人教版 (2019)選擇性必修3第五章合成高分子第二節(jié) 高分子材料導(dǎo)學(xué)案-學(xué)案下載-教習(xí)網(wǎng)

一、高分子材料的分類
高分子材料按用途和性能可分為材料(包括塑料、合成纖維、合成橡膠、黏合劑、涂料等)和材料(包括高分子分離膜、導(dǎo)電高分子、醫(yī)用高分子、高吸水性樹脂等)等類別。
答案：通用高分子功能高分子
二、通用高分子材料
(一)塑料
(1)改善塑料性能的加工助劑：為提高柔韌性加入增塑劑，為提高耐熱性加入熱穩(wěn)定劑，為賦予它各種漂亮的顏色加入著色劑……。
(2)分類
1．聚乙烯
高壓法聚乙烯與低壓法聚乙烯的對比
微點撥：
①高壓法聚乙烯的密度和熔點均低于低壓法聚乙烯的原因為高壓法聚乙烯的主鏈有較多的支鏈，支鏈結(jié)構(gòu)有礙碳碳單鍵的旋轉(zhuǎn)和鏈之間的接近，鏈之間的作用力就比低壓法聚乙烯的小，熔點和密度也就較低。
②兩種聚乙烯塑料均有熱塑性，加熱均可熔融。
2．酚醛樹脂
(1)定義：酚醛樹脂是 (如苯酚)與 (如甲醛)在的催化下相互縮合而成的高分子。
(2)合成
①在酸性(濃鹽酸)下生成線型結(jié)構(gòu)的高分子。其反應(yīng)方程式為
②在堿催化下，等物質(zhì)的量的甲醛與苯酚或過量甲醛與苯酚反應(yīng)，生成羥甲基苯酚、二羥甲基苯酚、三羥甲基苯酚等，然后加熱繼續(xù)反應(yīng)，生成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的酚醛樹脂。
3．脲醛樹脂可以用尿素(H2NCONH2)與甲醛縮聚反應(yīng)合成
其化學(xué)方程式為

(二)合成纖維
1．纖維的分類

(1)合成纖維：以石油、天然氣、煤和農(nóng)副產(chǎn)品等為原料加工制得的單體，再經(jīng)過聚合反應(yīng)而制得的纖維。其原料本身不是纖維。
(2)再生纖維：以木材、秸稈等農(nóng)副產(chǎn)品為原料，經(jīng)過加工處理得到的纖維。
(3)六綸包括：滌綸、錦綸、腈綸、丙綸、維綸、氯綸。
其性能具有強(qiáng)度高、彈性好、耐腐蝕、不縮水、質(zhì)輕保暖等優(yōu)點，除維綸外，其他合成纖維的吸濕性和透氣性明顯不足。
2．常見合成纖維的合成
(1)滌綸——聚對苯二甲酸乙二酯纖維
合成方程式為

(2)聚己二酰己二胺纖維(又稱錦綸66、尼龍66)
合成方程式為

(3)高強(qiáng)度芳綸纖維合成
(三)合成橡膠
1．天然橡膠的單體為異戊二烯即2-甲基-1,3-丁二烯，合成反應(yīng)方程式為
2．合成橡膠
(1)優(yōu)良性能有耐磨、耐油、耐寒、耐熱、耐腐蝕等。
(2)順丁橡膠合成方程式為

(3)橡膠的硫化
將線型結(jié)構(gòu)的橡膠與硫等硫化劑混合后加熱，硫化劑將聚合物中的雙鍵打開，以二硫鍵(—S—S—)等把線型結(jié)構(gòu)連接為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，得到既有彈性又有強(qiáng)度的順丁橡膠。
微點撥：絕大多數(shù)橡膠的結(jié)構(gòu)中有碳碳雙鍵或還原性元素(如硫)，故橡膠有較強(qiáng)的還原性。因此，在實驗室中盛放強(qiáng)氧化性物質(zhì)(如高錳酸鉀)的試劑瓶不能用橡膠塞。
答案：酚醛酸或堿
三、功能高分子材料
常見功能高分子材料有高分子分離膜、高分子催化劑、磁性高分子、記憶高分子、高吸水性材料、醫(yī)用高分子材料、高分子藥物等。
1．高吸水性樹脂
(1)改進(jìn)思路：一是改造纖維素或淀粉分子，接入強(qiáng)親水基團(tuán)；二是合成新的帶有強(qiáng)親水基團(tuán)的高分子。
(2)合成方法：
①淀粉、纖維素等天然吸水材料的改性。在它們的主鏈上再接入帶有強(qiáng)親水基團(tuán)的支鏈，以提高它們的吸水能力。如淀粉與丙烯酸鈉在一定條件下發(fā)生共聚后與交聯(lián)劑反應(yīng)生成具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的淀粉-聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂。
②以帶有強(qiáng)親水基團(tuán)的化合物為單體，均聚或兩種單體共聚得到親水基團(tuán)的高聚物。如在丙烯酸鈉中加入少量交聯(lián)劑，在一定條件下發(fā)生聚合，得到具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂。聚丙烯酸鈉的結(jié)構(gòu)簡式為。
2．高分子分離膜
(1)原理：分離膜一般只允許水及一些小分子物質(zhì)通過，其余物質(zhì)則被截留在膜的另一側(cè)，成為濃縮液，達(dá)到對原液凈化、分離和濃縮的目的。
(2)分類：分離膜根據(jù)膜孔大小分為微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜等。
(3)應(yīng)用：高分子分離膜已廣泛用于海水淡化和飲用水的制取，以及果汁濃縮、乳制品加工、藥物提純、血液透析等領(lǐng)域。
答案：
判斷正誤(對的在括號內(nèi)打“√”，錯的在括號內(nèi)打“×”。)
(1)三大合成材料是指塑料、合成纖維和合成橡膠。 ( )
(2)高壓聚乙烯比低壓聚乙烯的熔點高。 ( )
(3)苯酚與甲醛通過縮聚反應(yīng)一定形成線狀結(jié)構(gòu)高分子。 ( )
(4)人造絲與人造棉為合成纖維。 ( )
(5)天然橡膠易被氧化是因為其鏈節(jié)中有碳碳雙鍵。 ( )
答案： (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√比較項目
高壓法聚乙烯
低壓法聚乙烯
聚合反應(yīng)條件
150 MPa～300 MPa,200 ℃左右，使用引發(fā)劑
0.1 MPa～2 MPa,60～100 ℃，使用催化劑
高分子鏈的結(jié)構(gòu)
含有較多支鏈
支鏈較少
密度/ (g·cm－3)
0.91～0.93
0.94～0.97
軟化溫度/℃
105～120
120～140
主要性能
無毒，較柔軟
無毒，較硬
主要用途
生產(chǎn)食品包裝袋、薄膜、絕緣材料等
生產(chǎn)瓶、桶、板、管等