2021-2022学年高二化学下学期选择性必修三5.2高分子材料课件（共20张PPT）
文档属性
| 名称 | 2021-2022学年高二化学下学期选择性必修三5.2高分子材料课件（共20张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 5.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-06-08 11:32:48 | ||
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文档简介
(共20张PPT)
合成高分子
合成高分子化合物已经广泛应用于人们的日常生活。例如，合成橡胶制成的汽车轮胎极大地改善了车胎的性能，合成高分子材料制成的涂料和隔音、隔热材料使得居室更加美观实用，合成纤维制成的服装改善了人们“穿”的质量。
什么是高分子化合物？高分子化合物是怎样合成出来的？
高分子化合物：一般是指由成千上万个原子以共价键连接形成的、相对分子质量很大（104以上）的化合物（简称高分子），又称大分子化合物（简称大分子）。高分子多是由小分子通过聚合反应而生成的，因此，也称为高聚物，常称为聚合物。
合成高分子
线型结构 支链型结构 网状结构
高分子材料
He
高分子材料
通过化学必修课程的学习，我们已经知道塑料、合成橡胶、合成纤维称为三大合成材料。三大合成材料的主要成分是树脂。树脂是一种俗称，凡人工合成的、未经加工处理的任何聚合物都称为树脂。塑料通常是由树脂及各种助剂组成的。
有机玻璃制作的音箱
塑料
热塑性塑料-聚乙烯
比较项目 高压法聚乙烯-LDPE 低压法聚乙烯-HDPE
聚合反应条件 150 MPa～300 MPa，200 ℃左右，使用引发剂 0.1 MPa～2 MPa,60～100 ℃，使用催化剂
高分子链的结构 含有较多支链 支链较少
密度/ (g·cm－3) 0.91～0.93 0.94～0.97
软化温度/℃ 105～120 120～140
主要性能 无毒，较柔软 无毒，较硬
主要用途 生产食品包装袋、薄膜、绝缘材料等 生产瓶、桶、板、管等
热固性塑料-酚醛树脂
苯酚分子中的苯环受羟基的影响而被活化，因此苯酚能与甲醛发生聚合反应，生成酚醛树脂。酚醛树脂是最早生产和使用的合成树脂。它不易燃烧，具有良好的电绝缘性，被广泛用来生产电闸、电灯开关、灯口、电话机等电器用品，俗称“电木”。
在碱催化下，苯酚与过量的甲醛反应，生成羟甲基苯酚的同时，还生成二羟甲基苯酚、三羟甲基苯酚等，继续反应就可以生成网状结构的酚醛树脂。
热固性塑料-脲醛树脂
尿素与甲醛在一定条件下也能发生缩聚反应生成高分子材料脲醛树脂。脲醛树脂可以制成热固性高分子黏合剂，它广泛应用于胶合板、人造纤维板、刨花板和木地板等木材加工业，俗称“电玉”。
例题2-1
6．下列说法正确的是( )
A．高压法聚乙烯的相对分子质量比低压法聚乙烯的大
B．高压法聚乙烯的密度比低压法聚乙烯的大
C．高压法聚乙烯的软化温度比低压法聚乙烯的高
D．高压法聚乙烯呈支链型结构，低压法聚乙烯呈线型结构
分层
例题2-2
实验室制取少量酚醛树脂的过程如下：
在大试管中加入2.5 g苯酚，加入2.5 mL质量分数为40%的甲醛溶液，再加入1 mL浓盐酸，加热，等反应不再剧烈进行后，再加热一会儿，即可看到黏稠的近似固体的酚醛树脂。
回答下列问题：
(1)浓盐酸在该实验中的作用是________。
(2)加热的方式是________(填字母)。
A．用酒精灯直接加热 B．沸水浴
C．50～60 ℃水浴 D．用手微热
(3)写出该反应的化学方程式：_______，反应类型_____。
(4)得到的酚醛树脂常显粉红色的原因是___________。
分层
合成纤维
合成纤维具有强度高、抗腐蚀、质轻、耐用等优点，其产品随处可见。由于合成纤维在透气性、吸湿性等方面不如天然纤维，为了改善面料性能，往往将两种或多种纤维混纺。
常见合成纤维的合成
1.涤纶—聚对苯二甲酸乙二酯纤维：
2.聚己二酰己二胺纤维(又称锦纶66、尼龙66)：
常见合成纤维的合成
3.聚对苯二甲酰对苯二胺纤维(又称芳纶1414)：
合成橡胶
按照制成方式的不同，橡胶可以分为天然橡胶和合成橡胶两类。
天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯，未经加工的生胶通常弹性、强度等性能较差。工业上用硫对生胶进行改良处理，此过程称为“硫化”。硫化后线性结构的橡胶分子间发生交联，从而使橡胶的弹性、强度等性能都得到增强。
注：绝大多数橡胶的结构中有碳碳双键或还原性元素(如硫)，故橡胶有较强的还原性。因此，在实验室中盛放强氧化性物质(如高锰酸钾)的试剂瓶不能用橡胶塞。
例题2-3
5．某航天服的材料中含尼龙 1010，其结构简式为
下列有关尼龙 1010的说法正确的是( )
A．尼龙 1010是通过加聚反应制成的
B．尼龙 1010的单体是H2N(CH2)10NHCO(CH2)8COOH
C．尼龙 1010是通过缩聚反应制成的
D．制作舱外航天服的材料要质轻，方便航天员在舱外行走
分层
功能高分子材料
功能高分子是指除了具有一般高分子的力学性能外，还具有特殊物理、化学或生物等功能的高分子。一般在高分子链的主链、侧链或交联网络的内部或表面含有某种功能性基团。
例题2-4
新型有机高分子材料在日常生活、工农业生产和尖端科技领域中正发挥着越来越重要的作用。下列有关高分子材料的叙述中不正确的是 ( )
A．在通用高分子材料基础上改进的导电塑料属于新型高分子材料
B．利用高分子分离膜可以进行海水淡化或污水净化
C．导弹技术中利用复合材料的耐腐蚀性能提高导弹的射程
D．医用高分子材料的发展可以使人类能够制造各种人工器官
例题2-5
聚丙烯酸钠(单体为CH2=CHCOONa)是一种高性能吸水树脂，可在干旱地区用于农业、林业、植树造林时的抗旱保水。下列关于聚丙烯酸钠的说法正确的是( )
A．聚丙烯酸钠的结构简式为
B．聚丙烯酸钠可以通过单体发生缩聚反应制得
C．聚丙烯酸钠具有热塑性
D．聚丙烯酸钠是一种网状结构的高分子材料
例题2-6
下列各种高分子材料的研究方向，并不适合未来高分子材料发展的是( )
A．使高分子材料具有“仿生”功能
B．使高分子材料向具有特殊物理、化学功能的“功能材料”发展
C．使农用薄膜具有选择性透过农作物所需的特定光波的功能
D．使高分子材料越来越牢固，越来越难降解
例题2-7
下列各种高分子材料的研究方向，并不适合未来高分子材料发展的是( )
A．使高分子材料具有“仿生”功能
B．使高分子材料向具有特殊物理、化学功能的“功能材料”发展
C．使农用薄膜具有选择性透过农作物所需的特定光波的功能
D．使高分子材料越来越牢固，越来越难降解
合成高分子
合成高分子化合物已经广泛应用于人们的日常生活。例如，合成橡胶制成的汽车轮胎极大地改善了车胎的性能，合成高分子材料制成的涂料和隔音、隔热材料使得居室更加美观实用，合成纤维制成的服装改善了人们“穿”的质量。
什么是高分子化合物？高分子化合物是怎样合成出来的？
高分子化合物：一般是指由成千上万个原子以共价键连接形成的、相对分子质量很大（104以上）的化合物（简称高分子），又称大分子化合物（简称大分子）。高分子多是由小分子通过聚合反应而生成的，因此，也称为高聚物，常称为聚合物。
合成高分子
线型结构 支链型结构 网状结构
高分子材料
He
高分子材料
通过化学必修课程的学习，我们已经知道塑料、合成橡胶、合成纤维称为三大合成材料。三大合成材料的主要成分是树脂。树脂是一种俗称，凡人工合成的、未经加工处理的任何聚合物都称为树脂。塑料通常是由树脂及各种助剂组成的。
有机玻璃制作的音箱
塑料
热塑性塑料-聚乙烯
比较项目 高压法聚乙烯-LDPE 低压法聚乙烯-HDPE
聚合反应条件 150 MPa～300 MPa，200 ℃左右，使用引发剂 0.1 MPa～2 MPa,60～100 ℃，使用催化剂
高分子链的结构 含有较多支链 支链较少
密度/ (g·cm－3) 0.91～0.93 0.94～0.97
软化温度/℃ 105～120 120～140
主要性能 无毒，较柔软 无毒，较硬
主要用途 生产食品包装袋、薄膜、绝缘材料等 生产瓶、桶、板、管等
热固性塑料-酚醛树脂
苯酚分子中的苯环受羟基的影响而被活化，因此苯酚能与甲醛发生聚合反应，生成酚醛树脂。酚醛树脂是最早生产和使用的合成树脂。它不易燃烧，具有良好的电绝缘性，被广泛用来生产电闸、电灯开关、灯口、电话机等电器用品，俗称“电木”。
在碱催化下，苯酚与过量的甲醛反应，生成羟甲基苯酚的同时，还生成二羟甲基苯酚、三羟甲基苯酚等，继续反应就可以生成网状结构的酚醛树脂。
热固性塑料-脲醛树脂
尿素与甲醛在一定条件下也能发生缩聚反应生成高分子材料脲醛树脂。脲醛树脂可以制成热固性高分子黏合剂，它广泛应用于胶合板、人造纤维板、刨花板和木地板等木材加工业，俗称“电玉”。
例题2-1
6．下列说法正确的是( )
A．高压法聚乙烯的相对分子质量比低压法聚乙烯的大
B．高压法聚乙烯的密度比低压法聚乙烯的大
C．高压法聚乙烯的软化温度比低压法聚乙烯的高
D．高压法聚乙烯呈支链型结构，低压法聚乙烯呈线型结构
分层
例题2-2
实验室制取少量酚醛树脂的过程如下：
在大试管中加入2.5 g苯酚，加入2.5 mL质量分数为40%的甲醛溶液，再加入1 mL浓盐酸，加热，等反应不再剧烈进行后，再加热一会儿，即可看到黏稠的近似固体的酚醛树脂。
回答下列问题：
(1)浓盐酸在该实验中的作用是________。
(2)加热的方式是________(填字母)。
A．用酒精灯直接加热 B．沸水浴
C．50～60 ℃水浴 D．用手微热
(3)写出该反应的化学方程式：_______，反应类型_____。
(4)得到的酚醛树脂常显粉红色的原因是___________。
分层
合成纤维
合成纤维具有强度高、抗腐蚀、质轻、耐用等优点，其产品随处可见。由于合成纤维在透气性、吸湿性等方面不如天然纤维，为了改善面料性能，往往将两种或多种纤维混纺。
常见合成纤维的合成
1.涤纶—聚对苯二甲酸乙二酯纤维：
2.聚己二酰己二胺纤维(又称锦纶66、尼龙66)：
常见合成纤维的合成
3.聚对苯二甲酰对苯二胺纤维(又称芳纶1414)：
合成橡胶
按照制成方式的不同，橡胶可以分为天然橡胶和合成橡胶两类。
天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯，未经加工的生胶通常弹性、强度等性能较差。工业上用硫对生胶进行改良处理，此过程称为“硫化”。硫化后线性结构的橡胶分子间发生交联，从而使橡胶的弹性、强度等性能都得到增强。
注：绝大多数橡胶的结构中有碳碳双键或还原性元素(如硫)，故橡胶有较强的还原性。因此，在实验室中盛放强氧化性物质(如高锰酸钾)的试剂瓶不能用橡胶塞。
例题2-3
5．某航天服的材料中含尼龙 1010，其结构简式为
下列有关尼龙 1010的说法正确的是( )
A．尼龙 1010是通过加聚反应制成的
B．尼龙 1010的单体是H2N(CH2)10NHCO(CH2)8COOH
C．尼龙 1010是通过缩聚反应制成的
D．制作舱外航天服的材料要质轻，方便航天员在舱外行走
分层
功能高分子材料
功能高分子是指除了具有一般高分子的力学性能外，还具有特殊物理、化学或生物等功能的高分子。一般在高分子链的主链、侧链或交联网络的内部或表面含有某种功能性基团。
例题2-4
新型有机高分子材料在日常生活、工农业生产和尖端科技领域中正发挥着越来越重要的作用。下列有关高分子材料的叙述中不正确的是 ( )
A．在通用高分子材料基础上改进的导电塑料属于新型高分子材料
B．利用高分子分离膜可以进行海水淡化或污水净化
C．导弹技术中利用复合材料的耐腐蚀性能提高导弹的射程
D．医用高分子材料的发展可以使人类能够制造各种人工器官
例题2-5
聚丙烯酸钠(单体为CH2=CHCOONa)是一种高性能吸水树脂，可在干旱地区用于农业、林业、植树造林时的抗旱保水。下列关于聚丙烯酸钠的说法正确的是( )
A．聚丙烯酸钠的结构简式为
B．聚丙烯酸钠可以通过单体发生缩聚反应制得
C．聚丙烯酸钠具有热塑性
D．聚丙烯酸钠是一种网状结构的高分子材料
例题2-6
下列各种高分子材料的研究方向，并不适合未来高分子材料发展的是( )
A．使高分子材料具有“仿生”功能
B．使高分子材料向具有特殊物理、化学功能的“功能材料”发展
C．使农用薄膜具有选择性透过农作物所需的特定光波的功能
D．使高分子材料越来越牢固，越来越难降解
例题2-7
下列各种高分子材料的研究方向，并不适合未来高分子材料发展的是( )
A．使高分子材料具有“仿生”功能
B．使高分子材料向具有特殊物理、化学功能的“功能材料”发展
C．使农用薄膜具有选择性透过农作物所需的特定光波的功能
D．使高分子材料越来越牢固，越来越难降解