高二化学第五章第二节 应用广泛的高分子材料
文档属性
| 名称 | 高二化学第五章第二节 应用广泛的高分子材料 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 4.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2017-01-02 21:51:49 | ||
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文档简介
课件41张PPT。 第二节 应用广泛的高分子材料第五章 进入合成有机高分子化合物的时代高分子化合物天然高分子化合物合成高分子化合物如淀粉、纤维素、蛋白质等高分子化合物的分类1.按来源一、塑料热塑性塑料(聚乙烯, 聚氯乙烯, 聚丙烯等)热固性塑料（酚醛塑料）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。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 主要成分：合成高分子化合物，即合成树脂。
塑料=树脂+添加剂2.分类（按受热时的特征）热固性塑料再次受热时，链与链间会形成共价键，产生一些交联，形成体型网状结构，硬化定型。为什么两种塑料的特性不同呢?热塑性塑料具有长链状的线型结构。受热时，分子间作用力减弱，易滑动；冷却时，相互引力增强，会重新硬化◆ 聚乙烯(PE)产品 保鲜膜吹塑成型的聚乙烯薄膜无毒，化学稳定性好，适合做食品和药物的包装材料单体: CH2=CH23. 聚乙烯高压较高温度引发剂较低压催化剂支链型有相对较短相对较小相对较低低密度相对较小相对较小线形少有或没有相对较长相对较大相对较高高密度相对较大相对较大（1）结构决定性质（2）由于碳碳单键可以旋转，所以高分子链不可能一 是条直线，只能呈不规则的卷曲状态，因此高分 子化合物具有一定的弹性（3）影响高分子化合物熔点、密度的因素①高分子链越长——相对分子质量越大——分子间作 用力越强——熔点、密度越高②链与链之间越密——链之间的作用力越大——熔点、 密度越高（4）无论是直链还是支链结构都具有热塑性◆ 聚氯乙烯（PVC）化学稳定性好，耐酸碱腐蚀，使用温度不宜超过60℃，在低温下会变硬，分为：软质塑料和硬质塑料单体: CH2=CHCl单体： CF2＝CF2◆ 聚四氟乙烯塑料◆ 聚苯乙烯单体：◆ 聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）单体： 透光性好，不易破裂，但耐磨性能差，能溶于多种有机溶剂，可用来制造飞机、汽车玻璃，光学仪器和许多日常生活用品。◆ 酚醛塑料单体：酚类、醛类（如苯酚和甲醛）具有良好的电绝缘性，耐热抗水，但易被强酸强碱腐蚀，可制电工器材，仪表外壳等。②水浴加热15min③洗净、 烘干米黄色略带粉色 软化(热塑性)不软化(热固性)溶解不溶解线性结构网状结构淡黄色酚醛树脂的制备和性质4. 酚醛树脂(电木)反应物：酚类+醛类苯酚 ＋ 甲醛酚醛树脂酸催化、苯酚过量——线型结构具有热塑性，能溶于丙酮、乙醇等有机溶剂中。碱催化、甲醛过量——网状(体型)结构具有热固性，不溶于任何溶剂。思考与交流1. 为什么用碱性催化生成的酚醛树脂能形成网状结构？你能画出酚醛树脂的部分网状结构吗？碱性条件下，甲醛过量，苯酚与甲醛的反应不仅可以发生在邻位，而且可以发生在对位，从而得到网状结构的酚醛树脂(淡黄色)。酚醛树脂的局部结构(1)酚醛树脂的局部结构(2)2. 尿素是蛋白质的代谢产物，随尿排出体外。尿素氮原子上的氢可以像苯环上的氢原子那样与甲醛发生加成反应，并可缩聚成线型和网状结构的脲醛树脂。你能写出它们的结构吗？思考与交流线型结构的脲醛树脂网状结构的脲醛树脂(1)网状结构的脲醛树脂(2)思考与交流究竟怎样的线型高聚物才可能进一步转变为网状？线型结构里必须还存在能发生加聚反应或缩聚反应的官能团，如双键、羟基、氨基等。BC下列高聚物经简单处理可以从线型结构转变为体形结构的是（ ）纤维天然纤维化学纤维人造纤维：合成纤维：动物纤维 如羊毛、蚕丝等用木材为原料，经化学加工处理所得以各种单体为原料经聚合反应制成植物纤维 如棉花、麻等二、合成纤维阅读与交流（P.109)1. 什么是天然纤维、人造纤维、合成纤维和化学纤维？
2. 合成纤维有哪些优点？哪些缺点？如何加以改善？纤维是指由连续或不连续的细丝组成的物质合成纤维：用石油、天然气等不含天然纤维的物质为原料，经过化学合成加工制得的纤维。
如腈纶(人造羊毛) 、锦纶(尼龙)、维纶、氯纶、涤纶(的确良)和丙纶等“六大纶”。 合成纤维具有优良的性能：如强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀和不怕虫蛀等。六大纶的结构及单体涤纶尼龙纺纶纤维织成
的防弹衣腈纶腈纶 2003年3月26日，在伊拉克的英国皇家海军陆战队战士埃里克·沃尔德曼头盔连中四枪。?沃尔德曼所戴的头盔是这次英军专门为战争打造的，其外层和普通头盔没什么区别，里料则采用的是一种名叫“凯夫拉尔”的特制纤维。该纤维含有高分子聚合塑料，硬度比普通钢铁高40%。质地如此坚硬，能够刀枪不入也就不足为奇了。 芳纶：全芳香族聚酰胺抗拉强度3.4GPa
模量（59～190）GPa断裂伸长5%高强纤维的代表: Kevlar 宇航员的服装能使太空的人处于加压状态，供给宇航员生命所需的氧气，控制温度和湿度，防止辐射，还要经得起微流星的冲击。
宇航服中已经应用了一百三十多种新型材料。其中多数是有机合成材料。
密闭头盔由透明聚碳酸酯组成，密闭服由耐高温的防火聚酰胺纤维织物等特殊材料组成。宇航服面罩是由碳材料制成的金刚石膜。景海鹏和陈冬橡 胶 产 品三、橡 胶橡胶是制造飞机、汽车和医疗器械等所必需的材料，是重要的战略物资。1. 天然橡胶的化学组成是 聚异戊二烯：2. 合成橡胶分为通用橡胶和特种橡胶通用橡胶：如丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。特种橡胶：如耐热和耐酸碱的氟橡胶、耐高温和耐严 寒的硅橡胶等性能全面，但易老化性能不及天然橡胶全面，但其具有弹性、绝缘性、气密性、耐高温或低温等性能。3、橡胶的分类：橡胶天然橡胶合成橡胶三叶树胶（顺）杜仲树胶（反）丁苯橡胶顺丁橡胶合成天然橡胶氯丁橡胶乙丙橡胶硅橡胶性质：耐磨、耐寒、耐油、耐热、耐燃、耐腐蚀、 耐老化等各有其优势。天然橡胶为何容易老化？实验室盛哪些药品的试剂瓶的瓶塞不能用橡胶塞？天然橡胶含有双键，易起加成反应和易被氧化，所以易老化。
KMnO4 溶液、浓HNO3、液溴、汽油、苯、 四氯化碳等。nCH2=CH-CH=CH2催化剂C=CCH2CH2HH n1 2 3 41 42 3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。两种：三叶橡胶（顺式）、杜仲胶（反式）阅读与交流（P.110-111)1.什么是顺丁橡胶？橡胶的硫化对橡胶的性能有怎样 的影响？ 2.天然橡胶有几种？它们的结构有何不同？顺丁橡胶硫化橡胶优点: 具有较高的强度、韧性、良好的弹性和化学稳定性等。丁二烯和苯乙烯共聚而成的弹性体，合成丁苯橡胶CH2=CH-CH=CH2丁苯橡胶(SBR)1,3-丁二烯苯乙烯硅橡胶硅橡胶的合成路线如下：它是由单体二甲基二氯硅烷 (CH3)2SiCl2水解得二甲基硅二醇，经脱水缩聚成的 聚硅氧烷再经交联制成。请用化学方程式写出上述二 二甲基二氯硅烷水解及线型缩聚的过程。(条件略)
塑料=树脂+添加剂2.分类（按受热时的特征）热固性塑料再次受热时，链与链间会形成共价键，产生一些交联，形成体型网状结构，硬化定型。为什么两种塑料的特性不同呢?热塑性塑料具有长链状的线型结构。受热时，分子间作用力减弱，易滑动；冷却时，相互引力增强，会重新硬化◆ 聚乙烯(PE)产品 保鲜膜吹塑成型的聚乙烯薄膜无毒，化学稳定性好，适合做食品和药物的包装材料单体: CH2=CH23. 聚乙烯高压较高温度引发剂较低压催化剂支链型有相对较短相对较小相对较低低密度相对较小相对较小线形少有或没有相对较长相对较大相对较高高密度相对较大相对较大（1）结构决定性质（2）由于碳碳单键可以旋转，所以高分子链不可能一 是条直线，只能呈不规则的卷曲状态，因此高分 子化合物具有一定的弹性（3）影响高分子化合物熔点、密度的因素①高分子链越长——相对分子质量越大——分子间作 用力越强——熔点、密度越高②链与链之间越密——链之间的作用力越大——熔点、 密度越高（4）无论是直链还是支链结构都具有热塑性◆ 聚氯乙烯（PVC）化学稳定性好，耐酸碱腐蚀，使用温度不宜超过60℃，在低温下会变硬，分为：软质塑料和硬质塑料单体: CH2=CHCl单体： CF2＝CF2◆ 聚四氟乙烯塑料◆ 聚苯乙烯单体：◆ 聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）单体： 透光性好，不易破裂，但耐磨性能差，能溶于多种有机溶剂，可用来制造飞机、汽车玻璃，光学仪器和许多日常生活用品。◆ 酚醛塑料单体：酚类、醛类（如苯酚和甲醛）具有良好的电绝缘性，耐热抗水，但易被强酸强碱腐蚀，可制电工器材，仪表外壳等。②水浴加热15min③洗净、 烘干米黄色略带粉色 软化(热塑性)不软化(热固性)溶解不溶解线性结构网状结构淡黄色酚醛树脂的制备和性质4. 酚醛树脂(电木)反应物：酚类+醛类苯酚 ＋ 甲醛酚醛树脂酸催化、苯酚过量——线型结构具有热塑性，能溶于丙酮、乙醇等有机溶剂中。碱催化、甲醛过量——网状(体型)结构具有热固性，不溶于任何溶剂。思考与交流1. 为什么用碱性催化生成的酚醛树脂能形成网状结构？你能画出酚醛树脂的部分网状结构吗？碱性条件下，甲醛过量，苯酚与甲醛的反应不仅可以发生在邻位，而且可以发生在对位，从而得到网状结构的酚醛树脂(淡黄色)。酚醛树脂的局部结构(1)酚醛树脂的局部结构(2)2. 尿素是蛋白质的代谢产物，随尿排出体外。尿素氮原子上的氢可以像苯环上的氢原子那样与甲醛发生加成反应，并可缩聚成线型和网状结构的脲醛树脂。你能写出它们的结构吗？思考与交流线型结构的脲醛树脂网状结构的脲醛树脂(1)网状结构的脲醛树脂(2)思考与交流究竟怎样的线型高聚物才可能进一步转变为网状？线型结构里必须还存在能发生加聚反应或缩聚反应的官能团，如双键、羟基、氨基等。BC下列高聚物经简单处理可以从线型结构转变为体形结构的是（ ）纤维天然纤维化学纤维人造纤维：合成纤维：动物纤维 如羊毛、蚕丝等用木材为原料，经化学加工处理所得以各种单体为原料经聚合反应制成植物纤维 如棉花、麻等二、合成纤维阅读与交流（P.109)1. 什么是天然纤维、人造纤维、合成纤维和化学纤维？
2. 合成纤维有哪些优点？哪些缺点？如何加以改善？纤维是指由连续或不连续的细丝组成的物质合成纤维：用石油、天然气等不含天然纤维的物质为原料，经过化学合成加工制得的纤维。
如腈纶(人造羊毛) 、锦纶(尼龙)、维纶、氯纶、涤纶(的确良)和丙纶等“六大纶”。 合成纤维具有优良的性能：如强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀和不怕虫蛀等。六大纶的结构及单体涤纶尼龙纺纶纤维织成
的防弹衣腈纶腈纶 2003年3月26日，在伊拉克的英国皇家海军陆战队战士埃里克·沃尔德曼头盔连中四枪。?沃尔德曼所戴的头盔是这次英军专门为战争打造的，其外层和普通头盔没什么区别，里料则采用的是一种名叫“凯夫拉尔”的特制纤维。该纤维含有高分子聚合塑料，硬度比普通钢铁高40%。质地如此坚硬，能够刀枪不入也就不足为奇了。 芳纶：全芳香族聚酰胺抗拉强度3.4GPa
模量（59～190）GPa断裂伸长5%高强纤维的代表: Kevlar 宇航员的服装能使太空的人处于加压状态，供给宇航员生命所需的氧气，控制温度和湿度，防止辐射，还要经得起微流星的冲击。
宇航服中已经应用了一百三十多种新型材料。其中多数是有机合成材料。
密闭头盔由透明聚碳酸酯组成，密闭服由耐高温的防火聚酰胺纤维织物等特殊材料组成。宇航服面罩是由碳材料制成的金刚石膜。景海鹏和陈冬橡 胶 产 品三、橡 胶橡胶是制造飞机、汽车和医疗器械等所必需的材料，是重要的战略物资。1. 天然橡胶的化学组成是 聚异戊二烯：2. 合成橡胶分为通用橡胶和特种橡胶通用橡胶：如丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。特种橡胶：如耐热和耐酸碱的氟橡胶、耐高温和耐严 寒的硅橡胶等性能全面，但易老化性能不及天然橡胶全面，但其具有弹性、绝缘性、气密性、耐高温或低温等性能。3、橡胶的分类：橡胶天然橡胶合成橡胶三叶树胶（顺）杜仲树胶（反）丁苯橡胶顺丁橡胶合成天然橡胶氯丁橡胶乙丙橡胶硅橡胶性质：耐磨、耐寒、耐油、耐热、耐燃、耐腐蚀、 耐老化等各有其优势。天然橡胶为何容易老化？实验室盛哪些药品的试剂瓶的瓶塞不能用橡胶塞？天然橡胶含有双键，易起加成反应和易被氧化，所以易老化。
KMnO4 溶液、浓HNO3、液溴、汽油、苯、 四氯化碳等。nCH2=CH-CH=CH2催化剂C=CCH2CH2HH n1 2 3 41 42 3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。两种：三叶橡胶（顺式）、杜仲胶（反式）阅读与交流（P.110-111)1.什么是顺丁橡胶？橡胶的硫化对橡胶的性能有怎样 的影响？ 2.天然橡胶有几种？它们的结构有何不同？顺丁橡胶硫化橡胶优点: 具有较高的强度、韧性、良好的弹性和化学稳定性等。丁二烯和苯乙烯共聚而成的弹性体，合成丁苯橡胶CH2=CH-CH=CH2丁苯橡胶(SBR)1,3-丁二烯苯乙烯硅橡胶硅橡胶的合成路线如下：它是由单体二甲基二氯硅烷 (CH3)2SiCl2水解得二甲基硅二醇，经脱水缩聚成的 聚硅氧烷再经交联制成。请用化学方程式写出上述二 二甲基二氯硅烷水解及线型缩聚的过程。(条件略)