5.2 高分子材料 课件(共20张PPT)人教版（2019）选择性必修第三册
文档属性
| 名称 | 5.2 高分子材料 课件(共20张PPT)人教版（2019）选择性必修第三册 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 8.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-08-29 18:39:42 | ||
图片预览
文档简介
(共20张PPT)
走进奇妙的化学世界
2022-2023
选择性必修3
第五章 合成高分子
第二节 高分子材料
塑料
合成纤维
合成橡胶
黏合剂
涂料
高分子分离膜
导电高分子
医用高分子
高吸水性树脂
按用途和
性能分类
通用高分子材料
功能高分子材料
一、高分子材料概述
高分子
材料
二、通用高分子材料
加工助剂
提高柔韧性
提高耐热性
赋予塑料各种颜色
1、塑料的组成和分类
实例：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、
聚苯乙烯、酚醛树脂、脲醛树脂
增塑剂
热稳定剂
着色剂
合成树脂
主要成分
塑料
塑料
热塑性塑料
热固性塑料
可以反复加热熔融加工
实例：聚乙烯、聚氯乙烯等
不能加热熔融，只能一次成型
例如：酚醛树脂、脲醛树脂等
体型结构，网状结构。不能加热熔融，只能一次成型
特性：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
线型结构，链状结构，可以反复加热熔融加工
特性：受热时软化并可熔化成流动的液体，冷却后变成固体，加热后又熔化，可反复加工，多次使用
分类
2、常见的塑料-聚乙烯
nCH2=CH2
一定条件
—CH2-CH2—
[ ]n
低密度聚乙烯（LDPE)
高密度聚乙烯（LDPE)
含较多支链，密度和软化温度较低
含支链少，密度和软化温度较高
酚醛树脂是酚（如苯酚或甲苯酚等）与醛（甲醛）在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子。
苯酚、甲醛
缩聚反应
酸
碱
线性结构酚醛树脂
网状结构酚醛树脂
（2）酚醛树脂
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的高分子。
＋H—C—H
O
H＋
△
OH OH
—CH2OH
OH
2
—CH OH
n
H＋
△
n
OH
2
2
—CH —] OH＋(n－1)H O
H—[
＋nH—C—H
O
OH
n
催化剂
△
OH
—CH2—]nOH＋(n－1)H2O
H—[
总反应：
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。
具有网状结构的高分子受热后不能软化或熔融，也不溶于一般溶剂。酚醛树脂主要用作绝缘、隔热、阻燃、 隔音等器材和复合材料。可用于生产烹饪器具的手柄，一些电器与汽车的零部件，火箭发动机、返回式卫星 和宇宙飞船外壳等的烧蚀材料。
OH
—CH2OH
CH2OH
2,4-二羟甲基苯酚
OH
—CH2OH
HOCH2—
CH2OH
2,4,6-三羟甲基苯酚
【思考与讨论】
尿素（H2NCONH2）可以与甲醛发生反应，最终缩聚成具有线型或网状结构的脲醛树脂。脲醛树脂可用于生产木材粘合剂，也可制作生活器具与电器 开关。请写出尿素与甲醛反应得到线型聚合物的化学方程式。
总反应：
使用脲醛树脂制成的开关
尿素与甲醛还可以聚合形成网状结构
【思考与讨论】
通过以上学习，我们了解到合成高分子的结构大致可以分成三类：线型结构、支链型结构和网状结构，你能举例说明它们各自的特性吗？
线型结构、支链型结构具有热塑性，加热熔融，可回收。
密度和硬度：线型结构＞支链型结构
网状结构具有热固性，加热不能熔化，不可回收利用。
网状结构的高分子强度更高，更耐高温，耐有机溶剂的腐蚀，具有“不熔不溶”的特点。
以石油、天然气、煤、农副产品等为原料，将其转化为单体，再经过聚合反应得到合成纤维，如锦纶、涤纶、氯纶、腈纶、维纶、丙纶等。
以木材、秸杆等农副产品为原料，经加工处理可以得到再生纤维，又称人造纤维。
如粘胶纤维(人造丝、人造棉)等。
如棉花、羊毛、蚕丝和麻等
再生纤维
合成纤维
天然纤维
化学纤维
纤维
1．合成纤维
三、通用高分子材料——合成纤维和合成橡胶
（1）纤维的分类
(2)合成纤维的性能
合成纤维的优点很多，除维纶吸湿性较好，且有“人造棉花”外，其他合成纤维的吸湿性和透气性明显不及天然纤维。
为了综合天然纤维与合成纤维两者的优点，科技工作者将两类纤维混合纺织，使它们的性能互补而得以改善。
（3）常见的合成纤维
①聚酯纤维——涤纶
涤纶纤维的强度大，耐磨，易洗，快干，保型性好， 但透气性和吸湿性差，可与天然纤维混纺改进。
缩聚反应，链中有大量的酯基，涤纶通常不易自然降解，但在强酸或强碱环境下易水解。
（3）常见的合成纤维
②聚酰胺纤维——锦纶66或尼龙66
聚己二酰己二胺不溶于普通溶剂，熔化温度高于260℃， 拉制的纤维具有天然丝的外观和光泽，耐磨性和强度超过 当时任何一种纤维。
用于生产丝袜、降落伞、渔网、轮胎帘子线等。
橡 胶
天然橡胶
合成橡胶
2、合成橡胶
聚异戊二烯
以石油、天然气为原料，以二烯烃和烯烃等为单体聚合而成。
顺式聚异戊二烯
天然橡胶的缺点：
含有大量碳碳双键，易老化（氧化）
线性结构，较柔软，性能差
橡胶的硫化交联的程度不宜过大，否则会使橡胶失去弹性。
顺丁橡胶具有很好的弹性，耐磨、耐寒性好，主要用于制造轮胎。
橡胶的硫化
四、功能高分子材料
高分子分离膜
医用高分子
高分子催化剂
形状记忆高分子
磁性高分子
高分子药物
高吸水性树脂
1、高吸水性树脂
棉花、纸张等含纤维素物质有吸水性
改造纤维素或淀粉分子，接入强亲水基团
合成新的带有强亲水基团的高分子
吸水、耐挤压、保水
交联剂
网状结构
既有吸水性而又不溶于水，耐挤压
2、高分子分离膜
按孔径大小分类
除应用于海水淡化之外，高分子分离膜还可用于液体（如果汁、乙醇等）浓缩、药物提纯、血液透析等。
走进奇妙的化学世界
2022-2023
选择性必修3
第五章 合成高分子
第二节 高分子材料
塑料
合成纤维
合成橡胶
黏合剂
涂料
高分子分离膜
导电高分子
医用高分子
高吸水性树脂
按用途和
性能分类
通用高分子材料
功能高分子材料
一、高分子材料概述
高分子
材料
二、通用高分子材料
加工助剂
提高柔韧性
提高耐热性
赋予塑料各种颜色
1、塑料的组成和分类
实例：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、
聚苯乙烯、酚醛树脂、脲醛树脂
增塑剂
热稳定剂
着色剂
合成树脂
主要成分
塑料
塑料
热塑性塑料
热固性塑料
可以反复加热熔融加工
实例：聚乙烯、聚氯乙烯等
不能加热熔融，只能一次成型
例如：酚醛树脂、脲醛树脂等
体型结构，网状结构。不能加热熔融，只能一次成型
特性：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
线型结构，链状结构，可以反复加热熔融加工
特性：受热时软化并可熔化成流动的液体，冷却后变成固体，加热后又熔化，可反复加工，多次使用
分类
2、常见的塑料-聚乙烯
nCH2=CH2
一定条件
—CH2-CH2—
[ ]n
低密度聚乙烯（LDPE)
高密度聚乙烯（LDPE)
含较多支链，密度和软化温度较低
含支链少，密度和软化温度较高
酚醛树脂是酚（如苯酚或甲苯酚等）与醛（甲醛）在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子。
苯酚、甲醛
缩聚反应
酸
碱
线性结构酚醛树脂
网状结构酚醛树脂
（2）酚醛树脂
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的高分子。
＋H—C—H
O
H＋
△
OH OH
—CH2OH
OH
2
—CH OH
n
H＋
△
n
OH
2
2
—CH —] OH＋(n－1)H O
H—[
＋nH—C—H
O
OH
n
催化剂
△
OH
—CH2—]nOH＋(n－1)H2O
H—[
总反应：
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。
具有网状结构的高分子受热后不能软化或熔融，也不溶于一般溶剂。酚醛树脂主要用作绝缘、隔热、阻燃、 隔音等器材和复合材料。可用于生产烹饪器具的手柄，一些电器与汽车的零部件，火箭发动机、返回式卫星 和宇宙飞船外壳等的烧蚀材料。
OH
—CH2OH
CH2OH
2,4-二羟甲基苯酚
OH
—CH2OH
HOCH2—
CH2OH
2,4,6-三羟甲基苯酚
【思考与讨论】
尿素（H2NCONH2）可以与甲醛发生反应，最终缩聚成具有线型或网状结构的脲醛树脂。脲醛树脂可用于生产木材粘合剂，也可制作生活器具与电器 开关。请写出尿素与甲醛反应得到线型聚合物的化学方程式。
总反应：
使用脲醛树脂制成的开关
尿素与甲醛还可以聚合形成网状结构
【思考与讨论】
通过以上学习，我们了解到合成高分子的结构大致可以分成三类：线型结构、支链型结构和网状结构，你能举例说明它们各自的特性吗？
线型结构、支链型结构具有热塑性，加热熔融，可回收。
密度和硬度：线型结构＞支链型结构
网状结构具有热固性，加热不能熔化，不可回收利用。
网状结构的高分子强度更高，更耐高温，耐有机溶剂的腐蚀，具有“不熔不溶”的特点。
以石油、天然气、煤、农副产品等为原料，将其转化为单体，再经过聚合反应得到合成纤维，如锦纶、涤纶、氯纶、腈纶、维纶、丙纶等。
以木材、秸杆等农副产品为原料，经加工处理可以得到再生纤维，又称人造纤维。
如粘胶纤维(人造丝、人造棉)等。
如棉花、羊毛、蚕丝和麻等
再生纤维
合成纤维
天然纤维
化学纤维
纤维
1．合成纤维
三、通用高分子材料——合成纤维和合成橡胶
（1）纤维的分类
(2)合成纤维的性能
合成纤维的优点很多，除维纶吸湿性较好，且有“人造棉花”外，其他合成纤维的吸湿性和透气性明显不及天然纤维。
为了综合天然纤维与合成纤维两者的优点，科技工作者将两类纤维混合纺织，使它们的性能互补而得以改善。
（3）常见的合成纤维
①聚酯纤维——涤纶
涤纶纤维的强度大，耐磨，易洗，快干，保型性好， 但透气性和吸湿性差，可与天然纤维混纺改进。
缩聚反应，链中有大量的酯基，涤纶通常不易自然降解，但在强酸或强碱环境下易水解。
（3）常见的合成纤维
②聚酰胺纤维——锦纶66或尼龙66
聚己二酰己二胺不溶于普通溶剂，熔化温度高于260℃， 拉制的纤维具有天然丝的外观和光泽，耐磨性和强度超过 当时任何一种纤维。
用于生产丝袜、降落伞、渔网、轮胎帘子线等。
橡 胶
天然橡胶
合成橡胶
2、合成橡胶
聚异戊二烯
以石油、天然气为原料，以二烯烃和烯烃等为单体聚合而成。
顺式聚异戊二烯
天然橡胶的缺点：
含有大量碳碳双键，易老化（氧化）
线性结构，较柔软，性能差
橡胶的硫化交联的程度不宜过大，否则会使橡胶失去弹性。
顺丁橡胶具有很好的弹性，耐磨、耐寒性好，主要用于制造轮胎。
橡胶的硫化
四、功能高分子材料
高分子分离膜
医用高分子
高分子催化剂
形状记忆高分子
磁性高分子
高分子药物
高吸水性树脂
1、高吸水性树脂
棉花、纸张等含纤维素物质有吸水性
改造纤维素或淀粉分子，接入强亲水基团
合成新的带有强亲水基团的高分子
吸水、耐挤压、保水
交联剂
网状结构
既有吸水性而又不溶于水，耐挤压
2、高分子分离膜
按孔径大小分类
除应用于海水淡化之外，高分子分离膜还可用于液体（如果汁、乙醇等）浓缩、药物提纯、血液透析等。