52应用广泛的高分子材料 学案4人教版选修5.docx

52应用广泛的高分子材料 学案4人教版选修5.docx

《52应用广泛的高分子材料 学案4人教版选修5.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《52应用广泛的高分子材料 学案4人教版选修5.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

52应用广泛的高分子材料学案4人教版选修5

第5章进入合成有机高分子化合物的时代

第二节应用广泛的高分子材料

【课前自主学习】

学习目标：

1.了解有机合成材料的分类

2.能从成键原理上理解塑料的结构与性质

3.了解合成纤维、合成橡胶的结构与性质

4.了解高分子化合物的用途

学习重点：

三大合成材料的成分、分类、性能及主要用途

学习难点：

1.相关化学方程式的书写

2.与实际应用相关的准确描述

学习内容：

一、合成材料的分类

1．合成材料的种类很多，按用途和性能可分为

（1）________________、

（2）_______________和复合材料。

2．三大合成材料：

（1）______、合成纤维、

（2）____________。

二、塑料

1．塑料的分类：

根据塑料加热时的表现可把塑料分为

（1）________和

（2）______塑料两大类。

2．常见合成材料

（1）聚乙烯

性质

高压聚乙烯

低压聚乙烯

相对分子质量

密度

有无支链

很少

生成条件

高压、催化剂

低压、催化剂

（2）酚醛树脂

①概念：

酚醛树脂是用_

（1）_____与

（2）______在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子化合物。

②形成：

在酸催化下，等物质的量的甲醛和苯酚反应形成______结构高分子。

其反应为：

_______________________________________________

________________________________________________________________________

在碱催化下，等物质的量的甲醛与苯酚或过量的甲醛与苯酚反应，生成______结构的酚醛树脂。

三、纤维

1．分类

2．人造纤维：

用含纤维素的原料（利用天然纤维）如芦苇、甘蔗渣、短棉、木材等经化学加工和纺织而制成的纤维。

它是利用原料________而制得的纤维。

3．合成纤维：

利用石油、天然气、煤和农副产品为原料制成

（1）______，再经

（2）________而制成的纤维。

其原料本身（3）______纤维。

合成纤维的优点是（4）________、（5）________、（6）________、（7）________、（8）________，但在（9）________、（10）________等方面不如天然纤维。

合成纤维中，维纶（聚乙烯醇）具有较好的吸湿性，被称为“（11）________”，是因为其分子中含有（12）________。

合成纤维中目前产量占第一位的是聚酯纤维—（13）______，涤纶是聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的商品名。

四、橡胶

1．合成橡胶

（1）合成：

如顺丁橡胶是以

（1）______________为原料经聚合得到以顺式结构为主的

（2）______________，其结构简式为（3）________________，然后再与硫磺等硫化剂混炼而成的。

（2）性能：

具有（4）________、（5）________、耐燃性、耐油性、（6）________或（7）________等性能。

2．天然橡胶

结构简式为（8）_____________________________________________

其单体为（9）___________________________________________________

【课中互助合作探究】

探究实验一、高分子材料的溶解性

组织同学观察以下四个小实验：

 现象：

 结论：

探究实验二、高分子材料在不同温度下的性能

 1、组织学生观察实验：

 2、用稍加热的铁锯条或用电烙铁，垫上玻璃纸对塑料袋进行封口的实验，封口时塑料受热熔融，冷却后粘接，说明线型高分子材料具有热塑性。

 3、用废酚醛塑料炊具把手、插销（深色，即电木）的碎末或废脲醛树脂（浅色）的插销、插座的碎末做受热熔融实验。

 实验结论：

探究实验三、酚醛树脂的制备和性质：

1、在试管中加入2克苯酚，3mL质量分数为40%的甲醛溶液和3滴浓盐酸，在沸水浴中加热。

2、当试管中反应物接近沸腾时，从沸水浴中取出试管并用玻璃棒搅拌反应物，注意观察并记录实验现象。

3、待试管冷却至室温，向试管中加入适量乙醇，观察树脂是否溶解。

4、再把试管放在热水浴中加热，观察树脂是否溶解。

有关现象为

【课堂练习】

1.下列物质中属于合成纤维的是（）

A.人造丝B.蚕丝C.腈纶D.羊毛绒

2.下列高分子在空气中燃烧只生成CO2和H2O的是（）

A.白明胶（动物胶）B.粘胶纤维C.氯丁橡胶D.毛发

3．我们通常所说的三大合成材料是指（　　）

①光导纤维　②塑料　③合成氨　④高温结构陶瓷⑤合成纤维　⑥涂料　⑦合成洗涤剂　⑧合成橡胶⑨黏合剂　⑩硅酸盐材料

A．②⑤⑧B．①⑦⑩C．④③⑨D．①④⑩

4．下列原料或制成的产品中，若出现破损不可以进行热修补的是（　　）

A．聚氯乙烯凉鞋B．电木插座C．自行车内胎D．聚乙烯塑料膜

5.“不粘锅”饮具是在金属锅的内壁上涂一薄层聚四氟乙烯制成，下列各项对聚四氟乙烯的叙述中正确的是（）

A.在聚四氟乙烯的单体中不含有碳碳双键

B.聚四氟乙烯在高温时容易燃烧

C.聚四氟乙烯的化学性质很稳定，正常使用时不会发生化学变化

D.聚四氟乙烯的分子内支链很多，且彼此缠绕，不会污染食物

6．为了保护人类的生存环境，人们开始着手利用废弃塑料，使它成为有用的资源：

（1）_____________

（2）_____________（3）_____________

科学家展望，21世纪的高分子化学，要制造出对环境友好的高分子，包括在环境中可降解的塑料。

例如，以_____________和_____________为原料制成聚乙烯光降解塑料；以_____________和_____________为原料制成微生物降解塑料等。

【课后练习A】

1.下述对乙烯和聚乙烯的描述不正确的是（）

A.乙烯性质比聚乙烯活泼

B.乙烯是纯净物，常温下为气态，聚乙烯为固态，是混合物

C.取等物质的量的乙烯和聚乙烯，完全燃烧后生成的CO2和H2O的物质的量分别相等

D.取等质量乙烯和聚乙烯，完全燃烧后，生成的CO2和H2O的质量分别相等

2.下列叙述正确的是（）

A.单体的质量之和等于所生成高聚物的质量

B.单体为一种物质时，则单体发生加聚反应

C.缩聚反应的单体至少有两种物质

D.淀粉和纤维素的链节都是C6H10O5，但聚合度不同，彼此不是同分异构体

3.现已为婴儿特制成了一种新型的尿布——“尿不湿”。

这种尿布表面涂有一种既能吸水又能保留水的物质。

依你的推测，这种特殊物质的结构可能是（）

4．橡胶属于重要的工业原料。

它是一种有机高分子化合物，具有良好的弹性，但强度较差。

为了增加某些橡胶制品的强度，加工时往往需进行硫化处理，即将橡胶原料与硫磺在一定条件下反应。

橡胶制品硫化程度越高，强度越大，弹性越差。

下列橡胶制品中，加工时硫化程度较高的是（　　）

A．橡皮筋B．汽车外胎C．普通气球D．医用乳胶手套

5．橡胶树是热带植物，在我国海南已有大面积种植。

从橡胶树的胶乳中可提取天然橡胶，天然橡胶的成分是聚异戊二烯，其结构为

。

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

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________，

天然橡胶加入适当硫进行硫化后，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。

6．下图是实验室制取酚醛树脂的装置图。

（1）装置中的一处错误是_______________________________。

（2）试管上方长玻璃管的作用是_______________________________。

（3）浓盐酸在该反应中的作用是_______________________________。

（4）此反应需水浴加热，不用温度计控制水浴温度的原因是______________________。

（5）生成的酚醛树脂为_______色_______态。

（6）实验完毕后，若试管用水不易洗涤，可以加入少量_______浸泡几分钟，然后洗净。

（7）写出实验室制取酚醛树脂的化学方程式______________________________

____________________________________，此有机反应类型是_____________________。

【课后练习B】

1．焚烧下列物质，严重污染大气的是（　　）

A．聚氯乙烯B．聚乙烯C．聚丙烯D．有机玻璃

2．在下列塑料制品中，可选择作为食品包装的是（　　）

A．聚氯乙烯B．聚乙烯、聚丙烯C．聚苯乙烯D．聚四氟乙烯

3．下列几种橡胶中，最不稳定、长期见光与空气作用就会逐渐被氧化而变硬变脆的是（　　）

A．天然橡胶（

）　　　　　　　　　　　　　　　　

B．硅橡胶（

）

C．聚硫橡胶（

）

D．硫化橡胶（天然橡胶中加硫磺，使

断裂，使其由线型结构变成体型结构）

4．下列有机物中属于天然高分子材料的是（　　）

A．棉花B．塑料C．尼龙D．羊毛

5．酚醛树脂可用苯酚和甲醛反应制得。

实验室制备酚醛树脂时，在酸性条件下，苯酚过量制得的酚醛树脂若不易取出时，则可趁热时加入一些乙醇来取出树脂；在碱性条件下，苯酚过量时，若酚醛树脂不易取出，用加热或加溶剂的方法都很难将树脂取出。

在上述两种情况下，下列有关叙述正确的是（　　）

A．酸性条件制得的是线型酚醛树脂，碱性条件制得的是网状结构酚醛树脂

B．酸性条件制得的是体型酚醛树脂，碱性条件制得的是线型酚醛树脂

C．两种条件下制得的都是线型酚醛树脂

D．两种条件下制得的都是网状结构酚醛树脂

6．关于天然橡胶

的下列叙述中，不正确的是（　　）

A．天然橡胶是天然高分子化合物

B．天然橡胶受空气、日光作用，会被还原而老化

C．天然橡胶能溶于汽油、苯等有机溶剂

D．天然橡胶含有双键，能发生加成反应

7．背景材料：

①2004年夏季，特氟隆不粘锅事件引起公众关注

②2004年冬季，诺贝尔化学奖授予研究蛋白质的科学家

③2005年初春，广东大部分地区进行了人工降雨

④2005年春末，某高速公路发生液氯运输车翻倒泄漏事故。

下列相应说法正确的是（　　）

A．特氟隆（聚四氟乙烯）的单体是氟利昂

B．蛋白质是由氨基酸形成的不可降解的高分子化合物，其水溶液有丁达尔现象

C．AgI和干冰都可用于人工降雨

D．附近人员应迅速远离液氯泄漏地点，并逆风往安全区域疏散

8．

（1）有机玻璃是线型高分子，具有________（填“热塑”或“热固”）性，按系统命名法，其名称是聚甲基丙烯酸甲酯，它的结构简式为__________，链节是__________，它是__________（填“缩聚”或“加聚”）产物。

（2）下面分别是三种高分子材料：

①聚乙烯，②有机玻璃，③硫化橡胶。

它们的微观结构示意图为：

则A是__________，B是__________，C是______________________________。

9．聚丙烯腈纤维是合成纤维中的主要品种之一，其产量仅次于聚酰胺纤维和聚酯纤维。

它的商品名叫腈纶，由于它的性质极像羊毛，故又称它为“人造羊毛”。

聚丙烯腈的单体是丙烯腈（CH2===CHCN），其合成方法很多，如以乙炔为原料，其合成过程的化学方程式如下：

阅读以上材料，回答问题：

（1）制备丙烯腈的反应类型是__________。

（2）聚丙烯腈中氮的质量分数为__________。

（3）如何检验某品牌的羊毛衫是羊毛还是“人造羊毛”？

（4）根据以上材料分析，聚丙烯腈是线型结构还是体型结构？

10．有机玻璃是一种重要的塑料，有机玻璃的单体A（C5H8O2）不溶于水，并可以发生以下变化：

请回答：

（1）B分子中含有的官能团是____________、_________________________________。

（2）由B转化为C的反应属于________（选填序号）。

①氧化反应　②还原反应　③加成反应　④取代反应

（3）C的一氯代物D有两种，C的结构简式是

________________________________________________________________________。

（4）由A生成B的化学方程式是___________________________________________。

（5）有机玻璃的结构简式是____________。

【答案】

课前自主学习:

一、1.合成高分子材料、功能高分子材料2.塑料、合成橡胶

二、1.热塑性、热固性2.

（1）低、高；低、高；有长短不一的支链

（2）酚类（如苯酚）、醛类（如甲醛）；线性、方程式（教材P107）、网状

三、1天然、化学（人造、合成）2.化学加工处理3.

（1）单体

（2）聚合反应（3）不含（4）强度高（5）弹性好（6）耐腐蚀（7）不缩水（8）质轻保暖（9）透气性（10）吸湿性（11）人造棉花（12）羟基（13）涤纶

四、

（1）1,3-丁二烯，

（2）聚1,3-丁二烯（3）见教材P110（4）耐磨性（5）耐寒性（6）耐热性（7）耐腐蚀性（或耐老化）（8）（9）见教材p111

课堂练习:

1.C2.B3.A4.B5.C6.

（1）直接用作材料

（2）热解成单体（3）制成燃油和燃气乙烯CO纤维素淀粉

课后练习A:

1.C2.D3.C4．B　[橡皮筋和普通气球的弹性好，所以硫化程度小；汽车外胎与医用乳胶手套相比，前者要承受更大的压力，所以制汽车外胎的橡胶硫化程度最高。

]

5．

（1）天然橡胶是线型结构　线型结构　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，能溶解于适当的溶剂。

天然橡胶硫化后，引入的硫原子间可形成共价键，从而使高分子键发生交联，形成网状结构，故硫化橡胶不能溶解于汽油。

（2）天然橡胶的单体中含有两个碳碳双键能与Br2加成，使溴水褪色。

6．

（1）试管底部不应与烧杯底部接触；

（2）冷凝回流作用；（3）催化剂；（4）因反应条件为沸水浴；（5）粉红；粘稠；（6）乙醇

课后练习B：

1.A2.B3.A4.AD5.A6.B7.CD8.

（1）热塑　

　加聚

（2）有机玻璃　聚乙烯　硫化橡胶

9.

（1）加成反应　

（2）26.4%（3）取样灼烧，闻其气味，若有特殊的烧焦羽毛的气味，则为羊毛，否则可能为“人造羊毛”。

（4）线型结构

10.

（1）碳碳双键　羧基（或

）

（2）②③