【金学案】学年高中化学 （课标点击+预习导学+典例精析+课堂导练）第3章 第4节 塑料 橡胶 纤维同步辅导与检测课件 鲁科必修2

第4节塑料橡胶纤维1．了解合成高分子的组成与结构特点。2．掌握有机高分子化合物的性质。3．了解加聚反应的特点，能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。知识清单1．有机高分子化合物的概念我们知道，烃、醇、醛、羧酸、酯、葡萄糖、蔗糖等有机化合物的相对分子质量都比较低，它们的相对分子质量很少上千，通常称它们为__________，或__________。相反，淀粉的相对分子质量从几万到几十万，蛋白质的相对分子质量从几万到几百万或更高，核蛋白的相对分子质量则高达几千万。通常把它们称为____________，简称________。由于高分子化合物大部分是由小分子通过聚合反应制得的，所以也常被称为__________。有机高分子化合物低分子化合物简称小分子有机高分子化合物高分子聚合物或高聚物复连接而成，聚氯乙烯CHClCH2是由结构单元____重复连接而成，这些重复的结构单元叫______，n表示每个高分子里链节的重复次数，叫________。能合成高分子化合物的小分子物质叫________。例如，乙烯就是聚乙烯的单体。—CH2—CH2——CH—CH2—链节聚合度单体Cl(2)高分子的结构——线型结构和体型结构高分子中的结构单元连接成长链，这就是通常所说的高分子的线型结构。具有线型结构的高分子，可以不带支链，也可以带支链。高分子链上如果有能起反应的原子或原子团，当这些原子或原子团发生反应时，高分子链之间将形成化学键，产生一定的交联形成网状结构，这就是高分子的体型结构。3．高分子化合物的基本性质由于有机高分子化合物的相对分子质量很大及其结构的特点，使它们具有与小分子物质不同的一些性质。(1)溶解性：有机高分子化合物通常________于水，即使在适当的有机溶剂中，它的溶解速率也较慢，或者长期浸泡在有机溶剂中只能发生一定程度的________。(2)热塑性和热固性：有些高分子化合物(如聚乙烯)具有热塑性，即受热到一定温度范围时，开始软化，直到熔化成流动的液体。冷却后又变固体，加热后又熔化，这种现象就是高分子的________。有些高分子化合物(如酚醛塑料，即电木)具有热固性，受热时不会变软，只能被彻底裂解，因此不能通过加热、受冷反复再造，这种现象就是高分子的________。(1)难溶溶胀(2)热塑性热固性(3)电绝缘性：高分子材料一般都有很好的________。这是由于高分子化合物中的原子是以________结合的，一般不导电。(4)易燃性：有机高分子化合物的组成元素主要是碳和氢，不耐________，易________。(3)电绝缘性共价键(4)高温燃烧应用思考：我们常见的薄膜用火点燃后先软化后燃烧，而拉线开关的盖即使放到火炉中也不会软化，更不会燃烧，你知道这是为什么吗？提示：薄膜是线形热塑性高分子化合物，而开关盖是酚醛塑料做的，属于体型热固性高分子材料。综合拓展高分子化合物(聚合物)和一般小分子化合物的不同1．分子量作为材料的聚合物没有确定的分子量，没有人能告诉你聚苯乙烯的分子量是多少，只能告诉你聚苯乙烯的平均分子量是多少，因为聚苯乙烯是由各种不同分子量的聚苯乙烯大分子组成的混合物。聚合物的性质不仅和平均分子量大小有关，而且和聚合物中分子量的分布有关。2．熔熔点聚合物物一般般没有有固定定熔点点，它它往往往有一一个宽宽的熔熔解温温度区区间。。随着着温度度的升升高，，它可可由玻玻璃状状固体体转变变为橡橡胶状状的固固体，，然后后再熔熔化为为可流流动的的液态态物质质。由由玻璃璃状的的固体体转变变为橡橡胶状状的固固体的的温度度叫玻玻璃化化温度度。玻玻璃化化温度度的高高低对对聚合合物的的性质质有很很大的的影响响。聚聚合物物分子子量增增加或或者形形成交交联结结构都都会使使玻璃璃化温温度增增高。。3．．溶溶解解度度小分分子子化化合合物物有有确确定定的的溶溶解解度度，，如如氯氯化化钠钠在在室室温温下下的的溶溶解解度度是是35.7克克，，聚聚合合物物没没有有饱饱和和溶溶液液的的溶溶解解度度的的概概念念。。当当浓浓的的氯氯化化钠钠水水溶溶液液的的水水分分逐逐渐渐挥挥发发时时，，氯氯化化钠钠会会从从水水中中结结晶晶出出来来，，但但当当聚聚合合物物溶溶液液中中的的溶溶剂剂挥挥发发时时，，聚聚合合物物不不会会成成沉沉淀淀分分离离出出来来，，而而是是黏黏度度逐逐渐渐变变高高，，最最终终成成为为固固体体。。特别别提提示示线形形高高分分子子化化合合物物在在破破损损时时可可以以热热修修补补，，但但体体型型高高分分子子化化合合物物在在破破损损时时无无法法进进行行热热修修补补。。因因为为线线形形高高分分子子化化合合物物具具有有热热塑塑性性而而体体型型高高分分子子具具有有热热固固性性。。尝试应用用1．下列列变化不不符合科科学原理理的是()A．稻草草变酒精精B．废废塑料变变汽油C．空气气变肥料料D．水水变油解析：稻草主要要成分是是纤维素素，水解解后可生生成葡萄萄糖，葡葡萄糖分分解可生生成乙醇醇；聚乙乙烯等废废塑料裂裂化分解解可生成成液态烃烃；空气气中的氮氮气可用用来合成成氨。水水和油的的元素组组成不同同，水中中不含碳碳元素，，因此水水变油是是不符合合科学原原理的。。答案：D2．自2008年6月月1日以以来实行行的所有有超市、、商场、、集贸市市场等商商品零售售场所塑塑料袋有有偿使用用办法，，受到了了绝大部部分消费费者的支支持。下下列说法法正确的的是()A．塑料料购物袋袋具有热热固性，，不能回回收利用用B．聚氯氯乙烯塑塑料袋可可用来长长时间存存放食品品C．控制制塑料购购物袋的的使用主主要是为为了节约约成本D．使用用可降解解塑料袋袋有利于于减少““白色污污染”解析：A.塑料料购物袋袋为热塑塑性塑料料；B食食品包装装塑料成成分为聚聚乙烯，，聚氯乙乙烯为有有毒塑料料不可用用于食品品包装；；C控制制塑料购购物袋的的使用主主要是为为了减少少污染。。答案：D3．（双选题）某高分分子化合合物的部部分结构构如下：：下列说法法正确的的是()A．聚合合物的结结构单元元为B．聚合合物的分分子式为为C3H3Cl3C．聚合合物的单单体(对对应的小小分子)为CHCl===CHClD．若n表示结构构单元重重复的次次数，则则其相对对分子质质量为97n解析：有机高分子化合物的相对分子质量巨大，但是其结构并不复杂，通常是由简单的结构单元重复连接而成的。如此题中高聚物重复出现的结构单元为，其式量为97，所以当n表示结构单元重复次数时，则其结构简式为，高聚物的相对分子质量为97n。所以答案为CD。答案：CD知识清单单塑料、橡橡胶、纤纤维1．塑料料：塑料料的主要要成分是是被称为为_____的的有机高高分子化化合物。。塑料的的组成中中除了合合成树脂脂以外，，还有根根据需要要加入的的具有某某些特定定用途的的______，如能能提高塑塑性的______，，防止塑塑料老化化的______，防防止塑料料制品在在成型过过程中粘粘在金属属设备或或模具上上的______等。。各种原原料经压压制、挤挤压或抽抽丝等成成型加工工处理，，便可得得到塑料料制品。。聚乙烯是是当今世世界上产产量最大大的塑料料产品，，它具有有优良的的耐低温温性能，，化学性性质稳定定，能耐耐酸、碱碱的腐蚀蚀，它在在常温下下不溶于于一般溶溶剂，吸吸水性小小，它还还具有很很好的电电绝缘性性。聚乙乙烯塑料料的品种种有好多多，如薄薄膜、中中空制品品、管板板材、纤纤维、包包覆材料料等。合成树脂脂添加加剂增增塑剂防防老化化剂润润滑剂2．橡胶胶(1)橡橡胶的的特性：：构成橡橡胶的高高分子链链在无外外力作用用时呈卷卷曲状，，而且有有柔性，，受外力力时可伸伸直，但但取消外外力后又又可恢复复原状，，因此橡橡胶是具具有________的高分分子化合合物。(2)橡橡胶的分分类：根根据来源源和组成成不同，，橡胶可可分为________和________。(1)高高弹性(2)天然橡橡胶合合成橡胶胶（3）几几种常用用橡胶的的性能和和用途名称结构简式主要性能主要用途天然橡胶________________________高弹性、机械强度好、电绝缘性好、不耐酸碱腐蚀汽车轮胎、医用手套、胶布、胶鞋、橡皮筏丁苯橡胶______________________高弹性、耐老化、耐腐蚀、黏结性稍差、电绝缘性好汽车轮胎、电绝缘性材料、胶管、胶鞋、橡胶布氯丁橡胶______________________高弹性、耐油、耐老化、耐氧化、耐酸、碱腐蚀化工厂的管道、垫圈名称结构简式主要性能主要用途特种合成橡胶(有机硅橡胶)__________________高弹性、耐高温或低温、耐氧化、电绝缘性好航空、电器工业中的垫圈、薄膜、胶管答案：________、________、________和________的纤纤维都是是天然纤纤维。用用木材、、草类的的纤维经经化学加加工制成成的粘胶胶纤维属属于________。利用用石油、、天然气气、煤和和农副产产品作原原料制成成单体，，再经聚聚合反应应制成的的是________。合成成纤维和和人造纤纤维又统统称化学学纤维。。天然纤维化化学纤维人人造纤维合合成纤维棉花羊毛木木材草类类人造纤维维合成纤维维(2)几种合合成纤维的性性能及用途名称性能用途聚酰胺(锦纶、尼龙－6)耐磨、强度高、耐光、耐碱、有弹性、不耐酸腐蚀衣料、绳索、渔网、降落伞、轮胎帘子线聚酯(涤纶)抗皱保型、强度高、耐酸腐蚀、耐磨、吸湿性差衣料、室内装修材料、电绝缘材料、绳索、渔网、轮胎帘子线聚丙烯腈弹性高、保暖性好、耐光、耐酸而不耐碱腐蚀衣料(仿毛)、毛毯、幕布、工业用布聚乙烯醇缩甲醛(维尼纶)柔软、吸湿性好、耐磨、耐腐蚀、保暖、不耐热衣料、桌布、窗帘、包装袋、滤布、炮衣4.加聚反应应(1)聚合反反应：由______________的化合合物分子互相相结合成________________的的高分子的反反应叫做聚合合反应。(2)加聚反反应：在聚合合反应中，由由不饱和的相相对分子质量量小的化合物物分子结合成成相对分子质质量大的化合合物的分子，，这样的聚合合反应同时也也是________，，所以这种聚聚合反应又叫叫做加成聚合合反应，简称称加聚反应。。加聚反应的的过程，可以以用下图来形形象的表示：：加成反应相对分子质量量小相对分子质量量大能够发生加聚聚反应的有烯烯烃以及它们们的衍生物，，如：氯乙烯烯、四氟乙烯烯、丙烯酸、、甲基丙烯酸酸甲酯等。其其反应的实质质是，分子中中碳碳双键中中的一个键断断裂，分子间间通过加成彼彼此结合成很很长的碳链，，生成高分子子化合物。生产塑料的合合成树脂有多多种，除聚乙乙烯外，还有有聚氯乙烯、、聚苯乙烯、、聚丙烯、聚聚四氟乙烯等等，它们分别别通过以下加加聚反应制得得：Cl应用思考：为什么一些橡橡胶制品在空空气中易老化化？为什么盛盛酸、氧化剂剂、氯水等的的试剂瓶要用用玻璃塞？提示：由于橡胶分子子里含有双键键，所以能跟跟氯化氢、卤卤素等起加成成反应、被氧氧化剂氧化而而变质。如果果长期受空气气、日光的作作用，就会渐渐渐被氧化而而变硬、变脆脆，这个过程程叫做老化。。所以盛酸，，特别是浓硝硝酸、浓硫酸酸，盛液溴、、氯水、溴水水、碘水等氧氧化剂的试剂剂瓶不能用橡橡胶塞而要用用玻璃塞，以以免胶塞变质质老化。综合拓展由加聚反应生生成高聚物的的单体的判断断1．凡链节的主碳碳链为两个碳碳原子，其单单体必为一种种。将链节的的两个半键闭闭合即为单体体。5．凡链节中中主碳链为8个碳原子，，含有一个碳碳碳双键结构构时，其单体体可为一种二二烯烃，两种种单烯烃。含含有二个碳碳碳双键时，其其单体可为二二烯烃等。特别提示两种(或两种种以上)单体体可以同时进进行聚合，生生成含有这两两种(或两种种以上)结构构单位的大分分子。烯类及及其衍生物常常起共聚反应应生成高分子子化合物。尝试应用1．下列关于于乙烯和聚乙乙烯的叙述中中正确的是()A．二者都能能使溴水褪色色，性质相似似B．二者互为为同分异构体体C．二者最简简式相同D．二者分子子组成相同解析：要正确区分单单体与高聚物物。CH2＝CH2分子中含有C＝C，而聚聚乙烯分子中中无C＝C，，结构上不相相似，性质不不同，也不能能说二者分子子组成相同、、互为同分异异构体。二者者的最简式相相同，都为CH2。答案：C2．盛装下列列试剂的试剂剂瓶可用橡胶胶塞的是()A．NaOH溶液B．氯仿C．KMnO4D．溴水解析：根据橡胶的结结构特点可知知，高锰酸钾钾能使其氧化化，溴水能与与其发生加成成反应，氯仿仿能使其溶胀胀而腐蚀。因因此盛放氧化化剂、酸、有有机溶剂等试试剂的试剂瓶瓶都不能用橡橡胶塞密封。。答案：A3．在相同条条件下焚烧下下列物质，污污染大气最严严重的是()A．聚氯乙烯烯B．聚乙烯C．聚丙烯D．有机玻璃璃(聚甲基丙丙烯酸甲酯)解析：聚乙烯、聚丙丙烯只含有碳碳、氢两种元元素，有机玻玻璃含有碳、、氢、氧三种种元素，它们们完全燃烧时时只产生二氧氧化碳和水两两种物质，而而聚氯乙烯却却含有氯、碳碳、氢三种元元素，完全燃燃烧时除产生生二氧化碳和和水外，还有有二恶英、含含氯的有毒物物质(如氯化化氢)等生成成，所以答案案为A。答案：A高分子化合合物的概念念及特点（双选题）下列关于于高分子化化合物的叙叙述正确的的是()A．高分子子化合物结结构复杂，，相对分子子质量很大大B．高分子子化合物结结构简单，，相对分子子质量很大大C．高分子子化合物是是纯净物D．高分子子化合物是是混合物解析：高分子化合合物虽然相相对分子质质量很大，，但分子中中多是重复复的结构单单元，结构构比较简单单，因为重重复的结构构单元的个个数不同，，所以是混混合物。答案：BD名师点睛：高分子化合合物的概念念中强调的的是“高分子”而不是“化合物”。高分子物物质都属于于混合物，，但习惯上上仍然称为为高分子化化合物，这这与我们平平常所说的的化合物不不同。变式训练1．(双选题)下列对有有机高分子子化合物的的认识不正正确的是()A．有机高高分子化合合物称为聚聚合物或高高聚物，是是因为它们们大部分是是由小分子子通过聚合合反应而制制得的B．有机高高分子化合合物一般不不易导电是是因为相对对分子质量量大C．对于一一块高分子子材料，n是一个整数数值，因而而它的相对对分子质量量是确定的的D．高分子子材料可分分为天然高高分子材料料和合成高高分子材料料解析：有机高分子子化合物分分天然高分分子化合物物和合成高高分子化合合物两种，，合成高分分子化合物物主要由加加聚、缩聚聚两类反应应制备，加加聚和缩聚聚是聚合反反应的两个个类型，A说法正确确；有机高高分子化合合物一般不不易导电是是因为原子子是以共价价键结合的的，B说法法不正确；；从单个分分子来说，，高分子有有一定的聚聚合度，也也就是说，，n是某一一个整数，，所以它的的相对分子子质量是确确定的。但但对一块高高分子材料料来说，它它是由许多多聚合度相相同或不相相同的高分分子聚集起起来的。因因此，高分分子化合物物属于混合合物范畴，，我们从实实验中测得得的某种高高分子的相相对分子质质量只能是是平均值，，C说法不不正确；高高分子材料料可分为天天然高分子子材料和合合成高分子子材料，D说法正确确。答案：BC高分子材料料的分类(2011年年广东卷)下列说法法正确的是是()A．纤维素素和淀粉遇遇碘水均显显蓝色B．蛋白质质、乙酸和和葡萄糖均均属电解质质C．溴乙烷烷与NaOH乙醇溶溶液共热生生成乙烯D．乙酸乙乙酯和食用用植物油均均可水解生生成乙醇解析：A项中淀粉粉遇碘水变变蓝而纤维维素不能变变蓝；B项项中蛋白质质和葡萄糖糖为非电解解质；D项项中食用植植物油水解解生成的是是丙三醇而而不是乙醇醇。答案：C变式训练2．（双选选题）属于于天然高分分子化合物物的组合是是()A．聚异戊戊二烯橡胶胶、淀粉B．．油油脂脂、、蛋蛋白白质质C．．酚酚醛醛树树脂脂、、纤纤维维素素D．．纤纤维维素素、、淀淀粉粉解析析：：聚异异戊戊二二烯烯橡橡胶胶即即天天然然橡橡胶胶、、淀淀粉粉存存在在于于植植物物中中，，纤纤维维素素存存在在于于棉棉花花、、木木材材中中，，它它们们都都是是高高分分子子化化合合物物。。蛋蛋白白质质也也是是高高分分子子化化合合物物，，存存在在于于生生物物体体内内，，是是组组成成细细胞胞的的基基本本单单位位，，因因此此，，蛋蛋白白质质也也属属于于天天然然有有机机高高分分子子化化合合物物。。酚酚醛醛树树脂脂是是甲甲醛醛和和苯苯酚酚通通过过缩缩聚聚反反应应合合成成的的，，属属于于人人工工合合成成高高分分子子化化合合物物，，而而油油脂脂结结构构虽虽然然比比较较复复杂杂，，但但它它是是高高级级脂脂肪肪酸酸的的甘甘油油脂脂，，不不属属于于高高分分子子化化合合物物。。答案案：：AD由高高聚聚物物的的结结构构判判断断其其单单体体丁苯苯橡橡胶胶具具有有许许多多优优良良的的物物理理化化学学性性能能，，在在工工业业生生产产中中具具有有广广泛泛的的应应用用。。下下列列为为丁丁苯苯橡橡胶胶的的结结构构简简式式：：分别别写写出出形形成成丁丁苯苯橡橡胶胶单单体体的的各各有有机机物物的的结结构构简简式式：：________、、________、、________(可可不不填填满满，，也也可可补补充充)。。解析析：：由高高聚聚物物判判断断其其单单体体常常用用的的方方法法是是二二四四分分段段法法：：选选定定高高聚聚物物的的结结构构单单元元，，从从一一侧侧开开始始分分段段，，如如果果在在结结构构单单元元的的主主链链上上遇遇到到C＝＝C双双键键，，一一般般可可将将4个个C原原子子为为一一段段，，其其余余则则2个个C原原子子为为一一段段，，从从段段的的连连接接处处断断开开，，形形成成双双键键，，可可得得单单体体。。于是是得得到到单单体体：：名师师点点睛睛：由加加聚聚反反应应的的反反应应的的特特点点可可知知，，一一个个双双键键对对主主链链的的贡贡献献仅仅有有两两个个碳碳原原子子，，而而两两个个双双键键(－－CH＝＝CH－－CH＝＝CH－－)对对主主链链的的贡贡献献是是四四个个碳碳原原子子，，故故在在由由加加聚聚产产物物判判断断单单体体时时，，采采用用的的方方法法可可以以简简记记为为“遇双双键键四四个个碳碳无无双双键键两两个个碳碳”。变式训练3．维通橡胶胶是一种耐油油、耐高温、、耐寒性能特特别好的氟橡橡胶。它的结结构简式为，，合成它它的单体是()A．氟乙烯和和全氟异丙烯烯B．1,1――二氟乙烯和和全氟丙烯C．1―三氟氟甲基―1,3―丁二烯烯D．全氟异戊戊二烯解析：观察高聚物的的的结构简式式，是两种乙乙烯型单体共共聚而成的，，故单体是1,1―二氟乙烯(CH2＝CF2)和全氟丙烯烯(CF3CF＝CF2)。答案：B与环境有关的的问题在“绿色化学学工艺”中，，理想状态是是反应物中的的原子全部转转化为欲制得得的产物，即即原子利用率率100%，，不产生其他他有毒物质，，预防污染即即防患于未然然，从根本上上消除污染。。下列反应类类型能体现““原子经济性性”原则的是是()①置换反应②②化合反应应③分解反反应④取代代反应⑤加加成反应⑥⑥加聚反应A．①②⑤B．②⑤⑥⑥C．只有⑤⑥⑥D．只只有④解析：高效的绿色有有机合成反应应应最大限度度地利用原料料分子的每一一个原子，使使之结合到目目标分子中，，如完全的加加成反应、加加聚反应、化化合反应：A＋B===C，达