的是( ) A.聚乙烯塑料 B.麻 C.丁苯橡胶 D.脲醛树脂 B 2、人们在日常生活中大量使用各种高分子材料，下列说法中正确的是( ) A.天然橡胶易溶于水 B.羊毛是合成高分子化合物 C.聚乙烯塑料是天然高分子材料 D.聚氯乙烯塑料会造成“白色污染” D 课堂练习 3. 下列说法正确的是（ ） A. 利用石油作原料制得的纤维是再生纤维 B. 天然纤维是不能再被加工处理的 C. 合成纤维、再生纤维和天然纤维统称为化学纤维 D. 煤、石油和农副产品可以经过处理制得合成纤维 D 课堂练习 4. 为了增加某些橡胶制品的强度，加工时往往需要进行硫化处理，即使橡胶原料与硫黄在一定条件下反应。橡胶制品硫化程度越高，强度越大，同时弹性越差。下列橡胶制品中，加工时硫化程度较高的是（ ） A. 医用橡胶手套 B. 皮鞋胶底 C. 自行车内胎 D. 橡皮筋 B 课堂练习 5、北京举行的第24届冬季奥林匹克运动会。雪上项目是冬奥会重要项目之一。制作滑雪板各部分所对应的材料中，属于天然有机高分子的是(　　) A．板面——尼龙 B．板芯——木质 C．板底——聚乙烯塑料 D．复合层——玻璃纤维 B 6. 下列说法不正确的是（ ） A．合成高分子材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂等 B．用木材等经过加工制成的黏胶纤维属于再生纤维 C．棉花、羊毛和天然橡胶是有机高分子材料 D．合成橡胶的原料是煤、石油、天然气和农副产品 D 课堂练习 课堂练习 7．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．CH2==CF—CF3和CF2==CF2 B．CH2==CF2和CF2==CF—CF3 C．CH2==CF2—CF2==CF—CF3 D．CH2==CF2—CF2—CF==CF2 B $