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

该高中化学课件聚焦高分子材料，系统涵盖塑料、合成纤维、合成橡胶及功能高分子材料的组成、结构、性能与用途，通过日常生活中的塑料制品等实例导入，引导学生分类辨析天然与合成高分子材料，搭建知识学习支架。 其亮点在于融合实验探究（如酚醛树脂制备）、生活应用分析（如聚氯乙烯包装安全性）和科技前沿（如芳纶纤维），以科学思维引导分类对比，以科学探究与实践强化结构决定性质的化学观念，助力学生深化理解，提升教师教学效率。

第五章 合成高分子 第二节 高分子材料 1. 认识塑料、合成纤维、合成橡胶的组成和结构特点，了解它们的性能和用途。 2. 了解功能高分子材料的优异性能及其在高新技术领域中的应用。 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 1 塑料制品 课前引入 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 酚醛树脂 课前引入 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 合成橡胶 课前引入 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 合成纤维 课前引入 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 棉花 羊毛 天然橡胶 塑料 合成纤维 合成橡胶 这些是日常生活经常接触到的高分子材料，你知道如何进行分类吗？ 课前引入 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 一、高分子材料的分类 高分子 材料 天然高分子材料 如淀粉、棉花、麻、蚕丝、羊毛、天然橡胶等 合成高分子材料 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、涂料等 高分子分离膜、导电高分子、医用高分子、高吸水性树脂等 知识精讲 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 【例1】下列对于有机高分子化合物的认识不正确的是 A．有机高分子化合物称为聚合物或高聚物，是因为它们大部分是由小分子通过聚合反应而制得的 B．有机高分子化合物的相对分子质量很大，但其结构并不复杂 C．对于一块高分子材料来说，n是一个整数值，因而它的相对分子质量是确定的 D．高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类 题型一：高分子材料的定义、分类、通性 C 对点训练 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 【变1-1】新中国成立70年以来，高分子材料以独特的结构和性能在科学技术、国防建设和国民经济等领域发挥重要作用。下列材料中主要成分不属于有机高分子的是 题型一：高分子材料的定义、分类、通性 D 对点训练 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 二、塑料 1. 塑料的成分 主要 成分 加工 助剂 合成树脂（如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂、脲醛树脂等） 增塑剂（提高柔韧性）、热稳定剂（提高耐热性），着色剂等 聚乙烯塑料薄膜大棚 酚醛树脂制成的手柄具有较好的耐热性 电线外面的绝缘层 是聚氯乙烯 聚四氟乙烯 作内衬的不粘锅 知识精讲 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 2. 塑料的分类 根据受热时的性质，塑料可分为热塑性塑料和热固性塑料两类。 链状结构 网状结构 不能加热熔融，只能一次成型 如酚醛树脂(电木)；脲醛树脂(电玉) 热塑性塑料 受热软化，可以反复加热熔融加工 如聚乙烯、聚氯乙烯等 热固性塑料 知识精讲 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 资料卡片——聚氯乙烯薄膜能用于食品包装吗？ 聚氯乙烯薄膜的透明性好，具有防潮、防水、绝缘等性能，广泛用作包装袋、雨衣、桌布、窗帘、充气玩具、塑料大棚等。 但是，聚氯乙烯本身较硬，为了提高其塑料制品（如薄膜、塑料鞋、塑料软管）的可塑性、柔韧性与稳定性，需加入增塑剂、稳定剂等，如加入增塑剂邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛酯等。这些掺杂在聚氯乙烯高分子链间的增塑剂小分子能起到润滑的作用，利于高分子链的运动。 但是，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。 知识精讲 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 3. 常见的塑料 （1）聚乙烯 ①制备： ②高压法聚乙烯与低压法聚乙烯的比较 比较项目 高压法聚乙烯 低压法聚乙烯 类别 聚合反应条件 高分子链的结构 主要性能 主要用途 ____密度聚乙烯（LDPE） ____密度聚乙烯（HDPE） 150 MPa～300 MPa， 200 ℃左右，使用引发剂 0.1 MPa～2 MPa，60～100 ℃， 使用催化剂 含有较____支链 支链较____ 低 高 多 少 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 知识精讲 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 ①定义：酚（如苯酚或甲苯酚等）与醛（如甲醛）在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子。 ②制备：苯酚与甲醛在酸或碱作用下均可发生缩聚反应生成树脂。 a. 在酸催化下，等物质的量的苯酚与甲醛反应，苯酚邻位或对位的氢原子与甲醛的羧基加成生成羟甲基苯酚，然后羟甲基苯酚之间相互脱水缩合成_______结构的高分子。 OH O C H H + H+ △ OH CH2OH OH CH2OH H+ △ OH CH2 OH H n +（n-1）H2O n 线型 （2）酚醛树脂 知识精讲 小杨老师 15521324728 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 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，继续反应就可以生成_______结构的酚醛树脂。 OH CH2OH CH2OH 2,4 - 二羟甲基苯酚 OH CH2OH CH2OH HOH2C 2,4,6 – 三羟甲基苯酚 网状 （2）酚醛树脂 知识精讲 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 ③酚醛树脂的性质及应用 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。 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。 （2）酚醛树脂 酚醛泡沫板（保温隔音） 酚醛树脂制成的手柄具有较好的耐热性 知识精讲 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 教材P141思考与讨论： 写出由尿素（H2NCONH2）与甲醛缩聚成脲醛树脂的化学方程式。 n H2NCONH2 + 2n HCHO 催化剂 OCH2NHCONHCH2 n +（n-1）H2O H OH 4．高分子的基本结构 线型结构 支链型结构 网状结构 知识精讲 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 【例2】可降解塑料聚羟基丁酸酯(PHB)可由3-羟基丁酸生产，下列说法正确的是 A．合成PHB的反应属于加聚反应 B．合成PHB的反应属于缩聚反应 C．PHB的结构简式为 D．PHB的结构简式为 题型二：塑料 B 对点训练 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 三、合成纤维 1. 纤维的分类 纤维 天然纤维 化学纤维 再生纤维 合成纤维 以木材、秸秆等农副产品为原料，经加工处理可以得到 以石油、天然气、煤、农副产品等为原料，将其转化为单体，再经过聚合反应得到，如锦纶、涤纶、腈纶、维纶、氯纶、丙纶等 纤维素 蛋白质 棉花、麻等 羊毛、蚕丝等 知识精讲 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 2. 合成纤维的性能和用途（与天然纤维比较） 性能 优点 缺点 用途 强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、保暖等 吸湿性、透气性等不如天然纤维（维纶具有较好的吸湿性，被称为“人造棉花”） 除了满足人们的穿着需求外，还广泛应用于工农业生产与高科技领域。 如工业用的隔音、隔热、绝缘材料，渔业用的渔网、缆绳，医疗用的缝合线、止血棉，航空航天用的降落伞、航天服。 知识精讲 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 （1）聚酯纤维 合成纤维中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，它是对苯二甲酸与乙二醇在催化剂作用下发生缩聚反应生产的。写出反应的方程式。 ①反应原理 ②涤纶的性能：强度大，耐磨，易洗，快干，保形性好，但透气性和吸湿性差。 ③涤纶的用途：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。 3. 常见的合成纤维 知识精讲 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 （2）聚酰胺纤维 聚酰胺纤维中的锦纶是较早面世的合成纤维之一，由己二胺与己二酸的缩聚反应得到的聚己二酰己二胺纤维，又称锦纶66、尼龙66（两个数字6分别代表二胺和二酸分子中所含碳原子的个数）。写出反应的方程式。 ①反应原理 ②锦纶66的性能：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，强度大。 ③锦纶66的用途：生产丝袜、降落伞、渔网、轮胎帘子线等产品。 3. 常见的合成纤维 知识精讲 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 教材P143科学技术社会：高强度芳纶纤维 聚对苯二甲酰对苯二胺纤维，又称芳纶1414（商品名凯芙拉，数字1和4指单体对苯二甲酸和对苯二胺的官能团在苯环上的位置）。写出反应的方程式。 ①反应原理 ②芳纶1414的性能：强度高、密度低（只有钢的1/5），并且具有耐酸、耐碱、耐高温、耐磨等。 ③芳纶1414的用途：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。 3. 常见的合成纤维 知识精讲 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 【例3】下列说法中正确的是 A．合成纤维和再生纤维可统称为化学纤维 B．纤维素属于糖类，与淀粉互为同分异构体 C．锦纶丝接近火焰时先蜷缩，燃烧时有烧毛发的臭味，灰烬为有光泽的硬块 D．不能用点燃的方法区分棉花和羊毛等天然纤维 题型三：合成纤维 A 对点训练 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 【变3-1】涤纶的主要成分是聚酯纤维( )，下列有关该聚酯纤维的说法错误的是 A．其化学名称为聚对苯二甲酸乙二酯 B．它是通过缩聚反应制得的聚合物 C．含有羧基、羟基和酯基 D．合成它的单体中含有芳香烃 题型三：合成纤维 D 对点训练 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 【变3-2】一种芳纶纤维的拉伸强度比钢丝还高，广泛用作防护材料。其结构片段如下图，下列关于该高分子的说法正确的是 A．完全水解产物的单个分子中，苯环上的氢原子 具有不同的化学环境 B．完全水解产物的单个分子中，含有官能团 ―COOH或―NH2 C．氢键对该高分子的性能没有影响 D．结构简式为： 题型三：合成纤维 B 对点训练 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 橡胶的相对分子质量比大多数塑料和合成纤维的都要高，一般在105~106。 1. 橡胶的分类 橡胶 天然橡胶 合成橡胶 通用橡胶 特种橡胶 丁苯橡胶 顺丁橡胶 氯丁橡胶 氟橡胶 硅橡胶 （耐热、耐酸碱） （耐高温、严寒） 汽车轮胎 传输带 瑜伽垫 氟橡胶 O型圈 硅胶管 四、合成橡胶 知识精讲 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 2. 顺丁橡胶 以1，3-丁二烯为原料，在催化剂作用下发生加聚反应得到的以顺式结构为主的聚合物。你能写出反应方程式吗？ ①反应原理： C C H2C CH2 H H CH2 CH CH CH2 n 催化剂 n ②结构特点：呈线型结构，分子链较柔软，性能较差。 知识精讲 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 ③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双键打开，以二硫键（-S-S一）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。但硫化交联的程度不宜过大，否则会使橡胶失去弹性。 化学变化 ④顺丁橡胶的用途：顺丁橡胶具有很好的弹性，耐磨、耐寒性好，主要用于制造轮胎。 知识精讲 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 教材P145 科学技术社会—— 天然橡胶 天然橡胶是异戊二烯（2­甲基­1,3­丁二烯）的聚合物，具有顺式结构，称为顺式聚异戊二烯。 C C H2C CH2 H H3C CH2 C CH3 CH CH2 n 催化剂 n 天然橡胶的结构简式(顺式聚异戊二烯) 教材P145 思考与讨论：天然橡胶通常是顺式聚异戊二烯，杜仲胶是反式聚异戊二烯，你能写出杜仲胶的结构简式吗？ 异戊二烯(2-甲基-1,3-丁二烯) 知识精讲 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 思考：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？ 【提示】天然橡胶含有双键，易起加成反应和易被氧化，所以易老化。 实验室盛KMnO4溶液、浓硝酸、液溴、汽油、苯、四氯化碳等的试剂瓶不能用橡胶塞。 思考：丁二烯和苯乙烯共聚而成的弹性体，合成丁苯橡胶，写出该橡胶的结构简式？ CH2=CH-CH=CH2 CH2= CH 1,3-丁二烯 苯乙烯 知识精讲 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 【例4】橡胶是一类具有弹性的物质，一般分为天然橡胶和合成橡胶两类。丁苯橡胶是合成橡胶的一种，其结构简式为 ，下列说法正确的是 A．它的单体是 B．装液溴、溴水的试剂瓶均可用丁苯橡胶作瓶塞 C．丁苯橡胶是 和 通过缩聚反应制得的 D．丁苯橡胶会老化 题型四：橡胶 D 对点训练 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 五、功能高分子材料 化学工作者合成的具有某些特殊化学、物理及医学功能的高分子材料。如高分子催化剂、各种滤膜、磁性高分子、形状记忆高分子、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 结构 性能 用途 ①含有强亲水基团如羧基、羟基、酰氨基等；②具有网状结构。 不溶于水和有机溶剂，与水接触后快速溶胀，可吸收本身质量的数百倍甚至上千倍的水，同时耐挤压、保水性好。 ①在干旱地区用于农业、林业抗旱保水，改良土壤； ②可用于婴幼儿使用的纸尿裤。 知识精讲 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 它所用的材料是高吸水性树脂（常用网状结构的聚丙烯酸钠 ） 聚丙烯酸钠的合成： CH2=CHCOOH→CH2=CHCOONa→聚丙烯酸钠，加交联剂和引发剂聚合得到具有网状结构的聚丙烯酸钠。 你了解“尿不湿”的材料吗？它是怎么合成的？ 《时代周刊》评出20世纪最伟大的100项发明，其中“尿 不湿”榜上有名 知识精讲 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 2. 高分子分离膜 作用原理 分类 生产材料 应用 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，形成浓缩液，达到对原液净化、分离和浓缩的目的。 根据膜孔大小分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜等，可用于分离不同的物质。 主要是有机高分子材料，如醋酸纤维、芳香族聚酰胺、聚丙烯、聚四氟乙烯等。 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。 五、功能高分子材料 知识精讲 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 【例5】下列关于功能高分子材料的说法错误的是 A．医用高分子材料、高分子催化剂、磁性高分子材料等属于功能高分子材料 B．高分子分离膜可用于海水淡化、浓缩天然果汁等 C．用于制造CPU芯片的良好半导体材料单晶硅属于功能高分子材料 D．在淀粉、纤维素的主链上再接上含强亲水基团的支链，可提高它们的吸水能力 题型五：功能高分子材料 C 对点训练 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $