2022年高中化學(xué)《高分子化合物與材料》教案2 新人教版選修2

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1、2022年高中化學(xué)《高分子化合物與材料》教案2 新人教版選修2 ? 能舉例說(shuō)明合成高分子的組成與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，能依據(jù)簡(jiǎn)單合成高分子的結(jié)構(gòu)分析其鏈節(jié)和單體。 ? 知道加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的特點(diǎn)。 ? 舉例說(shuō)明新型高分子材料的優(yōu)異性能及其在高新技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用，討論有機(jī)合成在發(fā)展經(jīng)濟(jì)、提高生活質(zhì)量方面的貢獻(xiàn)。 〔知識(shí)梳理〕 1．寫(xiě)出合成聚氯乙烯的化學(xué)反應(yīng)方程式 ，這種反應(yīng)類(lèi)型是 反應(yīng)，氯乙烯稱(chēng)為 ，鏈節(jié)為 ，n稱(chēng)為 。 分子結(jié)構(gòu)中含有

2、 的分子，都可以通過(guò) 反應(yīng)生成高分子化合物。 2．寫(xiě)出對(duì)苯二甲酸和乙二醇反應(yīng)生成聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的化學(xué)反應(yīng)方程式 ， 這種反應(yīng)類(lèi)型是 反應(yīng)。發(fā)生此類(lèi)反應(yīng)的必要條件是 。 3．聚乙烯塑料受熱到一定范圍時(shí)開(kāi)始軟化，直到熔化成流動(dòng)的液體。熔化的聚乙烯塑料冷卻后又變成固體，加熱后又

3、熔化，這種現(xiàn)象稱(chēng)為 。聚乙烯、聚丙烯、和聚氯乙烯等都是熱塑性塑料。熱塑性塑料具有 結(jié)構(gòu)。 4．熱固性塑料在形成初期也是長(zhǎng)鏈狀的，受熱會(huì)軟化，可以被制成一定的形狀。但在進(jìn)一步受熱時(shí)，鏈與鏈之間會(huì)形成 ，產(chǎn)生一些交聯(lián)，形成 結(jié)構(gòu)，硬化定型。再受熱時(shí)，鏈狀分子的滑動(dòng)受到限制，因此不會(huì)熔化。 5．復(fù)合材料一般是由起 作用的基體和起 作用的增強(qiáng)體兩種材料構(gòu)成的。例如， 就是一種復(fù)合材料，它具有 、 、 、 、

4、 等優(yōu)良性能。 6．高分子材料在使用過(guò)程中，由于環(huán)境的影響，其 、 、 等性能逐漸變差，這種現(xiàn)象稱(chēng)為高分子材料的 。 7．降解是指化學(xué)和物理因素引起的 的過(guò)程，主要涉及 、 、 三種過(guò)程。 〔方法導(dǎo)引〕 1．高分子化合物 高分子化合物按其來(lái)源可分為天然高分子化合物和合成高分子化合物兩大類(lèi)，合成高分子化合物主要有三大類(lèi)：合成纖維、塑料和合成橡膠。 合成 材料 線型高分子材料 體型高分子材料 常見(jiàn) 物質(zhì) 合

5、成纖維、部分塑料（如聚乙烯） 部分塑料（如電木） 結(jié)構(gòu) 特點(diǎn) 以共價(jià)鍵結(jié)合成高分子鏈，鏈與鏈之間以分子間作用力相結(jié)合 以共價(jià)鍵構(gòu)成高分子鏈，鏈與鏈之間 以共價(jià)鍵大量交聯(lián) 性質(zhì) 特點(diǎn) 具有彈性、可塑性，在溶劑中能溶解，加熱能熔融，硬度、脆性較小，不能導(dǎo)電 沒(méi)有彈性和可塑性，不能溶解成熔融，在溶 劑中能溶脹，硬度和脆性較大，不能導(dǎo)電 新型高分子材料 材料 名稱(chēng) 功能高分子材料 復(fù)合材料 概念 既具有傳統(tǒng)高分子材料的機(jī)械性能，又具有某些特殊功能的高分子材料 兩種或兩種以上材料組成的新型材料 性能 不同功能的高分子材料，具有不同的特征性質(zhì) 一般具有強(qiáng)度高

6、、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)良性能 應(yīng)用 高分子分離膜、醫(yī)療器械、醫(yī)藥等 汽車(chē)工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、體育用品、航空航天等 2．高分子化合物的單體、鏈節(jié)和聚合度 單體：能合成高分子化合物的小分子物質(zhì)。 鏈節(jié)：重復(fù)出現(xiàn)的簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)單元。 聚合度：鏈節(jié)重復(fù)的次數(shù)。 3．高分子化合物找單體的方法：見(jiàn)例題1。 n CH－CH2－CH2－CH= CH－CH2 [例題1]合成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為： 的高聚物，其單體是（ ）。 ①苯乙烯 ②丁烯 ③丁二烯 ④丙炔 ⑤乙烯 A．①② B．④⑤ C．③⑤ D．①③ [解析]聚合反應(yīng)有加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)兩種，二者的區(qū)別

7、是：縮聚反應(yīng)在單體間相互反應(yīng)生成高分子化合物的同時(shí)，還生成小分子（如水、氨等分子），而加聚反應(yīng)則不生成小分子。中學(xué)階段常見(jiàn)的發(fā)生加聚反應(yīng)的物質(zhì)主要有烯烴、二烯烴及一些不飽和化合物；發(fā)生縮聚反應(yīng)的物質(zhì)主要有酚和醛、二元酸和二元醇、氨基酸等。所以要判斷高聚物的單體時(shí)，首先得判斷高聚物是加聚產(chǎn)物還是縮聚產(chǎn)物。 判斷高聚物所屬類(lèi)別的方法是看鏈節(jié)的結(jié)構(gòu)。若結(jié)構(gòu)中在主鏈中只有碳鏈，則是加聚 —C— O 產(chǎn)物；若結(jié)構(gòu)中含有其他的基團(tuán)（如 、 、 等），則是縮聚產(chǎn)物—C— O NH— CH2— OH 。 －CH= CH2 對(duì)于加

8、聚產(chǎn)物找單體的方法是：首先看鏈節(jié)中有無(wú)碳碳雙鍵。若無(wú)碳碳雙鍵，可將碳鏈兩端的括號(hào)脫去，再把主鏈中所有碳原子兩兩切開(kāi)，將切開(kāi)后所得結(jié)構(gòu)中兩個(gè)游離價(jià)鍵連成雙鍵，即可得單體。如： ，按此法可推得其單體 －CH= CH2 = CH2 CH2 =CH－CH CH2 =CHCH3 CH2 =CHCN 是 、 、 ；若鏈節(jié)中有碳碳雙鍵，可將含雙鍵的兩個(gè)碳原子的兩邊各取一個(gè)碳原子切開(kāi)，即得一個(gè)四價(jià)碳鏈，再將四碳鏈中雙鍵中的一個(gè)價(jià)鍵切開(kāi)，分別與左右兩邊的兩個(gè)碳原子的游離

9、價(jià)鍵相連接即得到二烯烴，其它同上。按此法可推得題中高聚物的單體為 和 。本題答案為D。 推斷縮聚產(chǎn)物單體的方法是：首先找鏈節(jié)中所含的基團(tuán)，再根據(jù)形成該基團(tuán)的機(jī)理進(jìn) 行OCH2CH2O —C— O —C— O n 切開(kāi)和逆向添加即得單體。如，確定 的單體的方法是：脫去括號(hào)，將酯基切開(kāi)，然后在羰基處添加羥基，在烴基處添加氧原子即得其單體 —CH2－CH－CH2－CH－CH2－CH－ CH3 CN n —COOH HOOC— HOCH2CH2OH

10、 和 。 [答案]D [例題2]嬰兒用的一次性紙尿片中有一層吸水的保水的物質(zhì)。下列高分子在有可能被采用的是（ ）。 A． B． n CH2 —CH F CH2 —CH n OOCCH3 CCl2 —CCl2 n CH2 －CH n OH C． D． CH2 =CH OOCH3 Cl2C =CCl2 CH2 =CHF [解析]能吸水的高分子化合物

11、，在結(jié)構(gòu)成分中要存在有“親水的基團(tuán)”，縱觀A、C、D各高分子化合物的單體（依次是 、 、 ）都是不溶于水的鹵烯、 烯酯，單體尚且不溶于水（無(wú)親水性），何況其高聚物。B項(xiàng)高分子的單體可看作乙烯醇，－OH的結(jié)構(gòu)與H2O有相似結(jié)構(gòu)，由“相似相溶”原理得出其具有相當(dāng)?shù)挠H水性。 [答案]B 〔基礎(chǔ)訓(xùn)練〕 1．下列物質(zhì)一定不是天然高分子的是（ ）。 A．橡膠 B．蛋白質(zhì) C．尼龍 D．纖維素 2．下列物質(zhì)屬于純凈物的是（ ）。 A．純凈的汽油 B．甲苯 C．聚乙烯

12、D．酚醛樹(shù)脂 3．下列物質(zhì)中可加熱熔化的是（ ）。 A．聚乙烯 B．有機(jī)玻璃 C．酚醛樹(shù)脂塑料 D．硫化橡膠 4．1993年，中國(guó)學(xué)者許志福和美國(guó)穆?tīng)柟餐铣闪耸澜缟献畲蟮奶細(xì)浞肿樱渲?個(gè)分子由1134個(gè)碳原子和1146個(gè)氫原子構(gòu)成。關(guān)于此物質(zhì)，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（ ）。 A．是烴類(lèi)化合物 B．常溫下是固體 C．是高分子化合物 D．易被氧化 5．下列不屬于有機(jī)高分子材料的基本性質(zhì)的是（ ）。 A．熱塑性和熱固性 B．延展性 C．高強(qiáng)度 D．電絕緣性

13、 6．下列關(guān)于廢棄塑料制品的處理方法中，最為恰當(dāng)?shù)氖牵? ）。 A．切成碎片，混在垃圾中填于土壤 B．焚燒 C．用化學(xué)方法加工成防水的涂料或汽油 D．傾倒在海洋中 7．生成高分子化合物的反應(yīng)有加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)，今有某高分子化合物的結(jié)構(gòu)片斷如下：…CH2－CH2－CH2－CH2－CH2－CH2…，生成該高分子化合物的反應(yīng)類(lèi)型肯定不是下列反應(yīng)中的（ ）。 A．加成反應(yīng) B．聚合反應(yīng) C．加聚反應(yīng) D．縮聚反應(yīng) 8．上海環(huán)保部門(mén)為了使城市生活垃圾得到合理利用，近年來(lái)逐步實(shí)施了生活垃圾分類(lèi)投放的辦法。其中塑料袋、廢紙、舊橡膠制品等屬于（

14、 ）。 A．無(wú)機(jī)物 B．有機(jī)物 C．鹽類(lèi) D．非金屬單質(zhì) 9．下列有關(guān)復(fù)合材料的說(shuō)法中，正確是的（ ）。 A．復(fù)合材料就是兩種材料未經(jīng)處理?yè)诫s在一起來(lái)使用的材料 B．玻璃鋼是目前合成的唯一一種復(fù)合材料 C．合成復(fù)合材料時(shí)不僅可以選擇不同的組分材料，而且可以通過(guò)以身改變各種組分材料的含量來(lái)滿足不同的需要 D．復(fù)合材料的研究已過(guò)一定程度，從應(yīng)用來(lái)看沒(méi)有廣闊的前景 10．噴水溶液法是最近日本科學(xué)家研制出的一種使沙漠變綠洲的新技術(shù)，它在沙漠中噴灑一定量的聚丙烯酸酯水溶液，水溶液中的高分子與沙土粒子結(jié)合在地表下30～50cm處形成厚0.5

15、cm的隔水層，既能阻止地下的鹽分上升，又有攔截、蓄積雨水的作用。下列對(duì)聚丙烯酸酯不正確的說(shuō)法是（ ）。 CH2=CH－COOR A．單體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 B．在一定條件下能發(fā)生加成反應(yīng) C．在一定條件下能發(fā)生水解反應(yīng) D．沒(méi)有固定的熔沸點(diǎn) 11．現(xiàn)在大量使用的塑料，如聚苯乙烯，難以分解而造成的“白色污染”甚為嚴(yán)重。鐵道 —CH CH3 —C— O —O n 部下今全國(guó)鐵路餐車(chē)停止使用聚苯乙烯制造的餐具，而改用降解塑料 。該塑料在乳酸菌作用下迅速分解為無(wú)毒物質(zhì)，下列有關(guān)降解塑料的敘述正確

16、的是（ ）。 A．降解塑料是一種純凈物 B．其相對(duì)分子質(zhì)量為72 CH3CO—COOH C．經(jīng)縮聚反應(yīng)生成 D．其單體是 12．現(xiàn)有兩種高聚物A、B，A能溶于氯仿等有機(jī)溶劑，加熱到一定溫度下熔融成粘稠液體，B不溶于溶劑，加熱不會(huì)變軟或熔融。則下列說(shuō)法中不正確的是（ ）。 A．高聚物A可能具有彈性，而高聚物B一定沒(méi)有彈性 B．高聚物A一定是線型高分子材料 C．高聚物A一定是體型高分子材料 D．高聚物B一定是線型高分子材料 13．復(fù)合材料的使用使導(dǎo)彈的射程有了很大的提高，其主要原因是（ ）。 A．復(fù)合材料的使用可以使導(dǎo)彈能經(jīng)受超高溫的變化

17、 B．復(fù)合材料的使用可以使導(dǎo)彈的質(zhì)量減輕 C．復(fù)合材料的使用可以使導(dǎo)彈承受溫度的劇烈變化 D．復(fù)合材料的使用可以使導(dǎo)彈承受超高強(qiáng)度的變化 14．現(xiàn)有下列10種有機(jī)物：①淀粉、②油脂、③聚苯乙烯、④聚乙烯、⑤有機(jī)玻璃、⑥淀粉酶、⑦聚四氯乙烯、⑧蠶絲、⑨硅橡膠、⑩腈綸。 ⑴屬于天然有機(jī)高分子化合物的是 ； ⑵屬于合成有機(jī)高分子化合物的是 。 n CH2 =C—COOCH3 CH2－CH n CH3 COOCH3 15．指出下列聚合反應(yīng)的

18、類(lèi)型，并注明其單體。 ⑴ CH2－C=CH—CH2 n Cl n H2C =C—CH=CH2 Cl ⑵ —COOH n HOOC ＋ n HOCH2CH2OH COOCH2CH2O —C— O n ＋2n H2O ⑶ 16．利用以下提供的兩個(gè)信息： AlCl3 △ ①乙炔芳構(gòu)化3HC CH —R ②烴基化反應(yīng) ＋R－X ＋HX（X為烴基） 試以乙炔為原料，無(wú)機(jī)試劑自選，合成聚苯乙烯。 〔拓展提高〕 17．Nomex纖維是一種新型的阻燃纖維。它可由間

19、苯二甲酸和間苯二胺在一定重要條件下以等物質(zhì)的量縮聚而成。請(qǐng)把Nomex纖維結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式寫(xiě)在下面的橫線上。 —COOH HOOC— 間苯二甲酸 —NH2 間苯二胺 H2N— —COOH —C— O CH3 —O 18．科學(xué)家把藥物連接在高分子載體上制成緩釋長(zhǎng)效藥劑。阿斯匹林結(jié)構(gòu)為： 它可以連接在一高聚物載體上，形成緩釋長(zhǎng)效藥劑，其中一種的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為： —C— O CH3 —O O=C－OCH2CH2－O－C =O —C

20、H2－C－ CH3 n 試回答： ⑴緩釋長(zhǎng)效阿司匹林的載體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。 ⑵服藥后在人體內(nèi)通過(guò)水解作用，可以緩慢地釋放出阿司匹林，寫(xiě)出這個(gè)水解的化學(xué)方程式： 。 ⑶這種高分子載體是由單體發(fā)生聚合反應(yīng)得到的。寫(xiě)出單體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 。 CH2= CHCN CH2= CHCH= CH2 19．某種ABS工程樹(shù)脂，由丙烯

21、腈（ ，符號(hào)A）、1，3－丁二烯（符號(hào)Ｂ， = CH2 —CH ）和苯乙烯（　　　　　　　，符號(hào)Ｓ），按一定配比共聚而得。 ⑴A、B和S 三種單體中，碳?xì)浔龋–﹕H）值最小的單體是 。 ⑵經(jīng)元素分析知該ABS樣品的組成為CaHbNc（a、b、c為正整數(shù)），則原料中A和B的物質(zhì)的量之比是 (用a、b、c)。 課題3 高分子化合物與材料 1．C 2．B 3．AB 4．C 5．B 6．C 7．D 8．B 9．C 10．B 11．C 12．C

22、 13．B 14．⑴①⑥⑧ ⑵③④⑤⑦⑨⑩ CH= CH2 H2C=C－ Cl 15．⑴加聚反應(yīng) CH2 =C—COOCH3 ⑵加聚反應(yīng) HOCH2CH2OH —COOH HOOC ⑶縮聚反應(yīng) 16．3HC CH HC CH＋HCl CH2 CHCl —CH－CH2－ n ＋ CH2 CHCl －CH= CH2 －CH= CH2 n —C— O —NH —HN— —C— O n 17． 18．O=C－OCH2CH2－OH —CH2－C－ CH3 n ⑴ —C— O CH3 —O O=C－OCH2CH2－O－C =O —CH2－C－ CH3 n n CH2 =C－COOCH2CH2OH ＋ CH3 ＋n H2O O=C－OCH2CH2－OH —CH2－C－ CH3 n ⑵ CH2 =CHCOOH ⑶ CH2 =CHCN 19．⑴ ⑵c：(b－a)/2