高二化學(xué)同步輔導(dǎo)教材(第40講)

1、高二化學(xué)同步輔導(dǎo)教材（第40講）主講：許洪福（無(wú)錫第一中學(xué) 高級(jí)教師）本講內(nèi)容第 八 章 合成材料第一節(jié) 有機(jī)高分子化合物簡(jiǎn)介 高分子化合物是指相對(duì)分子質(zhì)量很大的化合物，它們的相對(duì)分子質(zhì)量一般在104以上，是千百個(gè)原子以共價(jià)健連而構(gòu)成的大分子化合物。淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)、塑料、橡膠、合成纖維等都屬于高分子化合物。 高分子化合物的分子量雖然很大，但它們的化學(xué)組成一般比較簡(jiǎn)單，常由結(jié)構(gòu)單元重復(fù)連接而構(gòu)成。合成的高分子化合物都是由一種或幾種低分子化合物聚合而成，因此，又稱為聚合物或高聚物。學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)抓住鏈節(jié)、聚合度、單體等進(jìn)行分析，加深對(duì)高分子化合物的認(rèn)識(shí)。 比較分析加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的特點(diǎn)，理解由同

2、一種單體在相同的反應(yīng)條件下聚合而成的高分子化合物，它們各個(gè)分子的聚合度總是不一樣的，也就是說(shuō)，它們各個(gè)分子的相對(duì)分子質(zhì)量不同，因此，在學(xué)習(xí)中應(yīng)在理解的基礎(chǔ)上，明確認(rèn)識(shí)合成高分子化合物實(shí)際上是相對(duì)分子質(zhì)量大小不等的同系列混合物，這類化合物的相對(duì)分子質(zhì)量只是一種平均相對(duì)分子質(zhì)量，這樣將更清楚的認(rèn)識(shí)高分子化合物與低分子化合物的性質(zhì)不同。 重點(diǎn)難點(diǎn)一、高分子化合物與低分子化合物高分子化合物低分子化合物天 然合 成名稱相對(duì)分子質(zhì)量（104）名稱相對(duì)分子質(zhì)量（104）名稱相對(duì)分子質(zhì)量直鏈淀粉18聚乙烯1.5100硫酸鈣136.4纖維素50100聚氯乙烯1.216乙醇46.05絲蛋白約15尼龍662.02.

3、5苯78高分子化合物低分子化合物 天 然合 成名稱相對(duì)分子質(zhì)量（104）名稱相對(duì)分子質(zhì)量（104）名稱相對(duì)分子質(zhì)量天然橡膠2040聚甲基丙烯酸甲酯840甲基丙稀酸甲酯100.12肝糖100400硅橡膠4080三硬脂酸甘油酯890二、高分子化合物的基本性質(zhì)及其應(yīng)用 1熱塑性和熱固性 線型高分子的熱塑性指的是其高分子材料受熱到一定溫度范圍時(shí)，開(kāi)始軟化，直到熔化成流動(dòng)液體，冷卻后又變成固體，這樣的高分子材料具有良好的可塑性，能制成薄膜、拉成絲或壓制成所需的各種形狀，用于工、農(nóng)業(yè)及日常生活等。而體型高分子材料一經(jīng)加工成型，就不會(huì)受熱溶化，因而具有熱固性。如酚醛塑料等。 2高分子材料的強(qiáng)度一般都較大，可

4、制成各種繩子，可用懸吊重物等。如錦綸可制作降落傘繩等。 3電絕緣性 高分子化合物鏈里的原子是以共價(jià)鍵結(jié)合的，一般不易導(dǎo)電，所以高分子材料是有很好的電絕緣性，是良好的電絕緣材料，廣泛用于電氣工業(yè)上，如制成電器設(shè)備零件、電線及電纜的護(hù)套等。第二節(jié) 合成材料 本節(jié)內(nèi)容包括三部分，一是塑料，常識(shí)性介紹幾種常見(jiàn)塑料性能、用途及制品。二是合成纖維，簡(jiǎn)單介紹了幾種重要的纖維。三是合成橡膠，介紹了幾種常見(jiàn)橡膠和幾種特種橡膠。 通過(guò)對(duì)上述三大合成材料的學(xué)習(xí)，使我們認(rèn)識(shí)到化學(xué)在合成材料中的應(yīng)用。新的合成材料的不斷出再會(huì) 激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。重點(diǎn)難點(diǎn) 塑料、合成纖維、合成橡膠 塑料的主要成份是合成樹(shù)脂，其次還有根據(jù)

5、需要加入的具有某些特定用途的添加劑，根據(jù)其性能塑料可分為熱塑性和熱固性兩大類。此外還有特殊用途的塑料，如工程塑料、增強(qiáng)塑料、改性塑料等。 熱塑性塑料可以反復(fù)加工，多次使用，熱固性塑料則相反，一旦加工成型，就不會(huì)受熱熔化，這是二者的主要區(qū)別。工程塑料作為工程材料和代替金屬使用的塑料，它具有優(yōu)良的機(jī)械性能，電絕緣性能、耐化學(xué)腐蝕和耐高溫等性能。尤其是特種工程塑料在宇宙航空、原子能工業(yè)和其它尖端技術(shù)領(lǐng)域發(fā)揮著極其重要的作用。 合成纖維是利用石油、天然氣、煤和農(nóng)副產(chǎn)品作原料得單體，再經(jīng)聚合反應(yīng)而制成的“六大綸”都具有強(qiáng)度高、彈性好、耐磨、耐化學(xué)腐蝕、不發(fā)霉、不怕蟲(chóng)蛀、不縮水等優(yōu)點(diǎn)。其中的錦綸強(qiáng)度是以石

6、油、天然氣為原料，以二烯烴和烯烴為單體聚合而成的高分子，它是制造飛機(jī)、軍艦、汽車、拖拉機(jī)、收割機(jī)、水利排灌機(jī)械、醫(yī)療器械等所必需的材料，例如硅橡膠具有無(wú)毒、化學(xué)穩(wěn)定性高，不易老化，表面光滑、易加工成型等特點(diǎn)，常作為口腔印模，基托襯層，頜面缺損修復(fù)和整容等材料，還可用來(lái)制作人工心臟瓣膜、人工膽管、導(dǎo)尿管等。第三節(jié) 新型有機(jī)高分子材料 本節(jié)內(nèi)容簡(jiǎn)要介紹了其中的兩種新型高分子材料，一是功能高分子材料，二是復(fù)合材料。通過(guò)學(xué)習(xí)，將使我們大致了解上述兩種材料的性能及用途，同時(shí)通過(guò)對(duì)有機(jī)高分子材料的發(fā)展趁勢(shì)的了解，既可使我們展望新型高分子材料研制、應(yīng)用的未來(lái)，也使我們認(rèn)識(shí)到了化學(xué)的魅力，從而可激發(fā)我們學(xué)化學(xué)

7、、用化學(xué)的熱情。重點(diǎn)難點(diǎn)一、功能高分子材料 功能高分子材料是指既有傳統(tǒng)高分子材料的機(jī)械性能，又有某些特殊功能的高分子材料。二、復(fù)合材料 復(fù)合材料是指兩種或兩種以上的材料組合成的一種新型材料，其中一種材料作為基體，另外一種材料作為增強(qiáng)劑，所以復(fù)合材料可以發(fā)揮每一種材料的優(yōu)點(diǎn)，避免其弱點(diǎn)。因而復(fù)合材料一般具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)異性能。例題解析例1 下列物質(zhì)中，屬于合成高分子材料的是（ ）A棉花 B.淀粉 C.油脂 D.塑料解題思路 棉花的主要成份是纖維素，淀粉和纖維素是天然的高分子化合物，油脂則屬于低分子化合物，塑料是合成高分子化合物。故應(yīng)選D。例2 耐綸是一種重要的合成纖維，用它

8、可制取具有光澤、堅(jiān)牢、耐拉和耐化化學(xué)腐蝕的人造絲和人造毛，下面是高聚物耐綸分子一部分NH(CH2)6NHCO(CH2)4CONH(CH2)6CO(CH2)4CO （1）合成耐綸的單體有_種。 （2）具有堿性的單體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_種。 （3）合成耐綸的反應(yīng)稱_反應(yīng)。 解題思路 （1）由題給的高聚物耐綸分子的一部分可知，該高聚物應(yīng)是H2N(CH2)6NH2和HOOC(NH2)4COOH兩種單體縮聚產(chǎn)物。故合成耐綸的單體有兩種。O H （2）在上述兩種單體中，HOOC(CH2)4COOH屬于二酸，具有酸性，而H2N(CH2)6NH2則屬于二胺，具有堿性，故具有堿性的單體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：H2N(CH2)6NH

9、2 （3）合成耐綸所發(fā)生的反應(yīng)是NH2和COOH之間縮去H2O分子，以CN鍵形長(zhǎng)鏈大分子的縮聚過(guò)程。故稱為縮聚反應(yīng)。例3 當(dāng)前我國(guó)環(huán)保急待解決的“白色污染”通常所指的是（ ） A冶煉廠的白色煙塵 B.石灰窯的白色粉塵 C聚乙烯等塑料垃圾 D.白色建筑廢料解題思路 “白色污染”主要是指當(dāng)今人們廣泛使用的一次性，不可降解的塑料制品。故應(yīng)選C。例4 工程塑料ABS樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是： CH2CHCH2CH=CHCH2CH2CH n ，合成時(shí)用了三種單體，這三種單體是_、_ 、 CN C6H5_。解題思路 由于鏈中含一個(gè)C=C雙鍵，說(shuō)明單體中有二烯烴，再根據(jù)二烯烴加成時(shí)雙鍵的轉(zhuǎn)移規(guī)律，這種二烯烴必然是1

10、.3丁二烯，剩余兩種單體由加聚后在鏈節(jié)中的排列不難看出，將其用虛線隔開(kāi)如下：CH2CHCH2CH=CHCH2CH2CH CH C6H5 故三種單體分別為：CH2 = CHCN CH2 = CHCH = CH2 OH=CH2例5 下列高分子材料中，屬于醫(yī)用高分子材料可用做人工器官的是（ ）A隱身材料 B.硅聚合物C高分子膜 D.聚氨酯解題思路 隱身材料主要用于制隱形眼鏡、口腔印模材料等，可排除A；高分子膜根據(jù)其特殊功能可分為高分子分離膜、傳感膜和熱電膜，它們分別用于物質(zhì)的分離和各種能量的轉(zhuǎn)換上，故可排除C；而硅聚合物和聚氨酯屬于醫(yī)用高分子材料，可用做制人工心臟等人工器官。因而選B、D。例6 乳酸

11、在一定條件下所形成的聚酯結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為： OCHC n, 該酯可以作為新型的餐具原料。由它所產(chǎn)生的塑料在乳酸菌作用下，能迅速分解為無(wú)毒物質(zhì)，可以降解，下列有關(guān)這種新型的降解的敘述正確的是（ ） A降解塑料是一種純凈物 B其生產(chǎn)過(guò)程中的聚合方式與聚苯乙烯相似 C它屬于一種線型高分子材料 D其相對(duì)分子質(zhì)量為72 解題思路 該降解塑料是乳酸在一定條件下的聚合產(chǎn)物，其聚合度n值總是不同的，它是相對(duì)分子質(zhì)量大小不等的混合物，A錯(cuò)；由乳酸生成其聚酯屬于縮聚反應(yīng)，它的鏈節(jié)彼此連接在一起形成一條長(zhǎng)鏈，屬于一種線型高分子化合物，而苯乙烯生成聚苯乙烯發(fā)生的則是加聚反應(yīng)，故B錯(cuò)，C正確，該聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量為72n，

12、D錯(cuò)，故應(yīng)選C。練習(xí)：一、選擇題1、現(xiàn)代以石油化工為基礎(chǔ)的三大合成材料是（ ）合成氨，塑料，醫(yī)藥，合成橡膠，合成尿素，合成纖維，合成洗滌劑A B C D2、科技文獻(xiàn)中經(jīng)常出現(xiàn)的下列詞匯，其中與相關(guān)物質(zhì)的顏色并無(wú)聯(lián)系的是（ ）A赤色海潮 B綠色食品 C白色污染 D棕色煙氣3、下列塑料可作耐高溫材料的是（ ）A聚氯乙烯 B聚四氟乙烯C聚苯乙烯 D有機(jī)玻璃4、下列物質(zhì)中，在氧氣中完全燃燒，只生成水和二氧化碳的是（ ）C蛋白質(zhì)D硫化橡膠5、室內(nèi)空氣污染的主要來(lái)源之一是現(xiàn)代人的生活中使用的化工產(chǎn)品，如泡沫絕緣材料的辦公用品、化纖地毯及書(shū)報(bào)、油漆等不同程度釋放出的氣體。該氣體可能是（ ）A甲醛 B甲烷 C

13、CO DCO26、下列材料中屬于合成高分子材料的是（ ）A羊毛 B棉花 C粘合劑 D蠶絲7、下列化合物不屬于天然有機(jī)高分子化合物的是（ ）A淀粉 B油脂 C纖維素 D蛋白質(zhì)8、下列物質(zhì)屬于塑料的是（ ）A有機(jī)玻璃 B錦綸 C電木 D白明膠9、丁列物質(zhì)屬于人造纖維的是（ ）A木材 B粘膠纖維 C丙綸 D滌綸10、下列塑料的合成，所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)類型與另外三種不同的是（ ）A聚乙烯塑料 B聚氯乙烯塑料C酚醛塑料 D聚苯乙烯塑料二、填空題11、塑料的主要成分是_，熱塑性塑料的特點(diǎn)是_；熱固性塑料的特點(diǎn)是_。12、人造纖維的原料是_，合成纖維的原料是_。13、合成橡膠是以_為原料，以_為單體聚合而成的。14、已知滌綸樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為： 則合成滌綸樹(shù)脂所需的單體是_。15、合成相對(duì)分子質(zhì)量在200050000范圍內(nèi)具有確定結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物，是一種新研究領(lǐng)域。1993年報(bào)道：合成了兩種烴A和B，其分子式分別為C1134H1146和C1398H1278。B的結(jié)構(gòu)跟A相似，但分子中多了一些結(jié)構(gòu)為 的結(jié)構(gòu)單元。B分子比A分子多了_(填寫(xiě)數(shù)字)個(gè)這樣的結(jié)構(gòu)單元。參考答案1、B 2、B 3、B 4、B 5、A 6、C 7、B 8、A