应用广泛的高分子材料

第二节 应用广泛的高分子材料一、高分子化合物的分类 1．按来源分⎩⎪⎨⎪⎧天然高分子，如：淀粉、纤维素、蛋白质等合成高分子，如：聚乙稀、有机玻璃等 2．按结构分⎩⎪⎨⎪⎧线型高分子体型高分子3．按性质分⎩⎪⎨⎪⎧热塑性高分子热固性高分子4．按用途分⎩⎪⎨⎪⎧塑料合成纤维合成橡胶涂料黏合剂……二、有机高分子化合物结构与性质的关系有哪些？常见的有机高分子化学反应的特点有哪些？1．高分子化学反应的特点 (1)与结构的关系结构决定性质，高分子的化学反应主要取决于结构特点、官能团与基团之间的影响。

如碳碳双键易氧化和加成，酯基易水解、醇解，羧基易发生酯化、取代等反应。

(2)常见的有机高分子化学反应①降解在一定条件下，高分子材料解聚为小分子。

如有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)热解为甲基丙烯酸甲酯；聚苯乙烯用氧化钡处理，能分解为苯乙烯；生物降解塑料；化学降解塑料；光降解塑料等。

②橡胶硫化天然橡胶()，经硫化，破坏了碳碳双键，形成单硫键(—S—)或双硫键(—S—S—)，线型变为体型结构。

③催化裂化塑料催化裂化得柴油、煤油、汽油及可燃气体等。

线型高分子体型(网状)高分子结构分子中的原子以共价键相互连结，构成一条很长的卷曲状态的“链”分子链与分子链之间还有许多共价键交联起来，形成三维空间的网状结构溶解性能缓慢溶解于适当溶剂很难溶解，但往往有一定程度的胀大性能具有热塑性，无固定熔点具有热固性，受热不熔化特性强度大、可拉丝、吹薄膜、绝缘性好强度大、绝缘性好，有可塑性常见物质聚乙烯、聚氯乙烯、天然橡胶酚醛树脂、硫化橡胶特别提醒高分子化学反应，同其他反应一样，运用物质的结构决定性质的规律，首先分析其具有的官能团，并考虑官能团与基团的影响，分析比较结构变化及位置等，并加以应用。

类型1 白色污染与环境保护例1科技文献中经常出现下列词汇，其中与相关物质的颜色并无联系．．．的是()A．赤色海潮B．绿色食品C．白色污染D．棕色烟气答案 B解析赤色海潮是海潮中存在着大量的藻类物质，形成暗红色的色带；绿色食品是指在生产食品所用的原料生产过程中不使用农药、化肥及在环境污染程度小的地域生产的食品；白色污染是指废弃塑料制品的污染，常见的有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等，产品通常呈白色或无色；棕色烟气是指炼钢厂的废气，其中含有Fe2O3和CO，因Fe2O3是红色而呈现棕色。

高分子材料形成的环境污染越来越受到社会的关注，由于这些物品难以分解，在土壤里经久不烂，若焚烧会严重污染环境，因此要加强研究易分解的新型塑料，目前治理“白色污染”主要应从减少使用和加强回收开始。

类型2 有机高分子的结构与性质例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，其结构为。

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。

答案(1)天然橡胶是线型结构线型结构网状结构不能(2)能解析(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，能溶解于适当的溶剂。

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，故硫化橡胶不能溶解于汽油。

(2)天然橡胶的单体中含有两个碳碳双键能加成Br2，使溴水褪色。

类型3 有机高分子材料的合成例3 卤代烃是有机物合成的魔术师，卤代烃中卤素原子很易与活泼金属阳离子结合，发生取代反应，如R —X ＋NaCN ――→乙醇R —CN ＋NaX ；R —X ＋2Na ＋X —R ′――→乙醇溶液R —R ′＋2NaX 。

G 是能导电的聚合物。

根据下列各物质的转化关系回答：(1)A的分子式为__________，E的结构简式为________________________________________________________________________。

(2)写出B―→D的化学方程式：_____________________________________________。

(3)写出C2H3Cl―→C的化学方程式：_________________________________________。

(4)写出A―→G的化学方程式：______________________________________________。

答案(1)C2H2(2)nCH2===CH—CN―→(3)2CH2===CHCl＋2Na―→CH2===CH—CH===CH2＋2NaCl(4)解析本题要从题给信息入手，通过有机反应的特点，反应物和生成物在分子组成上的差异来推测未知物的结构。

分析本题，首先对题中所给条件进行分析，本题突破口是C2H3Cl 能发生加聚反应，结构中一定含有碳碳双键，结构简式为CH2===CHCl，则A为乙炔，G为乙炔的加聚产物：，能导电；C2H3Cl发生加聚反应：；利用所给信息C2H3Cl生成B，转化为D，D是一种合成纤维，B为乙醇CH2===CHCN，即CH2===CHCl＋NaCN――→CH2===CH—CN＋NaCl，nCH2===CH—CN―→；C2H3Cl生成C，又转化为F，F为一种合成橡胶：2CH2===CHCl＋2Na―→CH2===CH—CH===CH2＋2NaCl，nCH2===CH—CH===CH2―→。

为什么用碱催化生成的酚醛树脂能形成网状结构？你能画出酚醛树脂的部分网状结构吗？点拨在碱性条件下，甲醛过量时，苯酚与甲醛的反应不仅可以发生在邻位，而且还可以发生在对位，得到网状结构的酚醛树脂(米黄色)。

尿素是蛋白质的代谢产物，随人尿排出体外。

尿素氮原子上的氢原子可以像苯环上的氢原子那样与甲醛发生加成反应，并可缩聚成线型和网状结构的脲醛树脂。

脲醛树脂可做木材等的黏合剂、制作食品器具(俗称电玉)。

你能写出脲甲醛树脂的线型和网状结构式吗？点拨脲醛树脂的线型结构：脲醛树脂的网状结构：1．8×102～×103；×102～×103；×102～×102；×103～×103；×103～×103；×103～×103。

根据这些数据可看出橡胶的聚合度相对较大，其次为合成纤维，塑料的最小。

点拨加聚产物的聚合度n求算，是用聚合物相对分子除以单体或链节的相对质量。

2．C；因为聚乙烯醇纤维含有亲水性羟基基团。

3．a d点拨凡链节中只有碳原子并存在的高聚物，其规律是“见双键，四个碳；无双键，两个碳”划线断开，然后将半键闭合，即将单双键互换。

4．B点拨这是一道典型的联系生活的考题。

根据日常生活经验，可以判断出皮鞋胶底的强度最大，弹性最差。

5．点拨信息给予题是高考有机化学常见题型，解此类题一定要先学习信息，然后再解题。

1．焚烧下列物质，严重污染大气的是()A．聚氯乙烯B．聚乙烯C．聚丙烯D．有机玻璃答案 A解析物质的燃烧产物，取决于构成该物质的元素成分，只有正确分析出构成物质的元素，才能正确作答。

聚乙烯、聚丙烯只含有碳、氢两种元素，有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)含有碳、氢、氧三种元素，它们完全燃烧时只产生CO2和H2O，而聚氯乙烯却含有氯、碳、氢三种元素，完全燃烧时除产生CO2和H2O外，还有含氯的有毒物质。

2．在下列塑料制品中，可选择作为食品包装的是()A．聚氯乙烯B．聚乙烯、聚丙烯C．聚苯乙烯D．聚四氟乙烯答案 B3．下列几种橡胶中，最不稳定、长期见光与空气作用就会逐渐被氧化而变硬变脆的是()A．天然橡胶()B．硅橡胶()C．聚硫橡胶()D．硫化橡胶(天然橡胶中加硫磺，使断裂，使其由线型结构变成体型结构)答案 A4．下列有机物中属于天然高分子材料的是()A．棉花B．塑料C．尼龙D．羊毛答案AD5．酚醛树脂可用苯酚和甲醛反应制得。

实验室制备酚醛树脂时，在酸性条件下，苯酚过量制得的酚醛树脂若不易取出时，则可趁热时加入一些乙醇来取出树脂；在碱性条件下，苯酚过量时，若酚醛树脂不易取出，用加热或加溶剂的方法都很难将树脂取出。

在上述两种情况下，下列有关叙述正确的是()A．酸性条件制得的是线型酚醛树脂，碱性条件制得的是网状结构酚醛树脂B．酸性条件制得的是体型酚醛树脂，碱性条件制得的是线型酚醛树脂C．两种条件下制得的都是线型酚醛树脂D．两种条件下制得的都是网状结构酚醛树脂答案 A解析线型结构的有机高分子能溶解在适当溶剂里，在酸性条件下，制得的酚醛树脂能溶在酒精里，说明是线型的；体型结构的有机高分子不易溶解，只是有一定程度的胀大，故碱性条件下，得到的是体型的。

6．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，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，能发生加成反应答案 B7．背景材料：①2004年夏季，特氟隆不粘锅事件引起公众关注②2004年冬季，诺贝尔化学奖授予研究蛋白质的科学家③2005年初春，广东大部分地区进行了人工降雨④2005年春末，某高速公路发生液氯运输车翻倒泄漏事故。

下列相应说法正确的是()A．特氟隆(聚四氟乙烯)的单体是氟利昂B．蛋白质是由氨基酸形成的不可降解的高分子化合物，其水溶液有丁达尔现象C．AgI和干冰都可用于人工降雨D．附近人员应迅速远离液氯泄漏地点，并逆风往安全区域疏散答案CD解析本题通过“不粘锅事件”等社会热点问题综合考查了单体与高聚物的关系，蛋白质的性质，AgI、干冰降雨，液氯泄漏后的逃生方法等知识，意在考查考生对社会热点问题的关心及重视程度，注重考查考生灵活运用所学知识解决实际问题的能力。

氟利昂是饱和氟化烃，不可能是特氟隆的单体，A错；蛋白质能水解，可降解，B错；AgI和干冰可用于人工降雨；液氯有毒。

故选CD。

8．(1)有机玻璃是线型高分子，具有________(填“热塑”或“热固”)性，按系统命名法，其名称是聚甲基丙烯酸甲酯，它的结构简式为__________，链节是__________，它是__________(填“缩聚”或“加聚”)产物。

(2)下面分别是三种高分子材料：①聚乙烯，②有机玻璃，③硫化橡胶。

它们的微观结构示意图为：则A是__________，B是__________，C是______________________________。