5.2 课时1 高分子材料 课件-2025-2026学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修3

该高中化学课件围绕高分子材料展开，系统讲解其分类、结构与性能关系及塑料、纤维、橡胶的性质应用。课堂导入以航天国旗材料和轮胎橡胶为实例，从生活情境过渡到高分子化合物分类，再深入具体物质的结构分析，构建“生活-分类-结构-性能”的学习支架。 其亮点在于通过实验探究（如酚醛树脂酸碱性催化对比）和STSE内容（白色污染、可降解高分子），结合化学观念（结构决定性质）和科学探究与实践，培养学生科学思维。如用不同标号塑料的用途实例帮助理解性质差异，学生能理论联系实际，教师可借助实例和实验提升教学效果。

高分子材料 高分子材料 第五章 合成高分子 作者编号：35011 课堂导入 中国航天“探月工程”向世界展示出“中国力量”。其中制作国旗材料之一是属于高强度芳纶纤维的高分子材料。制作轮胎材料之一橡胶也是是高分子材料。 橡胶 作者编号：35011 新知讲解 高分子化合物 天然高分子化合物 合成高分子化合物 蛋白质 淀粉 纤维素 合成高分子材料 功能高分子材料 复合材料 塑料 合成纤维 合成橡胶 黏合剂 涂料 三大合成材料 作者编号：35011 新知讲解 生活中的高分子材料 调料瓶材质： PP、PE、PET等 插座材质： ABS、PVC和PC等 涂料材质： 环氧树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂等 抹布材质： 涤纶、腈纶、锦纶、丙纶、维纶和氯纶等 作者编号：35011 新知讲解 阅读教材，思考高分子材料是如何分类的？ 通用 高分子材料 功能 高分子材料 高分子材料 按用途 和性能 塑料（合成树脂）、合成纤维、合成橡胶 黏合剂、涂料等 三大合成材料 高分子分离膜 液晶高分子 导电高分子 医用高分子 高吸水性树脂 塑料 合成纤维 高分子分离膜 医用高分子分 作者编号：35011 一、塑料 主要成分是_________，辅助成分是各种________ 合成树脂 指未加工处理的聚合物，没有添加各种加工助剂 增塑剂、防老剂、着色剂、填料增强剂等 加工助剂 二者共同决定塑料的基本性能 作者编号：35011 一、塑料 (1)热塑性塑料 (2)热固性塑料 特性：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，多次使用 特性：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 作者编号：35011 一、塑料 名称 性质 举例 判断方法 热塑性塑料 热固性塑料 ①溶解性：能溶于适当溶剂的一般为线型结构；在溶剂中难溶解的一般为体型结构，如酚醛塑料等。 ②热塑性、热固性判断：具有热塑性，受热能熔化的具有线型结构；具有热固性，受热不熔化的具有体型结构。 聚乙烯、聚氯乙烯 酚醛树脂 线型结构，可反复加热熔融，可多次成型，多次使用。 体型结构，不能加热熔融，只能一次成型，成型后不会受热熔化。 线型结构 常见的塑料按受热分类 体型结构 交联 作者编号：35011 一、塑料 聚对苯二甲酸乙二酯 聚己二酰己二胺 聚丙烯氰 聚氯乙烯 聚丙烯 02 HDPE 04 LDPE 06 PS 03 PVC 05 PP 07 OTHER 01 PETE 大 鹿 化 学 性能不同的原因：原料(单体)不同 聚+单体名称 聚+产物名称 天然高分子一般有习惯使用的专有名称，如纤维素等。思考：合成高分子，如何命名呢? 作者编号：35011 一、塑料 不同标号塑料材质 03 PVC 大 鹿 化 学 聚氯 乙烯 特点 用途 不能用于食品包装 人造革、雨衣、pvc塑料管、塑料开关和插座、电线外皮等 增塑剂在室温下会逐渐“逃逸”出来，使柔软的塑料制品逐渐变硬；有的增塑剂还具有一定毒性 作者编号：35011 一、塑料 不同标号塑料材质 02 HDPE 大 鹿 化 学 PEHD 高密度 聚乙烯 特点 用途 沐浴露的瓶子、白色药盒、超市塑料袋等 较硬，弹性较差，密度较高，熔融温度为120-140°C，短期盛放食物，清洁干净后可循环使用(非食物的容器) 作者编号：35011 一、塑料 不同标号塑料材质 04 LDPE 大 鹿 化 学 PEBD 低密度 聚乙烯 特点 用途 柔软，弹性好，密度较低，熔融温度为105-120°C，可装食物，但耐热不强，不能微波加热 保鲜膜、保鲜袋、牙膏管、牛奶盒内贴膜等 作者编号：35011 【科学·技术·社会 】 聚氯乙烯薄膜能用于食品包装吗？ [ ]n n CH2 CH Cl 一定条件 CH2 CH Cl 聚氯乙烯本身较硬，需加入增塑剂，稳定剂等。室温下，增塑剂小分子会逐渐“逃逸”出来。，这些增塑剂小分子在室温下会逐渐“逃逸”出来，使柔软的塑料制品逐渐变硬；有的增塑剂还具有一定毒性。所以，不能用含增塑剂的聚氯乙烯薄膜生产食品包装材料。 COO(CH2)3CH3 COO(CH2)3CH3 COO(CH2)7CH3 COO(CH2)7CH3 邻苯二甲酸二丁酯 邻苯二甲酸二辛酯 增塑剂 作者编号：35011 【科学·技术·社会 】 微生物降解和光降解 图5-4 微生物降解塑料 “白色污染” H—O-CH - C—OH O [ ] n CH3 聚乳酸 废弃的塑料制品对环境造成的污染 可降解高分子 环氧乙烷与CO2反应生产聚合物 作者编号：35011 新知讲解 酚醛树脂的制备 作者编号：35011 新知讲解 酚醛树脂的制备 分组编号 Ⅰ Ⅱ 实验步骤 ①苯酚+甲醛+浓盐酸 ①苯酚+甲醛+浓氨水 产品外观 加热试验 酒精溶解 结构特点 ②水浴加热15min ③洗净、烘干 米黄色略带粉色固体 软化(热塑性) 不软化(热固性) 溶解 不溶解 线性结构 体型结构 米黄色固体 作者编号：35011 新知讲解 酚醛树脂 概念 用酚与醛在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子 苯酚或甲苯酚等 甲醛等 缩聚 反应 酸 线型结构高分子 碱 网状结构高分子 苯酚 甲醛 作者编号：35011 新知讲解 酚醛树脂的制备 历程分析 在酸的催化下，等物质的量的甲醛和苯酚反应形成线型结构高分子 OH H H O C H+ O CH2 H O CH2 OH O CH2 H OH O CH2 H n H+ H OH O CH2 H n H (n-1) H2O 羟甲基苯酚 作者编号：35011 新知讲解 酚醛树脂的制备 在碱催化下： 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，继续反应，就可以生成网状结构的酚醛树脂。 2，4-二羟甲基苯酚 2，4，6-三羟甲基苯酚 苯酚和过量的甲醛，在碱性催化剂作用下，生成具有网状结构的热固性树脂，受热不能软化或熔融，也不溶于一般溶剂。 作者编号：35011 实验探究 酚醛树脂的制备 【实验5-1】探究酚醛树脂的制备方法及原理，完成表格内容。 实验结论 应用 苯酚与甲醛在酸催化下，生成的线型结构的酚醛树脂具有热塑性，溶于有机溶剂乙醇等。 苯酚与甲醛在碱催化下，生成的网状结构的酚醛树脂具有热固性，不溶于一般溶剂。 作绝缘、隔热、阻燃、隔音等器材和复合材料。可用于生产烹饪器具的手柄，一些电器与汽车的零部件，火箭发动机、返回式卫星和宇宙飞船外壳等的烧蚀材料。 作者编号：35011 思考与讨论 结合教材P141页“思考与讨论”栏目，思考合成高分子的结构特点与性能有何关系？ 线型结构 支链型结构 网状结构 性能 特性 举例 具有热塑性，无固定熔点 具有热固性，受热不熔化 强度大、绝缘性好，具有热固性 强度大、可拉丝、吹薄膜、绝缘性好，具有热塑性 低压法聚乙烯 高压法聚乙烯 碱催化下制备的酚醛树脂 【温馨提示】由尿素（H2NCONH2）与甲醛缩聚生成具有线型或网状结构的脲醛树脂，可用于生成木材黏合剂、生活器具和电器开关。 作者编号：35011 新知讲解 生活中的纤维 作者编号：35011 二、纤维 天然 纤维 合成纤维 纤维 植物性纤维(纤维素纤维)棉、麻 动物性纤维(蛋白质纤维)羊毛、蚕丝 涤纶 锦纶(尼龙) 腈纶 ······· 再生纤维 原料：木材、秸秆等农副产品 加工处理 原料：石油、天然气、煤、农副产品等 聚合反应 化学 纤维 作者编号：35011 二、合成纤维 阅读教材P142～143页内容，思考常见的两种合成纤维（聚酯纤维和聚酰胺纤维）的制备方法及用途是什么？ ①聚酯纤维—涤纶(的确良)：合成纤维中目前产量最大的是聚酯纤维中的涤纶。涤纶是聚对苯二甲酸乙二酯纤维的商品名称。其合成反应为： ＋nHOCH2CH2OH ＋(2n－1)H2O 应用：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、国防军工特殊织物以及工业用纤维制品等。 作者编号：35011 二、合成纤维 ②聚酰胺纤维—聚己二酰己二胺纤维(锦纶66或尼龙66)：不溶于普通溶剂，耐磨，强度高，是由H2N—(CH2)6—NH2和HOOC(CH2)4COOH合成的，其合成反应如下: nH2N—(CH2)6—NH2＋nHOOC(CH2)4COOH ＋(2n－1)H2O 【温馨提示】除了涤纶和锦纶外，还有腈纶、丙纶、维纶、氯纶统称六大纶。 作者编号：35011 二、合成纤维 强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、保暖和不怕虫蛀等 优良的性能： 缺点： 吸湿性、透气性不如天然纤维 两类纤维混合纺织——性能互补 作者编号：35011 二、合成纤维 服装 航天服 降落伞 绝缘材料 隔音、隔热材料 止血棉 医用缝合线 渔网 麻绳 作者编号：35011 三、合成橡胶 作者编号：35011 三、合成橡胶 阅读教材P144页第一、二自然段，思考橡胶是如何分类的？ 橡胶分类 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 聚硫橡胶（有耐油性）、硅橡胶（有耐热、耐寒性） 顺丁橡胶 硅橡胶 聚硫橡胶 作者编号：35011 三、合成橡胶 （1）合成橡胶的原料 以石油、天然气为原料，以烯烃和二烯烃为单体聚合而成的高分子 （2）顺丁橡胶 C＝C n H −CH2 CH2− H 合成原理：单体1,3—丁二烯加聚反应 结构特点： nCH2＝CH2−CH2＝CH2 催化剂 分子呈线型结构，分子链较柔软，性能较差。 作者编号：35011 新知讲解 天然橡胶为何容易老化？实验室盛哪些药品的试剂瓶的瓶塞不能用橡胶塞？ 有无办法对橡胶进行改性，使它克服这些缺点？ 天然橡胶含有双键，易起加成反应和易被氧化，所以易老化。KMnO4 溶液、浓HNO3、液溴、汽油、苯、四氯化碳等不能用橡胶塞。 用硫化措施使线型结构的双键发生加成反应后变为相互交联的体型结构。 作者编号：35011 新知讲解 顺丁橡胶的硫化： 将顺丁橡胶与硫等硫化剂混合后加热，硫化剂将聚合物中的碳碳双键打开，以二硫键(−S−S−)等与碳原子结合，把线型结构连接成网状结构，得到既有弹性又有强度的顺丁橡胶. 应用：用于制造轮胎 作者编号：35011 随堂练习 1、下列关于有机化合物的说法正确的是（ ） A．塑料、天然橡胶都是天然高分子化合物 B．乙烯、聚乙烯和苯分子中均含有碳碳双键 C．棉花、羊毛、涤纶的成分均属于天然纤维 D．化学纤维指人造纤维和合成纤维 D 【解析】A．塑料是合成高分子化合物，故A错误；B．聚乙烯为乙烯的加聚产物，不含碳碳双键，故B错误；C．棉花和羊毛属于天然纤维，涤纶是合成纤维，故C错误；D．化学纤维指人造纤维和合成纤维，故D正确；故答案选D。 作者编号：35011 随堂练习 2、下列关于有机高分子化合物的说法正确的是（     ） A．高分子化合物有固定的熔点 B．聚乙烯的链节是乙烯 C．线型高分子的长链上可以带支链 D．电木具有热塑性 C 【解析】A．高分子化合物都是混合物，没有固定的熔点，故A错误；B．乙烯是聚乙烯的单体而不是链节，故B错误；C．线型高分子的长链上可以带支链，也可以不带支链，故C正确；D．电木具有热固性，不具有热塑性，故D错误。 作者编号：35011 随堂练习 3、下列关于合成材料的说法中，不正确的是（ ） A．塑料、合成纤维和合成橡胶都属于合成材料 B．聚氯乙烯可制成薄膜、软管等，其单体是CH2=CHCl C．合成酚醛树脂( )的单体是苯酚和甲醇 D．合成顺丁橡胶( )的单体是CH2=CH-CH=CH2 C 【解析】A．合成材料包括塑料、合成纤维和合成橡胶，故A正确； B．聚氯乙烯单体是CH2=CHCl，故B正确；C．酚醛树脂是由苯酚与甲醛缩聚而得，故C错误；D． 的单体是CH2=CH-CH=CH2，故D正确；故答案为C。 作者编号：35011 随堂练习 4、 奥运会吉祥物“福娃”的内充物为无毒的聚酯纤维， 其结构简式如图。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不能水解 C．该聚酯纤维单体为对苯二甲酸和乙二醇 D．由单体合成聚酯纤维的反应属于加聚反应 C 作者编号：35011 随堂练习 【解析】 A．羊毛是动物纤维，主要成分是蛋白质，属于天然有机高分子材料（天然纤维），而聚酯纤维是由乙二醇（HO-CH2-CH2-OH）和对苯二甲酸，通过缩聚反应形成的，所以其化学成分不同，A错误；B．聚酯纤维链节中含有酯基，可以发生水解，羊毛是动物纤维，主要成分是蛋白质，分子中存在肽键，也可以水解， B错误；C．由该高聚物的结构简式可知，该聚酯纤维单体为乙二醇和对苯二甲酸，C正确；D．链节中含有酯基，聚酯纤维是由乙二醇和对苯二甲酸通过缩聚反应形成的，D错误；故答案为：C。 作者编号：35011 Lavf58.29.100 $