高中化学选修五第五章应用广泛的高分子材料知识点

 高中化学选修五第五章应用广泛的高分子材料知识点
 高中化学选修五第五章应用广泛的高分子材料知识点

第二节应用广泛的高分子材料

一、高分子化合物的命名:

(1)天然高分子化合物习惯用专有名称。如纤维素、淀粉。

(2)合成高分子化合物一般在单体名称前加上“聚”。如聚乙烯、聚丙烯。

(3)如果是由两种单体聚合成的高聚物有两种命名方法:

○1在两种单体前加“聚”。如聚对苯二甲酸乙二醇。

○2在两种单体名称后加上“树脂”。如酚醛树脂。

二、塑料:

主要成分是合成高分子化合物,即合成树脂。在塑料的组成中除了合成树脂外,还有根据需要加入的具有某些特定用途的加工助剂以改进其性能。如提高柔韧性的增塑剂,改进耐热性的热稳定剂,防止塑料老化的防老化剂,赋予塑料颜色的着色剂等。

塑料的分类如下表所示:

1、聚乙烯

聚乙烯具有极其广泛的用途,有高压聚乙烯和低压聚乙烯之分。高压聚乙烯是在150~300 MPa、170~200 ℃的温度下,并在引发剂作用下使乙烯发生加成聚合反应,得到的聚乙烯相对分子质量较低,密度也低(0.91~0.93 g·m-3),主链上带有长短不一的支链,熔融温度为105~115 ℃,称为低密度聚乙烯(LDPE)。低压聚乙烯是在较低压强下,在催化剂的作用下使乙烯发生加成聚合反应,生成的聚乙烯相对分子质量较高(≥50万),密度也较高(0.94~0.96 g·cm-3),熔融温度为131~137 ℃,称为高密度聚乙烯(HDPE)。

高压聚乙烯一般用做薄膜,可做食品包装袋等;低压聚乙烯较硬,可以做瓶、桶、板、管与棒材等。

2、酚醛树脂

酚醛树脂是酚类(如苯酚)与醛类(如甲醛)在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子化合物。在酸催化下,等物质的量的苯酚与甲醛反应,苯酚邻位或对位上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线型结构高分子:

在碱催化下,等物质的量的甲醛与苯酚或过量的甲醛与苯酚反应,生成羟甲基苯酚、二羟甲基苯酚、三羟甲基苯酚等,然后加热继续反应,可以生成网状结构的酚醛树脂。

2,4-二羟甲基苯酚2,4,6-三羟甲基苯酚

【习题一】

(2010?湘潭一模)化学与生产生活密切相关,聚乙烯制成品在我们生活中常常

用到,下列有关说法中正确的是()

A.乙烯通过加聚反应可制得聚乙烯

B.聚乙烯制成品无毒,可无限制使用

C.聚乙烯可使酸性高锰酸钾溶液褪色

D.聚乙烯有固定的熔沸点

【考点】塑料的老化和降解.

【专题】有机化合物的获得与应用.

【分析】A.乙烯分子间发生加成聚合反应生成高分子化合物聚乙烯;

B.乙烯是利用石油提取的产品,聚乙烯塑料垃圾于降解;

C.聚乙烯不含有C=C键,与高锰酸钾不反应;

D.具有固定的熔点、沸点的物质一定是纯净物,据此判断;

【解答】解:A.乙烯分子间发生加成聚合反应生成高分子化合物聚乙烯;反应的化学方程式为:,故A正确;

B.制取聚乙烯的原料是乙烯,乙烯是利用石油提取的产品,大量使用会消耗石油,聚乙烯塑料垃圾难于降解处理会破坏土壤,污染地下水,所以不能无限制地使用它,故B错误;

C.乙烯碳碳双键其1个键断裂,相互加合出聚乙烯,聚乙烯中不存在双键,与高锰酸钾不反应,故C错误;

D.聚乙烯聚合物的n值不定,为混合,故D错误;

故选:A。

【习题二】

(2012秋?博山区校级期中)对塑料的叙述不正确的是()

A.热塑性塑料具有长链状的线型结构

B.热固性塑料在形成初期是长链状的

C.热固性塑料链与链之间会形成共价键,产生一些交联

D.热固性塑料在高温时共价键也不裂

【考点】塑料的老和降解.

【专题】有机化合物的获得与应用.

【分析】热塑性塑料具有线型结构;热固性塑料在制造过程中受热时能变软塑成

一定的形状,但加工成型后就不会受热熔化,热固性塑料链与链间会形成共价键,产生一些交联,形成体型网状结构.

【解答】解:A.热塑性塑料具有长链状的线型结构,故A正确;

B.热固性塑料在初期是长链状的,故B正确;

C.热固性塑料链与链间会形成共键,产生一些交联,形成体型网状结构,故C 正确;

D.热固性塑料加工成型后就不会受热熔化,在高温时共价键断裂,故D错误。故选:D。

三、合成纤维

1、纤维分类

2、常见的合成纤维

(1)涤纶(的确良):聚对苯二甲酸乙二酯(聚酯纤维的一种)

单体:、HOCH2CH2OH

(2)锦纶(锦纶-6、尼龙-6、聚酰胺-6)

(3)腈纶(人造毛):聚丙烯腈

单体:CH2=CHCN(←CH≡CH+HCN)

(4)维纶:聚乙烯醇缩甲醛

(5)丙纶:聚丙烯

单体:CH3—CH=CH2

(6)氯纶:聚氯乙烯

单体: (←CH≡CH+HCl)

四、合成橡胶

1、橡胶的分类

注意:合成橡胶是以石油、天然气为原料,以二烯烃和烯烃为单体聚合而成的高分子化合物。

2、常见的合成橡胶

(1)丁苯橡胶:

(2)顺丁橡胶:

顺丁橡胶是以1,3-丁二烯为原料,在催化剂存在下,1,3-丁二烯的两个双键打开,在2号与3号碳原子间形成新的双键,1号和4号碳原子分别与另一个1,3-丁二烯分子相互连接成链,得到以顺式结构为主的聚1,3-丁二烯:

顺式聚1,3-丁二烯

顺式聚1,3-丁二烯是线型结构,分子链较柔软,具有较好的弹性。顺丁橡胶是顺式聚1,3-丁二烯与硫黄等硫化剂混炼而成的。硫化剂的作用是打开顺式聚1,3-丁二烯的双键,以—S—S—键将顺丁橡胶的线型结构连接为网状结构,得到既有弹性又有强度的橡胶,但交联程度不宜过大,否则会失去弹性。

(3)氯丁橡胶:

(4)丁腈橡胶:

(5)丁基橡胶:

(6)硅橡胶:单体:

(7)聚硫橡胶:

3、合成橡胶的性能:

合成橡胶的性能不如天然橡胶,但其具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或耐低温等性能。

【习题三】

(2016春?赫山区校级期末)合成纤维不具有的性质是()

A.强度高、弹性好 B.良好的导电、导热性

C.耐磨、耐化学腐蚀 D.不怕虫蛀

【考点】合成材料.

【专题】有机物分子组成通式的应用规律.

【分析】合成纤维是化学纤维的一种,是由人工合成方法制得的,生产不受自然

条件的限制,是用合成高分子化合物做原料而制得的化学纤维的统称,根据合成纤维的优缺点性质方面进行分析、判断,从而得出正确的结论,合成纤维不具有的性质是良好的导电、导热性.

【解答】解:合成纤维是化学纤维的一种,是由人工合成方法制得的,生产不受自然条件的限制,是用合成高分子化合物做原料而制得的化学纤维的统称,合成纤维优点:强度高;弹性好;耐磨;耐化学腐蚀,不怕虫蛀;缺点:吸水性和透水性较差,所以不具有的性质是良好的导电、导热性,所以B符合,

故选:B。

【习题四】

(2016春?岐山县期末)已知锦纶和涤纶是常用的布料,已知涤纶的结构简式为:

①合成涤纶的单体是。

②合成涤纶的反应方程式和反应类型分别是、。.

【考点】聚合反应与酯化反应;合成材料.

【专题】有机反应.

【分析】凡链节中间(不在端上)含有(酯基)结构的高聚物,其

单体必为两种,按断开,羰基上加羟基,氧原子上加氢原子即得高聚物单体.

【解答】解:①是由和发生缩聚反应而成,故答案为:;;

②和发生酯化反应,缩聚生成涤纶,反应方程

式:,

故答案为:;缩聚反应.

【素材积累】

1、冬天是纯洁的。冬天一来,世界变得雪白一片,白得毫无瑕疵,白雪松软软地铺摘大地上,好似为大地铺上了一层银色的地毯。松树上压着厚厚的白雪,宛如慈爱的妈妈温柔地抱着自己的孩子。白雪下的松枝还露出一点绿色,为这白茫茫的世界增添了一点不一样的色彩。

2、张家界的山真美啊!影影绰绰的群山像是一个睡意未醒的仙女,披着蝉翼般的薄纱,脉脉含情,凝眸不语,摘一座碧如翡翠的山上,还点缀着几朵淡紫、金黄、艳红、清兰的小花儿,把这山装扮得婀娜多姿。这时,这山好似一位恬静羞涩的少女,随手扯过一片白云当纱巾,遮住了她那美丽的脸庞。

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