3.3 高分子化合物与材料 学案
文档属性
| 名称 | 3.3 高分子化合物与材料 学案 |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 19.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2009-07-07 17:05:00 | ||
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文档简介
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课题3 高分子化合物与材料
能举例说明合成高分子的组成与结构特点，能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。
知道加聚反应和缩聚反应的特点。
举例说明新型高分子材料的优异性能及其在高新技术领域中的应用，讨论有机合成在发展经济、提高生活质量方面的贡献。
〔知识梳理〕
1．写出合成聚氯乙烯的化学反应方程式 ，这种反应类型是 反应，氯乙烯称为 ，链节为 ，n称为 。
分子结构中含有 的分子，都可以通过 反应生成高分子化合物。
2．写出对苯二甲酸和乙二醇反应生成聚对苯二甲酸乙二醇酯的化学反应方程式
，
这种反应类型是 反应。发生此类反应的必要条件是
。
3．聚乙烯塑料受热到一定范围时开始软化，直到熔化成流动的液体。熔化的聚乙烯塑料冷却后又变成固体，加热后又熔化，这种现象称为 。聚乙烯、聚丙烯、和聚氯乙烯等都是热塑性塑料。热塑性塑料具有 结构。
4．热固性塑料在形成初期也是长链状的，受热会软化，可以被制成一定的形状。但在进一步受热时，链与链之间会形成 ，产生一些交联，形成 结构，硬化定型。再受热时，链状分子的滑动受到限制，因此不会熔化。
5．复合材料一般是由起 作用的基体和起 作用的增强体两种材料构成的。例如， 就是一种复合材料，它具有 、 、 、 、
等优良性能。
6．高分子材料在使用过程中，由于环境的影响，其 、 、 等性能逐渐变差，这种现象称为高分子材料的 。
7．降解是指化学和物理因素引起的 的过程，主要涉及
、 、 三种过程。
〔方法导引〕
1．高分子化合物
高分子化合物按其来源可分为天然高分子化合物和合成高分子化合物两大类，合成高分子化合物主要有三大类：合成纤维、塑料和合成橡胶。
合成材料 线型高分子材料 体型高分子材料
常见物质 合成纤维、部分塑料（如聚乙烯） 部分塑料（如电木）
结构特点 以共价键结合成高分子链，链与链之间以分子间作用力相结合 以共价键构成高分子链，链与链之间以共价键大量交联
性质特点 具有弹性、可塑性，在溶剂中能溶解，加热能熔融，硬度、脆性较小，不能导电 没有弹性和可塑性，不能溶解成熔融，在溶剂中能溶胀，硬度和脆性较大，不能导电
新型高分子材料
材料名称 功能高分子材料 复合材料
概念 既具有传统高分子材料的机械性能，又具有某些特殊功能的高分子材料 两种或两种以上材料组成的新型材料
性能 不同功能的高分子材料，具有不同的特征性质 一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优良性能
应用 高分子分离膜、医疗器械、医药等 汽车工业、机械工业、体育用品、航空航天等
2．高分子化合物的单体、链节和聚合度
单体：能合成高分子化合物的小分子物质。
链节：重复出现的简单的结构单元。
聚合度：链节重复的次数。
3．高分子化合物找单体的方法：见例题1。
[例题1]合成结构简式为： 的高聚物，其单体是（ ）。
①苯乙烯 ②丁烯 ③丁二烯 ④丙炔 ⑤乙烯
A．①② B．④⑤ C．③⑤ D．①③
[解析]聚合反应有加聚反应和缩聚反应两种，二者的区别是：缩聚反应在单体间相互反应生成高分子化合物的同时，还生成小分子（如水、氨等分子），而加聚反应则不生成小分子。中学阶段常见的发生加聚反应的物质主要有烯烃、二烯烃及一些不饱和化合物；发生缩聚反应的物质主要有酚和醛、二元酸和二元醇、氨基酸等。所以要判断高聚物的单体时，首先得判断高聚物是加聚产物还是缩聚产物。
判断高聚物所属类别的方法是看链节的结构。若结构中在主链中只有碳链，则是加聚
产物；若结构中含有其他的基团（如 、 、 等），则是缩聚产物。
对于加聚产物找单体的方法是：首先看链节中有无碳碳双键。若无碳碳双键，可将碳链两端的括号脱去，再把主链中所有碳原子两两切开，将切开后所得结构中两个游离价键连成双键，即可得单体。如： ，按此法可推得其单体
是 、 、 ；若链节中有碳碳双键，可将含双键的两个碳原子的两边各取一个碳原子切开，即得一个四价碳链，再将四碳链中双键中的一个价键切开，分别与左右两边的两个碳原子的游离价键相连接即得到二烯烃，其它同上。按此法可推得题中高聚物的单体为 和 。本题答案为D。
推断缩聚产物单体的方法是：首先找链节中所含的基团，再根据形成该基团的机理进
行切开和逆向添加即得单体。如，确定 的单体的方法是：脱去括号，将酯基切开，然后在羰基处添加羟基，在烃基处添加氧原子即得其单体
和 。
[答案]D
[例题2]婴儿用的一次性纸尿片中有一层吸水的保水的物质。下列高分子在有可能被采用的是（ ）。
A． B．
C． D．
[解析]能吸水的高分子化合物，在结构成分中要存在有“亲水的基团”，纵观A、C、D各高分子化合物的单体（依次是 、 、 ）都是不溶于水的卤烯、
烯酯，单体尚且不溶于水（无亲水性），何况其高聚物。B项高分子的单体可看作乙烯醇，－OH的结构与H2O有相似结构，由“相似相溶”原理得出其具有相当的亲水性。
[答案]B
n
CH－CH2－CH2－CH= CH－CH2
—C—
O
—C—
O
NH—
CH2—
OH
－CH= CH2
－CH= CH2
= CH2
CH2 =CH－CH
CH2 =CHCH3
CH2 =CHCN
OCH2CH2O
—C—
O
—C—
O
n
—CH2－CH－CH2－CH－CH2－CH－
CH3
CN
n
—COOH
HOOC—
HOCH2CH2OH
n
CH2
—CH
F
CH2
—CH
n
OOCCH3
CCl2
—CCl2
n
CH2
－CH
n
OH
CH2 =CH
OOCH3
Cl2C =CCl2
CH2 =CHF
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课题3 高分子化合物与材料
能举例说明合成高分子的组成与结构特点，能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。
知道加聚反应和缩聚反应的特点。
举例说明新型高分子材料的优异性能及其在高新技术领域中的应用，讨论有机合成在发展经济、提高生活质量方面的贡献。
〔知识梳理〕
1．写出合成聚氯乙烯的化学反应方程式 ，这种反应类型是 反应，氯乙烯称为 ，链节为 ，n称为 。
分子结构中含有 的分子，都可以通过 反应生成高分子化合物。
2．写出对苯二甲酸和乙二醇反应生成聚对苯二甲酸乙二醇酯的化学反应方程式
，
这种反应类型是 反应。发生此类反应的必要条件是
。
3．聚乙烯塑料受热到一定范围时开始软化，直到熔化成流动的液体。熔化的聚乙烯塑料冷却后又变成固体，加热后又熔化，这种现象称为 。聚乙烯、聚丙烯、和聚氯乙烯等都是热塑性塑料。热塑性塑料具有 结构。
4．热固性塑料在形成初期也是长链状的，受热会软化，可以被制成一定的形状。但在进一步受热时，链与链之间会形成 ，产生一些交联，形成 结构，硬化定型。再受热时，链状分子的滑动受到限制，因此不会熔化。
5．复合材料一般是由起 作用的基体和起 作用的增强体两种材料构成的。例如， 就是一种复合材料，它具有 、 、 、 、
等优良性能。
6．高分子材料在使用过程中，由于环境的影响，其 、 、 等性能逐渐变差，这种现象称为高分子材料的 。
7．降解是指化学和物理因素引起的 的过程，主要涉及
、 、 三种过程。
〔方法导引〕
1．高分子化合物
高分子化合物按其来源可分为天然高分子化合物和合成高分子化合物两大类，合成高分子化合物主要有三大类：合成纤维、塑料和合成橡胶。
合成材料 线型高分子材料 体型高分子材料
常见物质 合成纤维、部分塑料（如聚乙烯） 部分塑料（如电木）
结构特点 以共价键结合成高分子链，链与链之间以分子间作用力相结合 以共价键构成高分子链，链与链之间以共价键大量交联
性质特点 具有弹性、可塑性，在溶剂中能溶解，加热能熔融，硬度、脆性较小，不能导电 没有弹性和可塑性，不能溶解成熔融，在溶剂中能溶胀，硬度和脆性较大，不能导电
新型高分子材料
材料名称 功能高分子材料 复合材料
概念 既具有传统高分子材料的机械性能，又具有某些特殊功能的高分子材料 两种或两种以上材料组成的新型材料
性能 不同功能的高分子材料，具有不同的特征性质 一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优良性能
应用 高分子分离膜、医疗器械、医药等 汽车工业、机械工业、体育用品、航空航天等
2．高分子化合物的单体、链节和聚合度
单体：能合成高分子化合物的小分子物质。
链节：重复出现的简单的结构单元。
聚合度：链节重复的次数。
3．高分子化合物找单体的方法：见例题1。
[例题1]合成结构简式为： 的高聚物，其单体是（ ）。
①苯乙烯 ②丁烯 ③丁二烯 ④丙炔 ⑤乙烯
A．①② B．④⑤ C．③⑤ D．①③
[解析]聚合反应有加聚反应和缩聚反应两种，二者的区别是：缩聚反应在单体间相互反应生成高分子化合物的同时，还生成小分子（如水、氨等分子），而加聚反应则不生成小分子。中学阶段常见的发生加聚反应的物质主要有烯烃、二烯烃及一些不饱和化合物；发生缩聚反应的物质主要有酚和醛、二元酸和二元醇、氨基酸等。所以要判断高聚物的单体时，首先得判断高聚物是加聚产物还是缩聚产物。
判断高聚物所属类别的方法是看链节的结构。若结构中在主链中只有碳链，则是加聚
产物；若结构中含有其他的基团（如 、 、 等），则是缩聚产物。
对于加聚产物找单体的方法是：首先看链节中有无碳碳双键。若无碳碳双键，可将碳链两端的括号脱去，再把主链中所有碳原子两两切开，将切开后所得结构中两个游离价键连成双键，即可得单体。如： ，按此法可推得其单体
是 、 、 ；若链节中有碳碳双键，可将含双键的两个碳原子的两边各取一个碳原子切开，即得一个四价碳链，再将四碳链中双键中的一个价键切开，分别与左右两边的两个碳原子的游离价键相连接即得到二烯烃，其它同上。按此法可推得题中高聚物的单体为 和 。本题答案为D。
推断缩聚产物单体的方法是：首先找链节中所含的基团，再根据形成该基团的机理进
行切开和逆向添加即得单体。如，确定 的单体的方法是：脱去括号，将酯基切开，然后在羰基处添加羟基，在烃基处添加氧原子即得其单体
和 。
[答案]D
[例题2]婴儿用的一次性纸尿片中有一层吸水的保水的物质。下列高分子在有可能被采用的是（ ）。
A． B．
C． D．
[解析]能吸水的高分子化合物，在结构成分中要存在有“亲水的基团”，纵观A、C、D各高分子化合物的单体（依次是 、 、 ）都是不溶于水的卤烯、
烯酯，单体尚且不溶于水（无亲水性），何况其高聚物。B项高分子的单体可看作乙烯醇，－OH的结构与H2O有相似结构，由“相似相溶”原理得出其具有相当的亲水性。
[答案]B
n
CH－CH2－CH2－CH= CH－CH2
—C—
O
—C—
O
NH—
CH2—
OH
－CH= CH2
－CH= CH2
= CH2
CH2 =CH－CH
CH2 =CHCH3
CH2 =CHCN
OCH2CH2O
—C—
O
—C—
O
n
—CH2－CH－CH2－CH－CH2－CH－
CH3
CN
n
—COOH
HOOC—
HOCH2CH2OH
n
CH2
—CH
F
CH2
—CH
n
OOCCH3
CCl2
—CCl2
n
CH2
－CH
n
OH
CH2 =CH
OOCH3
Cl2C =CCl2
CH2 =CHF
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