2019-2020年高中化學(xué)《高分子化合物與材料》教案1 新人教版選修2.doc

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2019-2020年高中化學(xué)《高分子化合物與材料》教案1 新人教版選修2 ? 能舉例說明合成高分子的組成與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，能依據(jù)簡單合成高分子的結(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．寫出合成聚氯乙烯的化學(xué)反應(yīng)方程式 ，這種反應(yīng)類型是 反應(yīng)，氯乙烯稱為 ，鏈節(jié)為 ，n稱為 。 分子結(jié)構(gòu)中含有 的分子，都可以通過 反應(yīng)生成高分子化合物。 2．寫出對(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)類型是 反應(yīng)。發(fā)生此類反應(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，加熱后又熔化，這種現(xiàn)象稱為 。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 、 、 、 、 等優(yōu)良性能。 6．高分子材料在使用過程中，由于環(huán)境的影響，其 、 、 等性能逐漸變差，這種現(xiàn)象稱為高分子材料的 。 7．降解是指化學(xué)和物理因素引起的 的過程，主要涉及 、 、 三種過程。 〔方法導(dǎo)引〕 1．高分子化合物 高分子化合物按其來源可分為天然高分子化合物和合成高分子化合物兩大類，合成高分子化合物主要有三大類：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 物質(zhì) 合成纖維、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 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、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：見例題1。 n CH－CH2－CH2－CH= CH－CH2 [例題1]合成結(jié)構(gòu)簡式為： 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)于加聚產(chǎn)物找單體的方法是：首先看鏈節(jié)中有無碳碳雙鍵。若無碳碳雙鍵，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，將切開后所得結(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，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，分別與左右兩邊的兩個(gè)碳原子的游離價(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，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 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，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 D．酚醛樹脂 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．酚醛樹脂塑料 D．硫化橡膠 4．1993年，中國學(xué)者許志福和美國穆爾共同合成了世界上最大的碳?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)，下列說法中錯(cuò)誤的是（ ）。 A．是烴類化合物 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 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)保部門為了使城市生活垃圾得到合理利用，近年來逐步實(shí)施了生活垃圾分類投放的辦法。其中塑料袋、廢紙、舊橡膠制品等屬于（ ）。 A．無機(jī)物 B．有機(jī)物 C．鹽類 D．非金屬單質(zhì) 9．下列有關(guān)復(fù)合材料的說法中，正確是的（ ）。 A．復(fù)合材料就是兩種材料未經(jīng)處理摻雜在一起來使用的材料 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，而且可以通過以身改變各種組分材料的含量來滿足不同的需要 D．復(fù)合材料的研究已過一定程度，從應(yīng)用來看沒有廣闊的前景 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0.5cm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法是（ ）。 CH2=CH－COOR A．單體的結(jié)構(gòu)簡式為 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 部下今全國鐵路餐車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毒物質(zhì)，下列有關(guān)降解塑料的敘述正確的是（ ）。 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 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)的類型，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)簡式寫在下面的橫線上。 —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，形成緩釋長效藥劑，其中一種的結(jié)構(gòu)簡式為： —C— O CH3 —O O=C－OCH2CH2－O－C =O —CH2－C－ CH3 n 試回答： ⑴緩釋長效阿司匹林的載體的結(jié)構(gòu)簡式為 。 ⑵服藥后在人體內(nèi)通過水解作用，可以緩慢地釋放出阿司匹林，寫出這個(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。寫出單體的結(jié)構(gòu)簡式 。 CH2= CHCN CH2= CHCH= CH2 19．某種ABS工程樹脂，由丙烯腈（ ，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 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