人教版化學(xué)選修5第五章第二節(jié)應(yīng)用廣泛的高分子材料.ppt

1、1.了解高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點和基本性質(zhì)，體會高聚物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系。 2.了解塑料、合成纖維、合成橡膠的性能和用途。 3.進一步熟練掌握高分子單體與高分子之間的互推技能、加聚、縮聚反應(yīng)方程式的書寫,一、塑料,1.高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) (1)高分子化合物的結(jié)構(gòu) 合成高分子化合物的結(jié)構(gòu)大致可分為三類：線型結(jié)構(gòu)、支鏈型結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(也稱體型結(jié)構(gòu),2)高分子化合物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系,2.幾種常見塑料的性能和用途,1)一些塑料制品的使用給我們帶來了“白色污染”，嚴重的影響了人們的生產(chǎn)和生活。目前，治理“白色污染”主要應(yīng)從減少使用和加強回收開始。從長遠來看，可逐步以可降解塑料取代現(xiàn)在普遍使用的

2、塑料，從根本上解決“白色污染”的問題。 (2)降解：在一定條件下，高分子材料解聚為小分子。如有機玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)熱解為甲基丙烯酸甲酯；聚苯乙烯用氧化鋇處理，能分解為苯乙烯；生物降解塑料；化學(xué)降解塑料；光降解塑料等,典例1】(2011啟東高二檢測)使用一次性聚苯乙烯等材 料帶來的白色污染是極為嚴重的環(huán)境問題之一。最近研制 出的一種可降解塑料，代號為3HB，結(jié)構(gòu)簡式為 ，具有良好的生物適應(yīng)性，能在自 然界中自行降解。請回答下列問題： (1)該可降解塑料在自然界中可通過_(填序號)反應(yīng)降 解為該聚合物單體。 A.加成B.消去C.水解D.氧化,2)該聚合物的單體的結(jié)構(gòu)簡式為_，該單體具有的官能

3、團名稱為_。 (3)1 mol該單體分別與鈉和碳酸氫鈉完全反應(yīng)時，消耗鈉和碳酸氫鈉的物質(zhì)的量之比為_。 【思路點撥】解答本題可按以下思路進行,自主解答】(1)由該高聚物的鏈節(jié)可知，它是由乳酸 通過酯化反應(yīng)聚合得到的，所以該聚 合物降解為單體的過程就是酯的水解過程。 (2)該單體具有兩個官能團，分別為羧基(COOH)和羥基(OH)。 (3)醇羥基能與鈉反應(yīng)生成氫氣，但不能與碳酸氫鈉反應(yīng)；羧基能與碳酸氫鈉反應(yīng)放出CO2，同時能與鈉反應(yīng)，所以可得1 mol該單體分別與鈉和碳酸氫鈉完全反應(yīng)時，消耗鈉和碳酸氫鈉的物質(zhì)的量之比為21,答案：(1)C (2) 羧基和(醇)羥基 (3)21,互動探究】(1)你

4、能否寫出該塑料降解的化學(xué)方程式？ (2)該塑料單體能發(fā)生的有機反應(yīng)類型有哪些？ 提示：(1) (2)取代反應(yīng)、消去反應(yīng)、氧化反應(yīng)、縮聚反應(yīng),變式訓(xùn)練】(2011濟南高二檢測)目前用于制造環(huán)保餐 具的一種生物塑料是PHB，它的最大特點是廢棄物易于處 理，其結(jié)構(gòu)簡式為 ，下列關(guān)于PHB的敘 述中不正確的是( ) A它能發(fā)生水解反應(yīng) B它在微生物作用下可降解成CO2和水 C它可能是由一種含羥基的羧酸經(jīng)縮聚反應(yīng)而得 D制備它的單體為HCOOH和CH3CH2CH2OH,解析】選D。該塑料中含有酯基，所以能發(fā)生水解反應(yīng)， A正確；它在微生物作用下可降解成CO2和水，B正確；該塑 料的單體為： ，所以C正確

5、，D錯誤,二、合成纖維和合成橡膠,1.“六大綸”的結(jié)構(gòu)、性能和重要用途,2.合成橡膠的性能、結(jié)構(gòu)和主要用途,1)“六大綸”都具有強度高、彈性好、耐磨、耐化學(xué)腐蝕、不發(fā)霉、不怕蟲蛀、不縮水等優(yōu)點，而且每一種還具有各自獨特的性能。 (2)不飽和鍵易被氧化，含有不飽和鍵的橡膠易老化,典例2】(2011南京高二檢測)橡膠樹是熱帶植物，在我 國海南已有大面積種植。從橡膠樹的膠乳中可提取天然橡 膠，天然橡膠的成分是聚異戊二烯，其結(jié)構(gòu)為 。試回答下列問題： (1)天然橡膠能溶于汽油的根本原因是_，天然橡 膠加入適當硫進行硫化后，其結(jié)構(gòu)由_變成_， 因而硫化橡膠_(填“能”或“不能”)溶于汽油。 (2)天然橡

6、膠的單體是一種無色液體，將該無色液體加入溴 水中，_(填“能”或“不能”)使溴水褪色,思路點撥】解答本題應(yīng)注意以下兩點,自主解答】(1)從天然橡膠成分的結(jié)構(gòu)簡式可知天然橡膠為線型結(jié)構(gòu)的高分子，能溶解于適當?shù)娜軇?。天然橡膠硫化后，引入的硫原子間可形成共價鍵，從而使高分子鏈發(fā)生交聯(lián)，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，故硫化橡膠不能溶解于汽油。 (2)天然橡膠的單體中含有兩個碳碳雙鍵能與Br2加成，使溴水褪色。 答案：(1)天然橡膠是線型結(jié)構(gòu) 線型結(jié)構(gòu) 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 不能 (2)能,互動探究】 (1)天然橡膠的單體能不能使酸性高錳酸鉀褪色？為什么？ (2)1 mol天然橡膠的單體最多可與多少摩爾Br2反應(yīng)？它與乙炔和足量的

7、溴水反應(yīng)有何異同？ 提示：(1)能。因為含有碳碳雙鍵。 (2)2 mol。1 mol乙炔也需要2 mol Br2，所不同的是，反應(yīng)后，前者的四個溴原子分布在天然橡膠的單體(異戊二烯)的四個碳原子上，而后者的四個溴原子集中在乙炔的兩個碳原子上,規(guī)律方法】(1)絕大多數(shù)橡膠的結(jié)構(gòu)中有碳碳雙鍵，所以橡膠有較強的還原性。因此，在實驗室中，盛放強氧化劑的試劑瓶不能用橡膠塞。 (2)未經(jīng)硫化的橡膠容易磨損，易溶于汽油、四氯化碳等有機溶劑，分子內(nèi)的雙鍵易發(fā)生加成反應(yīng)，容易老化。硫化后，高分子鏈之間經(jīng)交聯(lián)而變成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不溶于有機溶劑，不易老化，不易氧化,變式訓(xùn)練】下列幾種橡膠中，最不穩(wěn)定、長期見光

8、與空氣作用就會逐漸被氧化而變硬變脆的是( ) A天然橡膠( ) B硅橡膠( ) C聚硫橡膠(,D硫化橡膠(天然橡膠中加硫黃，使 斷裂，使其 由線型結(jié)構(gòu)變成體型結(jié)構(gòu)) 【解析】選A。易被氧化的橡膠分子結(jié)構(gòu)中應(yīng)該有不飽和鍵，只有A項符合題意,典例】下列說法中正確的是 A利用石油作原料制得的纖維是人造纖維 B酚醛樹脂和聚氯乙烯都是熱固性塑料 C錦綸絲接近火焰時先蜷縮，燃燒時有燒焦毛發(fā)的氣味，灰燼為有光澤的硬塊，能壓成粉末 D復(fù)合材料一般具有強度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)異性能，其綜合性能超過了單一材料 【易錯選項】A,易錯剖析】 (1)易錯選項分析 本題易錯的原因在于混淆了人造纖維和合成纖維的概

9、念。纖維可分為天然纖維和化學(xué)纖維，化學(xué)纖維可再分為人造纖維和合成纖維。人造纖維是以纖維素為原料，而合成纖維以石油、煤的化工產(chǎn)品為原料,2)其他錯誤選項分析 【標準答案】D,1.下列高分子化合物不能用來生產(chǎn)塑料薄膜的是( ) A.聚丙烯B.聚氯乙烯 C.聚乙烯D.硫化橡膠 【解析】選D。塑料薄膜應(yīng)柔軟，是線型高分子材料，但硫化橡膠屬于熱固性的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子材料，不能用來生產(chǎn)塑料薄膜,2下列塑料的合成，所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)類型與另外三種不同的是( ) A.聚乙烯塑料B.聚氯乙烯塑料 C.酚醛塑料D.聚苯乙烯塑料 【解析】選C。A、B、D三項中的塑料均通過加聚反應(yīng)獲得，C項中的塑料通過縮聚反應(yīng)獲得,3

10、(2011威海高二檢測)航天科學(xué)家正在考慮用塑料飛船代替鋁制飛船進行太空探索，其依據(jù)是( ) A塑料是一種高分子化合物，可以通過取代反應(yīng)大量生產(chǎn) B塑料生產(chǎn)中加入添加劑可得到性能比鋁優(yōu)良的新型材料 C塑料用途廣泛，可從自然界中直接得到 D塑料是有機物，不會和強酸強堿作用 【解析】選B。飛船速度很大，所以其材料要求質(zhì)輕、耐高溫、耐磨擦，因此要求塑料制品的性能要達到或超過鋁合金的性能才行,4關(guān)于天然橡膠 的下列敘述 中，不正確的是( ) A天然橡膠是天然高分子化合物 B天然橡膠受空氣、日光作用，會被還原而老化 C天然橡膠是線型高分子化合物，能溶于汽油、苯等有機溶劑 D天然橡膠含有雙鍵，能發(fā)生加成反

11、應(yīng)，也能使溴水褪色 【解析】選B。天然橡膠中含有碳碳雙鍵，受空氣、日光作用，會被氧化而老化，不是還原,5.PBT是最堅韌的工程熱塑性材料之一，它是半結(jié)晶材料，有非常好的化學(xué)穩(wěn)定性、機械強度、電絕緣性和熱穩(wěn)定性，其結(jié)構(gòu)簡式為 ，下列敘述 錯誤的是( ) A.PBT具有熱固性，受熱不熔化 B.PBT的單體是對苯二甲酸和丁二醇 C.由單體合成PBT的反應(yīng)屬于縮聚反應(yīng) D.1 mol PBT與NaOH溶液反應(yīng)時，最多可消耗2n mol NaOH,解析】選A。根據(jù)PBT的結(jié)構(gòu)簡式可知該高分子化合物屬 線型結(jié)構(gòu)，具有熱塑性，A項錯；合成PBT可由單體 通過縮 聚反應(yīng)而生成；如果1 mol PBT完全水解則

12、生成n mol ， 與NaOH溶液反應(yīng)時可消耗2n mol NaOH，B、C、D項正確,6.從下列物質(zhì)中選出相應(yīng)的物質(zhì)，將它的序號填入各小題的空格中。 A.乙二醇 B.氯仿 C.甲醇 D.甲醛 E.苯酚 F.烯烴或二烯烴 G.乙炔 H.硬脂酸甘油酯 (1)可以溶解黏結(jié)有機玻璃的是_； (2)用于合成酚醛樹脂的是_； (3)用于生產(chǎn)某種合成橡膠的是_； (4)其溶液用于浸制生物標本的是_； (5)可用作制造肥皂的原料是_； (6)用于合成聚氯乙烯的是_,解析】根據(jù)各物質(zhì)的性質(zhì)和用途，結(jié)合所學(xué)知識進行選擇，(1)常用作塑料溶劑的只有氯仿； (2)合成酚醛樹脂的原料是苯酚和甲醛； (3)合成橡膠是二

13、烯烴的聚合物或烯烴與二烯烴的共聚物； (4)甲醛能使蛋白質(zhì)變性，常用于浸制生物標本； (5)制造肥皂的原料是油脂； (6)乙炔與氯化氫加成可制氯乙烯，用于合成聚氯乙烯。 答案：(1)B (2)D、E (3)F (4)D (5)H (6)G,7(2011廣州高二檢測)(1)有機玻璃是線型高分子，具 有_(填“熱塑”或“熱固”)性，按系統(tǒng)命名法，其 名稱是聚甲基丙烯酸甲酯，它的結(jié)構(gòu)簡式為_，鏈節(jié) 是_，它是_(填“縮聚”或“加聚”)產(chǎn)物。 (2)下面分別是三種高分子材料：聚乙烯，有機玻璃，硫化橡膠。它們的微觀結(jié)構(gòu)示意圖為： 則A是_，B是_，C是_,解析】線型高分子是熱塑性高聚物，聚乙烯是線型高分

14、子，有機玻璃是支鏈型的，硫化橡膠是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，根據(jù)圖中的結(jié)構(gòu)特點對號入座即可。 答案：(1)熱塑 加聚 (2)有機玻璃 聚乙烯 硫化橡膠,單體的結(jié)構(gòu)決定高分子化合物的合成類型，單體中含有多個或多種官能團的條件下才能生成體型高聚物。結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，高分子的化學(xué)性質(zhì)主要取決于結(jié)構(gòu)特點、官能團與基團之間的影響。如含碳碳雙鍵的高分子易氧化，易老化，也可以發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，線型高分子化合物變成體型高分子化合物；含酯基的高分子易水解、醇解，這樣的高分子化合物易降解,探究】 1.在堿催化下，為什么等物質(zhì)的量的甲醛與苯酚或過量的甲醛與苯酚反應(yīng)容易得到網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的酚醛樹脂？試寫出網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的酚醛樹脂的部分結(jié)構(gòu)。 提示：在堿性條件下，甲醛過量時，苯酚與甲醛的反應(yīng)不僅可以發(fā)生在鄰位，而且還可以發(fā)生在對位，得到網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的酚醛樹脂(米黃色,2.尿素( )中的氫原子可以像苯環(huán)上的氫 原子一樣與甲醛發(fā)生加成反應(yīng)，生成脲甲醛樹脂。你能根 據(jù)酚醛樹脂的知識寫出脲甲醛樹脂線型和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成 過程嗎？ 提示：尿素與甲醛發(fā)生加成反應(yīng)生成二羥甲脲 ( )，二羥甲脲發(fā)生縮聚 反應(yīng)生成線型結(jié)構(gòu)的脲甲醛樹脂 (,線型結(jié)構(gòu)的脲甲醛樹脂能與甲醛繼續(xù)發(fā)生加成反應(yīng)，加成產(chǎn)物和加成產(chǎn)物之間、加成產(chǎn)物與線型脲甲醛樹脂之間能發(fā)生縮聚反應(yīng)，分子鏈之間發(fā)生交聯(lián)，形成體型結(jié)構(gòu)的脲甲醛樹脂。