2025年高中化学新教材同步 选择性必修第三册 第5章　第2节　第1课时　通用高分子材料.docx

第二节高分子材料

第1课时通用高分子材料

［核心素养发展目标］1.能从微观角度了解高分子材料的分类和用途，理解高聚物的结构与性质的关系。2.了解合成高分子材料在生活、生产方面的巨大贡献，但也要了解高分子材料对环境造成的不良影响。

一、高分子材料概述

1.高分子材料的分类

2.高分子的命名

(1)天然高分子：习惯使用专有名称，如淀粉、纤维素、甲壳质、蛋白质等。

(2)合成高分子

合成高

分子一种单体

(3)合成橡胶：通常在单体名称后加上“橡胶”，如顺丁橡胶等。

(4)合成纤维的名称常用“纶”，如氯纶(聚氯乙烯纤维)、腈纶(聚丙烯腈纤维)等。

1.(2023·福建高二检测)近年来我国取得了世界瞩目的科技成果，化学功不可没。下列各项涉及材料属于有机高分子材料的是()

A.“奋斗者”号潜水器外壳材料钛合金

B.“北斗系统”芯片材料高纯硅

C.“祝融号”集热材料正十一烷

D.“天宫”空间站窗户玻璃材料聚甲基丙烯酸甲酯

答案D

解析“奋斗者”号潜水器外壳材料钛合金属于金属材料，故A不选；“北斗系统”芯片材料高纯硅属于无机非金属材料，故B不选；“祝融号”集热材料正十一烷的相对分子质量很小，属于有机物，不属于高分子材料，故C不选；“天宫”空间站窗户玻璃材料聚甲基丙烯酸甲酯为聚合物，属于有机高分子材料，故D选。

2.有机化学对于人类生活有着十分重要的作用。下列说法正确的是()

A.涤纶、锦纶、蚕丝都属于合成纤维

B.按用途和性能，合成材料分为合成高分子材料、功能高分子材料和复合材料

C.制作N95型口罩的“熔喷布”，其主要成分为聚丙烯，聚丙烯是有机高分子

D.蛋白质是结构复杂的高分子，分子都由C、H、O三种元素组成

答案C

二、通用高分子材料——塑料

1.塑料的成分

2.塑料的分类

(1)热塑性塑料：可以反复加热熔融加工，如聚乙烯、聚氯乙烯等制成的塑料。

(2)热固性塑料：不能加热熔融，只能一次成型，如用具有不同结构的酚醛树脂等制成的塑料。

3.常见的塑料

(1)聚乙烯

①分类

聚乙烯按合成方法可分为高压法聚乙烯和低压法聚乙烯。

②比较

比较项目

高压法聚乙烯

低压法聚乙烯

聚合反应条件

高温、高压，引发剂

低温、低压，催化剂

高分子链的结构

含有较多支链

支链较少

密度

相对较低

相对较高

软化温度

相对较低

相对较高

主要性能

无毒，较柔软

无毒，较硬

主要用途

生产食品包装袋、薄膜、绝缘材料等

生产瓶、桶、板、管等

思考(1)以聚乙烯为例分析为什么高分子材料具有一定的弹性？

提示

所以一般高分子材料具有一定的弹性。

(2)影响高分子软化温度、密度的因素是什么？为什么低密度聚乙烯比高密度聚乙烯的软化温度低、密度也低呢？

提示高分子链之间的作用力是影响高分子软化温度、密度的主要因素，主要与链的长短和链之间的疏密远近有关。

低密度聚乙烯的主链有较多长短不一的支链，链之间的作用力比高密度聚乙烯的小，软化温度和密度也较低。

(3)聚乙烯有几种结构？不同结构之间可以相互转化吗？

提示有3种结构，分别是线型结构、支链型结构、网状结构。线型结构的聚乙烯可以在一定条件下变为网状结构的聚乙烯，以增加强度。

(2)酚醛树脂

①概念

酚醛树脂是酚(如苯酚或甲苯酚等)与醛(如甲醛)在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子。

②实验探究——酚醛树脂的合成反应

实验操作

实验现象

混合溶液变浑浊，生成黏稠粉红色物质

混合溶液变浑浊，生成黏稠淡黄色物质

实验结论

苯酚与甲醛在酸或碱作用下均可发生缩聚反应生成树脂

③酸性、碱性条件对酚醛树脂结构的影响

a.在酸催化下，等物质的量的苯酚与甲醛反应，苯酚邻位或对位的H原子与甲醛的羰基加成生成羟甲基苯酚，然后羟甲基苯酚之间脱水缩合成线型结构的高分子，其反应为+；

n

+(n-1)H2O。

b.在碱催化下，苯酚与过量的甲醛反应，生成羟甲基苯酚的同时，还生成二羟甲基苯酚、三羟甲基苯酚等，继续反应生成网状结构的酚醛树脂。

④酚醛树脂的性质及用途

具有网状结构的酚醛树脂受热后不能软化或熔融，也不溶于一般溶剂。酚醛树脂主要用作绝缘、隔热、阻燃、隔音材料和复合材料。

(1)低密度聚乙烯较柔软，高密度聚乙烯较硬()

(2)不能用含增塑剂的聚氯乙烯薄膜包装食品()

(3)聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂均为热塑性塑料()

(4)酚醛树脂由苯酚和甲醛通过加聚反应得到，可用作电工器材()

答案(1)√(2)√(3)×(4)×

(1)请从结构特点与性质特点两方面比较线型结构、支链型结构、网状结构对合成高分子性能的影响。

提示

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

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