第二节 高分子材料 【学习目标】 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．能参与材料选择与使用、垃圾处理等社会性议题的讨论，并作出科学的判断、评价及决策。 知识点一 通用高分子材料———塑料 1．高分子材料概述 (1)分类 (2)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 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。 2．通用高分子材料———塑料 (1)成分 (2)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制品。 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制品。 (3)常见的塑料 ①聚乙烯 a．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。 b．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，使用_____ 低温、低压，使用_____ 高分子链的结构 支链_____ 支链_____ 密度 _____ _____ 软化温度 相对_____ 相对_____ 主要性能 无毒、较_____ 无毒、较_____ 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 1.(1)以聚乙烯为例分析为什么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：(1) 所以一般高分子材料具有一定的弹性。 (2)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。 ②酚醛树脂 a．概念：酚醛树脂是_____而成的高分子。 b．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_____，生成黏稠粉红色物质 混合溶液变_____，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_____生成树脂 c.酸性、碱性条件对酚醛树脂结构的影响 ⅰ.在酸催化下，等物质的量的苯酚与甲醛反应，苯酚邻位或对位的氢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相互脱水缩合成_____结构的高分子，反应的化学方程式为 _____， _____。 ⅱ.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_____、_____等，继续反应生成_____结构的酚醛树脂。 d．酚醛树脂的性质及用途 具有网状结构的高分子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。 2.(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。 (2)为何酚醛树脂能用作烹饪器具的手柄而聚苯乙烯塑料不可以？ 提示：(1) 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 柔软度和溶解度较线型高分子的大，密度、强度和软化温度低于线型高分子 网状 线型或支链型高分子以化学键交联，形成网状结构 柔软度降低，刚性提高，不能熔融，在溶剂中会发生溶胀，但不能溶解 (2)具有网状结构的酚醛树脂属于热固性材料，受热不熔融或者软化，而聚苯乙烯属于热塑性材料，受热容易熔融或者软化，不能用于制作烹饪器具的手柄。 [答案自填] 天然 合成 通用 功能 线型 支链型 网状 合成树脂 加工助剂 增塑剂 热稳定剂 着色剂 引发剂 催化剂 较多 较少 较低 较高 较低 较高 柔软 硬 酚与醛在酸或碱的催化下相互缩合 浑浊 浑浊 缩聚反应 线型 ... ...
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