5.2 高分子材料 第1课时 通用高分子材料 学案【新教材】2020-2021学年人教版（2019）高二化学选择性必修三
文档属性
| 名称 | 5.2 高分子材料 第1课时 通用高分子材料 学案【新教材】2020-2021学年人教版（2019）高二化学选择性必修三 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 230.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2021-04-16 18:19:36 | ||
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文档简介
第二节 高分子材料第1课时 通用高分子材料学案及课堂检测
核心素养发展目标
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。
知识梳理
一、塑料
1．高分子材料的分类
2．塑料
(1)成分
主要成分是合成树脂，辅助成分是各种加工助剂。
(2)分类
①热塑性塑料：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热固性塑料：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。
(3)常见的塑料
①聚乙烯
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
较低
较高
软化温度
较低
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
②酚醛树脂
归纳总结
(1)在酸性条件下，苯酚与甲醛反应只能发生在邻位或对位，得到线型分子；而在碱性条件下，甲醛过量时不仅在邻位反应还可以在对位反应，得到网状结构的分子。
(2)高分子化合物结构不同其性质不同，线型高分子与网状结构高分子性质对比如下：
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
二、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，但在吸湿性、透气性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“人造棉花”。
(3)常见的合成纤维
①聚酯纤维——涤纶
合成纤维中目前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。其合成反应为
＋nHOCH2CH2OH
＋(2n－1)H2O
。
涤纶是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。
②聚酰胺纤维
聚己二酰己二胺纤维(又称锦纶66或尼龙66)不溶于普通溶剂，耐磨，强度高，是由H2N—(CH2)6—NH2和HOOC(CH2)4COOH合成的，其合成反应如下：
nH2N—(CH2)6—NH2＋nHOOC(CH2)4COOH＋(2n－1)H2O。
2．合成橡胶
(1)橡胶的分类
橡胶
(2)常见的橡胶
①顺丁橡胶是以1,3-丁二烯为原料，在催化剂作用下，通过加聚反应，得到以顺式结构为主的聚1,3-丁二烯。化学方程式为
nCH2==CH—CH==CH2。
②天然橡胶是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：
和。
课堂检测
1．下列塑料的合成，所发生的化学反应类型与另外三种不同的是( )
A．聚乙烯塑料
B．聚氯乙烯塑料
C．酚醛树脂
D．聚苯乙烯塑料
答案 C
解析 乙烯合成聚乙烯、氯乙烯合成聚氯乙烯、苯乙烯合成聚苯乙烯均属于加聚反应，苯酚和甲醛合成酚醛树脂属于缩聚反应。
2．下列生活中主要由合成纤维制造的是( )
A．尼龙绳
B．宣纸
C．羊绒衫
D．棉衬衣
答案 A
解析 制造尼龙绳的尼龙属于合成纤维；制造宣纸、羊绒衫、棉衬衣的原料为天然纤维。
3．下列物质中一定属于合成高分子化合物的是( )
A．塑料
B．纤维
C．橡胶
D．蛋白质
答案 A
解析 只有塑料才是由人工合成的高分子化合物，其他均存在天然和人工合成两种高分子化合物。
4．下列说法中正确的是( )
A．天然纤维就是纤维素
B．合成纤维的主要原料是石油、天然气、煤和农副产品
C．化学纤维的原料不可以是天然纤维
D．生产合成纤维的过程中发生的是物理变化
答案 B
解析 天然纤维不仅包括纤维素，还包括羊毛、蚕丝等；生产合成纤维的主要原料是石油、天然气、煤和农副产品；在生产合成纤维过程中必包含加聚反应或缩聚反应，应属于化学变化；化学纤维的原料可以是天然纤维，如黏胶纤维就是用木材、草类等天然纤维经化学加工制成的。
5．橡胶是重要的工业原料，生胶的弹性好但强度较差，将其硫化后，强度增大但弹性减弱，且硫化程度越高，强度越大，弹性越差。在以下橡胶制品中，你认为硫化程度最高的是( )
A．气球
B．医用乳胶手套
C．汽车外胎
D．橡皮筋
答案 C
解析 气球需要较高的弹性，硫化程度不宜过高，故A错误；医用乳胶手套需要较高的弹性，硫化程度不宜过高，故B错误；汽车外胎应具有弹性差、强度很大的特征，硫化程度较高时符合要求，故C正确；橡皮筋需要较好的弹性，硫化程度不宜过高，故D错误。
6．现有下列高聚物：A.CH2CH2，B.天然橡胶树脂，C.硫化橡胶，D.用于制备电木的酚醛树脂，E.有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)，其中属于线型结构的是______，属于网状结构的是____________，可溶于有机溶剂的是________，加热能熔融的是________，用于制备轮胎的是________，用于制备车窗玻璃的是________，用于制备插座、电器把手的是________。
答案 ABE CD ABE ABE C E D
解析 根据高聚物的结构特点，上述酚醛树脂和硫化橡胶为网状结构，属于体型高分子，其他为链状结构，属于线型高分子。线型高分子能溶于有机溶剂，加热能熔融。
核心素养发展目标
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。
知识梳理
一、塑料
1．高分子材料的分类
2．塑料
(1)成分
主要成分是合成树脂，辅助成分是各种加工助剂。
(2)分类
①热塑性塑料：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热固性塑料：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。
(3)常见的塑料
①聚乙烯
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
较低
较高
软化温度
较低
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
②酚醛树脂
归纳总结
(1)在酸性条件下，苯酚与甲醛反应只能发生在邻位或对位，得到线型分子；而在碱性条件下，甲醛过量时不仅在邻位反应还可以在对位反应，得到网状结构的分子。
(2)高分子化合物结构不同其性质不同，线型高分子与网状结构高分子性质对比如下：
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
二、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，但在吸湿性、透气性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“人造棉花”。
(3)常见的合成纤维
①聚酯纤维——涤纶
合成纤维中目前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。其合成反应为
＋nHOCH2CH2OH
＋(2n－1)H2O
。
涤纶是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。
②聚酰胺纤维
聚己二酰己二胺纤维(又称锦纶66或尼龙66)不溶于普通溶剂，耐磨，强度高，是由H2N—(CH2)6—NH2和HOOC(CH2)4COOH合成的，其合成反应如下：
nH2N—(CH2)6—NH2＋nHOOC(CH2)4COOH＋(2n－1)H2O。
2．合成橡胶
(1)橡胶的分类
橡胶
(2)常见的橡胶
①顺丁橡胶是以1,3-丁二烯为原料，在催化剂作用下，通过加聚反应，得到以顺式结构为主的聚1,3-丁二烯。化学方程式为
nCH2==CH—CH==CH2。
②天然橡胶是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：
和。
课堂检测
1．下列塑料的合成，所发生的化学反应类型与另外三种不同的是( )
A．聚乙烯塑料
B．聚氯乙烯塑料
C．酚醛树脂
D．聚苯乙烯塑料
答案 C
解析 乙烯合成聚乙烯、氯乙烯合成聚氯乙烯、苯乙烯合成聚苯乙烯均属于加聚反应，苯酚和甲醛合成酚醛树脂属于缩聚反应。
2．下列生活中主要由合成纤维制造的是( )
A．尼龙绳
B．宣纸
C．羊绒衫
D．棉衬衣
答案 A
解析 制造尼龙绳的尼龙属于合成纤维；制造宣纸、羊绒衫、棉衬衣的原料为天然纤维。
3．下列物质中一定属于合成高分子化合物的是( )
A．塑料
B．纤维
C．橡胶
D．蛋白质
答案 A
解析 只有塑料才是由人工合成的高分子化合物，其他均存在天然和人工合成两种高分子化合物。
4．下列说法中正确的是( )
A．天然纤维就是纤维素
B．合成纤维的主要原料是石油、天然气、煤和农副产品
C．化学纤维的原料不可以是天然纤维
D．生产合成纤维的过程中发生的是物理变化
答案 B
解析 天然纤维不仅包括纤维素，还包括羊毛、蚕丝等；生产合成纤维的主要原料是石油、天然气、煤和农副产品；在生产合成纤维过程中必包含加聚反应或缩聚反应，应属于化学变化；化学纤维的原料可以是天然纤维，如黏胶纤维就是用木材、草类等天然纤维经化学加工制成的。
5．橡胶是重要的工业原料，生胶的弹性好但强度较差，将其硫化后，强度增大但弹性减弱，且硫化程度越高，强度越大，弹性越差。在以下橡胶制品中，你认为硫化程度最高的是( )
A．气球
B．医用乳胶手套
C．汽车外胎
D．橡皮筋
答案 C
解析 气球需要较高的弹性，硫化程度不宜过高，故A错误；医用乳胶手套需要较高的弹性，硫化程度不宜过高，故B错误；汽车外胎应具有弹性差、强度很大的特征，硫化程度较高时符合要求，故C正确；橡皮筋需要较好的弹性，硫化程度不宜过高，故D错误。
6．现有下列高聚物：A.CH2CH2，B.天然橡胶树脂，C.硫化橡胶，D.用于制备电木的酚醛树脂，E.有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)，其中属于线型结构的是______，属于网状结构的是____________，可溶于有机溶剂的是________，加热能熔融的是________，用于制备轮胎的是________，用于制备车窗玻璃的是________，用于制备插座、电器把手的是________。
答案 ABE CD ABE ABE C E D
解析 根据高聚物的结构特点，上述酚醛树脂和硫化橡胶为网状结构，属于体型高分子，其他为链状结构，属于线型高分子。线型高分子能溶于有机溶剂，加热能熔融。