高分子化合物与材料课件新人教版选修

下角标 要一致。 (2)单体物质的量与缩聚产物结构式的________
(3)由一种单体进行缩聚反应，生成小分子的物质的量为 ________ (n－1) ；由两种单体进行缩聚反应，生成小分子物质的量 为________ (2n－1) 。 如：nHOOC(CH2)5OH
O HO[C(CH2)5O]nH＋(n－1)H2O ____________________________________________。
=
的单体是H2NCH2COOH和H2NCH2CH2COOH。
=
O 单体必为两种，从中间断开，羰基上的加羟基，氧原子上加 —C—O—
(3)凡链节中间(不在链端上)含有( 酯基 )结构的高聚物，其 — C— O—
=
氢原子即得高聚物单体。 如的单体为HOOC—COOH和HOCH2—CH2OH。
关键一点： 由缩聚物推断单体的步骤为： (1)去掉缩聚物结构简式中的方括号与“n”变为小分子。 (2)断开分子中的酰胺键或酯基。 (3)将断开的羰基碳上连接—OH；在氧或氮原子上连 接—H，还原为单体小分子。
=
=
(2)乙酸和乙醇分别是一元酸和一元醇，如果用二元酸和二 元醇发生酯化反应，就会得到连接成链的聚合物(简称聚酯)。
试写出己二酸与乙二醇生成聚酯的方程式：
______________________________________________。
2．缩聚反应方程式书写时应注意的问题 (1)缩聚物结构式要在________ 方括号 外侧写出链节余下的 端基原子或原子团 ______________________________________ 。
是缩聚产物，可依据官能团形成过 程的链逆向推出单体，把失去的小分子物质分拆后加在相应位 置。 失去的小分子为H2O，拆为—H

2014年9月1日星期一 29
功能高分子材料
4 下列不属于新型有机高分子材料的是： （ D ） A．高分子分离膜材料 B．液晶高分子 C．生物高分子材料 D．有机玻璃 5.下列对新型高分子材料说法中,不对的是….( D )
A.高分子分离膜应用于食品工业中,可用于浓缩天然果汁 乳制品加工、酿造业等。 B.复合材料一般是以一种材料作为基体,另一种材料作为 增强剂。 C.导电塑料是用于电子工业的一种新型有机高分子材料 D.合成高分子材料制成的人工器官都受人体的排斥作用, 难以达到生物相容的程度。
28
功能高分子材料
随堂练习 1.下列物质不属于有机高分子化合物的是 ( C ) A.淀粉 B.蛋白质 C.酒精 D.电木 2.下列不属于合成纤维的是 ( B ) A.的确良 B.棉 C.人造棉 D.尼龙 3.有一张照片,一只可爱的小猫站在一块高分子合 成材料上，下面是烈火灼烧，而小猫却若无其事 。这说明此高分子材料一定具有的性质是…( C ) A.良好的导热性 B.良好的绝缘性 C.良好绝热性 D.熔点低
2014年9月1日星期一
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功能高分子材料
高分子分离膜
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功能高分子材料
分离膜具有神奇的魔术师般的本领,从下面的实验中 不难领会.将一瓶含酒精4.5％的普通啤酒用水稀释成两瓶, 然后倒入玻璃容器内,只要将这种溶液通过薄薄的一层分 离膜,就能够在几分钟内提取出酒精浓度达 93％的乙醇. 这种乙醇用一根火柴就能点燃.这个实验中在分离膜的表 面施加了高频电场,促使乙醇溶解、扩散、和水分离,所耗 电能仅为蒸馏法的十分之一.在过去要从液体中分离另一 种液体,只能使用蒸馏法。
20
功能高分子材料
功能高分子材料的应用：

【练一练】
高分子材料发展的主要趋势是高性能化、功能 化、复合化、精细化和智能化，下列材料不属 于功能高分子材料的是（ B ）
A．用于生产光盘等产品的光敏高分子材料 B．用于制造CPU芯片的良好半导体材料单晶硅 C．能用于生产“尿不湿”的高吸水性树脂 D．能导电的材料掺杂聚乙炔
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3.功能高分子材料的用途 功能高分子材料广泛应用于通信、交通、 航空航天、医疗、医药、建筑、印刷、海 水淡化、农林园艺等领域。
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2.高吸水性树脂的用途 高吸水性树脂就可以在干旱地区用于农业、
林业、植树造林时抗旱保水，改良土壤，改造沙 漠。
网状结构
的化合物聚合得到
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三、功能高分子材料的实例
1.高吸水性树脂的获得 获得高吸水性树脂，主要有如下两种方法： （1）对淀粉、纤维素等天然吸水材料进行 改性，在它们的高分子链上再接上含强亲水 性原子团的支链，以提高它们的吸水能力； （2）以带有强吸水性原子团的化合物为单 体，均聚或两种单体共聚得到亲水性高聚物。

例题2-1 分层
6．下列说法正确的是( ) A．高压法聚乙烯的相对分子质量比低压法聚乙烯的大 B．高压法聚乙烯的密度比低压法聚乙烯的大 C．高压法聚乙烯的软化温度比低压法聚乙烯的高 D．高压法聚乙烯呈支链型结构，低压法聚乙烯呈线型 结构
例题2-2 分层
实验室制取少量酚醛树脂的过程如下： 在大试管中加入2.5 g苯酚，加入2.5 mL质量分数为40%的甲醛 溶液，再加入1 mL浓盐酸，加热，等反应不再剧烈进行后，再 加热一会儿，即可看到黏稠的近似固体的酚醛树脂。 回答下列问题： (1)浓盐酸在该实验中的作用是________。 (2)加热的方式是________(填字母)。 A．用酒精灯直接加热 B．沸水浴 C．50～60 ℃水浴 D．用手微热 (3)写出该反应的化学方程式：_______，反应类型_____。 (4)得到的酚醛树脂常显粉红色的原因是___________。
有机玻璃制作的音箱
塑料
热塑性塑料-聚乙烯
比较项目
高压法聚乙烯-LDPE 低压法聚乙烯-HDPE
聚合反应条件
150 MPa～300 MPa，200 0.1 MPa～2 MPa,60～ ℃左右，使用引发剂 100 ℃，使用催化剂
高分子链的结构
含有较多支链
支链较少
密度/ (g·cm－3)
0.91～0.93
功能高分子材料
功能高分子是指除了具有一般高分子的力学性能外，还具有特殊物理、 化学或生物等功能的高分子。一般在高分子链的主链、侧链或交联网络 的内部或表面含有某种功能性基团。
例题2-4
新型有机高分子材料在日常生活、工农业生产和尖端科技 领域中正发挥着越来越重要的作用。下列有关高分子材料 的叙述中不正确的是 ( ) A．在通用高分子材料基础上改进的导电塑料属于新型高分 子材料 B．利用高分子分离膜可以进行海水淡化或污水净化 C．导弹技术中利用复合材料的耐腐蚀性能提高导弹的射程 D．医用高分子材料的发展可以使人类能够制造各种人工器 官

B.CH2==CH—COOH
C.CH3—CH(OH)—COOH D.H2N—CH2—COOH
随堂巩固
3.X是一种性能优异的高分子材料，其结构简式为
，
已被广泛应用于声、热、光的传感等方面，它是由HC≡CH、(CN)2、CH3COOH三种 单体通过适宜的反应形成的。由X的结构简式分析合成过程中发生反应的类型有
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
强度大、绝缘性好、有可塑 特性 强度大、可拉丝、吹薄膜、绝缘性好
性
常见 物质
聚乙烯、聚氯乙烯、天然橡胶
酚醛树脂、硫化橡胶
小结
随堂巩固
1.手术缝合线、人造器官等人体用的功能高分子要求无毒且与人体有较好的相容性。
根据有关化合物的性质及生物学知识可知，下列高分子不宜用作手术缝合线或人造
②合成新的带有强亲水基团的高分子。
如CH2==CH—COONa —一交—定联—条—剂件→
聚丙烯酸钠(网状结构)
学习任务三：高吸水性树脂
3.性能： 不溶于水，也不溶于有机溶剂，与水接触后在很短的 时间内溶胀，可吸收其本身质量的数百倍甚至上千倍 的水，同时保水能力要强，还能耐一定的挤压作用。
《时代周刊》评出20世纪最伟 大的100项发明，其中“尿不 湿”榜上有名
器官材料的是 A.聚乳酸
B.聚氨酯
C
C.氯纶
D.聚乙烯醇
随堂巩固
2.用高分子塑料骨钉取代钛合金骨钉是医学上的一项新技术，这种塑料骨钉不仅具
有相当的强度，而且可在人体内水解，使骨科病人免遭拔钉的痛苦。合成这种塑料
骨钉的原料能与强碱溶液反应，也能在浓硫酸条件下形成环酯。则合成这种塑料骨

刷基础
2.下列有关线型高分子和体型高分子的说法错误的是( D )
A．线型高分子是由许多链节相互连接成链状，通常不具有或很少具有支链，而体型高分 子则是长链跟长链之间产生交联 B．线型高分子通常具有热塑性，而体型高分子通常具有热固性 C．线型高分子可在适当溶剂中溶解，而体型高分子通常很难溶解在任何溶剂中 D．体型高分子化合物的相对分子质量一定比线型高分子化合物的相对分子质量大
解析
线型结构的聚乙烯加热可熔融，是热塑性材料，A项正确；用氨水催化生成的酚醛树脂为网 状结构，一般不被任何溶剂溶解，B项正确；加入交联剂会生成具有网状结构的树脂，可提 高其性能，C项正确；合成洗涤剂不属于三大合成材料，三大合成材料还包括合成橡胶，D 项错误。
第二节 应用广泛的高分子材料
刷基础
13．关于下列三种常见高分子材料的说法正确的是( C )
解析 尼龙－66是HOOC(CH2)4COOH和H2N(CH2)6NH2通过成肽反应缩聚而成的高分子化合物， 分子中含有肽键，在一定条件下可以发生水解，故C错误。
第二节 应用广泛的高分子材料
刷基础
8．近年来，由于石油价格不断上涨，以煤为原料制备一些化工产品的前景又被看好。如 图是以烃A为原料生产人造羊毛的合成路线。下列说法正确的是( B )
A．合成人造羊毛的反应属于缩聚反应 B．A生成C的反应属于加成反应 C．A生成D的反应属于取代反应 D．烃A的结构简式为CH2=CH2
解析
第二节 应用广泛的高分子材料
刷基础
题型3 合成橡胶
9．[河北秦皇岛一中2018高二月考]橡胶是一种重要的战略物资，一般分为天然橡胶和合成
橡胶两类。丁苯橡胶是合成橡胶的一种，其结构简式为
解析
A项，酚醛树脂是苯酚和甲醛缩聚得到的有机高分子化合物，不符合题意；B项，二氧化硅 是无机化合物，不是有机高分子化合物，符合题意；C项，聚酯纤维是有机二元酸和二元醇 缩聚得到的有机高分子化合物，不符合题意；D项，聚丙烯酸钠是丙烯酸用氢氧化钠中和后 聚合得到的有机高分子化合物，不符合题意。

。
②B与C反应的化学方程式是
。
-19-
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考点
随堂检测
知识网络整合构建 考考点点突突破破深深化化提提升升
(4)D的结构简式是
,生成N的反应类
型是
。
(5)F是相对分子质量比B大14的同系物,F有多种同分异构体,符合
下列条件的F的同分异构体有
种。
①属于芳香族化合物
②遇FeCl3溶液显紫色,且能发生水解反应 ③苯环上有两个取代基
环状化合物 H 的结构简式
;
(3)I 为 HOOC(CH2)4COOH; (4)G 为乙醇,所含官能团是羟基;M 的结构简式是
;
-30-
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考点
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(5)M 与 C 反应生成 V 的化学方程式为: +nHOCH2CH2OH
+(2n-1)CH3CH2OH;
(
之一,合成路线如下:
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)是人造棉的主要成分
-26-
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考点
随堂检测
已知:
Ⅰ.
Ⅱ.R1COOR2+R3OH
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2R1COOH R1COOR3+R2OH
Ⅲ.RCOOR1+R2CH2COOR3 (R、R1、R2、R3 表示烃基)
(写一种)。
-28-
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考点
随堂检测
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解析A为乙烯,与溴发生加成反应生成的B为BrCH2CH2Br;B在氢氧 化钠水溶液、加热条件下发生水解生成的C为HOCH2CH2OH;C被 氧化得到的D为HOOC—COOH;D与乙醇发生酯化反应生成的E为 CH3CH2OOCCOOCH2CH3。结合V的结构简式,M与乙二醇反应得 到V,M为

(1)合成化合物 A 的三种物质是 HCN、____________________、
___C_H_3_C_H__2_O_H_________(用结构简式表示)。 (2)写出 A 发生固化的反应方程式：_________________。
技能素养 提升点 材料的分类 [例] 下列材料中属于功能高分子材料的是( ) ①有机玻璃 ②合成橡胶 ③高分子分离膜 ④生物高分子 材料 ⑤隐身材料 ⑥液晶高分子材料 ⑦光敏高分子材料 ⑧智能高分子材料 A．①③④⑥⑧ B．②④⑥⑦⑧ C．③④⑤⑥⑦⑧ D．①②③④⑤⑥⑦⑧
解析：以强亲水性原子团作支链，同时与交联剂反应生成具有 网状结构的聚合物才有强吸水性。
答案：D
3．下列材料属于复合材料的是( ) ①合金 ②玻璃钢 ③隔热陶瓷瓦 ④耐高温结构陶瓷 A．①② B．②③ C．③④ D．②④
解析：合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合 而成的具有金属特性的物质，属于金属材料；耐高温结构陶瓷多是 单一材料，属于无机非金属材料；玻璃钢为玻璃纤维和合成树脂形 成的复合材料；隔热陶瓷瓦为纤维(如碳纤维)和陶瓷形成的复合材 料。
A．1 种 加聚反应 B．2 种 缩聚反应 C．3 种 加聚反应 D．3 种 缩聚反应 答案：D
3．婴儿用的一次性纸尿布中有一层能吸水保水的物质。下列 物质中有可能被采用的是( )
解析：该物质必须有亲水性基团，而—OH 是亲水性基团，故 选 B。
答案：B
4．下列材料属于复合材料的是( ) A．聚丙烯 B．铝合金 C．黏合剂 D．玻璃钢
形成性自评 1．下列材料中，属于功能高分子材料的是( ) ①高分子膜 ②生物高分子 ③导电高分子 ④离子交换树 脂 ⑤医用高分子 ⑥高吸水性树脂 ⑦液晶高分子 A．①③⑤⑥ B．②④⑤⑥ C．②③④⑤ D．全部 答案：D

05
加工成型技术探讨
塑料成型加工方法
注射成型
将塑料颗粒加热熔融后，通过注射机注入模 具中，冷却后得到所需塑料制品。
挤出成型
将塑料颗粒加热熔融后，通过挤出机挤出成 一定截面的连续型材，再经冷却定型得到制 品。
吹塑成型
将塑料颗粒加热熔融后，通过吹塑机吹入模 具中，并吹入压缩空气使塑料紧贴模具内壁 ，冷却后得到中空制品。
应用领域与前景
应用领域
高分子材料广泛应用于包装、建筑、交通运输、农业、医疗、电子电器等领域 。
前景
随着科技的进步和环保意识的提高，高分子材料将向高性能化、功能化、生物 化、智能化等方向发展，同时注重环保和可持续发展。
02
高分子材料结构与性能
链状结构特点及性能
链状结构是高分子材料中最基本的结构形式 ，由长链分子组成，分子间以共价键相连。
建筑领域应用及案例分析
建筑结构材料
高分子材料可用于建筑结构材料，如聚氯乙烯（ PVC）门窗、塑料管道等。
防水材料
高分子防水材料如聚乙烯丙纶防水卷材，具有优 异的防水性能和耐候性。
案例分析
某大型商业建筑采用聚氯乙烯门窗和塑料管道， 降低了建筑成本，提高了建筑质量和美观度。
汽车领域应用及案例分析
汽车内饰
热学性质：热稳定性、导热性等
热稳定性
高分子材料的热稳定性因材料类型而异。一些高分子材料可 以在高温下保持其性能稳定，而另一些则可能在较低的温度 下发生变形或降解。了解高分子材料的热稳定性对于选择适 当的加工条件和使用环境至关重要。
导热性
大多数高分子材料是热的不良导体，这意味着它们具有较低 的导热性。这使得高分子材料在需要隔热或保温的应用中具 有优势，如保温材料和隔热窗户。

1：2 加成
+(n-1) H2O
nH2NCONH2 + 2nHCHO
三.通用高分子材料——合成纤维
1. 纤维的分类
天然纤维
化学纤维
棉花 羊毛蚕丝 麻
合成纤维
涤纶
锦纶
腈纶
丙纶
维纶
氯纶
六大纶
以各种单体为原料经聚合反应制成
强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、质轻保暖；但透气性、吸湿性较差。
再生纤维
(2)热固性塑料：不能加热熔融，只能一次成型 (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 )。如用具有不同结构的酚醛树脂等制成的塑料。
线型结构，链状结构
网状结构，体型结构
物质的结构决定其性质的原则同样适用于高分子。
思考：同样的聚乙烯原料，为什么合成的塑料性能不同？
应用
性能
结构
结构特点
性质特点
线型
没有支链的长链分子，且大多数呈卷曲状
受热后熔化，冷却后固化，具有热塑性
可反复加工，多次使用,能溶解在适当的有机溶剂里
支链型
主链上有长支链和短支链，分子排列松散，分子间作用力弱
柔软度和溶解度较线型高分子的大，密度、强度和软化温度低于线型高分子
网状
线型或支链型高分子以化学键交联，形成网状结构
二.通用高分子材料——塑料
1.塑料的成分
主要成分是合成树脂例如：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂、脲醛树脂辅助成分是各种加工助剂
增塑剂：提高柔韧性热稳定剂：提高耐热性着色剂：赋予塑料各种颜色
2.塑料的分类
(1)热塑性塑料：可以反复加热熔融加工 (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)。如聚乙烯、聚氯乙烯等制成的塑料。