2016新课标创新人教化学选修5 第二节 应用广泛的高分子材料

1．了解高分子化合物的结构特点和基本性质，体会聚合物的结构与性质之间的关系。

2．了解塑料、合成纤维、合成橡胶的性能和用途。

3．进一步熟练掌握高分子单体与高分子化合物之间的互推技能以及加聚、缩聚反应方程式的书写。

一、合成材料的分类1．合成材料的种类很多，按用途和性能可分为合成高分子材料、功能高分子材料和复合材料。

2．三大合成材料：塑料、合成纤维、合成橡胶。

二、塑料1．塑料的分类：根据塑料加热时的表现可把塑料分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。

2．常见合成塑料(1)聚乙烯：(2)酚醛树脂是用酚类和醛类在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子化合物。

三、合成纤维1．纤维的分类纤维天然纤维化学纤维人造纤维合成纤维2．六大纶：涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶、氯纶。

目前产量占第一位的是涤纶。

生成涤纶的化学方程式：四、合成橡胶合成橡胶的种类很多，现在已经有丁苯橡胶、顺丁橡胶、合成天然橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶等品种。

产量占第一位的是丁苯橡胶，次之的是顺丁橡胶。

[新知探究]一、高分子材料的分类1．合成高分子材料(1)按骨架结构分类：①线型高分子；②支链型高分子；③体型高分子。

(2)按受热时的行为分类：①热塑性高分子；②热固性高分子。

(3)按性能和用途分类：①合成高分子材料：a.塑料；b.合成橡胶；c.合成纤维；d.黏合剂；e.高分子涂料。

②功能高分子材料：a.高分子分离膜；b.高吸水性树脂；c.导电高分子；d.医用高分子；e.液晶高分子。

③复合材料。

2．三大合成高分子材料(1)塑料(2)合成橡胶(3)合成纤维二、塑料1．塑料的成分塑料的主要成分是合成高分子化合物，即合成树脂，同时加入增塑剂、着色剂等。

2．塑料的分类按塑料受热时的特征分类：塑料⎩⎪⎨⎪⎧热塑性：可反复加热熔融加工，多次使用（线型结构）热固性：不能加热熔融只能一次成型（体型结构）3．两种常见的塑料 (1)聚乙烯(2)①含义：是用酚类(如苯酚)和醛类(如甲醛)在酸或碱的催化作用下相互缩合而生成的高分子化合物。

②制备和结构：苯酚甲醛缩合反应――→△酸线型高分子――→△碱体型（网状）高分子 在酸的催化下制取酚醛树脂的反应的化学方程式为：。

[名师点拨]高分子化合物的结构与性质结分子链与分子链之间有许多1．下列有关塑料的说法中不正确的是( ) A ．塑料的主要成分是合成树脂 B ．热塑性塑料可以反复加工，多次使用 C ．酚醛树脂可制热固性塑料 D ．通用塑料可以在任何领域中通用解析：选D 塑料的主要成分是合成树脂，为了适应工农业生产和生活的各种要求，通常在高分子材料中掺入各种加工助剂来改善其性能，A 项正确。

塑料根据其受热特征可分为热塑性塑料和热固性塑料，酚醛树脂就是热固性塑料，B 、C 项正确。

通用塑料指价格低、产量大、用途广泛的塑料，在日常生活中通用性强，但在许多领域需用特殊塑料，D 项错误。

[新知探究]一、合成纤维 1．纤维的分类纤维⎩⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎧天然纤维：如羊毛、棉花、蚕丝、麻等化学纤维⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧人造纤维⎩⎪⎨⎪⎧原料⎩⎪⎨⎪⎧本身含有纤维素如芦苇、甘蔗渣、短棉、木材等举例：如人造丝、人造棉等合成纤维⎩⎪⎨⎪⎧原料⎩⎪⎨⎪⎧本身不是纤维素利用石油、天然气、煤和农副产品作原料加工制得的单体举例：如“六大纶”等[问题讨论]合成纤维和人造纤维都是人工合成的高分子化合物吗？提示：天然植物纤维经化学加工所得的纤维为人造纤维，但它并非真正是“人造”的，只是将天然纤维加工改造，故又称为“再生纤维”，人造纤维不是合成高分子化合物。

2．六大纶(1)维纶被称为“人造棉花”，因其分子链上含有羟基而具有较好的吸湿性。

(2)合成纤维中目前产量占第一位的是聚酯纤维——涤纶。

二、合成橡胶 1．橡胶的分类橡胶⎩⎪⎨⎪⎧天然橡胶合成橡胶⎩⎪⎨⎪⎧通用橡胶⎩⎪⎨⎪⎧丁苯橡胶顺丁橡胶氯丁橡胶特种橡胶⎩⎪⎨⎪⎧聚硫橡胶：有耐油性硅橡胶：有耐热、耐寒性 2．合成橡胶(1)原料：以石油、天然气为原料，以二烯烃和烯烃等为单体，聚合而成。

(2)性能：具有高弹性、绝缘性、气密性以及耐油、耐高温或耐低温等性能。

[对点演练]2．橡胶树是热带植物，在我国海南已有大面积种植。

从橡胶树的胶乳中可提取天然橡胶，天然橡胶的成分是聚异戊二烯，结构简式为。

试回答下列问题：(1)天然橡胶能溶于汽油的根本原因是______________， 天然橡胶中加入适当硫进行硫化后，其结构由______________变成________________，因而硫化橡胶________(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，________(填“能”或“不能”)使溴水褪色。

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，从而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，能与溴水中的溴发生加成反应，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 不能 (2)能1．下列物质中，不属于合成材料的是()A．塑料B．人造纤维C．合成橡胶D．黏合剂解析：选B合成材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶、涂料、黏合剂等。

人造纤维不属于合成材料。

2．人造纤维与合成纤维的区别在于()A．人造纤维的原料是天然纤维，合成纤维的原料是石油、天然气等B．人造纤维的原料是石油、天然气等，合成纤维的原料是天然纤维C．人造纤维的成分是纤维素，合成纤维的成分是不饱和烃或烃的衍生物D．人造纤维的成分是不饱和烃或烃的衍生物，合成纤维的成分是纤维素解析：选A人造纤维与合成纤维的主要区别在于合成它们的原料不同。

3．热固性高分子受热不会熔化，是因为()A．高分子链中存在着化学键和分子间作用力B．存在着较多的分子间作用力C．它的化学键特别牢固D．网状结构中的高分子链已有化学键相互交联解析：选D网状结构的高分子，高分子链间通过化学键产生了交联，加热不会使化学键断裂，因此，这种结构的高分子受热时，不会熔化。

4．天然纤维的吸湿性优于合成纤维，合成纤维中吸湿性较好的是()A．聚酰胺纤维(锦纶)B．聚酯纤维(涤纶)C．聚乙烯醇缩甲醛纤维(维纶)D．聚氯乙烯纤维(氯纶)解析：选C聚乙烯醇缩甲醛纤维(维纶)分子结构中含有吸水性强的基团——羟基，故吸湿性较好。

5．丁腈橡胶 具有优良的耐油、耐高温功能，合成丁腈橡胶的原料是()A．③⑥B．②③C．④⑤D．①③解析：选D确定高聚物的单体，从其结构看，应是加聚产物，应用“断键再接”法易找出单体。

6．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，下面是聚合物耐纶分子中的重复结构单元片段：，请据此回答：(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：耐纶分子中含有肽键，从肽键中N—C 键处断开补加氢原子和羟基即得单体，分别为H2N(CH2)6NH2和HOOC(CH2)4COOH。

答案：(1)2(2)H2N(CH2)6NH2(3)缩聚一、选择题1．航天科学家正在考虑用塑料飞船代替铝制飞船进行太空探索，其依据是()A．塑料是一种高分子化合物，可以通过取代反应大量生产B．塑料生产中加入添加剂可得到性能比铝优良的新型材料C．塑料用途广泛，可从自然界中直接得到D．塑料是有机物，不会和强酸强碱作用解析：选B飞船速度很大，所以其材料要求质轻、耐高温、耐摩擦，因此所用塑料代替品要加入合适的添加剂制成优良的新型材料。

2．[双选]下列说法中正确的是()A．天然纤维就是纤维素B．合成纤维的主要原料是石油、天然气、煤和农副产品C．化学纤维的原料可以是天然纤维D．生产合成纤维的过程中发生的是物理变化解析：选B、C天然纤维不仅包括纤维素，还包括羊毛、蚕丝等；生产合成纤维的主要原料是石油、天然气、煤和农副产品；在生产合成纤维过程中必包含有加聚或缩聚反应，应属化学变化；化学纤维的原料可以是天然纤维，如黏胶纤维就是用木材、草类等天然纤维经化学加工制成的。

3．关于天然橡胶 的下列叙述中，不正确的是() A．天然橡胶是天然高分子化合物B．天然橡胶受空气、日光作用，不会被还原而老化C．天然橡胶能溶于汽油、苯等有机溶剂D．天然橡胶含有双键，能发生加成反应解析：选B天然橡胶 的链节中含有键，受日光、空气作用，会逐渐因氧化而老化。

4．合成材料的应用与发展，极大地方便了我们的生活。

但合成材料废弃物的急剧增加却引发了“白色污染”问题。

下列有利于“白色污染”减轻的是()①填埋②焚烧③倾倒入江河湖海之中④加强环保宣传，提高公民意识⑤多回收再利用⑥改进配方及生产工艺，研制易降解的新型塑料⑦不允许生产和使用塑料制品⑧加入特殊物质处理还原为小分子A．①②③B．④⑤⑥⑧C．⑦D．②④⑤解析：选B塑料制品因其优异性能给人们生产、生活带来了方便，不用是行不通的，故C不正确；塑料填埋，不易腐烂，会破坏土壤结构；焚烧塑料会产生二英等剧毒物；倾倒入水中会危及水生生物生存等。

5．[双选]下列说法中，不正确的是()A．通常所说的三大合成材料是指塑料、合成纤维、合成橡胶B．塑料的主要成分是合成树脂，另外还含有一些添加剂C．用木材等经化学加工制成的黏胶纤维属于合成纤维D．合成橡胶的原料是石油和煤解析：选C、D用木材、草料等天然纤维经化学加工制成的黏胶纤维属于人造纤维；利用石油、天然气、煤和农副产品做原料制成单体，再经聚合反应制成的是合成纤维；合成橡胶的原料是石油和天然气。

6．温室效应引起国际的关注，我国也积极应对，采取措施。

中科院首创用CO2合成可降解塑料聚二氧化碳。

下列相关说法合理的是()A．聚二氧化碳塑料是通过加聚反应制得的B．聚二氧化碳塑料与干冰互为同素异形体C．聚二氧化碳塑料的使用也会产生白色污染D．聚二氧化碳塑料与干冰都属于纯净物解析：选A CO2的结构简式为，显然由CO2制得聚二氧化碳塑料是通过加聚反应完成的，聚二氧化碳是高聚物，属于混合物，而干冰是化合物，属于纯净物，而同素异形体是单质。

因聚二氧化碳可降解，所以不会产生白色污染。

7．PHB塑料是一种可在微生物作用下降解的环保型塑料，其结构简式为。

下面有关PHB说法不正确的是()A．PHB是一种聚酯B．PHB的单体是CH3CH2CH(OH)COOHC．PHB的降解产物可能有CO2和H2OD．PHB通过加聚反应制得解析：选D根据其结构可判断PHB为高分子化合物，且因其中的链节一个为氧原子，一个是羰基，所以判断为同种分子间的酯化反应形成的高聚物，因此为缩聚反应(有小分子生成)。