资源简介

第三章 简单的有机化合物
第二节 从化石燃料中获取有机化合物
3.2.4 有机高分子化合物与有机高分子材料
核心素养目标
宏观辨识与微观探析：
能从宏观角度列举有机高分子材料在生产生活中的应用（如塑料、橡胶、纤维），并结合微观结构（链节、聚合度）解释其性质（如溶解性、热塑性 / 热固性）。
证据推理与模型认知：
通过分析聚合反应的特点（如单体结构、反应条件），建立加聚反应的模型，能书写常见单体（如氯乙烯、丙烯腈）的聚合方程式。
科学态度与社会责任：
结合 “白色污染” 等环境问题，讨论合成高分子材料的合理使用与环保措施，培养可持续发展意识。
重点
加聚反应的原理及化学方程式书写（如乙烯、氯乙烯、丙烯腈的聚合）。
有机高分子化合物的结构特征（链节、聚合度）与基本性质（溶解性、热塑性 / 热固性）。
常见有机高分子材料（塑料、橡胶、纤维）的分类、合成方法及应用。
难点
加聚反应的微观过程（双键断裂与链增长）及不同单体的聚合产物推断。
线型与网状高分子结构对材料性能的影响（如弹性、硬度、溶解性）。
有机高分子材料老化的化学机理（如双键氧化、交联反应）。
课前导入
课前导入
橡胶树是热带植物,在我国海南有大面积种植。从橡胶树的胶乳中可提取天然橡胶,天然橡胶的成分是聚异戊二烯。那么,橡胶等有机高分子材料能进行合成吗?还有其他有机高分子材料吗?
01
认识有机高分子化合物
以乙烯为原料，在适宜的温度、压强和引发剂存在的条件下发生反应可制得聚乙烯。反应时，乙烯分子中碳碳双键中的一个键断裂，分子之间通过碳原子彼此加成相互结合，聚合成很长的碳链，生成聚乙烯。
乙烯的加聚
CH2=CH2 +CH2=CH2 +CH2=CH2+···一定条件
···-CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2-···
?
这个反应也可以用下式表示：
聚合反应与加聚反应
→聚合反应：
由相对分子质量较小的有机化合物生成相对分子质量很大的有机化合物的反应，叫作聚合反应
→加聚反应：
像乙烯生成聚乙烯这样的聚合反应也叫作加成聚合反应，简称加聚反应
单体、链节、聚合度
{F5AB1C69-6EDB-4FF4-983F-18BD219EF322}项目
单体
链节
聚合度
定义
能合成高分子化合物的小分子物质
高分子化合物中的重复结构单元
链节的重复次数
实例(如聚乙烯
)
CH2＝CH2
—CH2—CH2—
n
高分子的性质
→高分子通常难溶于水，即使在适当的有机溶剂中溶解得也很缓慢，或者只有一定程度的溶胀。
→有些高分子（如聚乙烯）具有热塑性，即受热时会变软、流动，受冷时又硬化，可通过加热、受冷反复塑造；
→而有些高分子（如酚醛塑料，俗称“电木”）则具有热固性，即受热时不会变软而只能被裂解，因此不能通过加热、受冷反复塑造。
→高分子中的原子之间一般是以共价键结合的，因此高分子通常不导电，是很好的绝缘材料。
02
有机高分子材料
有机高分子材料的分类
采用化学方法，即由小分子（如乙烯等）在一定条件下，通过聚合反应得到
有机高分子材料
天然有机高分子材料
合成有机高分子材料
棉花、羊毛、天然橡胶等
塑料、合成橡胶、合成纤维等
生物体内合成
塑料
→塑料的主要成分是高分子化合物，俗称合成树脂。一般情况下，构成塑料的高分子如果是长链的线型结构，塑料的柔韧性就较好；如果高分子链之间形成化学键，产生一定的交联而形成网状结构，塑料就会变硬。
→聚乙烯是聚乙烯塑料的主要成分，聚乙烯塑料是当今世界上产量最大的塑料产品。
用聚乙烯塑料制成的
化学实验用品
塑料
→聚乙烯塑料无臭、无毒；具有优良的耐低温性能，最低使用温度可达 -100 ℃ ；化学稳定性好，能耐大多数酸、碱的侵蚀；常温下不溶于一般溶剂，吸水性小；电绝缘性能优良。
→聚乙烯塑料品种繁多、应用广泛，主要有：薄膜，用作食品、医药、衣物、化肥等的包装材料；中空制品，用作各种瓶、桶、罐、槽等容器材料；管板材，用作地下管道材料和建筑材料；纤维，用于生产渔网、绳索；包覆材料，用作包覆电缆、电线的绝缘材料。
塑料
生产塑料的合成树脂种类很多，除聚乙烯外，还有聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯等。例如，用聚四氟乙烯制作不粘锅或者滑雪板的涂层，用乙烯 - 四氟乙烯共聚物（ETFE 膜）作为水立方的外立面膜结构材料。
不粘锅涂层
滑雪板涂层
水立方外立面膜结构材料
橡胶
橡胶中的高分子链在无外力作用时呈卷曲状且有柔性，受外力时可伸直，撤销外力后又可恢复原状，因此橡胶具有高弹性。根据来源和组成不同，橡胶可分为天然橡胶和合成橡胶。
天然橡胶的化学成分是聚异戊二烯，其结构简式为
顺丁橡胶
是化学家最早模拟天然橡胶制得的合成橡胶，也是当前发展十分迅速的一种通用橡胶，广泛用于制造轮胎、耐寒制品及胶鞋、胶布、海绵胶等。
除顺丁橡胶外，丁苯橡胶、氯丁橡胶及一些特种橡胶（如有机硅橡胶）都是合成橡胶。合成橡胶一般具有高弹性、绝缘性以及耐油、耐酸碱、耐高温或低温等特性，因此应用广泛。
橡胶
各种橡胶制品
纤维
纤维是另一种常见的高分子材料。随着人类生活质量的提高，棉花、羊毛、蚕丝等天然纤维在质量、品种和数量上已不能满足人们的需要。为此，化学家经过长期的研究开发，将不能用于纺织的天然纤维加工成黏胶纤维、醋酸纤维等可纺织的人造纤维；或者以天然气、石油化工产品、煤化工产品为原料制成相应的有机小分子化合物，经聚合反应制成线型的高分子化合物，经纺丝成形和后处理而制得合成纤维。
纤维
例如，用石油裂解气中的丙烯制得丙烯腈（CH2 =CH— CN），再由丙烯腈聚合制得聚丙烯腈 。聚丙烯腈纤维的商品名称为腈纶，它极似羊毛，蓬松卷曲而柔软，用它制成的毛线和毛毯在手感上与用天然羊毛制得的几乎一样。
合成纤维
在合成纤维大家族里，涤纶、锦纶、腈纶、维尼纶等各种合成纤维都具有比天然纤维和人造纤维更优异的性能，它们除了能织成各种衣料供人们穿着外，在工农业生产和国防领域也有广泛的用途，如可用来制作帐篷、防弹衣、太空服等。
　腈纶制品
合成纤维
有机高分子材料的应用，极大地提高了人们的生活质量，但同时也带来了环境问题。为了保护人类的生存环境，人们开始着手回收利用废弃的合成高分子材料，使它们成为有用的资源。目前，化学家已研制出对人类环境友好的可降解材料，如以纤维素和淀粉为原料制成的生物降解塑料、以乙烯和一氧化碳为原料制成的光降解塑料等。
用合成纤维制成的帐篷
03
课堂小结
04
课堂练习
A
B
2.我国近年来已成功研发出多种可降解塑料,其中一种以淀粉为主,聚乙烯为辅制造,下列说法正确的是 (　　)
A.聚乙烯可使溴水褪色
B.淀粉可降解
C.淀粉属于合成高分子
D.聚乙烯的结构简式为—CH2—CH2—
3. 化学与生产、生活息息相关。下列说法正确的是（ ）
A. 棉花、麻和蚕丝均为碳水化合物
B. 橡胶硫化的过程中发生了化学反应
C. 绿色化学的核心思想是“先污染后治理”
D. 漂白粉与盐酸可混合使用以提高消毒效果
B
B
4.2022年北京—张家口成功举办了第24届冬奥会。雪上项目是冬奥会重要项目之一。制作滑雪板各部分所对应的材料中,属于天然有机高分子材料的是 (　　)
A.板面——尼龙　　　　 B.板芯——木质
C.板底——聚乙烯塑料 D.复合层——玻璃纤维
Thanks
好好学习天天向上

展开更多......

收起↑