高中化学-原创2：5.2 应用广泛的高分子材料

问题讨第论23 页
➢ 天然橡胶为何容易老化？实验室盛哪些药品
的试剂瓶的瓶塞不能用橡胶塞？
天然橡胶含有双键，易起加成反应和易被氧化，所以
易老化。KMnO4 溶液、浓HNO3、液溴、汽油、苯 、四氯化碳等不能用橡胶塞。
➢有无办法对橡胶进行改性，使它克服这些缺点？ 用硫化措施使线型结构的双键发生加成反应后变为相 互交联的体型结构。
将橡胶原料与硫磺在一定条件下反应)；橡胶制品硫化
程度越高，强度越大，弹性越差。下列橡胶制品中，
加工时硫化程度较高的是 ( B )
A．橡皮筋
B．汽车外胎
C．普通气球
D．医用乳胶手套
解析：根据题中信息可知，硫化程度较高的橡胶强度大，
弹性差，B中汽车外胎强度最大，弹性最差。
、密度越高
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◆聚氯乙烯（PVC） 单体: CH2=CHCl
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化学稳定性好，耐酸碱腐蚀，使用温度不宜超过60℃，
在低温下会变硬，分为：软质塑料和硬质塑料
应用广泛的高分子材料
◆聚甲基丙烯酸甲酯 （有机玻璃）
单体：
CH2=C-COOCH3 CH3
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应用广泛的高分子材料
导纤维等）
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六大纶：
名称
结构简式
涤纶(的 确良)
锦纶
腈纶(人 造毛)
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单体
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名称
结构简式
维纶
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单体
CH2=CHOH
丙纶
CH2=CH—CH3
氯纶
CH2=CH—Cl
维纶称为“人造棉花”，因其分子链上含有羟基而具有 较好的吸湿性；合成纤维中目前产量占第一位的是涤纶。
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热塑性塑料具有长链状 的线型结构。受热时， 分子间作用力减弱，易 滑动；冷却时，相互引 力增强，会重新硬化
热固性塑料受热时，链与 链间会形成共价键，产生 一些交联，形成体型网状 结构，硬化定型
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结构决定性质——线型和体型高分子比较
线型高分子
体型高分子
1.聚乙烯
高压聚乙烯
合成条件 高压高温引发剂
分子结构类型
支链型
有无支链
有
高分子链长短
相对较短
相对分子质量
相对较小
有机溶剂
溶解
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低压聚乙烯 较低压力催化剂
线型 少有或没有 相对较长 相对较大
溶解
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高压聚乙烯
熔融温度
相对较低
密度
低密度
硬度
分子间作 用力
相对较小 相对较小
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三、合成橡胶
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聚异戊二烯
结构简式：〔CH2-C=CH-CH2〕n
天然橡胶
CH3
结构特点：线性结构、链上含有双键
橡
性质：易起加成反应和易被氧化
胶
丁苯橡胶
通用橡胶 顺丁橡胶
合成橡胶
氯丁橡胶
特种橡胶 硅橡胶：有耐热、耐寒性 聚硫橡胶： 有耐油性
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橡胶产品
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低压聚乙烯 相对较高 高密度 相对较大 相对较大
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问题讨第论10 页
为什么高压聚乙烯比低压聚乙烯的熔点低、密度也低
呢？（P106）
影响高分子化合物熔点、密度的因素： 高分子链越长——相对分子质量越大——分子间的
作用力越大——熔点、密度越高 链与链之间越密——链之间的作用力越大——熔点
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➢天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯，它的单体是什么?
➢ 根据天然橡胶的结构特点，说说它的性质可能有哪些 不足？ CH2=C-CH=CH2
CH3 异戊二烯
〔CH2-C=CH-CH2〕n CH3 聚异戊二烯
易起加成反应和易被氧化称橡胶的老化
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CH2〕n OH ＋(n-1)H2O
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(2)用碱做催化剂
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等物质的量的甲醛与苯酚或过量的甲醛和苯酚反应，
生成羟甲基苯酚，二羟甲基苯酚，三羟甲基苯酚等，
然后加热继续反应，生成网状结构的酚醛树脂。
OH CH2OH
OH HOCH2－ CH2OH
CH2OH 2,4-二羟甲基苯酚
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页
2.酚醛树脂: 用酚类和醛类在酸或碱催化下相互缩合
而形成的高分子化合物。
◆酚醛塑料 单体： 苯酚、甲醛
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问题导第学14 页
（1）用盐酸作催化剂(等物质的量的甲醛和苯酚缩合
成线型结构高分子)
OH
O
OH
H +H-C-H H+
CH2OH （羟甲基苯酚）
OH
OH
nH
CH2OH H+ H〔
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硫化橡胶
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优点: 具有较高的强度 、韧性、良好的弹性和 化学稳定性等
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顺丁橡胶
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nCH2=CH-CH=CH2 1 23 4 1,3-丁二烯
催化剂
C1 H2
C4 H2
C=C
H23 H n
顺式聚1,3-丁二烯
性能：具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温 或耐低温等性能。
CH2OH 2,4,6-三羟甲基苯酚
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酚醛树脂的制取和性质
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分组编号
Ⅰ
Ⅱ
①苯酚+甲醛+浓盐酸 ①苯酚+甲醛+浓氨水
实验步骤
②水浴加热15min ③洗净、烘干
产品外观 米黄色略带粉色固体 加热试验 软化（热塑性）
米黄色固体 不软化（热固性）
酒精溶解
溶解
不溶解
结构特点 线性结构
体型结构
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二、合成纤维 天然纤维
棉花 羊毛 木材
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纤Leabharlann 草类维人造纤维： 利用天然高分子化合物，经过 化 一系列的化学处理和机械加工而制得的纤
学 维。如粘胶纤维等
纤
维 合成纤维：用石油、天然气等不含天然纤
维的物质为原料，经过化学合成和加工制
得的纤维（如：“六大纶”、碳纤维、光
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当堂巩固第 26 页
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 ( C )
A．聚乙烯塑料
B．聚氯乙烯塑料
C．酚醛塑料
D．聚苯乙烯塑料
解析：A、B、D发生的是加聚反应，而C发生的是 缩聚反应。
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当堂巩固第 27 页
2．下列各种高聚物中，具有热固性的是( D )
化学 · 选修5《有机化学基础》
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合成材料概况
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随着人类不断的文明和进步，人对天然材料的利
用已不能满足很多方面的需要，于是就发生了一场材
料的革命——人工合成材料。
第一个完全人工合成的高分子聚合物酚醛树脂于
1910年开始投入生产。
三大“合成材料”的塑料、合成纤维和合成橡胶
结构
有机剂中 性 溶解性
链状结构 溶解
网状结构 不溶解，只溶胀
受热时的 加热软化熔解， 受热不熔化，具
质
变化 具有可塑性
有热固性
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◆ 聚乙烯(PE)产品 单体: CH2=CH2
无毒，化学稳定性好，适合做食品和药物的包装材料
吹塑成型的聚乙烯薄膜
保鲜膜
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热塑性塑料(聚乙烯, 聚氯乙烯, 聚丙烯等)
特性：受热时软化并可熔化成流动的 液体，冷却后变成固体，加热后又熔 化，可反复加工，多次使用
热固性塑料（酚醛塑料）
特性：在制造过程中受热时能变软 塑成一定的形状，但加工成型后就 不会受热熔化
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为什么两种塑料的特性不同呢?
A．有机玻璃
B．聚氯乙烯
C．聚丙烯
D．酚醛塑料
解析：线型高分子具有热塑性，体型高分子具有热 固性。酚醛塑料属于体型结构，具有热固性。
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3．橡胶属于重要的工业原料。它是一种有机高分子
化合物，具有良好的弹性，但强度较差。为了增加某
种橡胶制品的强度，加工时往往需要进行硫化处理(即
已渗透到国民经济的各个部门，成为四化建设不可缺
少的材料。
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高分子化合物的分类
三大合成材料
蛋白质
高 分
天然高分子 化合物
淀粉
纤维素
塑料 合成纤维
子 化
合成高分子材料 合成橡胶
合
黏合剂
物
合成高分子 化合物
功能高分子材料
涂料
复合材料
应用广泛的高分子材料
一、塑料 主要成分: 合成树脂及加工助剂