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高中化学人教版 (新课标)选修5 有机化学基础第五章 进入合成高分子化合物的时代第二节 应用广泛的高分子材料多媒体教学ppt课件
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这是一份高中化学人教版 (新课标)选修5 有机化学基础第五章 进入合成高分子化合物的时代第二节 应用广泛的高分子材料多媒体教学ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了3塑料的种类，答案B，顺丁橡胶，天然橡胶等内容，欢迎下载使用。
1．能举例说明塑料的结构特点和重要性能。2．初步知道塑料的结构特点与性能之间的关系。3．了解一些治理“白色污染”的途径和方法，树立社会责任感，培养环境保护意识。4．能举例说明合成纤维、合成橡胶的结构特点和重要性能。5．初步知道合成纤维、合成橡胶的结构特点与性能之间的关系。
1．通常所说的“三大合成材料”是指________、________、________。2．塑料的主要成分是________，即________。为了适应工业生产和生活的条件要求，还需在高分子材料中掺入各种________来改进其性能。3．聚乙烯有极广泛的用途，可分为________和________，相对分子质量较低，熔融温度和密度低的聚乙烯为________，相对分子质量较高，熔融温度和密度也高的聚乙烯为________。
4．酚醛树脂是用________与________在酸或碱的催化下相互缩合而成的________。在酸催化下，等物质的量的苯酚与甲醛之间可缩合成________高分子；在碱催化下，可生成________的酚醛树脂。5．纤维分为________和________，化学纤维又分为________和________。6．合成纤维的“六大纶”是指________、________、________、________、________、________，其中被称作“人造棉花”的是________。
7．写出生成涤纶的化学方程式：__________________________________________。8．合成橡胶发展到现在已经有________、________、________、________、________、________、________等品种。橡胶的相对分子质量比塑料、合成纤维都________。9．顺式聚1,3－丁二烯是________结构，分子链较柔软，具有良好的弹性。
【答案】 1．塑料 合成纤维 合成橡胶2．合成高分子化合物 合成树脂 加工助剂3．高压聚乙烯 低压聚乙烯 低密度聚乙烯 高密度聚乙烯4．酚类 醛类 高分子化合物 线型结构 体型结构5．天然纤维 化学纤维 人造纤维 合成纤维6．涤纶 锦纶 腈纶 丙纶 维纶 氯纶 氯纶
8．丁苯橡胶 顺丁橡胶 合成天然橡胶 丁腈橡胶 氯丁橡胶 乙丙橡胶 硅橡胶 要高9．线型
1．如何理解树脂和塑料的关系？
2．合成纤维和人造纤维有何区别？提示：从原料的类别、化学处理或合成方法、性能与用途等方面加以比较，找出二者的区别。天然植物纤维(如木材、草类的纤维)经化学加工所得的纤维为人造纤维，但它并非是真正“人造”的，只是将天然纤维加工改造，故又称为“再生纤维”。例如黏胶纤维、醋酸纤维等。利用石油、天然气、煤和农副产品作原料制成单体，再使单体经加聚或缩聚制得的纤维叫合成纤维，如锦纶－6,6，即聚酰胺－6,6。
3．橡胶在加工过程中要加入硫磺等硫化剂进行硫化，其目的是什么？提示：硫化剂的作用是打开橡胶分子中的双键，以—S—S—键将线型结构连接为网状结构，得到既有弹性，又有强度的橡胶。
1．高分子化合物的分类(1)根据来源分为天然高分子化合物、合成高分子化合物和半合成高分子化合物。天然高分子化合物如纤维素、淀粉等；各种人工合成的高分子如聚乙烯、聚丙烯等为合成高分子化合物；醋酸纤维等为半合成高分子化合物。
(2)根据合成反应特点分为加聚物、缩聚物和开环聚合物等。(3)根据性质和用途分为合成高分子材料、功能高分子材料和复合材料。
2．塑料(1)定义塑料是指具有可塑性能的高分子材料。可塑性是指在加热和外力作用下能改变形状，当除去外力并恢复到常温时，其形状可固定下来的性能。(2)塑料的成分主要是合成树脂，含有少量使其具有某些特定性能的加工助剂，如能提高柔韧的增塑剂，防止老化的防老化剂等。
(4)有机高分子化合物的结构特点①线型结构。多条不含有能起反应的官能团的高分子长链相互缠绕在一起，分子间相接触的地方以分子间作用力相结合。高分子链越长，相对分子质量越大，相互作用的分子间作用力就越强，高分子材料的强度越高。特点：具有高弹性、可塑性，在溶剂中能溶解，加热能熔融，硬度和脆度较小。有独立存在的分子，具有热塑性。
②体型结构。多条含有能起反应的官能团的高分子长链，通过某种化学反应，在高分子链之间形成若干化学键，产生一些交联，形成网状结构。高分子链之间交联的程度越大，高分子材料的强度越高。特点：没有弹性和可塑性，不能溶解和熔融，只能溶胀，硬度和脆度较大。不能反复熔化，只能一次加工成型，具有热固性。
(5)几种常见的塑料①线型结构热塑性高分子化合物。优点：机械强度好，耐腐蚀，电绝缘性优良，易加工成型，成本低。缺点：熔点较低(65℃～80℃)，不耐寒，冬天硬脆易断裂，耐热耐光差。外观：白色、无嗅、无味的无定形物。应用：轻工、化工、电器等方面。
②酚醛塑料(俗称电木)。酚醛树脂添加其他配料制成的产品。制备：苯酚与甲醛进行缩聚反应制得。特点：加热不会熔化，一般不溶于水及有机溶剂。电绝缘性优良，耐许多化学试剂腐蚀，有良好的物理机械性能。应用：电气工业绝缘材料(开头、灯头)、化学工业防腐材料等。
合成高分子化合物的结构大致分为三类：线型结构、支链型结构和网状结构(也称体型结构)(如下图所示)。
【例1】 下列物质中，不属于合成材料的是( )A．塑料 B．合成纤维C．合成橡胶 D．陶瓷【解析】 塑料、合成纤维、合成橡胶属于合成材料。陶瓷属于无机非金属材料。故选D。【答案】 D
【例2】 使用某些有机材料给环境造成“白色污染”，后果严重。最近研究的一些降解性塑料，有良好的生物适应性和分解性，能自然腐烂分解。如
已知3HB的单体叫3－羟基丁酸，则：(1)4HB的单体名称是________；3HV的单体名称是________。(2)两分子3HV的单体脱水时，生成环酯的结构简式为________。
【答案】 (1)4－羟基丁酸；3－羟基戊酸
下列高聚物经简单处理可以从线型结构变成体型结构的是( )
【解析】 线型结构的高聚物中如果还有能起反应的官能团，当它与别的物质发生反应时，高分子链之间将形成化学键，从而形成体型结构。B项中含有—OH，C项中含有 ，均能继续与其他物质反应。故选BC。【答案】 BC
下列原料或制成的产品中，若出现破损不可以进行热修补的是( )A．聚氯乙烯凉鞋 B．电木插座C．自行车内胎 D．聚乙烯塑料膜
【解析】 判断一种原料或制成的产品能否进行热修补，其要点是判断该物质加热是否可以熔融，是否具有热塑性。从结构上分析，即判断该物质是线型高分子材料还是体型高分子材料。对于A，其结构式为
1．分类天然纤维：棉花、羊毛、蚕丝等在自然界中生成的纤维是天然纤维。人造纤维：用木材为原料，经化学加工处理后得到的纤维叫人造纤维。合成纤维：用石油、天然气、煤和农副产品作原料加工制得单体，经聚合反应制成的是合成纤维。人造纤维和合成纤维统称化学纤维。
2．合成纤维的优点性能优异，来源丰富，价格便宜，用途广泛，生产不受气候等自然条件的限制。
【例3】 下列物质中，属于人造纤维的是( )A．羊毛毛线 B．腈纶毛线C．光导纤维 D．黏胶纤维【解析】 A是天然纤维，B是合成纤维，C中光导纤维的主要成分是SiO2，黏胶纤维属于人造纤维。故选D。【答案】 D
请将下列高分子材料合成时所用单体的结构简式填入下表(有的可能不止一种单体)。
【解析】 由单体加聚生成高聚物的特点知，单烯烃加聚时高聚物的长链中没有双键，二烯烃加聚时，长链中含有一个双键，依据这样的变化特征推知ABS树脂的链节由三部分组成：即由苯乙烯、丁二烯、丙烯腈三种不同单体共聚而生，锦纶是由内酰胺单体聚合而成。
耐纶是一种重要的合成纤维，用它可制取具有光泽、耐拉和耐化学腐蚀的人造丝和人造毛，下面是高聚物耐纶分子的一部分： (1)合成耐纶的单体有________种。(2)具有碱性的单体的结构简式为________。(3)合成耐纶的反应称为________反应。
【解析】 本题考查的是有机高分子化合物知识的综合应用。(1)将—CONH—键断裂，复原为羧基和氨基，该高聚物应是H2N—(CH2)6—NH2和HOOC—(CH2)4—COOH两种单体缩聚的产物。(2)两种单体中，HOOC—(CH2)4—COOH属于二元酸，具有酸性，而H2N—(CH2)6—NH2分子中含有氨基，具有碱性。
(3)合成耐纶所发生的反应是—NH2和—COOH之间脱去H2O分子，以—CONH—键形成长链大分子的缩聚过程。【答案】 (1)2 (2)H2N—(CH2)6—NH2 (3)缩聚
1．概述合成橡胶主要是以石油为原料，采用高分子合成技术制造出来的。一般分成两类：通用型合成橡胶和特种型合成橡胶。
(1)通用型合成橡胶主要有丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。(2)特种型合成橡胶是为了适应某些特殊需要而制得的。在航空、航天、造船、化工、机械等部门，对橡胶有着诸如耐高温、低温、耐油、耐真空、耐辐射等要求。
【例4】 新型的合成弹性材料“丁苯吡橡胶”的结构简式如下：它是由三种单体________、________和________经过________反应而制得的。
【解析】 首先由高分子链中的主链结构简式分析，是由不饱和的单体发生加成聚合反应而形成的产物，然后再将高分子链节即结构单元断开成三段：
一、高分子化合物的结构与性质
二、合成纤维与人造纤维的区别人造纤维：用含纤维素的原料(如木材、草类等)经化学加工和纺织而制成的纤维。原料本身含有纤维。合成纤维：利用石油、天然气、煤和农副产品为原料制单体，再经聚合反应而制成的纤维。原料本身不含纤维。
【例5】 现有下列高分子化合物，请从下列各项中选择出最恰当的选项，将代号填入下表。(1)高分子结构示意图：
(2)高分子材料的主要性质特点：A．具有热塑性B．可溶于有机溶剂C．不溶于有机溶剂D．具有确定的熔点(3)主要应用：(a)用于制备塑料薄膜(b)用于制备光学仪器(c)用于制胶车辆轮胎
【解析】 (1)硫化橡胶为体型结构；聚乙烯是线型结构，无支链；有机玻璃也是线型结构，但有支链。(2)线型结构的高分子具有热塑性，可溶于有机溶剂；体型结构的高分子不具有热塑性(有的有热固性)，不溶于有机溶剂。高分子材料，不论线型结构，还是体型结构，都是混合物，没有固定的熔沸点。(3)硫化橡胶常用于车辆轮胎；聚乙烯可制备塑料薄膜；有机玻璃可制造光学仪器。
(1)天然橡胶能溶于汽油的根本原因是________________________，天然橡胶加入适当的硫进行硫化后，其结构由________变成________，因而硫化橡胶________(选填“能”或“不能”)溶于汽油。(2)天然橡胶的单体是一种无色液体，将该无色液体加入溴水中，溴水________(填“能”或“不能”)褪色。
【解析】 (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，能溶于汽油等有机溶剂。天然橡胶硫化后，引入的硫原子可通过形成共价键，使高分子链发生交联，形成网状结构，故硫化橡胶不能溶于汽油。(2)天然橡胶的单体中含有两个碳碳双键，能发生加成反应，使溴水褪色。【答案】 (1)天然橡胶是线型结构 线型结构 网状结构(或体型结构) 不能(2)能
1．能举例说明塑料的结构特点和重要性能。2．初步知道塑料的结构特点与性能之间的关系。3．了解一些治理“白色污染”的途径和方法，树立社会责任感，培养环境保护意识。4．能举例说明合成纤维、合成橡胶的结构特点和重要性能。5．初步知道合成纤维、合成橡胶的结构特点与性能之间的关系。
1．通常所说的“三大合成材料”是指________、________、________。2．塑料的主要成分是________，即________。为了适应工业生产和生活的条件要求，还需在高分子材料中掺入各种________来改进其性能。3．聚乙烯有极广泛的用途，可分为________和________，相对分子质量较低，熔融温度和密度低的聚乙烯为________，相对分子质量较高，熔融温度和密度也高的聚乙烯为________。
4．酚醛树脂是用________与________在酸或碱的催化下相互缩合而成的________。在酸催化下，等物质的量的苯酚与甲醛之间可缩合成________高分子；在碱催化下，可生成________的酚醛树脂。5．纤维分为________和________，化学纤维又分为________和________。6．合成纤维的“六大纶”是指________、________、________、________、________、________，其中被称作“人造棉花”的是________。
7．写出生成涤纶的化学方程式：__________________________________________。8．合成橡胶发展到现在已经有________、________、________、________、________、________、________等品种。橡胶的相对分子质量比塑料、合成纤维都________。9．顺式聚1,3－丁二烯是________结构，分子链较柔软，具有良好的弹性。
【答案】 1．塑料 合成纤维 合成橡胶2．合成高分子化合物 合成树脂 加工助剂3．高压聚乙烯 低压聚乙烯 低密度聚乙烯 高密度聚乙烯4．酚类 醛类 高分子化合物 线型结构 体型结构5．天然纤维 化学纤维 人造纤维 合成纤维6．涤纶 锦纶 腈纶 丙纶 维纶 氯纶 氯纶
8．丁苯橡胶 顺丁橡胶 合成天然橡胶 丁腈橡胶 氯丁橡胶 乙丙橡胶 硅橡胶 要高9．线型
1．如何理解树脂和塑料的关系？
2．合成纤维和人造纤维有何区别？提示：从原料的类别、化学处理或合成方法、性能与用途等方面加以比较，找出二者的区别。天然植物纤维(如木材、草类的纤维)经化学加工所得的纤维为人造纤维，但它并非是真正“人造”的，只是将天然纤维加工改造，故又称为“再生纤维”。例如黏胶纤维、醋酸纤维等。利用石油、天然气、煤和农副产品作原料制成单体，再使单体经加聚或缩聚制得的纤维叫合成纤维，如锦纶－6,6，即聚酰胺－6,6。
3．橡胶在加工过程中要加入硫磺等硫化剂进行硫化，其目的是什么？提示：硫化剂的作用是打开橡胶分子中的双键，以—S—S—键将线型结构连接为网状结构，得到既有弹性，又有强度的橡胶。
1．高分子化合物的分类(1)根据来源分为天然高分子化合物、合成高分子化合物和半合成高分子化合物。天然高分子化合物如纤维素、淀粉等；各种人工合成的高分子如聚乙烯、聚丙烯等为合成高分子化合物；醋酸纤维等为半合成高分子化合物。
(2)根据合成反应特点分为加聚物、缩聚物和开环聚合物等。(3)根据性质和用途分为合成高分子材料、功能高分子材料和复合材料。
2．塑料(1)定义塑料是指具有可塑性能的高分子材料。可塑性是指在加热和外力作用下能改变形状，当除去外力并恢复到常温时，其形状可固定下来的性能。(2)塑料的成分主要是合成树脂，含有少量使其具有某些特定性能的加工助剂，如能提高柔韧的增塑剂，防止老化的防老化剂等。
(4)有机高分子化合物的结构特点①线型结构。多条不含有能起反应的官能团的高分子长链相互缠绕在一起，分子间相接触的地方以分子间作用力相结合。高分子链越长，相对分子质量越大，相互作用的分子间作用力就越强，高分子材料的强度越高。特点：具有高弹性、可塑性，在溶剂中能溶解，加热能熔融，硬度和脆度较小。有独立存在的分子，具有热塑性。
②体型结构。多条含有能起反应的官能团的高分子长链，通过某种化学反应，在高分子链之间形成若干化学键，产生一些交联，形成网状结构。高分子链之间交联的程度越大，高分子材料的强度越高。特点：没有弹性和可塑性，不能溶解和熔融，只能溶胀，硬度和脆度较大。不能反复熔化，只能一次加工成型，具有热固性。
(5)几种常见的塑料①线型结构热塑性高分子化合物。优点：机械强度好，耐腐蚀，电绝缘性优良，易加工成型，成本低。缺点：熔点较低(65℃～80℃)，不耐寒，冬天硬脆易断裂，耐热耐光差。外观：白色、无嗅、无味的无定形物。应用：轻工、化工、电器等方面。
②酚醛塑料(俗称电木)。酚醛树脂添加其他配料制成的产品。制备：苯酚与甲醛进行缩聚反应制得。特点：加热不会熔化，一般不溶于水及有机溶剂。电绝缘性优良，耐许多化学试剂腐蚀，有良好的物理机械性能。应用：电气工业绝缘材料(开头、灯头)、化学工业防腐材料等。
合成高分子化合物的结构大致分为三类：线型结构、支链型结构和网状结构(也称体型结构)(如下图所示)。
【例1】 下列物质中，不属于合成材料的是( )A．塑料 B．合成纤维C．合成橡胶 D．陶瓷【解析】 塑料、合成纤维、合成橡胶属于合成材料。陶瓷属于无机非金属材料。故选D。【答案】 D
【例2】 使用某些有机材料给环境造成“白色污染”，后果严重。最近研究的一些降解性塑料，有良好的生物适应性和分解性，能自然腐烂分解。如
已知3HB的单体叫3－羟基丁酸，则：(1)4HB的单体名称是________；3HV的单体名称是________。(2)两分子3HV的单体脱水时，生成环酯的结构简式为________。
【答案】 (1)4－羟基丁酸；3－羟基戊酸
下列高聚物经简单处理可以从线型结构变成体型结构的是( )
【解析】 线型结构的高聚物中如果还有能起反应的官能团，当它与别的物质发生反应时，高分子链之间将形成化学键，从而形成体型结构。B项中含有—OH，C项中含有 ，均能继续与其他物质反应。故选BC。【答案】 BC
下列原料或制成的产品中，若出现破损不可以进行热修补的是( )A．聚氯乙烯凉鞋 B．电木插座C．自行车内胎 D．聚乙烯塑料膜
【解析】 判断一种原料或制成的产品能否进行热修补，其要点是判断该物质加热是否可以熔融，是否具有热塑性。从结构上分析，即判断该物质是线型高分子材料还是体型高分子材料。对于A，其结构式为
1．分类天然纤维：棉花、羊毛、蚕丝等在自然界中生成的纤维是天然纤维。人造纤维：用木材为原料，经化学加工处理后得到的纤维叫人造纤维。合成纤维：用石油、天然气、煤和农副产品作原料加工制得单体，经聚合反应制成的是合成纤维。人造纤维和合成纤维统称化学纤维。
2．合成纤维的优点性能优异，来源丰富，价格便宜，用途广泛，生产不受气候等自然条件的限制。
【例3】 下列物质中，属于人造纤维的是( )A．羊毛毛线 B．腈纶毛线C．光导纤维 D．黏胶纤维【解析】 A是天然纤维，B是合成纤维，C中光导纤维的主要成分是SiO2，黏胶纤维属于人造纤维。故选D。【答案】 D
请将下列高分子材料合成时所用单体的结构简式填入下表(有的可能不止一种单体)。
【解析】 由单体加聚生成高聚物的特点知，单烯烃加聚时高聚物的长链中没有双键，二烯烃加聚时，长链中含有一个双键，依据这样的变化特征推知ABS树脂的链节由三部分组成：即由苯乙烯、丁二烯、丙烯腈三种不同单体共聚而生，锦纶是由内酰胺单体聚合而成。
耐纶是一种重要的合成纤维，用它可制取具有光泽、耐拉和耐化学腐蚀的人造丝和人造毛，下面是高聚物耐纶分子的一部分： (1)合成耐纶的单体有________种。(2)具有碱性的单体的结构简式为________。(3)合成耐纶的反应称为________反应。
【解析】 本题考查的是有机高分子化合物知识的综合应用。(1)将—CONH—键断裂，复原为羧基和氨基，该高聚物应是H2N—(CH2)6—NH2和HOOC—(CH2)4—COOH两种单体缩聚的产物。(2)两种单体中，HOOC—(CH2)4—COOH属于二元酸，具有酸性，而H2N—(CH2)6—NH2分子中含有氨基，具有碱性。
(3)合成耐纶所发生的反应是—NH2和—COOH之间脱去H2O分子，以—CONH—键形成长链大分子的缩聚过程。【答案】 (1)2 (2)H2N—(CH2)6—NH2 (3)缩聚
1．概述合成橡胶主要是以石油为原料，采用高分子合成技术制造出来的。一般分成两类：通用型合成橡胶和特种型合成橡胶。
(1)通用型合成橡胶主要有丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。(2)特种型合成橡胶是为了适应某些特殊需要而制得的。在航空、航天、造船、化工、机械等部门，对橡胶有着诸如耐高温、低温、耐油、耐真空、耐辐射等要求。
【例4】 新型的合成弹性材料“丁苯吡橡胶”的结构简式如下：它是由三种单体________、________和________经过________反应而制得的。
【解析】 首先由高分子链中的主链结构简式分析，是由不饱和的单体发生加成聚合反应而形成的产物，然后再将高分子链节即结构单元断开成三段：
一、高分子化合物的结构与性质
二、合成纤维与人造纤维的区别人造纤维：用含纤维素的原料(如木材、草类等)经化学加工和纺织而制成的纤维。原料本身含有纤维。合成纤维：利用石油、天然气、煤和农副产品为原料制单体，再经聚合反应而制成的纤维。原料本身不含纤维。
【例5】 现有下列高分子化合物，请从下列各项中选择出最恰当的选项，将代号填入下表。(1)高分子结构示意图：
(2)高分子材料的主要性质特点：A．具有热塑性B．可溶于有机溶剂C．不溶于有机溶剂D．具有确定的熔点(3)主要应用：(a)用于制备塑料薄膜(b)用于制备光学仪器(c)用于制胶车辆轮胎
【解析】 (1)硫化橡胶为体型结构；聚乙烯是线型结构，无支链；有机玻璃也是线型结构，但有支链。(2)线型结构的高分子具有热塑性，可溶于有机溶剂；体型结构的高分子不具有热塑性(有的有热固性)，不溶于有机溶剂。高分子材料，不论线型结构，还是体型结构，都是混合物，没有固定的熔沸点。(3)硫化橡胶常用于车辆轮胎；聚乙烯可制备塑料薄膜；有机玻璃可制造光学仪器。
(1)天然橡胶能溶于汽油的根本原因是________________________，天然橡胶加入适当的硫进行硫化后，其结构由________变成________，因而硫化橡胶________(选填“能”或“不能”)溶于汽油。(2)天然橡胶的单体是一种无色液体，将该无色液体加入溴水中，溴水________(填“能”或“不能”)褪色。
【解析】 (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，能溶于汽油等有机溶剂。天然橡胶硫化后，引入的硫原子可通过形成共价键，使高分子链发生交联，形成网状结构，故硫化橡胶不能溶于汽油。(2)天然橡胶的单体中含有两个碳碳双键，能发生加成反应，使溴水褪色。【答案】 (1)天然橡胶是线型结构 线型结构 网状结构(或体型结构) 不能(2)能
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