5.2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

该高中化学课件围绕有机高分子材料展开，涵盖天然高分子（蛋白质等）与合成高分子（塑料等）的性质、分类及应用。通过蛋白质性质判断、病毒成分选择等题目导入，衔接材料分类与高分子结构性能，搭建知识支架。 亮点在于结合实验探究（酚醛树脂制备）、结构性能对比（线型/网状结构与热塑/热固性）及实际应用（分离膜海水淡化），体现化学观念（结构决定性质）、科学思维（分类分析）。学生能深化理解，教师可高效教学。

(1)氨基酸是一种既能与强碱反应又能与强酸反应的有机高分子。 (　　) (2)酶的催化作用是温度越高越好。(　　) (3)蛋白质遇浓硝酸都会显黄色。(　　) (4)硫酸铵溶液会使蛋白质发生变性。(　　) (5)氨基酸能发生酯化反应、成肽反应和水解反应。(　　) (6)向两份蛋白质溶液中分别加入饱和NaCl溶液和CuSO4溶液,均有固体析出,两者原理相同。 (　　) (7)酶均是蛋白质，是体内反应的催化剂。(　　) (8)蛋白质在酶的作用下，可直接水解生成各种氨基酸。(　　) 1.判断正误 × × × × × × × × 2.新型冠状病毒的主要成分是蛋白质、核酸、脂肪及糖类物质，下列说法正确的是（ ） A．蛋白质、核酸、脂肪及糖类在一定条件下都能水解，其中蛋白质水解的产物是氨基酸 B．医院可能采取高温或者紫外线照射的方法能使蛋白质变性，杀死病毒 C．蛋白质、核酸、脂肪及糖类都是高分子化合物 D．浓的K2SO4溶液能使溶液中的蛋白质析出，加水后析出的蛋白质不再溶解 B 3.“春蚕到死丝方尽，蜡烛成灰泪始干”中的“泪” 和“丝”分别指（ ） A.纤维素、脂肪 B.烃、蛋白质 C.淀粉、油脂 D.蛋白质、植物油 B 4.把①蔗糖 ②淀粉 ③纤维素 ④蛋白质在稀硫酸存在下分别进行水解， 最终产物只有1种是（ ） A．①和② B．只有③ C．只有④ D．只有②和③ D 第五章 合成高分子 第二节 高分子材料 材料 金属材料 有机 高分子材料 无机 非金属材料 天然有机 高分子材料 合成有机 高分子材料 纯金属、合金 玻璃、陶瓷、水泥 传统材料 新型材料 晶体硅、SiO2、新型陶瓷、碳纳米材料 淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶 塑料、合成橡胶、合成纤维 高分子材料按性能和用途可以分为通用高分子材料和功能高分子材料； 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 引入 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 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? 聚+单体名称 聚+产物名称 资料卡片 1.塑料 （1）定义：是指具有可塑性能的高分子材料 塑料 主要成分 加工助剂 合成树脂 实例：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂、脲醛树脂 增塑剂 热稳定剂 着色剂 提高柔韧性 提高耐热性 赋予塑料各种颜色 （2）组成： 二者共同决定塑料的基本性能 一.通用高分子材料 可反复加热熔融加工，如聚乙烯、聚氯乙烯等塑料 线型 结构 高分子链间无永久性的化学交联，只有微弱的分子间作用力；因此热塑性塑料随温度下降则有固化变硬的情形，为可逆过程 。 不能加热熔融，只能一次成型，如酚醛树脂等 ②热固性塑料 塑料在加工过程中受热发生聚合反应，透过交联剂的作用使分子链间产生化学交联，形成紧密的网状结构。因此热固性塑料在加工后若温度过高则发生裂解而不会有软化变形的现象。 ①热塑性塑料 (3)塑料的分类： 1.塑料 （4）几种常见的塑料 ①聚乙烯： 按合成方法可分为高压法聚乙烯和低压法聚乙烯 02 HDPE 乙 烯 0.1 MPa~2 Mpa，60~100 ℃ 催化剂 低压法聚乙烯 线型结构 04 LDPE 乙 烯 150 MPa~300 MPa，200 ℃ 引发剂 高压法聚乙烯 支链型结构 支链较多，密度和软化温度较低 用来引发聚合反应的物质 支链较少，密度和软化温度较高 两种聚乙烯塑料均有热塑性 低密度聚乙烯 高密度聚乙烯 一.通用高分子材料 聚氯乙烯 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 不同塑料材质 特点 用途 聚乙烯 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 低密度聚乙烯特点 高密度聚乙烯特点 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) 1.塑料 （4）几种常见的塑料 ②酚醛树脂 【实验5-1】 (1)在大试管中加入2g苯酚、3mL质量分数为40%的甲醛溶液和3滴浓盐酸，在水浴加热。当试管中反应物接近沸腾时，从水浴中取出试管，并用玻璃棒搅拌，观察产物的颜色和状态。 【现象】 生成白色粘稠固体； (2)在另一大试管中加入2g苯酚和3mL质量分数为40%的甲醛溶液，置于水浴中加热片刻，稍加振荡后，加入0.5mL浓氨水，在水浴中加热，观察产物的颜色和状态。注意与(1)中酸催化的聚合反应进行比较。 【现象】 生成黄色粘稠固体 【结论】 苯酚和甲醛在酸性或碱性下可生成酚醛树脂 1.塑料 （4）几种常见的塑料 ②酚醛树脂 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 一.通用高分子材料 1.塑料 （4）几种常见的塑料 ②酚醛树脂 在酸的催化下，等物质的量的甲醛和苯酚反应，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，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 一.通用高分子材料 1.塑料 （4）几种常见的塑料 ②酚醛树脂 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 羟甲基苯酚 OH CH2OH 一.通用高分子材料 网状结构的酚醛树脂 受热后不能软化或熔融，也不溶于一般溶剂。 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 线型结构 支链型结构 网状结构 结构 性质 有热塑性，加热可熔融 有热固性，加热不熔融 无支链的长链，大多呈卷曲状 支链多，分子间作用力弱 分子链间以化学键交联，形成三维空间网状结构 溶解性 能缓慢溶解于适当溶剂 很难溶解 常见 物质 聚乙烯、聚氯乙烯、天然橡胶 酚醛树脂、硫化橡胶 思考与讨论P141 (1)比较不同高分子的结构特点与性能的关系？ （2）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。 写出尿素与甲醛反应得到线型聚合物的化学方程式： 思考与讨论P141 H H O C n H2N NH2 O C n (n-1) H2O HN NH O C n H OH CH2 O CH2 2.合成纤维 (蛋白质纤维)——蚕丝、羊毛等； (纤维素纤维)——棉、麻等； 以木材、秸秆等农副产品为原料，经加工处理得到； 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。 一.通用高分子材料 纤维 天然纤维 动物性纤维 植物性纤维 化学纤维 再生纤维 合成纤维 单体 单体 涤纶 ①产量最大的聚酯纤维 聚对苯二甲酸乙二酯纤维 OCH2CH2O H C O C O HO n OH H C O C O HO OH OCH2CH2O H H 2.合成纤维 (的确良) nHOOC COOH nHOCH2CH2OH + nHO－OC COOCH2CH2O－H [ ] n +(2n-1)H2O 催化剂 △ 一.通用高分子材料 3.合成橡胶 橡胶广泛应用于工业、农业、国防、交通及日常生活的方方面面，故天然橡胶(顺式聚异戊二烯和反式聚异戊二烯)无论是产量还是性能都远远不能满足需要。 一.通用高分子材料 3.合成橡胶 顺丁橡胶 顺丁橡胶的主要成分是聚1，3-丁二烯，合成方法如右图所示。 该聚合物呈线型结构，分子链较柔软，性能较差，与硫化剂(硫)混合后加热，呈网状结构，硫化后的橡胶既有弹性，又有强度，但交联程度过大会失去弹性。 一.通用高分子材料 1.写出对苯二甲酸和乙二醇的缩聚反应 2.写出己二胺和己二酸的缩聚反应 3.写出对苯二胺和对苯二钾酸的缩聚反应 顺丁橡胶 该聚合物呈线型结构，分子链较柔软，性能较差，与硫化剂(硫)混合后加热，呈网状结构，硫化后的橡胶既有弹性，又有强度，但交联程度过大会失去弹性。 4.写出1，3-丁二烯的加聚反应 5.写出2-甲基-1，3-丁二烯的加聚产物（顺/反） 橡胶广泛应用于工业、农业、国防、交通及日常生活的方方面面，故天然橡胶(顺式聚异戊二烯和反式聚异戊二烯)无论是产量还是性能都远远不能满足需要。 单体 单体 锦纶 ②较早面世的聚酰胺纤维 聚己二酰己二胺纤维 又称锦纶 66、尼龙 66 NH(CH2)6NH H C O C O HO n (CH2)4 OH H C O C O HO (CH2)4 OH NH(CH2)6NH H H nH2N—(CH2)6—NH2+nHO—C(CH2)4C—OH 催化剂 △ O O [ HO—C(CH2)4C—HN(CH2)6NH—H +(2n-1)H2O O O ] n 一.通用高分子材料 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？ 思考与讨论 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 功能高分子材料 (1)概念：具有某些特殊化学、物理及医学功能的高分子材料。 (2)分类 功能高分子材料 高吸水性材料 形状记忆高分子 磁性高分子 高分子药物 医用高分子材料 高分子分离膜 高分子催化剂 二.功能高分子材料 1.导电高分子 由具有共轭键的高分子经化学或电化学“掺杂”使其由绝缘变为导体的高分子材料，如聚乙炔等。 发光二极管 彩色显示器 可卷曲屏幕 二.功能高分子材料 淀粉 （纤维素） 丙烯酸钠 接枝共聚物 交联剂 网状淀粉-聚丙烯酸钠高吸水性树脂 线型 网状 ①改造纤维素或淀粉分子，接入强亲水基团 2. 高吸水性树脂 (1)合成方法 如： 改造后的树脂具有强大的吸水和保水能力，而且可生物降解 羟基、羧基、醛基、氨基等 ②合成新的带有强亲水基团的高分子 CH2=CHCOOH→CH2=CHCOONa 丙烯酸钠 如： 交联剂 网状聚丙烯酸钠高吸水性树脂 交联剂 一定条件 网状结构 原理：分离膜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，成为浓缩液，达到对原液净化、分离和浓缩的目的。 分类：分离膜根据膜孔大小可分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜等，以分离不同的杂质。 3. 高分子分离膜 应用：海上淡化 饮用水的制取 果汁浓缩 乳制品加工 药物提纯 血液透析 Lavf58.29.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.7.55 $