高二化学《应用广泛的高分子材料功能高分子材料》知识点归纳总结+典例导析.docx

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应用广泛的高分子材料 功能高分子材料
【学习目标】
1、了解常见功能高分子材料的成分及优异性能||，了解“三大合成材料”的构造、性能和用途；
2、了解功能高分子材料在人类生产、生活中的重要应用||，了解治理“白色污染”的途径和方法；
3、了解各类功能高分子材料的优异性能及其在高科技领域中的应用；
4、以合成高分子化合物的背景||，了解有机合成在进展经济、提高生活质量方面的奉献||。
合成材料品种很多||，按用途和性能可分为合成高分子材料〔包括塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂 料等〕；功能高分子材料〔包括高分子分别膜、液晶高分子、导电高分子、医用高分子、高吸水性树脂等〕和复合材料||。其中||，被称为“三大合成材料”的塑料、合成纤维和合成橡胶应用最广泛||。
【要点梳理】要点一、塑料
塑料的成分||。
塑料的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||，还有依据需要参加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||，赐予塑料颜色的着色剂等||。
塑料的种类||。
分类的原则 类型
按树脂受热 热塑性时的特征
热固性
按应用范围 通用塑料及性能特点
工程塑料
特征和举例
以热塑性树脂为根本成分||，受热软化||，可以反复塑制||，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等
以热固性树脂为根本成分||，加工成型以后变为不熔状态||，如酚醛树脂、脲醛树脂等
通用性强||，用途广泛、产量大、价格低||，主要有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯等
机械性能较好||，强度高||，可以代替金属用作工程构造材料||。如聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、氟塑料等
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几种重要的塑料的性质||。
聚乙烯塑料的性质||。
①聚乙烯塑料无嗅、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、碱的腐蚀；常温下不溶于一般溶剂||，吸水性小；电绝缘性能优良||。
②聚乙烯塑料品种很多||，应用广泛||，主要有：薄膜〔低密度聚乙烯||，有良好的透亮度和肯定的抗拉强度〕 用于各种食品、医药、衣物、化肥等的包装；中空制品〔高密度聚乙烯||，强度较高〕用于塑制各种瓶、桶、罐、 槽等容器；管板材〔高密度聚乙烯〕用于铺设地下管道和建筑材料；纤维〔线型低密度聚乙烯〕用于生产渔网绳 索；包覆材料||，用做包覆电缆、电线的高频绝缘材料||。
酚醛树脂||。
①酚醛树脂是用酚类〔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||。
②酚醛树脂属于热固性塑料||，体型酚醛树脂受热后都不能软化或熔融||，也不溶于任何溶剂||。
③酚醛树脂主要用做绝缘、隔热、难燃、隔音器材和复合材料||。
要点二、合成纤维【高清课堂：应用广泛的高分子材料 功能高分子材料#合成纤维】
自然纤维：如棉花、羊毛、麻等
2纤．维合成纤维：
类型
化学纤维：特合征成和纤举维例：如“六大纶”、光导纤维等
人造纤维：如黏胶纤维
合成纤维
特种合成纤维
具有强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不发霉、不怕虫蛀、不缩水等优点||。如涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶和氯纶
具有某些特别性能||。如芳纶纤维、碳纤维、耐辐射纤维、光导纤维和防火纤维等
1．化学纤维是人造纤维和合成纤维的统称||。
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合成纤维性能优异||，原料来源丰富、价格廉价、用途广泛、生产不受气候等自然条件的限制||。涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶和氯纶被称为合成纤维的“六大纶”||。它们具有强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、质轻保 暖等优点||。
合成纤维除了改善了人们的穿着外||，还被广泛用于工农业生产和高科技的各个领域||。要点三、橡胶
橡胶是具有高弹性的高分子化合物||。
依据来源不同||，橡胶可分为自然橡胶和合成橡胶||。
合成橡胶以石油、自然气为原料||，以二烯烃和烯烃为单体聚合而成||，已经进展有丁苯橡胶、顺丁橡胶、合成自然橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶等品种||。
合成橡胶一般具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或耐低温等性能||。比方||，顺丁橡胶的特点是弹性高||，耐磨、耐寒’
性好||，可在严寒地带使用||，主要用于制造轮胎、胶鞋、胶带等||。要点四、其他高分子材料
涂料||。
涂料是一种涂布于物体外表后能结成坚韧保护膜的物质||，它常用于家具、道路指示牌以及船舶外表||， 可以起到保护、指示以及美化的作用||。
涂料的主要成分——成膜物质〔也称固着剂〕||，用于溶解成膜物质的有机溶剂会污染环境||。目前||， 涂料正向无毒溶剂或无溶剂化方向进展||。
黏合剂||。
〔1〕目前使用的黏合剂是以各种树脂如酚醛树脂、脲醛树脂等为主要成分制成的||。
〔2〕502 瞬间强力胶是日常生活中常用的黏合剂||，它是在聚 -氰基丙烯酸乙酯中参加适当填料制成的||。要点五、功能高分子材料
概念||。
在合成高分子的主链或支链上接上带有某种特定功能的官能团||，使它们具有特别的功能||，以满足光学、电学、磁学、热学、化学、生物学、医学等方面的要求||，这样形成的高分子统称为功能高分子||。
分类||。
目前||，常用的功能高分子材料的分类可表示如下：
几种重要的功能高分子高材吸料水||。性树脂
高吸水性树脂： 离子交换树脂
①有两种方法可以获得具光有敏高高吸分水子性能的树脂：
常对用淀功粉能、高纤分维子素材等料自然导吸电水高材分料子进展改性||，往它们的高分子链上再接上含强亲水性原子团的支链||，以
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提高它们的吸水力量||。
高分子催化剂和试剂
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以带有强亲水性原子团医的用化高合分物子||，如丙烯酸等为单体||，均聚或两种单体共聚||，得到亲水性聚合物||。这两种方法的共同点是：高都分要子在膜反响中参加少量含有两个双键的二烯化合物作为交联剂||，让高聚物分子链
间发生交联||，得到具有网状构造的树脂||。
②高吸水性树脂可在干旱地区用于农业、林业、植树造林时抗旱保水、改造土壤、改造沙漠||。
离子交换树脂主要用于分别和提纯||，如制取去离子水||，回收工业废水中的金属||，硬水的软化等||。
医用高分子〔如硅橡胶、聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯醇等〕的生物相容性较好、安全无毒||，可用于制造医用器械和人造器官||。
要点六、复合材料
概念||。
复合材料是指两种或两种以上材料组合成的一种型材料||，其中一种材料作为基体||，其他材料作为增加剂
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||。

性能||。
复合材料一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能||，在综合性能上超过单一材料||。
应用||。
复合材料主要应用于宇宙航空工业、汽车工业、机械工业、体育用品、人类安康等方面||。
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A．有机玻璃
C．涤纶绳〔其主要成分为
〕
要点七、合成材料的应用及进展
合成材料广泛应用于工农业、国防、医药卫生、交通及日常生活等领域||。随着经济的进展||，各行各业对材料的需求在渐渐增多||，对重要的通用有机高分子材料连续进展改进和推广||，使它们的性能不断提高||，应用范 围不断扩大||，在人们的生产和生活中将发挥越来越重要的作用||。
合成材料的快速进展与大量应用||，其废弃物的急剧增加带来了环境污染||，一些塑料制品所带来的“白色污染”尤为严峻||。目前||，治理“白色污染”主要应从削减使用和加强回收开头||，从长远来看||，可逐步以可降解 塑料取代现在普遍使用的塑料||，从根本上解决“白色污染”问题||。
【典型例题】
类型一：合成材料的性能及用途
例 1 以下原料或制成的产品中||，如消灭破损不行以进展热修补的是〔 〕
聚氯乙烯凉鞋 B．电木插座 C．自行车内胎 D．聚乙烯塑料膜
【思路点拨】此题考察对合成材料的性能、用途的理解与把握以及对三大合成材料的优缺点的比照与分析||。
【答案】B
【解析】聚氯乙烯凉鞋、自行车内胎、聚乙烯塑料膜等都是用热塑型塑料树脂加工而成的||，可以反复加工
||，屡次使用||，消灭破损时可进展热修补||，而电木插座是用热固性塑料电木加工而成的||，受热不熔化||，消灭破损时不能进展热修补||。
【总结升华】热塑性塑料是以热塑性树脂为根本成分||，受热软化||，可以反复塑制||，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等；热固性塑料是以热固性树脂为根本成分||，加工成型以后变为不熔状态||，如酚醛树脂、脲醛树脂等
||。
举一反三：
【变式 1】以下原料或制成的成品中||，可溶于有机溶剂的是〔 〕
从废轮胎上刮下的橡胶粉末
D．电木
【答案】A、C
【变式 2】以下说法中正确的选项是〔 〕
A．合成纤维和人造纤维可统称为化学纤维B．酚醛树脂和聚氯乙烯都是热固性塑料
C．锦纶丝接近火焰时先蜷缩||，燃烧时有烧焦毛发的臭味||，灰烬为有光泽的硬块||，能压成粉末D．维纶具有较好的吸湿性||，是由于其分子链上含有羟基的原因
【答案】A、D
【变式 3】〔2025 荆州质检〕以下说法正确的选项是〔 〕
A．塑料的主要成分是增塑剂 B．塑料受热后都能软化甚至熔融C．高压聚乙烯就是高密度聚乙烯 D．酚醛树脂属于热固性塑料
【答案】D
【解析】塑料的主要成分是合成树脂||，所添加的加工助剂有增塑剂、热稳定剂、防老化剂、着色剂等；热 塑性塑料受热后都能软化甚至熔融||，而热固性塑料受热时既不软化也不熔融；高压聚乙烯是低密度塑料||，低压聚乙烯是高密度塑料||。
例 2 以下说法中正确的选项是〔 〕 A．自然纤维就是纤维素 B．合成纤维的主要原料是石油、自然气、煤和农副产品
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C．化学纤维的原料可以是自然纤维 D．生产合成纤维的过程中发生的是物理变化
【答案】B、C
【解析】自然纤维不仅包括纤维素||，还包括羊毛、蚕丝等；生产合成纤维的主要原料是石油、自然气、煤和农副产品||，在生产过程中必包含有加聚或缩聚反响||，应属化学变化；化学纤维的原料可以是自然纤维||。如 黏胶纤维就是用木材、草类等自然纤维经化学加工制成的||。
例 3 以下有关型高分子材料的说法中||，不正确的选项是〔
〕
A．高分子分别膜应用于食品工业中||，可用于浓缩自然果汁、乳制品加工、酿造业等B．复合材料一般是以一种材料作为基体||，另一种材料作为增加剂 C．导电塑料是应用于电子工业的一种型有机高分子材料
D．合成高分子材料制成的人工器官都受到人体的排斥作用||，难以到达生物相容的程度
类型二：功能高分子材料及复合材料的构造和性能
【思路点拨】此题考察有关型高分子材料的学问||，生疏功能材料对人类社会生产的重要性；了解高分子膜、导电分子、可降解塑料等各种高分子材料的性能和应用||。
【答案】D
【解析】并不是全部人工合成的高分子材料植入人体都消灭排斥反响||，有不少的型高分子材料具有优异的生物兼容性||，在人体中排异很小||，可以满足人工器官对材料的苛刻要求||。
【总结升华】高分子分别膜是用高分子材料制成的具有选择性透过功能的半透性薄膜||。承受这样的半透性 薄膜||，以压力差、温度梯度、浓度梯度或电位差为动力||，使气体混合物、液体混合物或有机物、无机物的溶液 等分别技术相比||，具有省能、高效和干净等特点||，因而被认为是支撑技术革命的重大技术||。膜分别过程主 要有反渗透、超滤、微滤、电渗析、压渗析、气体分别、渗透汽化和液膜分别等||。用来制备分别、渗透汽化和 液膜分别等||。用来制备分别膜的高分子材料有很多种类||。现在用的较多的是聚枫、聚烯烃、纤维素脂类和有机硅等||。膜的形式也有多种||，一般用的是平膜和空中纤维||。推广应用高分子分别膜能获得巨大的经济效益和社 会效益||。例如||，利用离子交换膜电解食盐可削减污染、节约能源：利用反渗透进展海水淡化和脱盐、要比其它方法消耗的能量都小；利用气体分别膜从空气中富集氧可大大提高氧气回收率等||。
举一反三：
【变式 1】除了传统的三大合成材料以外||，又消灭了高分子分别膜||，具有光、电、磁等特别功能的高分子材料||，医用高分子材料||，隐形高分子材料和液晶高分子材料等很多型有机高分子材料||。试依据以下用途判 断型有机高分子材料的种类||。
用于海水和苦咸水的淡化方面： ||。
用于制造人工器官〔如人工心脏〕的材料： ||。
【答案】〔1〕高分子分别膜 〔2〕医用高分子材料〔如硅聚合物和聚氨酯等高分子材料〕 类型三：合成材料对环境的危害
例4 塑料废弃物的危害有〔 〕
①难以分解||，破坏土壤构造||，影响植物生长；②污染海洋；③危及海洋生物的生存；④造成海难大事；⑤破坏环境卫生||，污染地下水
A．①②③④⑤ B．①②③④ C．②③④ D．①⑤
【思路点拨】此题考察了塑料制品废弃物的危害||，留意塑料制品在自然界中难以降解处理的特点||。
【答案】A
【解析】用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的各类生活塑料制品在自然界中难以降解处理
||，以致造成城市环境严峻污染的现象||，长期积存会破坏土壤||，污染地下水||，危害海洋生物的生存||，造成海难大事等等||，所以①②③④⑤都属于塑料废弃物的危害||，应选 A||。
【总结升华】对废弃的塑料制品造成的‘白色污染’的缘由、后果及预防的考察”、“对为避开“白色污染” 而使用的材料的考察”都是近几年考试中消灭频度较高的测试内容||，需要娴熟把握化学用语的使用||。
举一反三：
【变式 1】据 CCTV《科技博览》报道||，近年来中科院首创用 CO2合成可降解塑料聚二氧化碳||，以下相关
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说法合理的是〔 〕 A．聚二氧化碳塑料是通过加聚反响制得的 B．聚二氧化碳塑料与干冰互为同素异形体 C．聚二氧化碳塑料与干冰都是纯洁物 D．聚二氧化碳塑料的使用会产生“白色污染”
【答案】A
【变式 2】为了保护人类的生存环境||，人们开头着手利用废弃塑料||，使它成为有用的资源：
① ② ③ ||。科学家展望||，21 世纪的高分子化学||，要制
造出对环境友好的高分子||，包括在环境中可降解的塑料||。例如||，以 和 为原料制成聚乙烯光降解塑料；以 和 为原料制成微生物降解塑料等||。
【答案】①直接用作材料
②热解成单体
③制成燃油和燃气
乙烯
CO 纤维素
淀粉
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