1、第二节 应用广泛的高分子材料一、高分子化合物1高分子化合物的分类淀粉纤维素蛋白质合成高分子功能高分子复合一有机高分子化合物的结构、性质及合成途径1有机高分子化合物的结构(1)线型结构：长链状，链与链之间以分子间作用力结合。(2)体型结构：网状结构，高分子链之间以化学键结合。2有机高分子化合物性质(1)溶解性线型结构的有机高分子(如有机玻璃)能溶解在适当的溶剂里，但溶解过程比小分子缓慢。体型结构的有机高分子(如橡胶)则不容易溶解，只是有一定程度的胀大。(2)热塑性和热固性线型高分子具有热塑性加热到一定温度开始软化，直到熔化成流动的液体。例如聚氯乙烯塑料等。体型高分子具有热固性经加工成型后就不会受
2、热熔化。例如酚醛树脂等。(3)强度高分子材料的强度一般都较大。这与高分子化合物的相对分子质量大、分子间作用力强有密切关系。(4)电绝缘性电绝缘性好，这是由于高分子化合物中只存在共价键，没有自由电子的缘故。合成树脂聚乙烯聚氯乙烯聚丙烯二、塑料塑料的主要成分是合成高分子化合物即_，例如，_、_、_、聚苯乙烯、酚醛树脂等。为了适应工农业生产和生活的各种要求，还需要在高分子材料中掺入各种加工助剂来改进其性能。塑料合成纤维合成橡胶高压聚乙烯低压聚乙烯合成条件高压、高温、引发剂较低压力、催化剂分子结构类型支链型线型有无支链有少有或没有高分子链长短相对较短相对较长相对分子质量相对较小相对较大熔融温度相对较低
3、相对较高密度低密度高密度硬度相对较小相对较大分子间作用力相对较小相对较大单体单体名称 聚合物名称用途苯乙烯聚苯乙烯(PS)盆、梳子、玩具、包装材料CH2=CHCl氯乙烯聚氯乙烯(PVC)排水管、电线电缆、化工厂容器贮槽CF2=CF2四氟乙烯聚四氟乙烯(特氟隆PTFE)垫片和垫圈，轴承、不粘锅涂层，设备及管道衬里，绝缘材料等CH2=CHCN丙烯腈聚丙烯腈(PAN)人造羊毛、地毯、毛毯2.常见塑料的性能和用途单体单体名称 聚合物名称用途CH2=CH2乙烯聚乙烯(PE)饮料纸盒涂层、薄膜、包装桶等CH2=CHCH3丙烯聚丙烯(PP)管道、阀门及容器、设备衬里CH3COOC=CH2乙酸乙烯酯聚醋酸乙烯
4、酯(PVA)乳胶漆甲基丙烯酸甲酯有机玻璃透明材料、轻质管材、板材CH2=CHCH=CH2、CH2=CHCN、丁二烯、丙烯腈、苯乙烯ABS 塑料高强度头盔、电器外壳、手提箱续表1聚乙烯聚乙烯有极广泛的用途，可分为_和_。相对分子质量较低，熔点和密度也较低的聚乙烯为_，也称之为_；相对分子质量较高，熔点和密度也较高的聚乙烯为_，也称之为_。两者的区别如下表：高压聚乙烯低密度聚乙烯低压聚乙烯高密度聚乙烯高压聚乙烯低压聚乙烯1.在酸（盐酸）催化作用下等物质的量的苯酚和甲醛，沸水浴缩聚而成。线型结构的热塑性酚醛树脂，该酚醛树脂能溶于乙醇和丙酮2.酚醛树脂制取2.用苯酚和甲醛为原料，甲醛过量，在碱（氨水）
5、催化剂作用下，沸水浴，缩聚成体型结构的热固性酚醛树脂。该醛树不溶于任何溶剂天然棉花羊毛化学人造合成二、合成纤维1.分类2六大纶六大纶包括：_、_、_、_、_、_。其中_被称为“人造棉花”，因其分子链上含有_，而具有较好的吸水性；合成纤维中目前产量占第一位的是聚酯纤维_，其制备原理是_。涤纶锦纶腈纶丙纶维纶氯纶维纶羟基涤纶(1)据来源不同分为天然橡胶和合成橡胶(2)据用途分为通用橡胶和特种橡胶四、合成橡胶1橡胶的分类天然合成2合成橡胶(1)原料:以石油、天然气为原料，以二烯烃和烯烃_。(1)顺丁橡胶合成原料：_。1,3-丁二烯合成化学方程式：_CH2CH=CHCH2线型柔软弹性高耐磨性能：顺式聚
6、 1,3-丁二烯是_结构，分子链也较_，具有_、_、_的特点。耐寒性好nCH2=CHCH=CH2催化剂(2)常用橡胶的性能：具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温等性能名称主要性能主要用途天然橡胶高弹性、机械强度好、电绝缘性好、不耐酸碱腐蚀汽车轮胎、医用手套、胶布、胶鞋、橡皮筏丁苯橡胶高弹性、耐老化、耐腐蚀、黏结性稍差、电绝缘性好汽车轮胎、电 绝缘材料、胶管、胶鞋、橡皮氯丁橡胶高弹性、耐油、耐老化、耐酸碱腐蚀化工厂的管道、垫圈特种合成橡胶(有机硅橡胶)高弹性、耐高温或低温、耐氧化、电绝缘性好航空、电器工业中的垫圈、薄膜、胶管(2)常用橡胶的性能和用途分类的原则类型特征和举例按树脂受热时的特征
7、热塑性以热塑性树脂为基本成分，受热软化，可以反复塑制，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等热固性以热固性树脂为基本成分，加工成型以后变为不熔状态，如酚醛塑料、脲醛塑料等塑料1塑料的分类分类的原则类型特征和举例按应用范围及性能特点通用塑料通用性强、用途广泛、产量大、价格低，主要有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯等工程塑料机械性能较好，强度高，可以代替金属作用工程结构材料。如聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、氟塑料等续表酚醛树脂的制备及性质1原理酚醛树脂用苯酚和甲醛为原料，在酸或碱的催化作用下缩聚而成。苯酚过量，在酸性催化剂作用下，缩聚成线型结构的热塑性酚醛树脂。甲醛过量，在碱性催化剂作用下，缩聚成体型结构的热
8、固性酚醛树脂。2操作(1)用盐酸作为催化剂在一个大试管里加入苯酚 2 g，注入 3 mL 甲醛溶液和 3 滴浓盐酸混合后，用带有玻璃管的橡皮塞塞好，放在沸水浴里加热约 15 min。待反应物接近沸腾时，液体变成白色浑浊状态。从水浴中取出试管，用玻璃棒搅拌反应物，稍冷。将试管中的混合物倒入蒸发皿中，倾去上层的水，下层就是缩聚成线型结构的热塑性酚醛树脂(米黄色中略带粉色)。它能溶于丙酮、乙醇等溶剂中。(2)用浓氨水作催化剂在另一个试管里加入 2.5 g 苯酚，注入 34 mL 40%甲醛溶液，混匀后再加 1 mL 浓氨水。振荡混合，也用带有玻璃管的橡皮塞塞好，在水浴中加热。约 15 min 后，试
9、管里逐渐出现白色的浑浊状态，暂停加热。待发生的气泡稍少时，再继续加热，过一会儿，就变成黏稠的半流动性液体。将所得黏稠物倒入一瓷蒸发皿里，在 50 温度下烘 1 h 后，再继续在 70 80 下烘 8 h，即能缩合成体型固体酚醛树脂(淡黄色)，它不溶于任何溶剂。3清洗试管的方法倒掉试管上部的液体后，在试管底部剩下的酚醛树脂中，加入约 1 mL 的福尔马林，再用玻璃棒刮擦，可使酚醛树脂成团地拉出来。若是体型结构的酚醛树脂，取出后，试管壁上还会留下一些橙红色的碎粒，同样可用福尔马林清洗。对聚乙烯性质的考查CA高压聚乙烯可做薄膜B低压聚乙烯可做桶C高压聚乙烯可做瓶D低压聚乙烯可做管【解析】高压聚乙烯硬
10、度较小，可做食品包装食袋等薄膜制品；低压聚乙烯硬度较大，可做瓶、桶、板、管等。A电木插座B聚氯乙烯拖鞋C自行车内胎D聚乙烯塑料膜A2从化学角度看，下列做法合理可行的是()。CA使用聚氯乙烯塑料制品直接盛装食物B做馒头时可加入适量的烧碱C用灼烧的办法鉴别羊毛织品和纯棉织品D用铝制餐具可长时间存放咸味食物解析：聚氯乙烯会产生有毒的物质，故不能用来直接盛装食物；做馒头时可加入适量的纯碱，而不是烧碱；氯化钠在水中可充当电解质溶液，会加快金属铝的腐蚀，不能用铝制餐具来长时间存放咸味食物。对高分子材料结构和性质的考查是()。A有机高分子化合物称为高聚物或聚合物，是因为它们大部分是由小分子通过聚合反应而制得
11、的B有机高分子化合物的相对分子质量很大，因而结构繁杂且无规律C对于一块高分子材料，n 是一个正整数，因而它的相对分子质量是确定的D高分子材料可以分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类【解析】有机高分子化合物虽然相对分子质量很大，但在通常情况下，结构并不复杂，它们是由简单的结构单元重复连接而成的；对于一块高分子材料来说，它是由许多聚合度相同或不同的高分子混合起来的，因而 n 是一个平均值，也就是说它的相对分子质量只能是一个平均值。【答案】BC3尿醛树脂的结构简式为，其单体为尿素)。DCO(NH2)2 和甲醛，合成脲醛树脂的反应类型为(A氧化反应B取代反应C加聚反应D缩聚反应4耐纶是一种重要的合
12、成纤维，用它可制取具有光泽、耐拉和耐化学腐蚀的人造丝和人造毛，下面是高聚物耐纶分子的一部分：。(1)合成耐纶的单体有_种。(2)具有碱性的单体的结构简式为_。(3)合成耐纶的反应称为_反应。解析：(1)将CONH键断裂，复原为羧基和氨基，该高聚物应是 H2N(CH2)6NH2 和 HOOC(CH2)4COOH 两种单体缩聚的产物。(2)两种单体中，HOOC(CH2)4COOH 属于二元酸，具有酸性，而 H2N(CH2)6NH2 分子中含有氨基，具有碱性。(3)合成耐纶所发生的反应是NH2 和COOH 之间脱去H2O 分子，以CONH键形成长链大分子的缩聚过程。(3)缩聚答案：(1)2(2)H2N(CH2)6NH2
