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7.2 课时2 有机高分子材料
【学习目标】 1.能从微观结构解释塑料、合成纤维、合成橡胶中同类物质的共性和不同类物质性质差异及其原因。 2.能从宏观上认识常见的高分子材料,了解高分子化合物的结构特点和性质。
【自主预习】
一、材料的分类
二、三种重要的合成有机高分子材料
1.塑料
成分 　　　　　　 　　　　　
聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂等 防老剂、增塑剂、着色剂、增强材料等
性能 强度高、密度小、耐腐蚀、易加工等
种类 聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、脲醛树脂等
2.橡胶
(1)分类
(2)结构
(3)性能及应用
a.普通橡胶具有高弹性及一定的强度和韧性,是制造汽车、飞机轮胎和各种密封材料所必需的原料。
b.特种橡胶耐高温和严寒、耐酸碱腐蚀,应用于航空、航天和国防等尖端技术领域。
3.纤维
(1)分类
(2)性能:合成纤维具有强度　　　、弹性　　　、耐磨、耐化学腐蚀、不易虫蛀等优良性能。
(3)应用:制作衣物、绳索、渔网、工业用滤布,以及飞机、船舶的结构材料等,广泛应用于工农业的各个领域。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)棉花、蚕丝、羊毛、天然橡胶都属于天然高分子化合物。 (　　)
(2)盛放汽油的试剂瓶不能用橡胶塞。 (　　)
(3)为防止污染,可以将塑料购物袋直接烧掉。 (　　)
(4)天然橡胶聚异戊二烯{}为纯净物。 (　　)
(5)电木(酚醛树脂)和聚氯乙烯都是热固性塑料。 (　　)
(6)聚乙烯可包装食品,而聚氯乙烯塑料不可用于包装食品。 (　　)
2.来源不同的有机高分子材料如何分类
3.人造纤维和合成纤维有何区别
4.由有机高分子形成的物质是纯净物还是混合物 为什么
【合作探究】
　有机高分子的合成和加聚产物单体的判断
[素材一]　白色污染简介
白色污染主要指废塑料及其制品对环境造成的污染。塑料不易降解,影响环境美观,其所含成分有潜在危害。因用作包装材料的塑料多为白色,故称白色污染。引起白色污染的塑料成分有聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。面对严重的白色污染问题,人们希望寻找一种易降解的材料来替代现行塑料,而这类替代品已开发。
[素材二]　硫化橡胶合成
天然橡胶容易老化,但经过硫化工艺后的橡胶不仅抗老化,而且具有较高的强度、韧性、良好的弹性和化学稳定性等。
1.根据素材一:
(1)造成白色污染的原因是什么 如何解决
(2)聚氯乙烯的单体、链节是什么 写出结构简式。
2.根据素材二:
(1)天然橡胶为什么容易老化 橡胶在加工过程中要加入硫黄等硫化剂进行硫化,其目的是什么
(2)实验室盛放哪些药品的试剂瓶的瓶塞不能用橡胶塞
1.单体、链节、聚合度
单体 链节 聚合度
定义 能合成高分子化合物的小分子物质 高分子化合物中重复的结构单元 链节的重复次数
实例(聚乙烯) CH2CH2 —CH2—CH2— n
2.加聚反应的类型
(1)单烯烃加聚:单体中只含一个时,断开双键,断键原子与其他分子中的断键原子结合,依次重复形成高聚物,如丙烯的聚合:nCH3—CHCH2。
(2)二烯烃加聚:当一个分子中存在两个时,断键原子与其他分子中的断键原子相结合,而内部其他的断键原子再结合成不饱和键。如顺丁橡胶的生成:nCH2CH—CHCH2
(3)共聚:是两种或多种化合物在一定的条件下发生聚合反应生成一种高聚物的反应。例如,丙烯和乙烯在一定条件下能生成聚乙丙烯(下面为其中一种加聚反应)。
nCH2CH2+nCH2CH—CH3
3.加聚反应单体的判断方法
(1)凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的高聚物,判断其单体为一种,将两个半键闭合即可。如,其单体是。
(2)凡链节主链有四个碳原子(无其他原子),且链节无双键的高聚物,其单体为两种,在正中央画线断开,然后两个半键闭合即可。如的单体为CH2CH2和CH3—CHCH2。
(3)凡链节主链中只有碳原子,并存在碳碳双键结构的高聚物,判断其单体的规律是“凡双键,四个碳;无双键,两个碳”。画线断开,然后将两个半键闭合,即主链上单双键互换。如的单体是。
成都大运会吉祥物“蓉宝”主要采用聚氯乙烯制成,聚氯乙烯分子可以用表示。下列说法错误的是(　　)。
A.氯乙烯是合成聚氯乙烯的单体
B.被称为聚氯乙烯的链节
C.聚氯乙烯可以使酸性KMnO4溶液褪色
D.由氯乙烯合成聚氯乙烯的反应称为加聚反应
现有两种烯烃CH2CH—CH3和,它们的混合物在一定条件下发生加聚反应,其产物中可能有(　　)。
①　
②
③　
④
⑤　
⑥
A.全部 B.①②③⑤ C.①②③④ D.③⑤⑥
【随堂检测】
1.人们在日常生活中大量使用各种高分子材料。下列说法正确的是(　　)。
A.聚乙烯塑料是天然高分子材料
B.聚氯乙烯塑料可用于包装食品
C.羊毛是合成高分子材料
D.硫化橡胶具有更高的强度、韧性
2.下列关于乙烯和聚乙烯的叙述正确的是(　　)。
A.二者都能使溴水褪色,性质相似
B.二者互为同系物
C.二者最简式相同
D.二者分子组成相同
3.乙烯是重要的化工原料,利用乙烯合成苯乙醇的路线如下:
下列说法正确的是(　　)。
A.环氧乙烷属于环烷烃
B.乙烯是苯的一种同系物
C.苯乙醇属于饱和有机物
D.乙烯生成环氧乙烷的反应属于加成反应
4.目前,聚氯乙烯塑料(PVC)占塑料消费量的30%以上,BICM法是以乙烯、氯气等为原料合成PVC,其工艺流程如图所示:
(1)写出上述转化过程中有机物参与反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)假设BICM法中各步反应的转化率均为100%,则生产100 t PVC需要氯气的质量为　　　　　　　。
参考答案
自主预习·悟新知
一、金属　无机非金属　天然　合成
二、1.合成树脂　添加剂
2.(1)聚异戊二烯　(2)硫化
3.高　好
效果检测
1.(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√
2.分为天然有机高分子材料和合成有机高分子材料。天然有机高分子材料如棉花、羊毛、天然橡胶等。合成有机高分子材料如塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等。
3.人造纤维的主要原料是天然高分子化合物,主要是纤维素;而合成纤维的主要原料是石油化工或煤化工产品——气态或液态烃及其衍生物,是小分子化合物。
4.因为不同有机高分子的聚合度不同,所以由有机高分子形成的物质是混合物。
合作探究·提素养
任务1　有机高分子的合成和加聚产物单体的判断
问题生成
1.(1)塑料制品的大量使用。①减少塑料制品的使用;②废弃塑料资源化(回收废旧塑料,将其作为资源,加以开发和利用);③开发新型的可降解塑料。
(2)CH2CHCl、。
2.(1)天然橡胶含有碳碳双键,易发生加成反应且易被氧化,所以易老化。硫化剂的作用是打开橡胶分子中的双键,以二硫键(—S—S—)将线型结构连接成为网状结构,得到化学稳定性好且既有弹性又有强度的橡胶。
(2)实验室中盛放KMnO4溶液、浓硝酸、液溴、汽油、苯、四氯化碳等药品的试剂瓶的瓶塞不能用橡胶塞。
典型例题
例1　C　
解析　nH2CCHCl,根据化学方程式可知,氯乙烯为合成聚氯乙烯的单体,A项正确;由化学方程式可知,为聚氯乙烯的链节,B项正确;聚氯乙烯中不含有碳碳双键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C项错误;由氯乙烯合成聚氯乙烯的反应为加聚反应,D项正确。
例2　B　
解析　两种不同的烯烃混合发生加聚反应时,有如下几种情况:自身发生加聚反应,产物有和两种,①②符合;不同烯烃之间发生共聚,产物有和两种,③⑤符合。
随堂检测·精评价
1.D　解析　A项,聚乙烯是合成有机高分子材料,错误;B项,聚氯乙烯在温度过高时会释放出对人体有害的物质,故不用聚氯乙烯塑料包装食品,错误;C项,羊毛属于天然高分子有机化合物——蛋白质,错误;D项,橡胶硫化可使塑性橡胶转化为更具韧性或者硬度更高的硫化橡胶,正确。
2.C　解析　乙烯、聚乙烯的结构简式分别为CH2CH2、,可知二者分子组成不相同,结构不相似,不互为同系物;乙烯分子结构中含有碳碳双键,能使溴水褪色,但聚乙烯不能使溴水褪色;二者的最简式相同,均为CH2。
3.D　解析　环氧乙烷中含有氧,不属于烃,也不属于环烷烃,A项错误;乙烯与苯的结构不相似,不是苯的同系物,B项错误;苯乙醇含有苯环,苯环中的碳原子为不饱和碳原子,苯乙醇属于不饱和有机物,C项错误。
4.(1)CH2CH2+Cl2CH2ClCH2Cl、CH2ClCH2ClCH2CHCl+HCl、
nCH2CHCl
(2)56.8 t
解析　(2)由于各步反应的转化率均为100%,HCl循环利用,故氯元素全部转化到PVC塑料中。根据题意可得4CH2CH2+2Cl2+O24CH2CHCl+2H2O。
根据nCH2CHCl得:
nCl2　~　2
71n 　　125n
m(Cl2) 　　100 t
m(Cl2)=56.8 t(共27张PPT)
第七章
有机化合物
第二节 乙烯与有机高分子材料
第2课时 有机高分子材料
1.能从微观结构解释塑料、合成纤维、合成橡胶中同类物质的共性和不同类物质性质
差异及其原因。
2.能从宏观上认识常见的高分子材料，了解高分子化合物的结构特点和性质。
一、材料的分类
二、三种重要的合成有机高分子材料
1.塑料
成分 __________ ________
聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚 醛树脂等 防老剂、增塑剂、着色剂、增强材料等
性能 强度高、密度小、耐腐蚀、易加工等 种类 聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲 酯、脲醛树脂等 合成树脂
添加剂
2.橡胶
（1）分类
（2）结构
（3）性能及应用
.普通橡胶具有高弹性及一定的强度和韧性，是制造汽车、飞机轮胎和各种密封材料
所必需的原料。
.特种橡胶耐高温和严寒、耐酸碱腐蚀,应用于航空、航天和国防等尖端技术领域。
3.纤维
（1）分类
（2）性能：合成纤维具有强度____、弹性____、耐磨、耐化学腐蚀、不易虫蛀等优
良性能。
（3）应用：制作衣物、绳索、渔网、工业用滤布，以及飞机、船舶的结构材料等，
广泛应用于工农业的各个领域。
高
好
1.判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1） 棉花、蚕丝、羊毛、天然橡胶都属于天然高分子化合物。( )
√
（2） 盛放汽油的试剂瓶不能用橡胶塞。( )
√
（3） 为防止污染，可以将塑料购物袋直接烧掉。( )
×
（4） 天然橡胶聚异戊二烯 为纯净物。 ( )
×
（5） 电木（酚醛树脂）和聚氯乙烯都是热固性塑料。( )
×
（6） 聚乙烯可包装食品，而聚氯乙烯塑料不可用于包装食品。( )
√
2.来源不同的有机高分子材料如何分类？
[答案] 分为天然有机高分子材料和合成有机高分子材料。天然有机高分子材料如棉花、
羊毛、天然橡胶等。合成有机高分子材料如塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等。
3.人造纤维和合成纤维有何区别？
[答案] 人造纤维的主要原料是天然高分子化合物，主要是纤维素；而合成纤维的主要
原料是石油化工或煤化工产品——气态或液态烃及其衍生物，是小分子化合物。
4.由有机高分子形成的物质是纯净物还是混合物？为什么？
[答案] 因为不同有机高分子的聚合度不同，所以由有机高分子形成的物质是混合物。
任务1 有机高分子的合成和加聚产物单体的判断
［素材一］ 白色污染简介
白色污染主要指废塑料及其制品对环境造成的污染。塑料不易降解，影响环境美
观，其所含成分有潜在危害。因用作包装材料的塑料多为白色，故称白色污染。引起
白色污染的塑料成分有聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。面对严重的白色污
染问题，人们希望寻找一种易降解的材料来替代现行塑料，而这类替代品已开发。
［素材二］ 硫化橡胶合成
天然橡胶容易老化，但经过硫化工艺后的橡胶不仅
抗老化，而且具有较高的强度、韧性、良好的弹性和化
学稳定性等。
1.根据素材一：
（1） 造成白色污染的原因是什么？如何解决？
[答案] 塑料制品的大量使用。①减少塑料制品的使用；②废弃塑料资源化（回收废旧
塑料，将其作为资源，加以开发和利用）；③开发新型的可降解塑料。
（2） 聚氯乙烯的单体、链节是什么？写出结构简式。
[答案] 、 。
2.根据素材二：
（1） 天然橡胶为什么容易老化？橡胶在加工过程中要加入硫黄等硫化剂进行硫化，
其目的是什么？
[答案] 天然橡胶含有碳碳双键，易发生加成反应且易被氧化，所以易老化。硫化剂的
作用是打开橡胶分子中的双键，以二硫键 将线型结构连接成为网状结构，
得到化学稳定性好且既有弹性又有强度的橡胶。
（2） 实验室盛放哪些药品的试剂瓶的瓶塞不能用橡胶塞？
[答案] 实验室中盛放 溶液、浓硝酸、液溴、汽油、苯、四氯化碳等药品的试剂
瓶的瓶塞不能用橡胶塞。
1.单体、链节、聚合度
单体 链节 聚合度
定义 能合成高分子化合物的小分 子物质 高分子化合物中重复的结 构单元 链节的重复
次数
实例 （聚乙烯）
2.加聚反应的类型
（1）单烯烃加聚：单体中只含一个 时，断开双键，断键原子与其他分子中的断
键原子结合，依次重复形成高聚物，如丙烯的聚合： 。
（2）二烯烃加聚：当一个分子中存在两个 时，断键原子与其他分子中的断键原
子相结合，而内部其他的断键原子再结合成不饱和键。如顺丁橡胶的生
成：
（3）共聚：是两种或多种化合物在一定的条件下发生聚合反应生成一种高聚物的反
应。例如，丙烯和乙烯在一定条件下能生成聚乙丙烯（下面为其中一种加聚反应）。
3.加聚反应单体的判断方法
（1）凡链节的主链只有两个碳原子（无其他原子）的高聚物，判断其单体为一种，
将两个半键闭合即可。如 ，其单体是 。
（2）凡链节主链有四个碳原子（无其他原子），且链节无双键的高聚物，其单体为
两种，在正中央画线断开，然后两个半键闭合即可。如 的单体为
和。
（3）凡链节主链中只有碳原子，并存在碳碳双键结构的高聚物，判断其单体的规律
是“凡双键，四个碳；无双键，两个碳”。画线断开，然后将两个半键闭合，即主链上
单双键互换。如 的单体是 。
例1 成都大运会吉祥物“蓉宝”主要采用聚氯乙烯制成，聚氯乙烯分子可以用
表示。下列说法错误的是( ) 。
C
A.氯乙烯是合成聚氯乙烯的单体
B. 被称为聚氯乙烯的链节
C.聚氯乙烯可以使酸性 溶液褪色
D.由氯乙烯合成聚氯乙烯的反应称为加聚反应
[解析] ，根据化学方程式可知，氯乙烯为合成聚氯乙烯的
单体，A项正确；由化学方程式可知， 为聚氯乙烯的链节，B项正确；聚氯
乙烯中不含有碳碳双键，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，C项错误；由氯乙烯合成聚
氯乙烯的反应为加聚反应，D项正确。
例2 现有两种烯烃 和 ，它们的混合物在一定条件下发生加
聚反应，其产物中可能有( ) 。
B
① ②
③ ④
⑤ ⑥
A.全部 B.①②③⑤ C.①②③④ D.③⑤⑥
[解析] 两种不同的烯烃混合发生加聚反应时，有如下几种情况：自身发生加聚反应，
产物有 和 两种，①②符合;不同烯烃之间发生共聚，产物有
和 两种，③⑤符合。
1.人们在日常生活中大量使用各种高分子材料。下列说法正确的是( ) 。
D
A.聚乙烯塑料是天然高分子材料 B.聚氯乙烯塑料可用于包装食品
C.羊毛是合成高分子材料 D.硫化橡胶具有更高的强度、韧性
[解析] 项，聚乙烯是合成有机高分子材料，错误；B项，聚氯乙烯在温度过高时会
释放出对人体有害的物质，故不用聚氯乙烯塑料包装食品，错误；C项，羊毛属于天
然高分子有机化合物——蛋白质，错误；D项，橡胶硫化可使塑性橡胶转化为更具韧
性或者硬度更高的硫化橡胶，正确。
2.下列关于乙烯和聚乙烯的叙述正确的是( ) 。
C
A.二者都能使溴水褪色，性质相似 B.二者互为同系物
C.二者最简式相同 D.二者分子组成相同
[解析] 乙烯、聚乙烯的结构简式分别为 、 ，可知二者分子组成
不相同，结构不相似，不互为同系物；乙烯分子结构中含有碳碳双键，能使溴水褪色，
但聚乙烯不能使溴水褪色；二者的最简式相同，均为 。
3.乙烯是重要的化工原料，利用乙烯合成苯乙醇的路线如下：
下列说法正确的是( ) 。
D
A.环氧乙烷属于环烷烃 B.乙烯是苯的一种同系物
C.苯乙醇属于饱和有机物 D.乙烯生成环氧乙烷的反应属于加成反应
[解析] 环氧乙烷中含有氧，不属于烃，也不属于环烷烃，A项错误；乙烯与苯的结构
不相似，不是苯的同系物，B项错误；苯乙醇含有苯环，苯环中的碳原子为不饱和碳
原子，苯乙醇属于不饱和有机物，C项错误。
4.目前，聚氯乙烯塑料占塑料消费量的以上， 法是以乙烯、氯气等为
原料合成 ，其工艺流程如图所示：
、
、 .
（1） 写出上述转化过程中有机物参与反应的化学方程式：
__________________________________________________________________________
____________________________________________________________ 。
（2） 假设法中各步反应的转化率均为，则生产 需要氯气的质量
为______。
[解析] 由于各步反应的转化率均为，循环利用，故氯元素全部转化到 塑
料中。根据题意可得 。
根据 得：

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