5.2高分子材料2026-2027学年高二下学期化学选择性必修3

该高中化学课件聚焦高分子材料，系统讲解通用高分子材料（塑料、合成纤维、合成橡胶）和功能高分子材料的分类、性能及应用，通过知识导航明确重难点，以分类框架、对比表格等为学习支架，衔接高分子合成与材料应用的知识脉络。 其亮点在于以“结构决定性质，性质决定用途”的化学观念为核心，通过聚乙烯结构与性能对比、酚醛树脂线型/网状结构分析等培养科学思维，结合塑料回收标志、海水淡化工程等实例渗透科学探究与实践。学生能构建知识体系，教师可借助丰富素材提升教学效率。

第二节 高分子材料 第五章　合成高分子 1 合成纤维、功能高分子材料 2 塑料、合成橡胶 1 本节重点 本节难点 知识导航 高分子材料 按用途和 性能分类 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 高分子分离膜 导电高分子 医用高分子 高吸水性树脂 新课讲授 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 一、通用高分子材料 1.塑料 二者共同决定塑料的基本性能 新课讲授 塑料的分类 热塑性塑料 热固性塑料 可以反复加热熔融加工 实例：聚乙烯、聚氯乙烯等 不能加热熔融，只能一次成型 例如：酚醛树脂、脲醛树脂等 一、通用高分子材料 1.塑料 新课讲授 02 HDPE 04 LDPE 06 PS 03 PVC 05 PP 07 OTHER 01 PETE 大 鹿 化 学 一、通用高分子材料 1.塑料 拓展延伸 02 HDPE 大 鹿 化 学 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) 一、通用高分子材料 1.塑料 04 LDPE 大 鹿 化 学 特点 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 用途 保鲜膜、保鲜袋、牙膏管、牛奶盒内贴膜等 高密度聚乙烯 低密度聚乙烯 （1）聚乙烯 新课讲授 高密度聚乙烯与低密度聚乙烯同属于聚乙烯塑料，性能为什么不同? 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 一、通用高分子材料 1.塑料 （1）聚乙烯 合成方法不同 新课讲授   高压法聚乙烯 低压法聚乙烯 合成条件 较高压力、较高温度、引发剂 较低压力、较低温度、催化剂 高分子链的结构 含有较多支链 支链较少 高分子链 较短 较长 相对分子质量 较低 较高 密度 0.91~0.93（较低） 0.94~0.97（较高） 软化温度 105~120（较低） 120~140（较高） 用途 生产食品包装袋、薄膜、绝缘材料等 生产瓶、桶、板、管等 一、通用高分子材料 1.塑料 （1）聚乙烯 新课讲授 为什么低密度聚乙烯比高密度聚乙烯的软化温度低、密度也低呢？ 高分子 链越长 相对分子 质量越大 分子链之间 的作用力越大 链与链 之间越密 分子链之间的作 用力越大 熔点、密度 越高 分子链之间的作用力 支链较少，易于接近 新课讲授 为什么低密度聚乙烯比高密度聚乙烯的软化温度低、密度也低呢？ 低密度聚乙烯的主链有较多长短不一的支链，支链结构有碍碳碳单键的旋转和链之间的接近，链之间的作用力就比高密度聚乙烯的小，软化温度和密度也就较低 相反，高密度聚乙烯的支链较少，链之间易于接近，相互作用力较大，软化温度和密度都较高 低密度聚乙烯 高密度聚乙烯 新课讲授 低密度 聚乙烯 高密度 聚乙烯 线型结构的聚乙烯可以在一定条件下转变为网状结构的聚乙烯，以增加强度 一、通用高分子材料 1.塑料 （1）聚乙烯 新课讲授 通过改进聚合反应的催化剂得到的超高相对分子质量聚乙烯（相对分子质量大于106）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 PE(超高分子量聚乙烯)防弹衣 高强度聚乙烯缆绳 一、通用高分子材料 1.塑料 （1）聚乙烯 新课讲授 塑料 适合冷饮和暖饮，不适合装热饮，用完即丢，不能循环使用 01 PETE 大 鹿 化 学 聚对苯 二甲酸 乙二醇酯 特点 用途 70℃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 不同标号塑料材质 新课讲授 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 P137科学.技术.社会 新课讲授 塑料 不同标号塑料材质 05 PP 大 鹿 化 学 聚丙烯 特点 用途 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 新课讲授 塑料 不同标号塑料材质 06 PS 大 鹿 化 学 聚苯 乙烯 特点 用途 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 新课讲授 塑料 不同标号塑料材质 07 OTHER 大 鹿 化 学 PC 聚碳酸酯 或其他 特点 用途 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 新课讲授 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 塑料 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 P139资料卡片：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 新课讲授 酚醛树脂是酚（如苯酚或甲苯酚等）与醛（甲醛）在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子。 苯酚、甲醛 缩聚反应 酸 碱 线性结构酚醛树脂 网状结构酚醛树脂 一、通用高分子材料 1.塑料 （2）酚醛树脂 新课讲授 ①苯酚与甲醛在酸催化下 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。 主要用作绝缘、隔热、阻燃、隔音材料和复合材料。 一、通用高分子材料 1.塑料 （2）酚醛树脂 新课讲授 生成羟甲基苯酚的同时，还生成______________、_____________ 继续反应生成_______结构酚醛树脂 二羟甲基苯酚 三羟甲基苯酚 网状 ②苯酚与过量甲醛在碱催化下 一、通用高分子材料 1.塑料 （2）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 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 新课讲授 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 一、通用高分子材料 1.塑料 （2）酚醛树脂 新课讲授 P141思考与讨论：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。 nH2NCONH2 + 2nHCHO 催化剂 +(n-1) H2O 尿素可以与甲醛生成线型聚合物的化学方程式： 1：2 加成 HNCONH CH2 HO CH2 OH n H OH HNCONH CH2 O CH2 典例精讲 酚醛树脂结构不同，性质也不同，如线型高分子与网状结构高分子性质对比。   线型高分子 网状结构高分子 溶解性 能缓慢溶解于适当溶剂 很难溶解，但往往有一定程度的胀大 性能 具有热塑性，无固定熔点 具有热固性，受热不熔化 特性 强度大、可拉丝、吹薄膜、绝缘性好 强度大、绝缘性好，无可塑性 典例精讲 纤维 天然纤维 化学纤维 再生纤维 合成纤维 一、通用高分子材料 2.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 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 涤纶 锦纶(尼龙) 腈纶 ······· 新课讲授 六大纶： 涤纶 锦纶 腈纶 维纶 丙纶 氯纶 优点：强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、保暖 一、通用高分子材料 2.合成纤维 应用 满足人们的穿着需求 工农业生产与高科技领域 工业用隔音、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、航天服等 新课讲授 单体 单体 涤纶 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 一、通用高分子材料 2.合成纤维 新课讲授 单体 单体 锦纶 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 66，两个数字6分别代表二胺和二酸分子中所含碳原子的个数 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 一、通用高分子材料 2.合成纤维 新课讲授 锦纶 较早面世的聚酰胺纤维 锦纶66 锦纶1010 芳纶1414 NH(CH2)6NH H C O C O HO n (CH2)4 NH(CH2)10NH H C O C O HO n (CH2)8 NH C O C O HO n NH H 脂肪族 聚酰胺纤维 芳香族 聚酰胺纤维 官能团相同，性能相似 碳骨架不同，性能有差异 一、通用高分子材料 2.合成纤维 P143 新课讲授 混纺使 性能互补 结构 优点 缺点 涤纶 锦纶66 棉花 合成纤维与天然纤维性能对比 OCH2CH2O H C O C O HO n NH(CH2)6NH H C O C O HO n (CH2)4 [C6H7O2(OH)3]n 吸湿性好 耐磨性差 强度大 耐磨 吸湿性差 强度大 耐磨 吸湿性差 新课讲授 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。仅每年制造汽车、飞机用的轮胎就要消耗大量的橡胶，天然橡胶无论是产量还是性能都远远不能满足需要 新课讲授 橡胶 天然橡胶 合成橡胶 丁苯橡胶 顺丁橡胶 氯丁橡胶 丁腈橡胶 乙丙橡胶 硅橡胶 催化剂 nCH2=CH CH=CH2 一、通用高分子材料 3.合成橡胶 新课讲授 CH2 C C H CH2 H n 呈线型结构，分子链较柔软，性能较差 CH2 CH CH CH2 CH2 CH CH CH2 CH2 CH CH CH2 CH2 CH CH CH2 一、通用高分子材料 3.合成橡胶 新课讲授 S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S 硫化剂 (硫磺) CH2 CH S S CH CH2 CH2 CH CH CH2 注意：交联程度过大会失去弹性 呈网状结构，硫化后的橡胶既有弹性，又有强度 一、通用高分子材料 3.合成橡胶 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—）等把线型结构连接成网状结构 新课讲授 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 典例精讲 三叶橡胶树 天然橡胶 天然橡胶的结构简式 CH2 C C CH3 CH2 H n 顺式聚异戊二烯 天然橡胶 杜仲树 杜仲胶 杜仲胶的结构简式 H C C CH3 CH2 CH2 n 反式聚异戊二烯 拓展延伸 功能高分子材料 具有某些特殊化学、物理及医学功能的高分子材料 分类 高分子催化剂 高分子分离膜 形状记忆高分子 磁性高分子 高吸水性材料 医用高分子材料 高分子药物 二、功能高分子材料 新课讲授 (2)应用:①婴幼儿使用的纸尿裤； ②可在干旱地区用于农业、林业抗旱保水、改良土壤。 二、功能高分子材料 1.高吸水性树脂 (1)合成方法 ①对淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改性,在它们的主链上再接上带有强亲水基团的支链,以提高它们的吸水能力。 ②用带有强亲水基团的烯类为单体进行聚合,得到含亲水基团的高聚物。 如:在丙烯酸钠中加入少量交联剂,在一定条件下发生聚合,得到聚丙烯酸钠高吸收性树脂。 新课讲授 思考：高吸水性树脂和橡胶硫化工艺中都加入了交联剂制得了网状结构，目的是否相同? 大鹿化学 不同，高吸水性树脂——使其既吸水而又保水，橡胶——使其既有弹性又有强度 典例精讲 分离原理 只允许水及一些小分子物质通过，其余物质被截留在膜的另一侧，称为浓缩液，达到对原液净化、分离和浓缩的目的 二、功能高分子材料 2.高分子分离膜 新课讲授 分类标准 大 小 二、功能高分子材料 2.高分子分离膜 新课讲授 应用1 海水淡化和饮用水的制取 二、功能高分子材料 2.高分子分离膜 新课讲授 应用2 血液透析 二、功能高分子材料 2.高分子分离膜 新课讲授 应用3 其他 人造 血管 人造 皮肤 人造 心脏 人造 骨骼 二、功能高分子材料 2.高分子分离膜 新课讲授 嵊泗列岛海水淡化工程 拓展延伸 第二节 高分子材料 第1课时 塑料 合成纤维 主要成分 分类 纤维分类 两种常见的合成纤维 聚乙烯 高强度芳纶纤维 酚醛树脂 线型高分子与体型高分子性质对比 课堂小结 第二节 高分子材料 第2课时 天然橡胶 功能高分子材料 结构简式 示例分析：高吸水性树脂 示例分析：高分子分离膜 三叶橡胶树 合成橡胶 通用橡胶 特种橡胶 示例分析：顺丁橡胶合成过程 杜仲树 课堂小结 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $