資源簡介

第三章 簡單的有機化合物
第二節 從化石燃料中獲取有機化合物
3.2.4 有機高分子化合物與有機高分子材料
核心素養目標
宏觀辨識與微觀探析：
能從宏觀角度列舉有機高分子材料在生產生活中的應用（如塑料、橡膠、纖維），并結合微觀結構（鏈節、聚合度）解釋其性質（如溶解性、熱塑性 / 熱固性）。
證據推理與模型認知：
通過分析聚合反應的特點（如單體結構、反應條件），建立加聚反應的模型，能書寫常見單體（如氯乙烯、丙烯腈）的聚合方程式。
科學態度與社會責任：
結合 “白色污染” 等環境問題，討論合成高分子材料的合理使用與環保措施，培養可持續發展意識。
重點
加聚反應的原理及化學方程式書寫（如乙烯、氯乙烯、丙烯腈的聚合）。
有機高分子化合物的結構特征（鏈節、聚合度）與基本性質（溶解性、熱塑性 / 熱固性）。
常見有機高分子材料（塑料、橡膠、纖維）的分類、合成方法及應用。
難點
加聚反應的微觀過程（雙鍵斷裂與鏈增長）及不同單體的聚合產物推斷。
線型與網狀高分子結構對材料性能的影響（如彈性、硬度、溶解性）。
有機高分子材料老化的化學機理（如雙鍵氧化、交聯反應）。
課前導入
課前導入
橡膠樹是熱帶植物,在我國海南有大面積種植。從橡膠樹的膠乳中可提取天然橡膠,天然橡膠的成分是聚異戊二烯。那么,橡膠等有機高分子材料能進行合成嗎?還有其他有機高分子材料嗎?
01
認識有機高分子化合物
以乙烯為原料，在適宜的溫度、壓強和引發劑存在的條件下發生反應可制得聚乙烯。反應時，乙烯分子中碳碳雙鍵中的一個鍵斷裂，分子之間通過碳原子彼此加成相互結合，聚合成很長的碳鏈，生成聚乙烯。
乙烯的加聚
CH2=CH2 +CH2=CH2 +CH2=CH2+···一定條件
···-CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2-···
?
這個反應也可以用下式表示：
聚合反應與加聚反應
→聚合反應：
由相對分子質量較小的有機化合物生成相對分子質量很大的有機化合物的反應，叫作聚合反應
→加聚反應：
像乙烯生成聚乙烯這樣的聚合反應也叫作加成聚合反應，簡稱加聚反應
單體、鏈節、聚合度
{F5AB1C69-6EDB-4FF4-983F-18BD219EF322}項目
單體
鏈節
聚合度
定義
能合成高分子化合物的小分子物質
高分子化合物中的重復結構單元
鏈節的重復次數
實例(如聚乙烯
)
CH2＝CH2
—CH2—CH2—
n
高分子的性質
→高分子通常難溶于水，即使在適當的有機溶劑中溶解得也很緩慢，或者只有一定程度的溶脹。
→有些高分子（如聚乙烯）具有熱塑性，即受熱時會變軟、流動，受冷時又硬化，可通過加熱、受冷反復塑造；
→而有些高分子（如酚醛塑料，俗稱“電木”）則具有熱固性，即受熱時不會變軟而只能被裂解，因此不能通過加熱、受冷反復塑造。
→高分子中的原子之間一般是以共價鍵結合的，因此高分子通常不導電，是很好的絕緣材料。
02
有機高分子材料
有機高分子材料的分類
采用化學方法，即由小分子（如乙烯等）在一定條件下，通過聚合反應得到
有機高分子材料
天然有機高分子材料
合成有機高分子材料
棉花、羊毛、天然橡膠等
塑料、合成橡膠、合成纖維等
生物體內合成
塑料
→塑料的主要成分是高分子化合物，俗稱合成樹脂。一般情況下，構成塑料的高分子如果是長鏈的線型結構，塑料的柔韌性就較好；如果高分子鏈之間形成化學鍵，產生一定的交聯而形成網狀結構，塑料就會變硬。
→聚乙烯是聚乙烯塑料的主要成分，聚乙烯塑料是當今世界上產量最大的塑料產品。
用聚乙烯塑料制成的
化學實驗用品
塑料
→聚乙烯塑料無臭、無毒；具有優良的耐低溫性能，最低使用溫度可達 -100 ℃ ；化學穩定性好，能耐大多數酸、堿的侵蝕；常溫下不溶于一般溶劑，吸水性小；電絕緣性能優良。
→聚乙烯塑料品種繁多、應用廣泛，主要有：薄膜，用作食品、醫藥、衣物、化肥等的包裝材料；中空制品，用作各種瓶、桶、罐、槽等容器材料；管板材，用作地下管道材料和建筑材料；纖維，用于生產漁網、繩索；包覆材料，用作包覆電纜、電線的絕緣材料。
塑料
生產塑料的合成樹脂種類很多，除聚乙烯外，還有聚氯乙烯、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鍋或者滑雪板的涂層，用乙烯 - 四氟乙烯共聚物（ETFE 膜）作為水立方的外立面膜結構材料。
不粘鍋涂層
滑雪板涂層
水立方外立面膜結構材料
橡膠
橡膠中的高分子鏈在無外力作用時呈卷曲狀且有柔性，受外力時可伸直，撤銷外力后又可恢復原狀，因此橡膠具有高彈性。根據來源和組成不同，橡膠可分為天然橡膠和合成橡膠。
天然橡膠的化學成分是聚異戊二烯，其結構簡式為
順丁橡膠
是化學家最早模擬天然橡膠制得的合成橡膠，也是當前發展十分迅速的一種通用橡膠，廣泛用于制造輪胎、耐寒制品及膠鞋、膠布、海綿膠等。
除順丁橡膠外，丁苯橡膠、氯丁橡膠及一些特種橡膠（如有機硅橡膠）都是合成橡膠。合成橡膠一般具有高彈性、絕緣性以及耐油、耐酸堿、耐高溫或低溫等特性，因此應用廣泛。
橡膠
各種橡膠制品
纖維
纖維是另一種常見的高分子材料。隨著人類生活質量的提高，棉花、羊毛、蠶絲等天然纖維在質量、品種和數量上已不能滿足人們的需要。為此，化學家經過長期的研究開發，將不能用于紡織的天然纖維加工成黏膠纖維、醋酸纖維等可紡織的人造纖維；或者以天然氣、石油化工產品、煤化工產品為原料制成相應的有機小分子化合物，經聚合反應制成線型的高分子化合物，經紡絲成形和后處理而制得合成纖維。
纖維
例如，用石油裂解氣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 。聚丙烯腈纖維的商品名稱為腈綸，它極似羊毛，蓬松卷曲而柔軟，用它制成的毛線和毛毯在手感上與用天然羊毛制得的幾乎一樣。
合成纖維
在合成纖維大家族里，滌綸、錦綸、腈綸、維尼綸等各種合成纖維都具有比天然纖維和人造纖維更優異的性能，它們除了能織成各種衣料供人們穿著外，在工農業生產和國防領域也有廣泛的用途，如可用來制作帳篷、防彈衣、太空服等。
　腈綸制品
合成纖維
有機高分子材料的應用，極大地提高了人們的生活質量，但同時也帶來了環境問題。為了保護人類的生存環境，人們開始著手回收利用廢棄的合成高分子材料，使它們成為有用的資源。目前，化學家已研制出對人類環境友好的可降解材料，如以纖維素和淀粉為原料制成的生物降解塑料、以乙烯和一氧化碳為原料制成的光降解塑料等。
用合成纖維制成的帳篷
03
課堂小結
04
課堂練習
A
B
2.我國近年來已成功研發出多種可降解塑料,其中一種以淀粉為主,聚乙烯為輔制造,下列說法正確的是 (　　)
A.聚乙烯可使溴水褪色
B.淀粉可降解
C.淀粉屬于合成高分子
D.聚乙烯的結構簡式為—CH2—CH2—
3. 化學與生產、生活息息相關。下列說法正確的是（ ）
A. 棉花、麻和蠶絲均為碳水化合物
B. 橡膠硫化的過程中發生了化學反應
C. 綠色化學的核心思想是“先污染后治理”
D. 漂白粉與鹽酸可混合使用以提高消毒效果
B
B
4.2022年北京—張家口成功舉辦了第24屆冬奧會。雪上項目是冬奧會重要項目之一。制作滑雪板各部分所對應的材料中,屬于天然有機高分子材料的是 (　　)
A.板面——尼龍　　　　 B.板芯——木質
C.板底——聚乙烯塑料 D.復合層——玻璃纖維
Thanks
好好學習天天向上

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