第五章 第二节

第二节应用广泛的高分子材料

[学习目标定位] 1.知道高分子化合物的结构特点和基本性质，知道高聚物的结构与性质的关系。2.知道塑料、合成纤维、合成橡胶的性质和用途。

一塑料

1．(1)按合成材料的用途和性能可分为三大类：合成高分子材料、功能高分子材料和复合材料。

(2)应用广泛的“三大合成材料”是指塑料、合成纤维和合成橡胶。

2．塑料的主要成分是合成高分子化合物，即合成树脂。有些塑料受热后可以熔化(如聚乙烯)，这种塑料叫热塑性塑料；有些塑料受热后不能熔化(如酚醛树脂)，这种塑料叫热固性塑料。3．聚乙烯

4.酚醛树脂

(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：

如在酸催化下的反应方程式为

；

。

[归纳总结]

高分子化合物的结构与性质

1．下列说法不正确的是()

A．高分子化合物材料一般都没有固定的熔点

B．相对分子质量大的高分子一般具有热塑性，相对分子质量小的高分子一般具有热固性C．高聚物的聚合度一般是不确定的

D．高分子化合物的溶解一般比较缓慢

答案 B

解析

二合成纤维、合成橡胶

1．合成纤维

(1)纤维分为天然纤维和化学纤维，化学纤维又分为人造纤维和合成纤维。棉花、羊毛、蚕丝和麻等是天然纤维；用木材等为原料，经化学加工处理的是人造纤维；用石油、天然气、煤和农副产品作原料加工制得单体，经聚合反应制得的是合成纤维。

(2)合成纤维的“六大纶”是指涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶和氯纶，其中被称作“人造棉花”的是维纶。

(3)涤纶是聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的商品名。写出生成涤纶的化学方程式：

。

2．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、耐油、耐高温或耐低温等性能。

(3)①顺丁橡胶是以1,3-丁二烯为原料，在催化剂作用下，

通过加聚反应，得到以顺式结构为

主的聚1,3-丁二烯。反应方程式为

]。

②天然橡胶是异戊二烯的顺式聚合物，写出异戊二烯和天然橡胶的结构简式：

和]。,[归纳总结],有机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，高分子材料降解为小分子。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。常见的高分子降解方法有：生物降解、化学降解、光降解等。,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—)，线型结构变为体型(网状)结构。③催化裂化：塑料催化裂化得到柴油、煤油、汽油及可燃气体等。

[活学活用]

2.橡胶树是热带植物，在我国海南已大面积种植。从橡胶树的胶乳中可提取天然橡胶，天然

橡胶的成分是顺式聚异戊二烯，其结构简式为。

试回答下列问题：

(1)天然橡胶能溶于汽油的根本原因是因为__________，天然橡胶加入适量的硫进行硫化后，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，溴水________(填“能”或“不能”)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

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，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，能发生加成反应，使溴水褪色。

解题反思(1)绝大多数橡胶的结构中有碳碳双键或还原性物质(如硫)，故橡胶有较强的还原性。因此，在实验室中，盛放强氧化剂的试剂瓶不能用橡胶塞。

(2)未经硫化的橡胶容易磨损，易溶于汽油、四氯化碳等有机溶剂，分子内有双键易发生加成反应，容易老化。硫化后，高分子链之间经交联而变成网状结构，结构稳定，不溶于有机溶剂，不易氧化，不易老化。

当堂检测

1．下列有机物中不属于天然高分子材料的是()

A．棉花B．淀粉

C．尼龙D．羊毛

答案 C

解析高分子材料按其来源分为天然高分子材料和合成高分子材料。显然棉花、淀粉和羊毛是天然的，而尼龙是人工合成的，属于合成材料。

2．关于塑料的下列说法中，不正确的是()

A．在日常生活中用于包装食品的塑料通常是聚乙烯

B．有机玻璃是一种透光性好的塑料制品

C．塑料制品容易被微生物分解，所以废弃塑料制品不会对环境造成严重的污染

D．塑料的主要成分是合成树脂，另外还有一些添加剂

答案 C

解析用于食品包装的一般为聚乙烯塑料，A正确；有机玻璃为一种高聚酯，是一种透光性好、质轻、耐酸碱腐蚀、抗霉、易加工的塑料制品，B正确；塑料制品不易分解，易造成白色污染，C错误；在塑料的组成中，除了合成树脂外，还有根据需要加入的某些具有特定用途的加工助剂以改进其性能，D正确。

3．下列说法中不正确的是()

A．合成纤维和人造纤维可统称为化学纤维

B．酚醛树脂是热固性塑料，聚氯乙烯是热塑性塑料

C．锦纶丝接近火焰时先蜷缩，燃烧时有烧焦毛发的气味

D．维纶具有较好的吸湿性，是因为在其分子链上含有羟基的缘故

答案 C

解析化学纤维是合成纤维和人造纤维的统称；聚氯乙烯是线型结构，是热塑性塑料，酚醛树脂若是体型结构，则为热固性塑料；锦纶属于合成材料，灼烧时，不会产生烧焦毛发的气味；因维纶分子链上含有羟基，使其具有较好的吸湿性。

4．维通橡胶是一种耐腐蚀、耐油、耐高温、耐寒性能都特别好的氟橡胶。它的结构简式为

，合成它的单体为()

A．氟乙烯和全氟异丙烯

B．1,1-二氟乙烯和全氟丙烯

C．1-三氟甲基-1,3-丁二烯

D．全氟异戊二烯

答案 B

解析将聚合物按如下所示方法