5.2 高分子材料 学案（含答案）人教版（2019）选择性必修第三册
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| 名称 | 5.2 高分子材料 学案（含答案）人教版（2019）选择性必修第三册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 423.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-08-29 18:35:29 | ||
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文档简介
课题24 高分子材料 班级/学号 / 姓名
【学习目标】1.能从微观角度了解高分子材料的分类和用途，理解高聚物的结构与性质的关系。2.了解合成高分子材料在生活、生产方面的巨大贡献，但也要了解高分子材料对环境造成的不良影响。3.了解功能高分子材料的含义及其在实际应用上的意义。
【学习过程】
一、高分子材料概述
1．高分子材料的分类
二、通用高分子材料——塑料
1．塑料的成分与分类
(1)成分：主要成分是 ，辅助成分是各种 。
(2)分类：① 塑料：可以反复加热熔融加工，如聚乙烯、聚氯乙烯等制成的塑料。
② 塑料：不能加热熔融，只能一次成型，如用具有不同结构的酚醛树脂等制成的塑料。
2．常见的塑料——聚乙烯
(1)聚乙烯的合成与分类 合成反应：nCH2==CH2CH2—CH2 (聚乙烯)
(2)聚乙烯的结构与软化温度、密度的关系：
另外，线型结构的聚乙烯在一定条件下转变为 结构的聚乙烯，可以增加强度。
3．常见的塑料——酚醛树脂
(1)概念：酚醛树脂是 与 在 的催化下相互 而成的 。
(2)酸性、碱性条件对酚醛树脂结构的影响
①酸性：等物质的量的甲醛和苯酚反应形成 结构的高分子，其反应为： 。
②碱性：苯酚与过量的甲醛反应，生成羟甲基苯酚的同时，还生成 、 等，继续反应生成 结构的酚醛树脂。
【例1】写出尿素(H2NCONH2)与反应得到线型聚合物的化学方程式：_______________________
三、通用高分子材料——合成纤维和合成橡胶
1．合成纤维
(1)纤维的分类：纤维
(2)合成纤维的性能：合成纤维的优点是强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、保暖等，但在 、 等方面不如天然纤维。合成纤维中维纶具有较好的吸湿性，被称为“ ”。
(3)常见的合成纤维
①聚酯纤维——涤纶（聚对苯二甲酸乙二酯纤维）：合成纤维中目前产量最大的是聚酯纤维中的涤纶，
其合成反应为
②聚酰胺纤维（聚己二酰己二胺纤维）：又称锦纶66或尼龙66， 溶于普通溶剂，耐磨，强度 ，是由H2N—(CH2)6—NH2和HOOC(CH2)4COOH合成的，其合成反应方程式：
合成橡胶
顺丁橡胶：以1,3 丁二烯为原料，在催化剂作用下，通过加聚反应得到的以顺式结构为主的聚1,3 丁二烯。
化学方程式为 。
天然橡胶：异戊二烯的顺式聚合物，写出异戊二烯和天然橡胶的结构简式： 、 。
【例2】橡胶树是热带植物，在我国海南已大面积种植。从橡胶树的胶乳中可提取天然橡胶，天然橡胶的成分是聚异戊二烯，其结构简式为。
试回答下列问题：
(1)天然橡胶能溶于汽油的根本原因是___________________________________________，天然橡胶加入适当的硫进行硫化后，其结构由________变成________，因而硫化橡胶________(填“能”或“不能”)溶于汽油。
(2)天然橡胶的单体是一种无色液体，将该无色液体加入溴水中，溴水______(填“能”或“不能”)褪色。
(3)天然橡胶是顺式聚异戊二烯，杜仲胶是反式聚异戊二烯，试画出杜仲胶的结构简式：_________________。
四、功能高分子材料
1．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。例如，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。
2．高吸水性树脂
(1)合成方法
①改造 或 分子，接入 基团。如淀粉与丙烯酸钠生成网状结构的淀粉 聚丙烯酸钠高吸水性树脂。
②合成新的带有强亲水基团的高分子。
如CH2==CH—COONa 聚丙烯酸钠 网状结构)
3．高分子分离膜
(1)分离膜功能：分离膜一般只允许 及一些 通过，其余物质则被截留在膜的另一侧，形成 ，达到对原液 、 和 的目的。
(2)分离膜的分类
①根据膜孔大小： 、 、 和 等。
②根据分离膜材料：醋酸纤维、芳香族聚酰胺、 、 等。
(3)应用：高分子分离膜已广泛用于 和 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。
【课后限时训练】（选择题答案，请写在题号的前面）
1．下列说法不正确的是
A．聚乙烯制成的塑料可以反复加热熔融，是热塑性材料
B．用碱催化生成的酚醛树脂能形成网状结构，不溶于任何溶剂
C．在制备高吸水性树脂时要加入交联剂，以得到具有网状结构的树脂
D．通常所说的三大合成材料是指塑料、合成纤维、合成洗涤
2．下列关于塑料的说法中，正确的是
A．聚乙烯塑料的单体是乙烯，所以聚乙烯塑料是纯净物 B．塑料不都是经过人工合成制成的
C．酚醛树脂塑料可以用作绝缘和隔热材料 D．只有热塑性高分子材料才可能是塑料
3．下列原料或制成的产品中，如果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
4．下列说法正确的是
A．利用石油作原料制得的纤维是再生纤维 B．天然纤维是不能再被加工处理的
C．合成纤维、人造纤维和天然纤维统称化学纤维 D．煤和农副产品也可经过处理制得合成纤维
5．下列说法正确的是
A．合成纤维和再生纤维统称为化学纤维
B．酚醛树脂和聚氯乙烯塑料都是热固性塑料
C．锦纶丝接近火焰时先卷缩，燃烧时有烧焦羽毛的气味，灰烬为有光泽的硬块，能压成粉末
D．制作航天服的聚酯纤维属于天然高分子材料
6．下列关于天然橡胶的叙述中，不正确的是
A．天然橡胶是天然高分子化合物 B．天然橡胶受空气、日光作用，会被还原而老化
C．天然橡胶能溶于汽油、苯等有机溶剂 D．天然橡胶含有双键，能发生加成反应
7．在制备顺丁橡胶和高吸水性树脂时，都要加入交联剂。下列有关说法错误的是
A．加入交联剂都可使线型结构变为网状结构
B．橡胶工业中将线型结构连接为网状结构是为了增强橡胶的强度
C．制备高吸水性树脂时将线型结构连接为网状结构是为了使它既吸水又不溶于水
D．顺丁橡胶和高吸水性树脂都可溶于水
8．生物降解塑料能在微生物的作用下降解成二氧化碳和水，从而消除废弃塑料对环境的污染。PHB塑料就属于这种塑料，其结构简式为。下列有关PHB的说法正确的是
A．PHB是一种聚酯，有固定的熔点 B．PHB的降解过程不需要氧气参加反应
C．合成PHB的单体是CH3CH2CH(OH)COOH D．通过加聚反应可以制得PHB
9．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CH2==CH—CH2—CH2—CH==
B．丁苯橡胶是CH2==CH—CH==CH2和 通过缩聚反应制得的
C．装液溴、溴水的试剂瓶均可用丁苯橡胶作瓶塞
D．丁苯橡胶会老化
10．酚醛树脂是1907年世界上第一个合成的高分子材料。它是用酚类(如苯酚)与醛类(如甲醛)在酸或碱的催化下缩合而成的。如图是实验室制取酚醛树脂的装置图(该实验所用催化剂为浓盐酸)。下列说法错误的是
A．装置中玻璃导管的作用是冷凝回流
B．试管中发生的反应是：n＋n＋(n－1)H2O
C．待制备实验结束后，取出试管，冷却至室温，加入适量乙醇并加热，沉淀溶解，说明酸性条件下制得的酚醛树脂为网状结构
D．实验完毕后，若试管用水不易洗涤，可以加入少量乙醇浸泡几分钟，然后洗净
11．在某些塑料(如聚乙炔等)中加入强氧化剂或还原剂后，它们的导电性能大大提高。因为这些塑料具有金属的一般特性，所以人们称之为“人造金属”，下列有关“人造金属”的说法正确的是( )
A．“人造金属”和普通金属的制取方法不同，但原料相同
B．强氧化剂或还原剂是制取“人造金属”的重要材料
C．“人造金属”能够导电传热，所以有金属光泽
D．“人造金属”具有金属的一般特性，所以它们属于金属
12．“神舟七号”的返回舱外形看起来像大钟，大约3吨重。为了防止飞船与大气层摩擦产生高温而燃烧，应该选择某种特殊材料覆盖在飞船表面，这种材料应该具有的性质是( )
A．良好的导电性 B．密度较大，以增大飞船的惯性
C．质轻防热，可承受上千摄氏度的高温 D．质地柔软，以利于飞船的变形
13．目前合成纤维中产量占第一位的是聚酯纤维——涤纶，下面是合成涤纶的流程图：
回答下列问题：
(1)写出中间产物的结构简式：A：________________，B：____________________，C：____________________。
(2)写出下列反应所需的试剂：②__________________，⑤________________。
(3)合成过程的七步反应中，属于氧化反应的有_________(填序号，下同)，属于加成反应的有_________。
(4)写出反应⑦的化学方程式：_____________________________________________________。
课题24 高分子材料 答案
合成树脂 加工助剂 热塑性 热固性 缩合
＋；n ＋(n－1)H2O
【例1】nH2NCONH2＋n―→＋(n－1)H2O
n＋nHOCH2CH2OH＋(2n－1)H2O
nH2N—(CH2)6—NH2+nHOOC(CH2)4COOH+(2n－1)H2O
【例2】 (1)天然橡胶是线型结构 线型结构 网状结构 不能 (2)能 (3)
CH2==CH—COONa
【课后限时训练】
DCBDA BDCDC BC
(1) HOCH2CH2OH
(2)NaOH水溶液 溴水(或溴的四氯化碳溶液)
(3)③④ ⑤ (4)n＋nHOCH2CH2OH＋(2n－1)H2O
【学习目标】1.能从微观角度了解高分子材料的分类和用途，理解高聚物的结构与性质的关系。2.了解合成高分子材料在生活、生产方面的巨大贡献，但也要了解高分子材料对环境造成的不良影响。3.了解功能高分子材料的含义及其在实际应用上的意义。
【学习过程】
一、高分子材料概述
1．高分子材料的分类
二、通用高分子材料——塑料
1．塑料的成分与分类
(1)成分：主要成分是 ，辅助成分是各种 。
(2)分类：① 塑料：可以反复加热熔融加工，如聚乙烯、聚氯乙烯等制成的塑料。
② 塑料：不能加热熔融，只能一次成型，如用具有不同结构的酚醛树脂等制成的塑料。
2．常见的塑料——聚乙烯
(1)聚乙烯的合成与分类 合成反应：nCH2==CH2CH2—CH2 (聚乙烯)
(2)聚乙烯的结构与软化温度、密度的关系：
另外，线型结构的聚乙烯在一定条件下转变为 结构的聚乙烯，可以增加强度。
3．常见的塑料——酚醛树脂
(1)概念：酚醛树脂是 与 在 的催化下相互 而成的 。
(2)酸性、碱性条件对酚醛树脂结构的影响
①酸性：等物质的量的甲醛和苯酚反应形成 结构的高分子，其反应为： 。
②碱性：苯酚与过量的甲醛反应，生成羟甲基苯酚的同时，还生成 、 等，继续反应生成 结构的酚醛树脂。
【例1】写出尿素(H2NCONH2)与反应得到线型聚合物的化学方程式：_______________________
三、通用高分子材料——合成纤维和合成橡胶
1．合成纤维
(1)纤维的分类：纤维
(2)合成纤维的性能：合成纤维的优点是强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、保暖等，但在 、 等方面不如天然纤维。合成纤维中维纶具有较好的吸湿性，被称为“ ”。
(3)常见的合成纤维
①聚酯纤维——涤纶（聚对苯二甲酸乙二酯纤维）：合成纤维中目前产量最大的是聚酯纤维中的涤纶，
其合成反应为
②聚酰胺纤维（聚己二酰己二胺纤维）：又称锦纶66或尼龙66， 溶于普通溶剂，耐磨，强度 ，是由H2N—(CH2)6—NH2和HOOC(CH2)4COOH合成的，其合成反应方程式：
合成橡胶
顺丁橡胶：以1,3 丁二烯为原料，在催化剂作用下，通过加聚反应得到的以顺式结构为主的聚1,3 丁二烯。
化学方程式为 。
天然橡胶：异戊二烯的顺式聚合物，写出异戊二烯和天然橡胶的结构简式： 、 。
【例2】橡胶树是热带植物，在我国海南已大面积种植。从橡胶树的胶乳中可提取天然橡胶，天然橡胶的成分是聚异戊二烯，其结构简式为。
试回答下列问题：
(1)天然橡胶能溶于汽油的根本原因是___________________________________________，天然橡胶加入适当的硫进行硫化后，其结构由________变成________，因而硫化橡胶________(填“能”或“不能”)溶于汽油。
(2)天然橡胶的单体是一种无色液体，将该无色液体加入溴水中，溴水______(填“能”或“不能”)褪色。
(3)天然橡胶是顺式聚异戊二烯，杜仲胶是反式聚异戊二烯，试画出杜仲胶的结构简式：_________________。
四、功能高分子材料
1．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。例如，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。
2．高吸水性树脂
(1)合成方法
①改造 或 分子，接入 基团。如淀粉与丙烯酸钠生成网状结构的淀粉 聚丙烯酸钠高吸水性树脂。
②合成新的带有强亲水基团的高分子。
如CH2==CH—COONa 聚丙烯酸钠 网状结构)
3．高分子分离膜
(1)分离膜功能：分离膜一般只允许 及一些 通过，其余物质则被截留在膜的另一侧，形成 ，达到对原液 、 和 的目的。
(2)分离膜的分类
①根据膜孔大小： 、 、 和 等。
②根据分离膜材料：醋酸纤维、芳香族聚酰胺、 、 等。
(3)应用：高分子分离膜已广泛用于 和 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。
【课后限时训练】（选择题答案，请写在题号的前面）
1．下列说法不正确的是
A．聚乙烯制成的塑料可以反复加热熔融，是热塑性材料
B．用碱催化生成的酚醛树脂能形成网状结构，不溶于任何溶剂
C．在制备高吸水性树脂时要加入交联剂，以得到具有网状结构的树脂
D．通常所说的三大合成材料是指塑料、合成纤维、合成洗涤
2．下列关于塑料的说法中，正确的是
A．聚乙烯塑料的单体是乙烯，所以聚乙烯塑料是纯净物 B．塑料不都是经过人工合成制成的
C．酚醛树脂塑料可以用作绝缘和隔热材料 D．只有热塑性高分子材料才可能是塑料
3．下列原料或制成的产品中，如果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
4．下列说法正确的是
A．利用石油作原料制得的纤维是再生纤维 B．天然纤维是不能再被加工处理的
C．合成纤维、人造纤维和天然纤维统称化学纤维 D．煤和农副产品也可经过处理制得合成纤维
5．下列说法正确的是
A．合成纤维和再生纤维统称为化学纤维
B．酚醛树脂和聚氯乙烯塑料都是热固性塑料
C．锦纶丝接近火焰时先卷缩，燃烧时有烧焦羽毛的气味，灰烬为有光泽的硬块，能压成粉末
D．制作航天服的聚酯纤维属于天然高分子材料
6．下列关于天然橡胶的叙述中，不正确的是
A．天然橡胶是天然高分子化合物 B．天然橡胶受空气、日光作用，会被还原而老化
C．天然橡胶能溶于汽油、苯等有机溶剂 D．天然橡胶含有双键，能发生加成反应
7．在制备顺丁橡胶和高吸水性树脂时，都要加入交联剂。下列有关说法错误的是
A．加入交联剂都可使线型结构变为网状结构
B．橡胶工业中将线型结构连接为网状结构是为了增强橡胶的强度
C．制备高吸水性树脂时将线型结构连接为网状结构是为了使它既吸水又不溶于水
D．顺丁橡胶和高吸水性树脂都可溶于水
8．生物降解塑料能在微生物的作用下降解成二氧化碳和水，从而消除废弃塑料对环境的污染。PHB塑料就属于这种塑料，其结构简式为。下列有关PHB的说法正确的是
A．PHB是一种聚酯，有固定的熔点 B．PHB的降解过程不需要氧气参加反应
C．合成PHB的单体是CH3CH2CH(OH)COOH D．通过加聚反应可以制得PHB
9．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CH2==CH—CH2—CH2—CH==
B．丁苯橡胶是CH2==CH—CH==CH2和 通过缩聚反应制得的
C．装液溴、溴水的试剂瓶均可用丁苯橡胶作瓶塞
D．丁苯橡胶会老化
10．酚醛树脂是1907年世界上第一个合成的高分子材料。它是用酚类(如苯酚)与醛类(如甲醛)在酸或碱的催化下缩合而成的。如图是实验室制取酚醛树脂的装置图(该实验所用催化剂为浓盐酸)。下列说法错误的是
A．装置中玻璃导管的作用是冷凝回流
B．试管中发生的反应是：n＋n＋(n－1)H2O
C．待制备实验结束后，取出试管，冷却至室温，加入适量乙醇并加热，沉淀溶解，说明酸性条件下制得的酚醛树脂为网状结构
D．实验完毕后，若试管用水不易洗涤，可以加入少量乙醇浸泡几分钟，然后洗净
11．在某些塑料(如聚乙炔等)中加入强氧化剂或还原剂后，它们的导电性能大大提高。因为这些塑料具有金属的一般特性，所以人们称之为“人造金属”，下列有关“人造金属”的说法正确的是( )
A．“人造金属”和普通金属的制取方法不同，但原料相同
B．强氧化剂或还原剂是制取“人造金属”的重要材料
C．“人造金属”能够导电传热，所以有金属光泽
D．“人造金属”具有金属的一般特性，所以它们属于金属
12．“神舟七号”的返回舱外形看起来像大钟，大约3吨重。为了防止飞船与大气层摩擦产生高温而燃烧，应该选择某种特殊材料覆盖在飞船表面，这种材料应该具有的性质是( )
A．良好的导电性 B．密度较大，以增大飞船的惯性
C．质轻防热，可承受上千摄氏度的高温 D．质地柔软，以利于飞船的变形
13．目前合成纤维中产量占第一位的是聚酯纤维——涤纶，下面是合成涤纶的流程图：
回答下列问题：
(1)写出中间产物的结构简式：A：________________，B：____________________，C：____________________。
(2)写出下列反应所需的试剂：②__________________，⑤________________。
(3)合成过程的七步反应中，属于氧化反应的有_________(填序号，下同)，属于加成反应的有_________。
(4)写出反应⑦的化学方程式：_____________________________________________________。
课题24 高分子材料 答案
合成树脂 加工助剂 热塑性 热固性 缩合
＋；n ＋(n－1)H2O
【例1】nH2NCONH2＋n―→＋(n－1)H2O
n＋nHOCH2CH2OH＋(2n－1)H2O
nH2N—(CH2)6—NH2+nHOOC(CH2)4COOH+(2n－1)H2O
【例2】 (1)天然橡胶是线型结构 线型结构 网状结构 不能 (2)能 (3)
CH2==CH—COONa
【课后限时训练】
DCBDA BDCDC BC
(1) HOCH2CH2OH
(2)NaOH水溶液 溴水(或溴的四氯化碳溶液)
(3)③④ ⑤ (4)n＋nHOCH2CH2OH＋(2n－1)H2O