5.2.1 通用高分子材料 课件-2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修3

该高中化学课件聚焦通用高分子材料，系统讲解塑料、合成纤维、合成橡胶的成分、分类、结构与用途，通过人造草坪、塑料制品等生活实例导入，结合实验操作与对比表格，构建从宏观用途到微观结构的知识支架。 其亮点在于运用结构示意图、实验探究（如酚醛树脂制备）和对比表格（高低压聚乙烯对比），体现科学思维的模型建构与证据推理，强化化学观念中“结构决定性质”的核心。学生能通过实例加深理解，教师可借助丰富资源提升教学效率。

第五章 合成高分子 第二节 高分子材料 第1课时 通用高分子材料 高分子材料 人造草坪 聚酯纤维 吸水树脂 多彩的塑料制品 合成橡胶 高分子 材料 通用 高分子材料 功能 高分子材料 塑料 合成纤维 合成橡胶 粘合剂 涂料 高吸水性树脂 高分子分离膜 导电高分子 医用高分子 液晶高分子等 高分子材料按用途和性能分类： 1.塑料 ①成分： 合成树脂 加工助剂 聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂、脲醛树脂等。 增塑剂 热稳定剂 着色剂 提高柔韧性 赋予各种颜色 提高耐热性 任务一 认识塑料 主要成分是合成树脂，还可加入具有特定作用的加工助剂。树脂：未经加工处理的，没有与添加剂混合的聚合物 1.塑料 ②分类： 可以反复加热熔融加工 聚乙烯、聚氯乙烯等 不能加热熔融，只能一次成型 酚醛树脂、脲醛树脂等 热固性塑料 热塑性塑料 塑料 热塑性塑料具有长链状的线型结构。受热时，分子间作用力减弱，易滑动；冷却时，相互引力增强，会重新硬化。因此能反复加热软化和冷却硬化。 热固性塑料第一次加热时软化流动，到一定温度时链与链间会形成共价键，产生一些交联，形成体型网状结构，硬化定型。此后再次加热时不能软化。 线型结构 不带支链的 带支链的 体型(网状)结构 交联的 任务一 认识塑料 聚氯乙烯 酚醛树脂 1.塑料 ③常见的塑料： 聚乙烯 聚乙烯 按合成方法 高压法聚乙烯 低压法聚乙烯 支链较多 密度和软化温度较低 高温高压 引发剂 低密度聚乙烯 LDPE 无毒，较柔软 生产食品包装袋、薄膜、绝缘材料等 支链较少 密度和软化温度较高 低温低压 催化剂 高密度聚乙烯 HDPE 无毒，较硬 生产瓶、桶、板、管等 加热均 融化 溶于某些溶剂 通过改进聚合反应的催化剂得到超高分子量聚乙烯，具有高强度和高耐磨性，使用温度范围广，耐化学腐蚀，可用于制造防弹服、防弹头盔、绳缆等。 任务一 认识塑料 高分子链之间的作用力 链的长短 高分子链之间的疏密远近 高分子链越长，高分子相对分子质量越大，高分子链之间的作用力越大 支链较少，易于接近相互作用力大 低密度聚乙烯，相对分子质量小、支链多 高密度聚乙烯，相对分子质量大、支链少 低密度聚乙烯<高密度聚乙烯 低密度聚乙烯比高密度聚乙烯的软化温度低，密度也低 1.塑料 ③常见的塑料： 聚乙烯 任务一 认识塑料 总结： 高压→低密度、低软化温度、较软→塑料薄膜、食品包装纸； 低压→高密度、高软化温度、较硬→瓶、桶、板、管等。 (4) 用途 ①低密度聚乙烯不用加入增塑剂就显得十分柔软。可做无毒的食品包装袋等薄膜制品 ②高密度聚乙烯较硬一些,可做瓶、桶、板、管与棒材等。 ③通过改进聚合反应的催化剂，现已得到超高相对分子质量的聚乙烯(相对分子质量大于106)。其具有高强度和高耐磨性，使用温度范围广，耐化学腐蚀。可用于制造防弹服、防弹头盔、绳缆等。 任务一 认识塑料 问题：以聚乙烯为例说明高分子化合物一般具有一定弹性的原因？ 聚乙烯分子链上的碳碳单键可以发生旋转 导致 分子链只能呈不规则的卷曲状态 外力作用 卷曲的高分子链可以被拉直或部分被拉直 除去外力 恢复卷曲状态 物质 高压法聚乙烯 低压法聚乙烯 合成方法 高分子链的结构 软化温度/℃ 密度 主要性能 主要用途 高压法聚乙烯与低压法聚乙烯的对比 两种聚乙烯塑料均有热塑性，加热均可熔融，也可溶于某些溶剂中。 高温、高压、引发剂 低温、低压、催化剂 含有较多支链 支链较少 105~120(较低) 120~140(较高) 较小 较大 无毒、较柔软 无毒、较硬 生产食品包装袋、薄膜、绝缘材料等 生产瓶、桶、板、管等 任务一 认识塑料 1.塑料 ③常见的塑料： 酚醛树脂(俗称电木) 酚(苯酚、甲苯酚等)与醛(如甲醛)在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子。 实验操作     实验现象 实验结论 苯酚与甲醛在酸或碱作用下均可发生缩聚反应生成树脂 任务一 认识塑料 变浑浊，有黏稠的粉红色物质生成 变浑浊，有黏稠的乳黄色物质生成 1.塑料 ③常见的塑料： 酚醛树脂(俗称电木) a. 在酸催化下，等物质的量的苯酚与甲醛反应，苯酚邻位或对位的H原子与甲醛的羰基加成生成羟甲基苯酚，然后羟甲基苯酚之间脱水缩合成线型结构高分子。 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 任务一 认识塑料 1.塑料 ③常见的塑料： 酚醛树脂(俗称电木) 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时，还生成二羟甲基苯酚、三羟甲基苯酚等，继续反应生成网状结构的酚醛树脂。 2，4-二羟甲基苯酚 OH CH2OH CH2OH 2，4，6-三羟甲基苯酚 OH CH2OH CH2OH HOCH2 任务一 认识塑料 1.塑料 ③常见的塑料： 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。 烹饪器具手柄 集成电路板 宇宙飞船返回舱 烧蚀材料 酚醛树脂(俗称电木) 任务一 认识塑料 网状结构 小结： 判断高分子材料是线型结构还是体型结构，一般从以下两个角度判断： (1)根据溶解性判断 能溶于适当溶剂的高分子材料一般为线型结构，如聚乙烯、聚氯乙烯等；在溶剂中难溶解的高分子材料一般为体型结构，如酚醛塑料等。 (2)根据热塑性、热固性判断 具有热塑性，受热能熔化的高分子材料具有线型结构；具有热固性，受热不熔化的高分子材料具有体型结构。 任务一 认识塑料 【思考与讨论 】 （1）通过以上学习，我们了解到合成高分子的结构大致可以分为三类: 线型结构、支链型结构和网状结构，你能举例说明它们各自的特性吗? 结构 结构特点 性质特点 线型 没有支链的长链分子，且大多数呈卷曲状 受热后熔化，冷却后固化，具有热塑性 支链型 主链上有长支链和短支链，分子排列松散，分子间作用力弱 柔软度和溶解度较线型高分子的大，密度、强度和软化温度低于线型高分子 网状 线型或支链型高分子以化学键交联，形成网状结构 柔软度降低，刚性提高，不能熔融，在溶剂中会发生溶胀，但不能溶解 任务一 认识塑料 （2）尿素(H2NCONH2)可以与甲醛发生反应，最终缩聚成具有线型或网状结构的脲醛树脂。脲醛树脂可用于生产木材黏合剂、生活器具和电器开关。请写出尿素与甲醛生成线型聚合物的化学方程式 nH2NCONH2 + 2nHCHO 催化剂 +(n-1) H2O 1：2 加成 HNCONH CH2 HO CH2 OH n H OH HNCONH CH2 O CH2 任务一 认识塑料 网状结构的脲醛树脂 线型结构里必须还存在能发生加聚或缩聚反应的官能团，如双键、羟基、氨基等，才有可能转变为网状结构。 任务一 认识塑料 塑料标号 主要成分 特点 用途 PET 聚对苯二甲酸乙二醇酯 适合冷饮和暖饮，不适合装热饮，用完即丢，不能循环使用，70℃时易变形，会产生对人体有害的物质 矿泉水瓶、碳酸饮料瓶、果汁瓶、食用油瓶等 HDPE 高密度聚乙烯 较硬，弹性较差，密度较高，熔融温度为120-140℃，短期盛放食物，清洁干净后可循环使用(非食物的容器) 沐浴露的瓶子、白色药盒、超市塑料袋等 LDPE 低密度聚乙烯 柔软，弹性好，密度较低，熔融温度为105-120℃，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 任务一 认识塑料 标号 主要成分 特点 用途 PVC 聚氯乙烯 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，因此不能用于食品包装 人造革、雨衣、PVC塑料管、塑料开关和插座、电线外皮等 PP 聚丙烯 最安全的、唯一可用于微波加热的塑料 微波炉专用碗、口罩、保鲜盒等 PS 聚苯乙烯 可装食物，但不能用于微波加热 一次性快餐盒、方便面碗、塑料杯盖等 OTHER 聚碳酸酯或其他 可装食物，但高温下会释放有毒物质，谨慎使用 水壶、太空杯、奶瓶、CD光盘、桶装水瓶等 任务一 认识塑料 1.合成纤维 ①纤维的分类： 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 任务二 合成纤维 1.合成纤维 ②常见的合成纤维： 涤纶 锦纶 腈纶 维纶 丙纶 氯纶 渔业用的渔网 降落伞 航天服 人造草坪 优点： 强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、保暖 缺点： 吸湿性和透气性明显不及天然纤维(维纶吸湿性较好，美称“人造棉花”) 改性方法： 天然纤维和合成纤维混合纺织得到的混纺纤维实现了优势互补 任务二 合成纤维 1.合成纤维 ②常见的合成纤维： 涤纶(聚对本二甲酸乙二酯) ——产量最大的聚酯纤维 性能：强度大，耐磨，易洗，快干，保形性好，但透气性和吸湿性差，可以与天然纤维混纺获得改进。 用途：是应用最广泛的合成纤维品种，大量用于服装与床上用品(如运动服、被套、睡袋等)、各种装饰布料、国防军工特殊织物(航天服、降落伞),以及工业用纤维制品(过滤材料绝缘材料、轮胎帘子线、传送带)等。 任务二 合成纤维 1.合成纤维 ②常见的合成纤维： 锦纶(聚己二酰乙二胺)又称锦纶66、尼龙66 ——较早面世的聚酯纤维 性能：不溶于普通溶剂，熔化温度高于260℃，拉制的纤维具有天然丝的外观和光泽，耐磨性和强度较大。 用途：生产丝袜、降落伞、渔网、轮胎帘子线等。 发展：由6-氨基已酸合成的锦纶6、由癸二酸和癸二胺合成的锦纶1010等脂肪族聚酰胺纤维(锦纶)，以及耐高温、高强度的芳香族聚酰胺纤维(芳纶) 任务二 合成纤维 前一个6代表二胺中碳原子数，后一个6代表二酸中碳原子数 ②常见的合成纤维： 任务二 合成纤维 高强度芳纶纤维 芳香族聚酰胺纤维——聚对苯二甲酰对苯二胺纤维，又称芳纶1414 nH2N NH2 n C C OH O O ] HN NH [ H +(2n-1)H2O C C OH O O nHO 它的强度高，密度却只有钢的1/5；其热稳定性 高，在500℃高温下不会熔化分解。可以制成防弹装甲、消防服、防切割耐热手套，以及交通工具的结构材料和阻燃内饰等。 使用了芳纶纤维结构材料的轻型飞机 催化剂 + 1.合成纤维 橡 胶 天然橡胶 合成橡胶 三叶树胶（顺式聚异戊二烯） 杜仲树胶（反式聚异戊二烯） 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 性质：耐磨、耐寒、耐油、耐热、耐燃、耐腐蚀、耐老化等各有其优势。 通用橡胶 特种橡胶 任务三 合成橡胶 2.合成橡胶 顺式聚异戊二烯 反式聚异戊二烯 乙丙橡胶(耐臭氧耐紫外线) 原料：以石油、天然气为原料，以二烯烃和烯烃等为单体聚合而成。 25 示例分析：顺丁橡胶合成过程 呈线型结构，分子链较柔软，性能较差 硫化剂 (硫磺) S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S 呈网状结构，硫化后的橡胶既有弹性，又有强度 注意：交联程度过大会失去弹性 任务三 合成橡胶 思考：为什么酸性高锰酸钾，溴水等试剂所用的试剂瓶塞不能用橡胶塞？ 橡胶含有碳碳双键，易被酸性KMnO4溶液氧化，或与Br2水发生加成反应，因此，这类试剂瓶不适合使用橡胶塞 探究课堂 1.下列原料或制成的产品中，若出现破损不可以进行热修补的是（ ） A、聚氯乙烯凉鞋　 B、电木插座 C、自行车内胎 D、聚乙烯塑料膜 2.下列不属于合成纤维的是 ( ) A、的确良 B、棉花 C、人造棉花 D、尼龙 B 维纶 涤纶 锦纶 B 3.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 C 学习评价 从物质类别的角度来分析，碳酸钠显碱性，那是盐溶液都成碱性吗？如何来测试盐溶液的酸碱性呢？ 4.据最新一期《科学进展》报道，美国科学家发现了一种使用溶剂回收多层塑料中聚合物的新方法，该技术有望大幅减少塑料废料对地球环境的污染。下列说法正确的是 ( ) A．聚丙烯是热固性塑料 B．聚乳酸是一种可降解高分子材料 C．酚醛树脂是通过加聚反应合成的 D．塑料都可用来制作食品袋 B 学习评价 5.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 6.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 学习评价 通用高分子材料 聚合反应：“六大纶”、碳纤维、光导纤维 塑料 合成纤维 合成橡胶 加工助剂 加工助剂 热塑性塑料 热固性塑料 成分 分类 线型结构,可反复加热熔融加工 体型结构,不可反复加热熔融 分类 性能 应用 强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、保暖 隔音、热、绝缘材料，网，止血棉，航天服 丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、硅橡胶 高弹性、绝缘性、耐油、耐高温或耐低温 分类 性能 增塑剂、热稳定剂、着色剂等 合成树脂 如聚乙烯、酚醛树脂等 课堂小结 31 $