高中化学选修5全书第五章 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.高分子材料概述

(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.塑料的成分及分类

(1)成分

塑料的主要成分是合成高分子化合物,即合成树脂。

(2)分类

3.常见的塑料

(1)聚乙烯

高压聚乙烯低压聚乙烯

合成条件高温、高压,引发剂低压,催化剂

高分子链较短较长

相对分子质量较低较高

密度较低较高

(2)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：

③在酸催化下的化学方程式为

；

。

高分子化合物的结构与性质

线型高分子体型高分子

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

例

1下列关于高分子化合物的组成、结构、性质的说法错误的是()

①高分子化合物的相对分子质量都很大

②纯净的淀粉属于纯净物

③有机高分子的结构分为线型结构、支链型结构和体型结构

④线型高分子具有热固型

⑤高分子材料一般不易燃烧

A.④⑤

B.①③

C.②⑤

D.②④⑤

答案 D

解析淀粉是高分子化合物,属于混合物；线型高分子化合物的链与链之间未形成化学键,仅以

分子间作用力相结合,故受热易熔化,具有热塑性；有机高分子化合物一般易燃烧。

【考点】高分子化合物的组成、结构和性质

【题点】高分子化合物的结构和特点

例

2生物降解塑料能在微生物的作用下降解成二氧化碳和水,从而消除废弃塑料对环境的污染。PHB塑料就属于这种塑料,其结构简式为

下列有关PHB的说法中正确的是()

A.PHB是一种聚酯,有固定的熔点

B.PHB的降解过程不需要氧气参加反应

C.合成PHB的单体是CH3CH2CH(OH)COOH

D.通过加聚反应可以制得PHB

答案 C

解析 是高分子化合物,属于混合物,没有固定的熔点；PHB 是聚酯

类高分子化合物,通过缩聚反应制得；其降解过程是先水解生成2-羟基丁酸,然后被氧化为CO 2和H 2O 。 【考点】塑料

【题点】塑料的制备及单体的推断 二、合成纤维 合成橡胶 1.合成纤维 (1)纤维的分类

纤维⎩

⎪⎨⎪⎧

天然纤维：如棉花、羊毛、蚕丝和麻等

化学纤维⎩⎪⎨⎪⎧ 人造纤维：将木材等天然纤维经化学加工

处理所得的纤维。如黏胶纤维

合成纤维：以煤、石油、天然气和农副产品 为原料加工制得单体，然后经过聚合反 应制得的纤维。如“六大纶”

(2)常见的合成纤维 ①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。

②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：

催化剂

。

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)常见的橡胶

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。化学方程式为n CH2

1===CH

2

—CH

3

===CH2

4

――→

催化剂

。

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。

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。

例

3下列说法正确的是()

A.利用石油作原料制得的纤维是人造纤维

B.天然纤维是不能再被加工处理的

C.合成纤维、人造纤维和天然纤维统称化学纤维

D.煤和农副产品也可经过处理制得合成纤维

答案 D

解析棉花、羊毛、木材和草类的纤维都是天然纤维；天然纤维经过人工处理形成人造纤维；以石油、天然气、煤和农副产品作原料制成单体，经聚合反应制成的是合成纤维，合成纤维和人造纤维统称化学纤维。故只有D正确。

【考点】纤维

【题点】纤维的分类和制备

例