第5章 第2、3節(jié) 應(yīng)用廣泛的高分子材料功能高分子材料

1、.第二、三節(jié)應(yīng)用廣泛的高分子材料功能高分子材料學(xué)習(xí)目的：1.理解高分子化合物構(gòu)造與性能之間的關(guān)系。2.理解塑料、合成纖維、合成橡膠的性能和用處。重點(diǎn)3.知道功能高分子材料的分類，能舉例說明其在消費(fèi)生活、高新技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用。重點(diǎn)4.知道復(fù)合材料的組成特點(diǎn)，能舉例說明常見復(fù)合材料的應(yīng)用。自 主 預(yù) 習(xí)·探 新 知一、合成材料的分類分類根據(jù)類型實(shí)例用處和性能合成高分子材料三大合成材料塑料、合成纖維、合成橡膠和黏合劑、涂料等功能高分子材料高分子別離膜、液晶高分子、導(dǎo)電高分子、醫(yī)用高分子等復(fù)合材料構(gòu)造線型構(gòu)造低壓聚乙烯支鏈型構(gòu)造高壓聚乙烯網(wǎng)狀構(gòu)造酚醛樹脂二、三大合成材料一塑料1塑料的成分塑料

2、的主要成分是合成高分子化合物，即合成樹脂。2塑料的分類分類根據(jù)類型特征按樹脂受熱時(shí)的特征熱塑性加熱可熔融，能溶于一些溶劑中，可重復(fù)加工，反復(fù)使用熱固性加熱后不能軟化或熔融，也不能溶于任何溶劑，只能一次成型3幾種常見的塑料1聚乙烯高壓聚乙烯低壓聚乙烯合成條件高溫高壓引發(fā)劑低壓催化劑分子構(gòu)造類型支鏈型線型相對(duì)分子質(zhì)量相對(duì)較小相對(duì)較大熔融溫度相對(duì)較低相對(duì)較高密度相對(duì)較小相對(duì)較大硬度相對(duì)較小相對(duì)較大溶解性可溶于適當(dāng)有機(jī)溶劑可溶于適當(dāng)有機(jī)溶劑用處制作薄膜制作板、管、棒材2酚醛樹脂含義：是用酚類如苯酚和醛類如甲醛在酸或堿的催化作用下互相縮合而生成的高分子化合物。制備和構(gòu)造：如在酸性催化下：n1H2O。微點(diǎn)

3、撥：塑料的根本性能主要取決于樹脂的本性，但添加劑也起著重要的作用。二合成纖維1纖維的分類纖維1合成纖維：利用石油、天然氣、煤和農(nóng)副產(chǎn)品作原料加工制得的單體，再經(jīng)聚合反響而制得的纖維。其原料本身不是纖維。2人造纖維：利用蘆葦、甘蔗渣、短棉、木材等為原料經(jīng)化學(xué)加工和紡織而制得的纖維。它是利用原料本身所含有的纖維素而制得的纖維。2六大綸六大綸包括：滌綸、錦綸、腈綸、丙綸、維綸、氯綸。1維綸被稱為“人造棉花，因其分子鏈上含有羥基而具有較好的吸濕性。2合成纖維中目前產(chǎn)量占第一位的是聚酯纖維滌綸，其制備原理是：微點(diǎn)撥：合成纖維和纖維素不同，纖維素是多糖，是植物細(xì)胞壁的構(gòu)成的根底物質(zhì)，合成纖維是人工合成的高

4、分子化合物。三合成橡膠1橡膠的分類2合成橡膠1原料：以石油、天然氣為原料，以二烯烴和烯烴等為單體，聚合而成。2性能：具有高彈性、絕緣性、氣密性、耐油、耐高溫或耐低溫等性能。3幾種常見的合成橡膠名稱單體構(gòu)造簡(jiǎn)式順丁橡膠CH2=CHCH=CH2CH2CH=CHCH2丁苯橡膠SBRCH2=CHCH=CH2氯丁橡膠CBR微點(diǎn)撥：絕大多數(shù)橡膠的構(gòu)造中有碳碳雙鍵或復(fù)原性元素如硫，故橡膠有較強(qiáng)的復(fù)原性。因此，在實(shí)驗(yàn)室中盛放強(qiáng)氧化性物質(zhì)如高錳酸鉀的試劑瓶不能用橡膠塞。三、功能高分子材料1概念與分類功能高分子材料2高吸水性樹脂1合成方法對(duì)淀粉、纖維素等天然吸水材料進(jìn)展改性，在它們的高分子鏈上再接上含強(qiáng)親水性原子

5、團(tuán)的支鏈，以進(jìn)步它們的吸水才能。如淀粉與丙烯酸鈉在引發(fā)劑作用下共聚后與交聯(lián)劑反響生成具有網(wǎng)狀構(gòu)造的淀粉聚丙烯酸鈉接枝共聚物高吸水性樹脂。 以帶有強(qiáng)親水性原子團(tuán)的化合物為單體，均聚或兩種單體共聚得到親水性高聚物。如丙烯酸鈉與交聯(lián)劑在引發(fā)劑作用下聚合得到具有網(wǎng)狀構(gòu)造的聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂。2性能：可吸收數(shù)百到上千倍于其自身質(zhì)量的水，同時(shí)保水才能強(qiáng)，還能耐一定的擠壓。3應(yīng)用：干旱地區(qū)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、植樹造林時(shí)抗旱保水，改進(jìn)土壤，改造沙漠。四、復(fù)合材料復(fù)合材料微點(diǎn)撥：復(fù)合材料并非兩種材料的簡(jiǎn)單化合物，其中一種材料作基體，其他材料作為增強(qiáng)劑。根底自測(cè)1判斷正誤正確的打“，錯(cuò)誤的打“×1塑料就

6、是合成樹脂。2并不是所有的塑料都可以反復(fù)加熱熔融加工。3高分子化合物的鏈越長(zhǎng)，熔點(diǎn)越低，密度越小。4高吸水性樹脂中含有親水性原子團(tuán)。5玻璃鋼是由高分子樹脂和玻璃纖維經(jīng)過復(fù)合工藝而制成的?！敬鸢浮?×23×452用于北京奧運(yùn)會(huì)的國(guó)家游泳中心水立方的建筑采用了膜材料ETFE，該材料為四氟乙烯與乙烯的共聚物，四氟乙烯也可與六氟丙烯共聚成聚全氟乙丙烯。以下說法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：40892223】AETFE分子中可能存在“CH2CH2CF2CF2的連接方式B合成ETFE及合成聚全氟乙丙烯的反響均為加聚反響C聚全氟乙丙烯分子的構(gòu)造簡(jiǎn)式可能為D四氟乙烯分子中既含有極性鍵又含有非極性

7、鍵C聚全氟乙丙烯的構(gòu)造簡(jiǎn)式應(yīng)為：，故C項(xiàng)是錯(cuò)誤的。3以下關(guān)于新型有機(jī)高分子材料的說法中，不正確的選項(xiàng)是A高分子別離膜應(yīng)用于食品工業(yè)中，可用于濃縮天然果汁、乳制品加工業(yè)、釀酒等B復(fù)合材料一般是以一種材料作為基體，另一種材料作為增強(qiáng)劑C導(dǎo)電塑料是應(yīng)用于電子工業(yè)的一種新型有機(jī)高分子材料D合成高分子材料制成的人工器官一般都受到人體的排斥作用，難以到達(dá)生物相容的程度D合成高分子材料廣泛應(yīng)用到醫(yī)學(xué)上，目前人類已制成的各種人工器官，一般都具有優(yōu)良的生物相容性。合 作 探 究·攻 重 難有機(jī)高分子材料的構(gòu)造與性能背景材料現(xiàn)有以下物質(zhì)：聚氯乙烯涼鞋、電木插座、自行車內(nèi)胎、聚乙烯塑料膜、有機(jī)玻璃?？紤]交

8、流分析上述物質(zhì)，考慮以下問題：1它們哪些是線型高分子，哪些是體型高分子？2它們有什么性質(zhì)？【提示】1線型高分子有：聚乙烯涼鞋、自行車內(nèi)胎、聚乙烯塑料膜、有機(jī)玻璃；體型高分子有：電木插座。2線型高分子能緩慢溶于有機(jī)溶劑，具有熱塑性、絕緣性好，而體型高分子不易溶解，具有熱固性、有可塑性。線型、體型高分子材料的比較分類線型高分子體型網(wǎng)狀高分子線型構(gòu)造支鏈構(gòu)造體型構(gòu)造構(gòu)造分子中的原子以共價(jià)鍵互相連接，構(gòu)成一條很長(zhǎng)的卷曲狀態(tài)的“鏈分子鏈與分子鏈之間有許多共價(jià)鍵交聯(lián)起來，形成三維空間網(wǎng)狀構(gòu)造溶解性能緩慢溶解于適當(dāng)溶劑很難溶解，但往往有一定程度的脹大性能具有熱塑性，無固定熔點(diǎn)具有熱固性，受熱不熔化特性強(qiáng)度大

9、、可拉絲、吹薄膜、絕緣性好強(qiáng)度大、絕緣性好，有可塑性常見物質(zhì)聚乙烯、聚氯乙烯、天然橡膠酚醛樹脂、硫化橡膠對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1橡膠樹是熱帶植物，在我國(guó)海南已大面積種植。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，其構(gòu)造簡(jiǎn)式為。請(qǐng)答復(fù)以下問題：1天然橡膠能溶于汽油的根本原因是因?yàn)開，天然橡膠參加適量的硫進(jìn)展硫化后，其構(gòu)造由_變成_，因此硫化橡膠_填“能或“不能溶于汽油。2天然橡膠的單體是一種無色液體，將該無色液體參加溴水中，溴水_填“能或“不能褪色?！窘馕觥?從天然橡膠成分的構(gòu)造簡(jiǎn)式可知天然橡膠為線型構(gòu)造的高分子，能溶于汽油等有機(jī)溶劑，天然橡膠硫化后，引入的硫原子可形成共價(jià)鍵，從而使高分子鏈

10、發(fā)生交聯(lián)，形成網(wǎng)狀構(gòu)造，故硫化橡膠不能溶于汽油。2天然橡膠的單體中含有兩個(gè)碳碳雙鍵，能使溴水褪色?！敬鸢浮?天然橡膠是線型構(gòu)造線型構(gòu)造網(wǎng)狀構(gòu)造或體型構(gòu)造不能2能新型高分子材料的構(gòu)造與性能典例在某些塑料如聚乙炔等中參加強(qiáng)氧化劑或復(fù)原劑后，它們的導(dǎo)電性能大大進(jìn)步。因?yàn)檫@些塑料具有金屬的一般特性，所以人們稱之為“人造金屬，以下有關(guān)“人造金屬的說法正確的選項(xiàng)是A“人造金屬和普通金屬的制取方法不同，但原料一樣B強(qiáng)氧化劑或復(fù)原劑是制取“人造金屬的重要材料C“人造金屬可以導(dǎo)電傳熱，所以有金屬光澤 D“人造金屬具有金屬的一般特性，所以它們屬于金屬BA項(xiàng)，“人造金屬和普通金屬的制取方法不同，原料不一樣。C項(xiàng)，“

11、人造金屬可以導(dǎo)電傳熱，不一定有金屬光澤。D項(xiàng)，“人造金屬具有金屬的一般特性，它們不屬于金屬。新型高分子材料功能高分子材料復(fù)合材料概念既有傳統(tǒng)高分子的機(jī)械性能，又有一些特殊性能的高分子材料兩種或兩種以上材料組合成的一種新型的材料。含有基體和增強(qiáng)劑兩種材料性能高分子別離膜能讓某些物質(zhì)有選擇地通過，而把另外一些物質(zhì)別離掉。醫(yī)用高分子材料具有優(yōu)異的生物相容性、很高的機(jī)械性能強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕用處高分子別離膜用于生活污水、工業(yè)的廢液處理、海水淡化、食品工業(yè)、醫(yī)用高分子材料，可制成人工器官用作宇航材料，用于汽車工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、體育用品開展趨勢(shì)對(duì)重要的通用的有機(jī)高分子材料，不斷進(jìn)步使用性能，擴(kuò)大

12、應(yīng)用范圍。與人類自身親密相關(guān)、具有特殊功能的材料的研究也在不斷加強(qiáng)，并獲得了一定的進(jìn)展對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2新型有機(jī)高分子材料在日常生活、工農(nóng)業(yè)消費(fèi)和尖端科技領(lǐng)域中正發(fā)揮著越來越重要的作用。以下有關(guān)高分子材料的表達(dá)中不正確的選項(xiàng)是 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：40892224】A在通用高分子材料根底上改進(jìn)的導(dǎo)電塑料屬于新型高分子材料B利用高分子別離膜可以進(jìn)展海水淡化或污水凈化C導(dǎo)彈技術(shù)中利用復(fù)合材料的耐腐蝕性能進(jìn)步導(dǎo)彈的射程D醫(yī)用高分子材料的開展可以使人類可以制造各種人工器官C根據(jù)物理學(xué)知識(shí)可知，導(dǎo)彈的射程與其本身的質(zhì)量有關(guān)，因此進(jìn)步導(dǎo)彈的射程是利用復(fù)合材料質(zhì)量輕的特點(diǎn)。當(dāng) 堂 達(dá) 標(biāo)·固 雙 基1以下關(guān)于高分子

13、化合物的組成、構(gòu)造、性質(zhì)的說法正確的選項(xiàng)是 A高分子化合物的相對(duì)分子質(zhì)量都很大B純潔的淀粉屬于純潔物C線型高分子具有熱固性D高分子材料都不易燃燒AA項(xiàng)，高分子化合物的相對(duì)分子質(zhì)量都很大，一般都超過10 000以上，正確；B項(xiàng)，淀粉是高分子化合物，純潔的淀粉屬于混合物，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，線型高分子具有熱塑性，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，高分子材料不一定都不易燃燒，錯(cuò)誤。2航天科學(xué)家正在考慮用塑料飛船代替鋁制飛船進(jìn)展太空探究，其根據(jù)是 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：40892225】A塑料是一種高分子化合物，可以通過取代反響大量消費(fèi)B塑料消費(fèi)中參加添加劑可得到性能比鋁優(yōu)良的新型材料C塑料用處廣泛，可從自然界中直接得到D塑料是有機(jī)物，不會(huì)和

14、強(qiáng)酸強(qiáng)堿作用B飛船速度很大，所以其材料要求質(zhì)輕、耐高溫、耐摩擦，因此所用塑料代替品要參加適宜的添加劑制成優(yōu)良的新型材料。3以下說法正確的選項(xiàng)是A合成纖維和人造纖維統(tǒng)稱為化學(xué)纖維B酚醛塑料和聚氯乙烯都是熱固性塑料 C錦綸絲接近火焰時(shí)先蜷縮，燃燒時(shí)有燒焦羽毛的氣味，灰燼為有光澤的硬塊，能壓成粉末D對(duì)于某些合成材料和塑料制品廢棄物的處理可以傾倒到海洋中A合成纖維和人造纖維統(tǒng)稱化學(xué)纖維，A正確；聚氯乙烯為熱塑性塑料，B錯(cuò)；錦綸即尼龍屬于合成纖維，燃燒時(shí)沒有燒焦羽毛的氣味，C錯(cuò)；塑料廢棄物不可以亂倒，D錯(cuò)。4天然橡膠的主要成分是聚異戊二烯：，許多合成橡膠也有類似的構(gòu)造，以下試劑與該橡膠較長(zhǎng)時(shí)間接觸不會(huì)發(fā)

15、生反響的是 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：40892226】AKMnO4H溶液B溴水C濃HNO3DNaOH溶液D由天然橡膠的構(gòu)造可知：其含有，易被氧化，也能與溴水發(fā)生加成反響。5復(fù)合材料是指由兩種或兩種以上材料組合成的一種新材料。其中一種材料作為基體，另外一種材料作為增強(qiáng)劑，這樣可發(fā)揮每一種材料的長(zhǎng)處，并防止其弱點(diǎn)。以下物質(zhì)中不屬于復(fù)合材料的是 A聚苯乙烯樹脂 B鋁塑管C滌棉織品D玻璃鋼A復(fù)合材料是指兩種或兩種以上材料組成的一種新型材料，所以復(fù)合材料應(yīng)具有兩種或兩種以上成分。鋁塑管、滌棉織品、玻璃鋼是復(fù)合材料；聚苯乙烯樹脂是由苯乙烯這一單一成分加聚產(chǎn)生，故不是復(fù)合材料。6聚合物 部分構(gòu)造可被人體吸收，常作為外科縫

16、合手術(shù)的材料，該物質(zhì)是由以下哪種物質(zhì)聚合而成的ACH3CHOHCOOHBHCOOCH2OHCHOCH2CH2COOHDHOCHCH3COOCHCH3CH2OHA由題干中給出的高聚物的部分構(gòu)造可知，該高聚物中含有酯基，是某單體通過縮聚反響制得的，假設(shè)題干中給出的高聚物的部分構(gòu)造中的酯基水解，會(huì)得到CH3CHOHCOOH。7使用一次性聚苯乙烯等材料帶來的白色污染是極為嚴(yán)重的環(huán)境問題之一。最近研制出的一種可降解塑料，代號(hào)為3HB，構(gòu)造簡(jiǎn)式為，具有良好的生物適應(yīng)性，能在自然界中自行降解。請(qǐng)答復(fù)以下問題： 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：40892227】1該可降解塑料在自然界中可通過_填字母反響降解為該聚合物單體。A加成 B消去C水解 D氧化2該聚合物的單體的構(gòu)造簡(jiǎn)式為