第二节高分子材料PPT课件

1、第二节高分子材料 必备知识必备知识素养奠基素养奠基一、高分子材料的分类一、高分子材料的分类 二、通用高分子材料二、通用高分子材料1.1.塑料塑料(1)(1)塑料的成分塑料的成分 【？微思考【？微思考】聚氯乙烯塑料能否用于食品包装聚氯乙烯塑料能否用于食品包装? ?提示提示: :不能。聚氯乙烯塑料中含有加工助剂不能。聚氯乙烯塑料中含有加工助剂, ,这些增塑剂在室温下会这些增塑剂在室温下会“逃逸逃逸”出来出来, ,且有些还具有一定毒性。且有些还具有一定毒性。(2)(2)分类分类 (3)(3)聚乙烯聚乙烯高压法聚乙烯与低压法聚乙烯的比较高压法聚乙烯与低压法聚乙烯的比较高压法聚乙烯高压法聚乙烯低压法聚乙

2、烯低压法聚乙烯合成条件合成条件高温、高压、引发剂高温、高压、引发剂低压、催化剂低压、催化剂分子结构分子结构类型类型支链型支链型线型线型相对分子相对分子质量质量相对相对_相对相对_软化温度软化温度相对相对_相对相对_密度密度相对相对_相对相对_较小较小较大较大较低较低较高较高较小较小较大较大高压法聚乙烯高压法聚乙烯低压法聚乙烯低压法聚乙烯硬度硬度相对相对_相对相对_主要性能主要性能无毒、无味、较无毒、无味、较_无毒、无味、较无毒、无味、较_主要用途主要用途低密度聚乙烯、生产食低密度聚乙烯、生产食品包装袋、薄膜、绝缘品包装袋、薄膜、绝缘材料等材料等高密度聚乙烯、生产瓶、高密度聚乙烯、生产瓶、桶、板

3、、管等桶、板、管等相对分子质量更大的相对分子质量更大的(10(106 6) )可可用于制造防弹服、防弹头盔等用于制造防弹服、防弹头盔等较小较小较大较大柔软柔软硬硬低密度、高密度聚乙烯软化温度、密度区别的原因低密度、高密度聚乙烯软化温度、密度区别的原因a.a.高分子软化温度、密度的影响因素高分子软化温度、密度的影响因素 b.b.影响低密度、高密度聚乙烯软化温度、密度的主要因素影响低密度、高密度聚乙烯软化温度、密度的主要因素 (4)(4)酚醛树脂酚醛树脂实验探究实验探究酸性、碱性条件下制备酚醛树脂酸性、碱性条件下制备酚醛树脂实验实验操作操作在大试管中加入在大试管中加入2 g2 g苯酚、苯酚、3 m

4、L3 mL质量分数为质量分数为40%40%的甲醛溶液和的甲醛溶液和3 3滴浓盐酸滴浓盐酸, ,在水浴中加热在水浴中加热, ,当试当试管中反应物接近沸腾时管中反应物接近沸腾时, ,从水浴从水浴中取出试管中取出试管, ,并用玻璃棒搅拌并用玻璃棒搅拌在另一大试管中加入在另一大试管中加入2 g2 g苯酚和苯酚和3 mL3 mL质量分数为质量分数为40%40%的甲醛溶液的甲醛溶液, ,置于水浴中加热片刻置于水浴中加热片刻, ,稍加振荡稍加振荡后后, ,加入加入0.5 mL0.5 mL浓氨水浓氨水实验实验现象现象产生产生_产生产生_实验实验结论结论甲醛和苯酚在酸或碱作用下均可发生缩聚反应生成树脂甲醛和苯酚

5、在酸或碱作用下均可发生缩聚反应生成树脂白色固体物质白色固体物质白色固体物质白色固体物质酚醛树脂的形成和结构酚醛树脂的形成和结构 a.a.在酸催化下的化学方程式为在酸催化下的化学方程式为 b.b.在碱催化下在碱催化下, ,苯酚与过量甲醛反应苯酚与过量甲醛反应, ,生成羟甲基苯酚的同时生成羟甲基苯酚的同时, ,还生成还生成_(_(如如 ）丶丶_二羟甲二羟甲基苯酚基苯酚三羟甲基苯酚三羟甲基苯酚 【？微思考【？微思考】尿素尿素(H(H2 2NCONHNCONH2 2) )可以与甲醛发生反应得到脲醛树脂可以与甲醛发生反应得到脲醛树脂, ,试写出两者试写出两者生成线型聚合物的化学方程式。生成线型聚合物的化

6、学方程式。提示提示: :酚醛树脂的用途酚醛树脂的用途酚醛树脂主要用作酚醛树脂主要用作_、_、阻燃、隔音等器材和、阻燃、隔音等器材和_材料材料, ,如烹饪器如烹饪器具手柄具手柄, ,家用电器开关等。家用电器开关等。绝缘绝缘隔热隔热复合复合【情境【情境思考思考】下面是用酚醛树脂底板制作的集成电路板下面是用酚醛树脂底板制作的集成电路板, ,其中电路板的制作过程为其中电路板的制作过程为: :在酚醛在酚醛树脂底板上单面附有一薄层铜板树脂底板上单面附有一薄层铜板, ,印刷电路时将电路部分以抗腐蚀的涂料印在印刷电路时将电路部分以抗腐蚀的涂料印在铜板一面上铜板一面上, ,放入三氯化铁溶液中放入三氯化铁溶液中,

7、 ,没有印刷上涂料的铜被腐蚀掉没有印刷上涂料的铜被腐蚀掉, ,最后只剩下最后只剩下电路部分。电路部分。 集成电路板用酚醛树脂制作集成电路板用酚醛树脂制作, ,这是利用了酚醛树脂的什么性质这是利用了酚醛树脂的什么性质? ?提示提示: :利用了酚醛树脂的绝缘性、隔热、难燃等性质。利用了酚醛树脂的绝缘性、隔热、难燃等性质。2.2.合成纤维合成纤维(1)(1)纤维的分类纤维的分类 (2)(2)合成纤维的性能和应用合成纤维的性能和应用 (3)(3)常见合成纤维常见合成纤维六大纶包括六大纶包括: :_、_、_、_、_、_, ,其中其中_被称被称为为“人造棉花人造棉花”, ,因其分子链上含有羟基而具有较好的

8、吸湿性。因其分子链上含有羟基而具有较好的吸湿性。 涤纶涤纶锦纶锦纶腈纶腈纶丙纶丙纶维纶维纶氯纶氯纶维纶维纶两类合成纤维的比较两类合成纤维的比较聚酯纤维聚酯纤维聚酰胺纤维聚酰胺纤维实例实例涤纶涤纶锦纶锦纶成分成分聚对苯二甲酸乙二酯纤维聚对苯二甲酸乙二酯纤维聚己二酰己二胺纤维聚己二酰己二胺纤维性能性能强度大强度大, ,耐磨耐磨, ,易洗易洗, ,快干快干, ,保型保型性好性好, ,但透气性和吸湿性差但透气性和吸湿性差, ,可可以与天然纤维混纺获得改进以与天然纤维混纺获得改进不溶于普通溶剂不溶于普通溶剂, ,熔化温度高于熔化温度高于260 ,260 ,拉制的纤维具有天然丝拉制的纤维具有天然丝的外观和

9、光泽的外观和光泽, ,耐磨性和强度高耐磨性和强度高应用应用大量用于服装与床上用品、各大量用于服装与床上用品、各种装饰布料、国防军工特殊织种装饰布料、国防军工特殊织物物, ,以及工业用纤维制品等以及工业用纤维制品等丝袜、降落伞、渔网、轮胎、帘丝袜、降落伞、渔网、轮胎、帘子线等子线等 【？微思考【？微思考】芳纶属于芳香族聚酰胺纤维芳纶属于芳香族聚酰胺纤维, ,某高强度芳纶纤维的结构简式为某高强度芳纶纤维的结构简式为 , ,合成该纤维的单体和反应类型分别合成该纤维的单体和反应类型分别是什么是什么? ?提示提示: :单体为单体为 和和 , ,反应类型反应类型: :缩聚反应。缩聚反应。3.3.合成橡胶合

10、成橡胶(1)(1)橡胶的分类橡胶的分类 (2)(2)合成橡胶的原料与性能合成橡胶的原料与性能原料原料: :以石油、天然气为原料以石油、天然气为原料, ,以二烯烃和烯烃等为单体以二烯烃和烯烃等为单体, ,聚合而成。聚合而成。性能性能: :具有具有_、_、气密性、耐油性、耐高温或耐低温等性能。、气密性、耐油性、耐高温或耐低温等性能。 高弹性高弹性绝缘性绝缘性(3)(3)合成橡胶的结构合成橡胶的结构以顺丁橡胶为例以顺丁橡胶为例 (4)(4)天然橡胶天然橡胶结构简式为结构简式为其单体为其单体为 三、功能高分子材料三、功能高分子材料1.1.性能和分类性能和分类 【情境【情境思考思考】医用高分子材料是指用

11、以制造人体内脏、体外器官、药物剂型医用高分子材料是指用以制造人体内脏、体外器官、药物剂型及医疗器械的聚合物材料及医疗器械的聚合物材料, ,其来源包括天然生物高分子材料和合成生物高分子其来源包括天然生物高分子材料和合成生物高分子材料。天然医用高分子材料来源于自然材料。天然医用高分子材料来源于自然, ,包括纤维素、甲壳素、透明质酸、胶包括纤维素、甲壳素、透明质酸、胶原蛋白、明胶及海藻酸钠等原蛋白、明胶及海藻酸钠等; ;合成医用高分子材料是通过化学方法合成医用高分子材料是通过化学方法, ,人工合成的人工合成的用于医用的高分子材料用于医用的高分子材料, ,目前常用的有聚氨酯、硅橡胶、聚酯纤维、聚乙烯基

12、目前常用的有聚氨酯、硅橡胶、聚酯纤维、聚乙烯基吡咯烷酮、聚醚醚酮、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚乳酸、聚乙烯等。吡咯烷酮、聚醚醚酮、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚乳酸、聚乙烯等。 医用高分子材料应该满足怎样的要求医用高分子材料应该满足怎样的要求? ?提示提示: :(1)(1)无毒无毒, ,且是化学惰性的且是化学惰性的;(2);(2)与人体组织和血液相容性好与人体组织和血液相容性好;(3);(3)具有较高具有较高的机械性能的机械性能;(4);(4)容易制备、纯化、加工和消毒。容易制备、纯化、加工和消毒。2.2.高吸水性树脂高吸水性树脂(1)(1)合成方法合成方法对淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改

13、性对淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改性, ,在它们的高分子链上再接上含在它们的高分子链上再接上含_的支链的支链, ,以提高它们的吸水能力。以提高它们的吸水能力。以带有以带有_的化合物为单体的化合物为单体, ,均聚或共聚得到亲水性高聚物。均聚或共聚得到亲水性高聚物。如如: :丙烯酸钠中加入交联剂丙烯酸钠中加入交联剂, ,在一定条件下发生聚合在一定条件下发生聚合, ,得到聚丙烯酸钠高吸水性得到聚丙烯酸钠高吸水性树脂树脂, ,结构简式为结构简式为 。强亲水性原子团强亲水性原子团强亲水性原子团强亲水性原子团(2)(2)性能性能可吸收其自身质量数百倍甚至上千倍的水可吸收其自身质量数百倍甚至上千倍的水,

14、,同时同时_能力强能力强, ,还能耐一定的挤还能耐一定的挤压作用。压作用。(3)(3)应用应用: :干旱地区用于农业、林业、植树造林时抗旱保水、改良土壤干旱地区用于农业、林业、植树造林时抗旱保水、改良土壤, ,改造沙改造沙漠漠; ;婴幼儿纸尿裤等。婴幼儿纸尿裤等。保水保水3.3.高分子分离膜高分子分离膜 关键能力关键能力素养形成素养形成知识点一高分子的结构和性质知识点一高分子的结构和性质【重点释疑【重点释疑】1.1.高分子化学反应的特点高分子化学反应的特点: :(1)(1)与结构的关系。与结构的关系。结构决定性质结构决定性质, ,高分子的化学反应主要取决于结构特点、官能团与基团之间的高分子的化

15、学反应主要取决于结构特点、官能团与基团之间的影响。如碳碳双键易氧化和加成影响。如碳碳双键易氧化和加成, ,酯基易水解酯基易水解, ,羧基易发生酯化、取代等反应。羧基易发生酯化、取代等反应。(2)(2)常见的有机高分子化学反应。常见的有机高分子化学反应。降解降解: :在一定条件下在一定条件下, ,高分子材料降解为小分子。如有机玻璃高分子材料降解为小分子。如有机玻璃( (聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯) )热热解为甲基丙烯酸甲酯解为甲基丙烯酸甲酯; ;聚苯乙烯用氧化钡处理聚苯乙烯用氧化钡处理, ,能分解为苯乙烯。常见的高分子能分解为苯乙烯。常见的高分子降解方法有降解方法有: :生物降解生物降解,

16、 ,化学降解化学降解, ,光降解等。光降解等。橡胶硫化橡胶硫化: :天然橡胶天然橡胶( )( )经硫化经硫化, ,破坏了碳碳双键破坏了碳碳双键, ,形成单硫键形成单硫键( (S S) )或或二硫键二硫键( (S SS S),),线型结构变为体型结构。线型结构变为体型结构。催化裂化催化裂化: :塑料催化裂化得到柴油、煤油、汽油及可燃性气体等。塑料催化裂化得到柴油、煤油、汽油及可燃性气体等。2.2.高分子的结构与性质高分子的结构与性质: :合成高分子的分子结构大致可以分为线型结构、支链型结构和网状结构。合成高分子的分子结构大致可以分为线型结构、支链型结构和网状结构。分分类类线型高分子线型高分子网状

17、高分子网状高分子线型结构线型结构支链型结构支链型结构网状结构网状结构结结构构 分子中的原子以共价键相互连接分子中的原子以共价键相互连接, ,构成一构成一条很长的卷曲状态的条很长的卷曲状态的“链链”分子链与分子链之间有许多分子链与分子链之间有许多共价键交联起来共价键交联起来, ,形成三维形成三维空间网状结构空间网状结构分类分类线型高分子线型高分子网状高分子网状高分子线型结构线型结构支链型结构支链型结构网状结构网状结构溶解性溶解性能缓慢溶解于适当溶剂能缓慢溶解于适当溶剂很难溶解很难溶解, ,但往往有一定程度的但往往有一定程度的胀大胀大性能性能具有热塑性具有热塑性, ,无固定熔点无固定熔点具有热固性

18、具有热固性, ,受热不熔化受热不熔化特性特性强度大、可拉丝、吹薄强度大、可拉丝、吹薄膜、绝缘性好膜、绝缘性好强度大、绝缘性好强度大、绝缘性好, ,有可塑性有可塑性常见常见物质物质聚乙烯、聚氯乙烯、天然聚乙烯、聚氯乙烯、天然橡胶橡胶酚醛树脂、硫化橡胶酚醛树脂、硫化橡胶【易错提醒【易错提醒】(1)(1)线型高分子具有热塑性线型高分子具有热塑性, ,可反复加热熔融加工、而热固性塑料可反复加热熔融加工、而热固性塑料只能一次成型。只能一次成型。(2)(2)线型高分子为长链结构线型高分子为长链结构, ,分子链之间不存在化学键分子链之间不存在化学键, ,体型高分子为网状结构体型高分子为网状结构, ,链与链之

19、间存在化学键。链与链之间存在化学键。(3)(3)线型结构的高分子可以转化为网状结构的高分子。线型结构的高分子可以转化为网状结构的高分子。(4)(4)高分子的结构并不复杂高分子的结构并不复杂, ,具有很强的规律性。具有很强的规律性。(5)(5)高分子材料的相对分子质量是不确定的。高分子都是混合物。高分子材料的相对分子质量是不确定的。高分子都是混合物。【思考【思考讨论讨论】(1)(1)为了研究高分子材料的溶解性为了研究高分子材料的溶解性, ,进行如下实验进行如下实验: : 看到除橡皮粉末发生溶胀外看到除橡皮粉末发生溶胀外, ,其他三个试管内的高分子材料都溶解了其他三个试管内的高分子材料都溶解了,

20、,你能得出你能得出什么结论什么结论? ?提示提示: :大多数高分子可以溶解于适当的有机溶剂大多数高分子可以溶解于适当的有机溶剂, ,这一类是线型高分子材料这一类是线型高分子材料; ;少少数高分子材料不能溶解于有机溶剂数高分子材料不能溶解于有机溶剂, ,但能发生溶胀但能发生溶胀, ,这一类是网状高分子材料。这一类是网状高分子材料。 (2)(2)能用带橡胶塞的试剂瓶盛放高锰酸钾溶液等强氧化性物质吗能用带橡胶塞的试剂瓶盛放高锰酸钾溶液等强氧化性物质吗? ?提示提示: :不能。橡胶中含有碳碳双键不能。橡胶中含有碳碳双键, ,易被氧化。易被氧化。【案例示范【案例示范】【典例【典例】橡胶树是热带植物橡胶树

21、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提取天然橡胶, ,天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯, ,其结构为其结构为 , ,试回答下列问题试回答下列问题: :(1)(1)天然橡胶能溶于汽油的根本原因是天然橡胶能溶于汽油的根本原因是_,_,天然橡胶加入适当硫进行硫化后天然橡胶加入适当硫进行硫化后, ,其结构由其结构由_变成变成_,_,因而硫化橡因而硫化橡胶胶_(_(填填“能能”或或“不能不能”) )溶于汽油。溶于汽油。(2)(2)天然橡胶的单体是一种无色液体天然橡胶的单体是一种无色液体, ,将该无色液

22、体加入溴水中将该无色液体加入溴水中, ,溴水是否褪溴水是否褪色色?_;?_;分析其原因分析其原因:_:_。【解析【解析】(1)(1)从天然橡胶成分的结构简式可知天然橡胶为线型结构的高分子从天然橡胶成分的结构简式可知天然橡胶为线型结构的高分子, ,能能溶于适当的溶剂。天然橡胶硫化后溶于适当的溶剂。天然橡胶硫化后, ,引入的硫原子间可形成共价键引入的硫原子间可形成共价键, ,从而使高分从而使高分子链发生交联子链发生交联, ,形成网状结构形成网状结构, ,故硫化橡胶不能溶于汽油。故硫化橡胶不能溶于汽油。(2)(2)天然橡胶的单体天然橡胶的单体中含有两个碳碳双键中含有两个碳碳双键, ,能与溴发生加成反

23、应能与溴发生加成反应, ,使溴水褪色。使溴水褪色。答案答案: :(1)(1)它是线型高分子线型结构网状结构不能它是线型高分子线型结构网状结构不能(2)(2)褪色单体中含有碳碳双键褪色单体中含有碳碳双键, ,可使溴水褪色可使溴水褪色【母题追问【母题追问】(1)(1)天然橡胶与硫化橡胶的性质有什么区别天然橡胶与硫化橡胶的性质有什么区别? ?提示提示: :未经硫化的橡胶容易磨损未经硫化的橡胶容易磨损, ,易溶于汽油、四氯化碳等有机溶剂易溶于汽油、四氯化碳等有机溶剂, ,分子内的分子内的双键容易发生加成反应双键容易发生加成反应, ,容易老化。硫化后容易老化。硫化后, ,高分子链之间经交联而变成网状结高

24、分子链之间经交联而变成网状结构构, ,结构稳定结构稳定, ,不溶于有机溶剂不溶于有机溶剂, ,不易老化不易老化, ,不易氧化。不易氧化。(2)(2)顺丁橡胶顺丁橡胶 易老化的原因是什么易老化的原因是什么? ?如何解决这个问题如何解决这个问题? ?提示提示: :顺丁橡胶中含有碳碳双键顺丁橡胶中含有碳碳双键, ,易被氧气氧化易被氧气氧化, ,易老化。双键能发生加成反应易老化。双键能发生加成反应, ,橡胶经硫化后橡胶经硫化后, ,破坏了碳碳双键破坏了碳碳双键, ,形成单硫键形成单硫键(S)(S)或二硫键或二硫键(SS),(SS),线型线型结构变为网状结构结构变为网状结构, ,可以抗老化。可以抗老化。

25、【迁移【迁移应用应用】1.1.下列高聚物经简单处理可以从线型结构变成网状结构的是下列高聚物经简单处理可以从线型结构变成网状结构的是( () )A.A.B.B.C.C.D.D.【解析【解析】选选D D。有机高分子材料中。有机高分子材料中, ,若含有易反应的官能团若含有易反应的官能团, ,在一定条件下使官在一定条件下使官能团发生反应能团发生反应, ,如羟基缩合如羟基缩合, ,双键交联等双键交联等, ,其线型结构就能变成网状结构。其线型结构就能变成网状结构。2.2.一种芳纶纤维的拉伸强度比钢丝还高一种芳纶纤维的拉伸强度比钢丝还高, ,广泛用作防护材料。其结构片段如图广泛用作防护材料。其结构片段如图

26、下列关于该高分子的说法正确的是下列关于该高分子的说法正确的是( () )A.A.完全水解产物的单个分子中完全水解产物的单个分子中, ,苯环上的氢原子具有不同的化学环境苯环上的氢原子具有不同的化学环境B.B.完全水解产物的单个分子中完全水解产物的单个分子中, ,含有官能团含有官能团COOHCOOH或或NHNH2 2C.C.氢键对该高分子的性能没有影响氢键对该高分子的性能没有影响D.D.结构简式为结构简式为 【解析【解析】选选B B。A.A.芳纶纤维的结构片段中含肽键芳纶纤维的结构片段中含肽键, ,完全水解产物完全水解产物【补偿训练【补偿训练】1.1.有甲、乙两种高聚物有甲、乙两种高聚物, ,甲能

27、溶于有机溶剂甲能溶于有机溶剂, ,加热可熔融加热可熔融; ;乙不溶于任何溶剂乙不溶于任何溶剂, ,加加热不会变软或熔融热不会变软或熔融, ,则下列叙述中错误的是则下列叙述中错误的是( () )A.A.高聚物甲可能具有弹性高聚物甲可能具有弹性B.B.高聚物甲可能是线型高分子材料高聚物甲可能是线型高分子材料C.C.高聚物甲一定是网状高分子材料高聚物甲一定是网状高分子材料D.D.高聚物乙一定是网状高分子材料高聚物乙一定是网状高分子材料【解析【解析】选选C C。根据题意可知。根据题意可知, ,甲为热塑性高分子材料甲为热塑性高分子材料, ,乙为热固性高分子材料乙为热固性高分子材料, ,故甲可能是线型高分

28、子材料也可能是支链型高分子材料故甲可能是线型高分子材料也可能是支链型高分子材料, ,乙一定是网状高分子乙一定是网状高分子材料材料, ,所以选项所以选项C C错误。错误。2.2.受热到一定程度就能软化的高聚物主要是受热到一定程度就能软化的高聚物主要是( () )A.A.相对分子质量较大的高聚物相对分子质量较大的高聚物B.B.分子结构复杂的高聚物分子结构复杂的高聚物C.C.网状结构的高聚物网状结构的高聚物D.D.线型结构的高聚物线型结构的高聚物【解析【解析】选选D D。线型结构的高分子具有热塑性。线型结构的高分子具有热塑性, ,受热时受热时, ,先软化先软化, ,后变成流动的液后变成流动的液体。体

29、。【素养提升【素养提升】PBTPBT树脂广泛用于电器、汽车、飞机制造、通讯、家电、交通运输等工业。树脂广泛用于电器、汽车、飞机制造、通讯、家电、交通运输等工业。 PBTPBT是半结晶材料是半结晶材料, ,有非常好的化学稳定性、机械强度、电绝缘性和热稳定性有非常好的化学稳定性、机械强度、电绝缘性和热稳定性, ,其结构简式为其结构简式为 (1)PBT(1)PBT的化学名称是什么的化学名称是什么? ?提示提示: :聚对苯二甲酸丁二醇酯。聚对苯二甲酸丁二醇酯。(2)PBT(2)PBT的单体是什么的单体是什么? ?由单体合成由单体合成PBTPBT的反应类型是什么的反应类型是什么? ?提示提示: :PBT

30、PBT的单体为的单体为 和和HOCHHOCH2 2CHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2OH,OH,生成生成PBTPBT的反应的反应是属于缩聚反应。是属于缩聚反应。(3)PBT(3)PBT受热能否熔化受热能否熔化? ?提示提示: :能。由能。由PBTPBT的结构简式可知的结构简式可知, ,属于线型结构属于线型结构, ,具有热塑性。具有热塑性。(4)1 mol PBT(4)1 mol PBT与与NaOHNaOH溶液反应时溶液反应时, ,最多可消耗多少摩尔最多可消耗多少摩尔NaOHNaOH? ?提示提示: :2n mol2n mol。1 mol PBT1 mol PBT完全水解可以得到完全水解

31、可以得到n mol ,n mol ,所以所以可以消耗可以消耗2n mol NaOH2n mol NaOH。知识点二功能高分子材料知识点二功能高分子材料【重点释疑【重点释疑】1.1.新型高分子材料与传统三大合成材料的联系与区别新型高分子材料与传统三大合成材料的联系与区别分类分类比较比较功能高分子材料功能高分子材料传统三大合成材料传统三大合成材料共共同同点点组成组成元素元素都是由都是由C C、H H、O O、N N、S S等元素构成等元素构成合成合成反应反应都是由单体经加聚或缩聚反应形成都是由单体经加聚或缩聚反应形成结构结构都有线型结构、网状结构都有线型结构、网状结构区别区别在功能与性能上在功能与

32、性能上, ,与传统材料相比与传统材料相比, ,新型高分子材料具有特新型高分子材料具有特殊功能殊功能2.2.功能高分子材料的品种与分类功能高分子材料的品种与分类 3.3.功能高分子材料的比较功能高分子材料的比较常见功能高分子材料常见功能高分子材料主要功能主要功能主要应用主要应用高高分分子子膜膜高分子分离膜高分子分离膜选择性地允许某些物质选择性地允许某些物质通过通过废水处理废水处理海水淡化海水淡化浓缩果汁、乳制浓缩果汁、乳制品加工、酿酒等品加工、酿酒等高分子传感膜高分子传感膜把化学能转换成电能把化学能转换成电能发电发电开发新型电池开发新型电池高分子热电膜高分子热电膜把热能转换成电能把热能转换成电能

33、发电发电开发新型电池开发新型电池医用高分子材料医用高分子材料具有优异的生物相容性具有优异的生物相容性具有某些特殊功能具有某些特殊功能人造器官人造器官【思考【思考讨论讨论】(1)(1)下列材料中下列材料中, ,哪些不属于功能高分子材料哪些不属于功能高分子材料? ?有机玻璃有机玻璃合成橡胶合成橡胶高分子分离膜高分子分离膜生物高分子材料生物高分子材料隐身材料隐身材料液晶高分子材料液晶高分子材料光敏高分子材料光敏高分子材料智能高分子材料智能高分子材料提示提示: :有机玻璃属于传统合成材料中的塑料。塑料、合成橡胶、合成纤维属于有机玻璃属于传统合成材料中的塑料。塑料、合成橡胶、合成纤维属于三大传统合成材料

34、三大传统合成材料, ,它们不属于新型有机高分子材料。则答案为它们不属于新型有机高分子材料。则答案为、。(2)(2)尿不湿中的吸水剂吸水后挤压挤不出水尿不湿中的吸水剂吸水后挤压挤不出水, ,这是为什么呢这是为什么呢? ?提示提示: :尿不湿所使用的吸水剂是高分子材料吸水树脂尿不湿所使用的吸水剂是高分子材料吸水树脂, ,利用高分子材料上的亲水利用高分子材料上的亲水基团吸水基团吸水, ,属于功能高分子材料。属于功能高分子材料。【案例示范【案例示范】【典例【典例】科学家研制的一种使沙漠变绿洲的新技术科学家研制的一种使沙漠变绿洲的新技术, ,即在沙漠中喷洒一定量的即在沙漠中喷洒一定量的聚丙烯酸酯聚丙烯酸

35、酯( )( )与水的混合物与水的混合物, ,使其与沙粒结合使其与沙粒结合, ,既能阻止地下的盐分既能阻止地下的盐分上升上升, ,又能拦截、蓄积雨水。下列对聚丙烯酸酯的叙述中正确的是又能拦截、蓄积雨水。下列对聚丙烯酸酯的叙述中正确的是 ( () )A.A.聚丙烯酸酯的单体的结构简式为聚丙烯酸酯的单体的结构简式为CHCH3 3CHCH2 2COORCOORB.B.聚丙烯酸酯没有固定的熔、沸点聚丙烯酸酯没有固定的熔、沸点C.C.聚丙烯酸酯在一定条件下能发生水解反应和加成反应聚丙烯酸酯在一定条件下能发生水解反应和加成反应D.D.聚丙烯酸酯具有很强的吸水性聚丙烯酸酯具有很强的吸水性【解题指南【解题指南】

36、解答本题应该注意以下三点解答本题应该注意以下三点: :(1)(1)合成高分子材料都是混合物。合成高分子材料都是混合物。(2)(2)根据高分子中含有的官能团分析性质。根据高分子中含有的官能团分析性质。(3)(3)根据高分子的主链中的原子种类分析合成高分子的反应类型。根据高分子的主链中的原子种类分析合成高分子的反应类型。【解析【解析】选选B B。聚丙烯酸酯是由单体丙烯酸酯。聚丙烯酸酯是由单体丙烯酸酯(CH(CH2 2=CHCOOR)=CHCOOR)发生加聚反应得发生加聚反应得到的高分子到的高分子,A,A错误错误; ;由于聚丙烯酸酯属于混合物由于聚丙烯酸酯属于混合物, ,因此没有固定的熔、沸点因此没

37、有固定的熔、沸点,B,B正正确确; ;聚丙烯酸酯中无碳碳双键聚丙烯酸酯中无碳碳双键, ,含有酯基含有酯基, ,故其能发生水解反应故其能发生水解反应, ,不能发生加成反不能发生加成反应应,C,C错误错误; ;聚丙烯酸酯分子中不含亲水基团聚丙烯酸酯分子中不含亲水基团, ,故无吸水性故无吸水性,D,D错误。错误。【母题追问【母题追问】(1)(1)聚丙烯酸酯碱性水解产物中的高分子材料是否具有吸水性聚丙烯酸酯碱性水解产物中的高分子材料是否具有吸水性? ?提示提示: :有吸水性。聚丙烯酸酯碱性有吸水性。聚丙烯酸酯碱性(NaOH(NaOH) )水解得到的高分子为水解得到的高分子为 , ,含有含有亲水基团亲水

38、基团, ,具有吸水性。具有吸水性。(2)1 mol(2)1 mol聚丙烯酸酯在碱性条件下水解消耗多少摩尔氢氧化钠聚丙烯酸酯在碱性条件下水解消耗多少摩尔氢氧化钠? ?提示提示: :n moln mol。1 mol1 mol聚丙烯酸酯含有聚丙烯酸酯含有n moln mol酯基酯基, ,在碱性条件下水解消耗在碱性条件下水解消耗n moln mol氢氢氧化钠。氧化钠。【迁移【迁移应用应用】1.1.婴儿用的一次性纸尿片中婴儿用的一次性纸尿片中, ,有一层能吸水保水的物质。下列高分子中有可能有一层能吸水保水的物质。下列高分子中有可能被采用的是被采用的是( () )【解析【解析】选选B B。一次性纸尿片的材

39、料应是亲水但不溶于水的物质。一次性纸尿片的材料应是亲水但不溶于水的物质, ,选项中只有选项中只有 中的中的OHOH属于亲水基团属于亲水基团, ,而其自身属于高分子而其自身属于高分子, ,不溶于水。不溶于水。2.2.一种用于隐形眼镜材料的聚合物片段如下一种用于隐形眼镜材料的聚合物片段如下: :下列关于该高分子说法正确的是下列关于该高分子说法正确的是( () )A.A.结构简式为结构简式为 B.B.氢键对该高分子的性能没有影响氢键对该高分子的性能没有影响C.C.完全水解得到的高分子有机物完全水解得到的高分子有机物, ,含有官能团羧基和碳碳双键含有官能团羧基和碳碳双键D.D.完全水解得到的小分子有机

40、物完全水解得到的小分子有机物, ,具有具有4 4种不同化学环境的氢原子种不同化学环境的氢原子【解析【解析】选选A A。A.A.根据题中隐形眼镜材料聚合物片段可知根据题中隐形眼镜材料聚合物片段可知, ,该高分子的链节该高分子的链节为为 , ,则该高分子的结构简式为则该高分子的结构简式为 , ,故故A A正确正确;B.;B.氢键为氢键为一种特殊的分子间作用力一种特殊的分子间作用力, ,影响物质的物理性质影响物质的物理性质, ,如如: :熔沸点熔沸点, ,故故B B错误错误;C.;C.该高分该高分子完全水解的产物子完全水解的产物 和和HOCHHOCH2 2CHCH2 2OHOH。其中高分子有机物为。

41、其中高分子有机物为 , ,含含有的官能团为羧基有的官能团为羧基, ,故故C C错误错误;D.;D.根据根据C C选项的分析选项的分析, ,水解得到的小分子有机物为水解得到的小分子有机物为HOCHHOCH2 2CHCH2 2OH,OH,有有2 2种不同化学环境的氢原子种不同化学环境的氢原子, ,故故D D错误。错误。【补偿训练【补偿训练】1.1.高分子材料发展的主要趋势是高性能化、功能化、复合化、精细化和智能化。高分子材料发展的主要趋势是高性能化、功能化、复合化、精细化和智能化。下列材料不属于功能高分子材料的是下列材料不属于功能高分子材料的是( () )A.A.用于生产光盘等产品的光敏高分子材料

42、用于生产光盘等产品的光敏高分子材料B.B.用于制造用于制造CPUCPU芯片的良好半导体材料单晶硅芯片的良好半导体材料单晶硅C.C.能用于生产能用于生产“尿不湿尿不湿”的高吸水性树脂的高吸水性树脂D.D.能导电的掺杂聚乙炔能导电的掺杂聚乙炔【解析【解析】选选B B。B B项中半导体材料单晶硅项中半导体材料单晶硅, ,属于传统的无机非金属材料。属于传统的无机非金属材料。A A项中光项中光敏高分子材料、敏高分子材料、C C项中高吸水性树脂、项中高吸水性树脂、D D项中导电高分子材料均属于功能高分子项中导电高分子材料均属于功能高分子材料。材料。2.2.高分子分离膜可以让某些物质有选择地通过而将物质分离

43、高分子分离膜可以让某些物质有选择地通过而将物质分离, ,下列应用不属于下列应用不属于高分子分离膜的应用范围的是高分子分离膜的应用范围的是( () )A.A.分离工业废水分离工业废水, ,回收废液中的有用成分回收废液中的有用成分B.B.食品工业中食品工业中, ,浓缩天然果汁、乳制品加工和酿酒浓缩天然果汁、乳制品加工和酿酒C.C.将化学能转换成电能将化学能转换成电能, ,将热能转换成电能将热能转换成电能D.D.海水淡化海水淡化【解析【解析】选选C C。高分子分离膜属于功能高分子材料。高分子分离膜属于功能高分子材料, ,结合题给信息进行分析结合题给信息进行分析, ,可可得出其能够有选择地让某些物质通

44、过得出其能够有选择地让某些物质通过, ,而把另一些物质分离掉而把另一些物质分离掉, ,显然其不能实现显然其不能实现能量转化。将化学能转换成电能是传感膜的应用能量转化。将化学能转换成电能是传感膜的应用, ,把热能转化成电能是热电膜把热能转化成电能是热电膜的应用。的应用。【素养提升【素养提升】光刻胶是微电子技术中微细图形加工的关键材料之一光刻胶是微电子技术中微细图形加工的关键材料之一, ,特别是近年来大规模和特别是近年来大规模和超大规模集成电路的发展超大规模集成电路的发展, ,更是大大促进了光刻胶的研究开发和应用。光刻胶更是大大促进了光刻胶的研究开发和应用。光刻胶是大规模集成电路、印刷电路板和激光

45、制板技术中的关键材料。是大规模集成电路、印刷电路板和激光制板技术中的关键材料。 某一肉桂酸型光刻胶的主要成分某一肉桂酸型光刻胶的主要成分A A经光照固化转变为经光照固化转变为B B。(1) A(1) A中含有什么官能团中含有什么官能团? ?提示提示: :由由A A的结构简式可知的结构简式可知, ,它的分子中含有酯基、碳碳双键。它的分子中含有酯基、碳碳双键。(2)A(2)A经光照固化转变为经光照固化转变为B,B,发生了什么反应发生了什么反应? ?提示提示: :加成反应。加成反应。A A经光照固化转变为经光照固化转变为B,B,分子中碳碳双键断裂分子中碳碳双键断裂, ,发生了加成反应。发生了加成反应

46、。(3)A(3)A、B B分别属于什么结构的有机高分子分别属于什么结构的有机高分子? ?具有热固性还是热塑性具有热固性还是热塑性? ?提示提示: :A A属于线型结构属于线型结构, ,具有热塑性具有热塑性,B,B属于网状结构属于网状结构, ,具有热固性。具有热固性。(4)(4)写出写出A A与与NaOHNaOH溶液反应的化学方程式。溶液反应的化学方程式。【课堂回眸【课堂回眸】课堂检测课堂检测素养达标素养达标1.1.新型有机高分子材料在日常生活、工农业生产和尖端科技领域中发挥着越来新型有机高分子材料在日常生活、工农业生产和尖端科技领域中发挥着越来越重要的作用。下列有关高分子材料的叙述中不正确的是

47、越重要的作用。下列有关高分子材料的叙述中不正确的是( () )A.A.在通用高分子材料基础上改进的导电塑料属于新型高分子材料在通用高分子材料基础上改进的导电塑料属于新型高分子材料B.B.利用高分子分离膜可以进行海水淡化或污水净化利用高分子分离膜可以进行海水淡化或污水净化C.C.新型的聚乙烯醇是高吸水性高分子新型的聚乙烯醇是高吸水性高分子, ,具有与水生成易挥发物质的特性具有与水生成易挥发物质的特性, ,所以称所以称为为“尿不湿尿不湿”D.D.医用高分子材料的发展可以使人类能够制造各种人工器官医用高分子材料的发展可以使人类能够制造各种人工器官【解析【解析】选选C C。新型聚乙烯醇是高吸水性高分子

48、。新型聚乙烯醇是高吸水性高分子, ,具有吸收水分形成溶胶的特性具有吸收水分形成溶胶的特性, ,就像蔬菜、水果含水就像蔬菜、水果含水80%80%90%,90%,而外表不湿而外表不湿, ,所以称为所以称为“尿不湿尿不湿”。2.2.关于高分子材料关于高分子材料, ,下列说法不正确的是下列说法不正确的是( () )A.A.有机玻璃有机玻璃( (聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯) )为线型结构为线型结构, ,可溶于适当的溶剂可溶于适当的溶剂( (如氯仿如氯仿) )B.B.酚醛树脂为热固性塑料酚醛树脂为热固性塑料, ,受热变软受热变软, ,熔化熔化C.C.聚乙烯为热塑性塑料聚乙烯为热塑性塑料, ,受热变软

49、受热变软, ,熔化熔化D.D.硫化橡胶为网状结构硫化橡胶为网状结构, ,不能溶于一般溶剂不能溶于一般溶剂【解析【解析】选选B B。酚醛树脂为热固性塑料。酚醛树脂为热固性塑料, ,受热不易变软、熔化。受热不易变软、熔化。【补偿训练【补偿训练】下列有关高分子材料的说法中正确的是下列有关高分子材料的说法中正确的是 ( () )A.A.包装食品用的聚氯乙烯塑料袋破裂后可以热修补包装食品用的聚氯乙烯塑料袋破裂后可以热修补B.B.具有线型结构的热固性塑料可制作电源插座具有线型结构的热固性塑料可制作电源插座C.C.天然橡胶的结构中含有天然橡胶的结构中含有“ ”“ ”D.D.羊毛、蚕丝和尼龙都是天然纤维羊毛、

50、蚕丝和尼龙都是天然纤维【解析【解析】选选C C。聚氯乙烯不能进行热修补。聚氯乙烯不能进行热修补,A,A项错误项错误; ;热固性塑料是体型结构热固性塑料是体型结构,B,B项项错误错误; ;尼龙是合成纤维尼龙是合成纤维,D,D项错误。项错误。3.3.下列各种高分子材料的研究方向下列各种高分子材料的研究方向, ,并不适合未来高分子材料发展的是并不适合未来高分子材料发展的是( () )A.A.使高分子材料具有使高分子材料具有“仿生仿生”功能功能B.B.使高分子材料向具有特殊物理、化学功能的使高分子材料向具有特殊物理、化学功能的“功能材料功能材料”发展发展C.C.使农用薄膜具有选择性透过农作物所需的特定

51、光波的功能使农用薄膜具有选择性透过农作物所需的特定光波的功能D.D.使高分子材料越来越牢固使高分子材料越来越牢固, ,越来越难降解越来越难降解【解析【解析】选选D D。未来的高分子材料应该越来越易降解。未来的高分子材料应该越来越易降解, ,所以所以D D项错误。项错误。4.(20204.(2020上饶高二检测上饶高二检测) )关于下列三种常见高分子材料的说法正确的是关于下列三种常见高分子材料的说法正确的是 ( () ) A.A.顺丁橡胶、涤纶和酚醛树脂都属于天然高分子材料顺丁橡胶、涤纶和酚醛树脂都属于天然高分子材料B.B.顺丁橡胶的单体与反顺丁橡胶的单体与反-2-2-丁烯互为同分异构体丁烯互为

52、同分异构体C.C.涤纶是对苯二甲酸和乙二醇通过缩聚反应得到的涤纶是对苯二甲酸和乙二醇通过缩聚反应得到的D.D.酚醛树脂的单体是苯酚和甲醇酚醛树脂的单体是苯酚和甲醇【解析【解析】选选C C。顺丁橡胶、涤纶和酚醛树脂是人工合成高分子材料。顺丁橡胶、涤纶和酚醛树脂是人工合成高分子材料,A,A错误错误; ;顺丁顺丁橡胶的单体为橡胶的单体为1,3-1,3-丁二烯丁二烯, ,与反与反-2-2-丁烯的分子式不同丁烯的分子式不同, ,不互为同分异构体不互为同分异构体,B,B错错误误; ;酚醛树脂的单体是苯酚和甲醛酚醛树脂的单体是苯酚和甲醛,D,D错误。错误。5.5.白色污染是对废弃塑料污染环境现象的一种形象称

53、谓白色污染是对废弃塑料污染环境现象的一种形象称谓, ,是指用聚苯乙烯、聚是指用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子制成的包装袋、农用地膜、一次性餐具、塑料瓶等塑丙烯、聚氯乙烯等高分子制成的包装袋、农用地膜、一次性餐具、塑料瓶等塑料制品使用后被弃置成为固体废物料制品使用后被弃置成为固体废物, ,由于随意乱丢乱扔由于随意乱丢乱扔, ,难以降解处理难以降解处理, ,给生态给生态环境造成的污染。环境造成的污染。 我国研制成功的一种可降解塑料我国研制成功的一种可降解塑料, ,结构如下结构如下: :A. A. B. B. C.C. 该塑料有良好的生物适应性和分解性该塑料有良好的生物适应性和分解性, ,能自然

54、腐烂分解。试回答下列问题能自然腐烂分解。试回答下列问题: :(1)(1)这种可降解塑料的这种可降解塑料的A A、B B、C C结构所对应的三种单体依次是结构所对应的三种单体依次是:_:_、_、_。(2)(2)可降解塑料可降解塑料A A、B B、C C在自然界可通过在自然界可通过_ (_ (填反应类型填反应类型) )对应降解为对应降解为a a、b b、c c三种小分子有机物。三种小分子有机物。(3)(3)单体单体a a和和c c各各1 mol1 mol在浓硫酸和加热条件下在浓硫酸和加热条件下, ,可生成含有六元环的环状化合物可生成含有六元环的环状化合物, ,写出有关反应的化学方程式写出有关反应的

55、化学方程式_。(4)(4)单体单体b b在浓在浓H H2 2SOSO4 4加热条件下可发生消去反应生成不饱和羧酸加热条件下可发生消去反应生成不饱和羧酸, ,此不饱和羧酸此不饱和羧酸的结构简式是的结构简式是_。此不饱和羧酸属于链状羧酸的同分异构体还。此不饱和羧酸属于链状羧酸的同分异构体还有有_种种( (考虑立体异构考虑立体异构) )。【解析【解析】(1)(1)由由A A、B B、C C的结构即可推出对应的三种单体分别是的结构即可推出对应的三种单体分别是 、 、 。(2)(2)由于上述高分子属于聚酯类由于上述高分子属于聚酯类, ,能发生水解反应能发生水解反应, ,因此在自然界中的降解是通因此在自然

56、界中的降解是通过水解反应完成的。过水解反应完成的。(3)(3)单体单体a a、c c的结构简式为的结构简式为 、 , ,两者在浓硫酸、加热条两者在浓硫酸、加热条件下生成六元环的环状化合物的化学方程式为件下生成六元环的环状化合物的化学方程式为 + + +2H +2H2 2O O。(4)(4)单体单体b b是是 , ,消去产物是消去产物是CHCH2 2=CH=CHCHCH2 2COOH,COOH,其属于链状羧酸的同分异构体为其属于链状羧酸的同分异构体为 、 和和 。答案答案: :(1) (1) (2)(2)水解反应水解反应(3) + +2H(3) + +2H2 2O O(4)CH(4)CH2 2=

57、CH=CHCHCH2 2COOHCOOH3 3【补偿训练【补偿训练】化合物化合物C C和和E E都是医用功能高分子材料都是医用功能高分子材料, ,且由相同的元素百分比组成且由相同的元素百分比组成, ,均可由化合均可由化合物物A(CA(C4 4H H8 8O O3 3) )制得制得, ,如图所示如图所示,B,B和和D D互为同分异构体。互为同分异构体。 (1)(1)试写出化学方程式试写出化学方程式: :AD:_;AD:_;BC:_BC:_。(2)(2)反应类型反应类型:AB_;:AB_;BC_;BC_;AE_AE_。(3)E(3)E的结构简式的结构简式:_:_。(4)A(4)A的同分异构体的同分

58、异构体( (同类别且有支链同类别且有支链) )的结构简式的结构简式: :_及及_。【解析【解析】由题目给定条件由题目给定条件“A A分子式为分子式为C C4 4H H8 8O O3 3, ,具有酸性具有酸性”知知A A分子中应有一个分子中应有一个COOH,COOH,且除且除“ ”“ ”外再无双键。又外再无双键。又A A可以发生消去反应生成可以发生消去反应生成B,B,也可以脱去也可以脱去一分子一分子H H2 2O O形成五元环状化合物形成五元环状化合物, ,则则A A的结构简式为的结构简式为 。 答案答案: : (2)(2)消去反应加聚反应缩聚反应消去反应加聚反应缩聚反应课时素养评价课时素养评价

59、二十一高分子材料二十一高分子材料(30(30分钟分钟5050分分) )【基础达标【基础达标】一、选择题一、选择题( (本题包括本题包括2 2小题小题, ,每小题每小题5 5分分, ,共共1010分分) )1.1.下列物质不属于功能高分子材料的是下列物质不属于功能高分子材料的是( () )A.A.高分子分离膜高分子分离膜B.B.液晶高分子材料液晶高分子材料C.C.生物高分子材料生物高分子材料D.D.光导纤维光导纤维【解析【解析】选选D D。光导纤维属于新型无机非金属材料。光导纤维属于新型无机非金属材料, ,高分子分离膜、液晶高分高分子分离膜、液晶高分子材料、生物高分子材料都是新型有机高分子材料。

60、子材料、生物高分子材料都是新型有机高分子材料。【补偿训练【补偿训练】1.1.下列说法中下列说法中, ,不正确的是不正确的是 ( () )A.A.探求某种新型高分子材料探求某种新型高分子材料, ,需要研究分子结构与功能之间的关系需要研究分子结构与功能之间的关系B.B.新科技革命的三大支柱产业为能源、信息和材料新科技革命的三大支柱产业为能源、信息和材料C.C.带有强亲水性原子团的化合物共聚可以得到强亲水性高聚物带有强亲水性原子团的化合物共聚可以得到强亲水性高聚物D.D.具有网状结构的高聚物具有强吸水性具有网状结构的高聚物具有强吸水性【解析【解析】选选D D。具有强亲水性原子团作支链。具有强亲水性原