《2016-2017学年人教版选修2 高分子化合物与材料 学案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2016-2017学年人教版选修2 高分子化合物与材料 学案（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课题3 高分子化合物与材料1了解高分子材料的性能和加工方法，理解加聚反应和缩聚反应。2了解塑料制品的加工原理和处理方法。3了解改善合成材料性能的原理和方法。4了解高分子材料的老化和保护措施。RGP是硬性透氧性角膜接触镜。RGP透氧性高，安全性好，有一定的硬度和弹性，光学性能好，对青少年近视的加深有一定控制作用，对不规则散光、外伤引起的散光矫正效果好。思考：角膜接触镜的主要成分是什么？答案：角膜接触镜的主要成分是高分子化合物。一、高分子化合物的合成1高分子化合物(1)分类。高分子化合物可分为_和_。(2)概念。高分子化合物是指相对分子质量很大的有机物质(相对分子质量一般在_以上)。合成高分子化合
2、物是由_通过_制得，所以也称为_或_。(3)结构(以聚氯乙烯为例)。结构简式：聚氯乙烯可表示为_。单体：能合成高分子化合物的低分子。聚氯乙烯的单体为_。链节：高分子化合物中重复的结构单元。聚氯乙烯的链节为_。聚合度：高分子链所含链节的数目，即n。自主思考：高分子化合物是纯净物还是混合物？其结构复杂吗？2加聚反应(1)概念：很多含有_、_或_的低分子，在一定条件下可以发生_反应而形成高分子化合物，这一类反应称为加成聚合反应，简称加聚反应。(2)典例：合成聚氯乙烯的化学方程式为_。3缩聚反应(1)概念：含有_的单体分子，在一定条件下发生聚合反应生成高分子化合物和_，这一类反应称为缩合聚合反应，简称
3、缩聚反应。(2)典例：对苯二甲酸和乙二醇合成涤纶的化学方程式为_。自主思考：将少量聚氯乙烯薄膜碎片放在试管中，给试管加热至150 以上，将一湿润的蓝色石蕊试纸、蘸有浓氨水的玻璃棒分别接近试管口处，会观察到什么现象？二、塑料制品的加工1线型结构：高分子链之间以_结合，高分子链可以不带支链，也可以带支链。可溶解于一些有机溶剂，受热到一定温度范围时会_、_，是一种_聚合物。2体型(网状)结构：高分子链之间形成_而产生交联，形成_结构。不易溶于有机溶剂，加热_，是一种_聚合物。3塑料制品的加工：工业上，塑料大都是以_和_为原料生产的，大多制成_状和_状的塑料原料，利用_塑料和_塑料的性质加工制成各种塑
4、料制品。自主思考：由教材上本课题中的实验34可得到什么结论？三、性能优异的合成材料1塑料的改性常用方法主要有_、_、_。2功能高分子材料(1)高分子材料发展的主要趋势是_、_、_、_和_。(2)功能高分子材料的特定功能的获得途径。由含有_的单体直接聚合；通过化学反应在_上引入某些_；通过合理的加工成型实现材料的_。(3)人类使用的第一种功能高分子材料是_。自主思考：影响高分子性能的因素主要有哪些？3复合材料(1)概念：复合材料一般由起黏结作用的_和起增强作用的_两种材料构成。(2)性能：复合材料具有_、_、_、_、_等优良性能。四、环境中的高分子材料1高分子材料的老化及其保护(1)高分子材料老
5、化的含义。高分子材料在使用过程中，由于受到_的作用，以及接触_等许多环境因素的影响，其_、_、_等性能逐渐变差，这种现象称为高分子材料的老化。(2)防止高分子材料老化的措施。在合成高分子材料生产中一般要加入_和_、_等精细化学品以提高其使用寿命。在材料使用时也要采取一些措施。2环境降解高分子材料的开发(1)降解是指_和_因素引起_的过程。(2)降解主要涉及_、_和_三种过程。环境可降解材料的开发以_材料为主。3废旧高分子材料的回收利用主要有三种途径：(1)通过_和_利用。(2)采用_或_的方法使其分解。(3)作为_回收利用热能。自主思考：对塑料制品进行分类回收有什么好处？答案:一、1.(1)天
6、然高分子化合物 合成高分子化合物(2)一万小分子 聚合反应 聚合物 高聚物自主思考提示：高分子化合物是混合物，其相对分子质量是个平均值。高分子化合物的化学组成和结构并不复杂，它是由简单的结构单元重复连接而成的。2(1)双键 三键 环状结构 加成3(1)两个以上能够相互反应的官能团 小分子副产物自主思考提示：湿润的蓝色石蕊试纸变红；当蘸有浓氨水的玻璃棒接近试管口时产生白烟。说明聚氯乙烯受热有氯化氢气体生成。二、1.分子间作用力 软化 熔融 热塑性2化学键 立体网状 不熔融 热固性3石油裂解产物 天然气 颗粒 粉末 热塑性 热固性自主思考提示：线型高分子材料表现出某些特性。三、1.填充改性 共混改
7、性 共聚改性2(1)高性能化 功能化 复合化 精细化 智能化(2)某种特定功能官能团高分子主链或侧链 具有特定功能的基团功能化(3)离子交换树脂自主思考提示：主要是形成高分子单体的组成和结构、高分子的相对分子质量、高分子链的形状及高分子的聚集状态等。3(1)基体 增强体(2)强度高 质量轻 耐腐蚀 抗冲击 绝缘性好四、1.(1)外力、热、光 空气、水、微生物和化学试剂 强度 弹性 硬度(2)光稳定剂 抗氧剂 阻燃剂2(1)化学 物理 聚合物分子链断裂(2)生物降解 光降解 化学降解 生物降解3(1)再生 改性(2)热裂解 化学处理(3)燃料自主思考提示：消除环境污染；分类回收塑料制品是回收利用
8、的条件之一；增产节约，符合可持续发展的观念。一、有机高分子化合物的结构特点1从相对分子质量和组成上：(1)有机高分子化合物的相对分子质量很大；(2)大多数有机高分子化合物都是由一种或几种单体聚合而成。2从分子结构上：有机高分子化合物的分子结构基本上有两种：线型结构和体型结构。二者的结构不同决定了它们的性能上有很大的差异。3从性能上：由于有机高分子化合物在组成、结构上有其特殊之处，因而它们具有与小分子化合物不同的一些性质。(1)由于其相对分子质量很大，通常都处于固体或凝胶体状态，有较好的机械强度；(2)由于其分子是由共价键结合而成的，故有较好的绝缘性和耐腐蚀性；(3)由于其分子链很长，分子链的长
9、度与直径之比大于一千以上，故有较好的可塑性和高弹性；(4)溶解性、熔融性等方面和低分子也有很大的差别。二、合成有机高分子化合物的常见反应类型加聚反应缩聚反应单体结构单体必须是含有双键等不饱和键的化合物(如乙烯、氯乙烯、丙烯腈等)单体为含有两个或两个以上的官能团(如OH、COOH、NH2、X等)的化合物反应机理反应发生在不饱和键上反应发生在不同的官能团之间聚合方式通过双键(或三键)上的加成连接通过缩合脱去小分子而连接重要类型烯烃自聚、二烯烃自聚、烯烃共聚等二元酸与二元醇共聚、羟基酸自聚、氨基酸自聚、酚醛共聚等反应特点只生成高聚物，没有副产物产生生成高聚物的同时，还有小分子副产物生成(如H2O、N
10、H3、HCl)聚合物化学组成所得高聚物的化学组成与单体的化学组成相同，其平均相对分子质量M(单体)n(聚合度)所得高聚物的化学组成与单体的化学组成不同，其平均相对分子质量M(单体)n(聚合度)单体通过开环聚合反应也可得到有机高分子化合物。如三、线型结构、体型结构高分子材料比较线型结构体型结构举例合成纤维、塑料(如聚乙烯)酚醛树脂(电木)塑料结构特点以共价键结合成高分子链，链与链之间以分子间作用力结合以共价键结合成高分子链，链与链之间以共价键产生交联而成网状结构溶解性可溶，但溶解速率比小分子化合物小，最后形成高分子溶液不易溶解，长期浸泡在溶剂中只能发生溶胀热塑性、热固性具有良好的热塑性，受热转化
11、成液体，冷却后又变成固体具有热固性，加热成型后受热不能熔化强度较大电绝缘性一般不易导电，通常是电绝缘材料相互联系高分子链上还有能起化学反应的官能团的线型高分子，通过化学方法进行交联后转化为体型结构高分子知识点1 加聚反应与缩聚反应【例题1】 高分子化合物A和B的部分结构如下：(1)高分子化合物A是由单体_(填结构简式)聚合而成的，属于_反应。(2)高分子化合物B是由单体_(填结构简式)聚合而成的，属于_反应。解析：(1)A的链节为，单体为CH2=CHCOOH，由于单体与链节的组成是相同的，故该聚合反应为加聚反应。(2)B的链节为，单体为，单体与链节的组成不同，可以看出是NH2脱去1个H与COO
12、H脱去一个OH结合生成H2O，故该聚合反应为缩聚反应。答案：(1)CH2=CHCOOH 加聚 (2) 缩聚点拨：根据有机高分子化合物的结构简式和加聚反应、缩聚反应的特点能熟练推出单体。有机高分子化合物链节主链上全为碳原子时，一般为加聚产物(OCH2是甲醛的加聚产物)；链节主链上除碳原子外还含有其他原子(如O、N等)时，一般为缩聚产物。知识点2 高分子材料的结构特点和性质【例题2】 物质的性质和功能与分子结构间有着密切的关系。以下问题涉及高分子材料、日用化学品及药品。几种常用高分子材料的结构(或结构片段)如下：E.(1)不会被酸、碱、王水及多数有机溶剂所腐蚀的塑料是_；(2)热固性塑料是_；(3)属于合成纤维，俗称“涤纶”的是_，废弃的涤纶织物经处理后可回收利用。写出涤纶水解后生成的两种物质(即两种单体)的结构简式_。解析：(1)A、D项中物质存在COO(酯基)，碱性水解；C项中物质有碳碳双键，易被氧化；E项中物质有酚羟基，易被氧化。B项中的，俗称“塑料王”，具有抗氧化、耐高温、化学性质高度稳定的特性。故答案选B。(2)热固性塑料的结构特点为体型结构，故答案选E。其他为线型结构。(3)D为涤纶的结构简式，它是由和HOCH2CH2OH经缩聚反应生成的高聚物，故其水解产物为
