江西省吉安縣高中化學(xué) 第五章 進(jìn)入合成有機(jī)高分子化合物的 5.2 應(yīng)用廣泛的高分子材料課件 新人教版選修5

第二節(jié)應(yīng)用廣泛的高分子材料第二節(jié)應(yīng)用廣泛的高分子材料（2 2課時(shí)）課時(shí)） 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.知道高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和基本性質(zhì)，知道高聚物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。 2.知道塑料、合成纖維、合成橡膠的性質(zhì)和用途。導(dǎo)導(dǎo)思思一、合成材料的分類 1按合成材料的用途和性質(zhì)可分為三大類： (1)合成高分子材料，如 、 、 、黏合劑、涂料等。(2) 材料，如高分子分離膜、液晶高分子、導(dǎo)電高分子、醫(yī)用高分子等。(3) ，如玻璃鋼。2對(duì)于合成高分子化合物按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為： 、 和 。3應(yīng)用廣泛的“三大合成材料”： 、 和 。二、塑料 1塑料的成分：塑料的主要成分是 ，即 。 2塑料的分類 ：塑料可分為： 和 。 3常見(jiàn)的兩種塑料： 和 。分別寫(xiě)出合成這兩種塑料的化學(xué)方程式： 三、合成纖維1纖維的分類： 2六大綸 六大綸包括： 、 、 、 、 、 ，維綸被稱為“人造棉花”，因其分子鏈上含有 ，而具有較好的吸濕性；合成纖維中目前產(chǎn)量占第一位的是聚酯纖維 ，其制備原理是： 四、合成橡膠1合成橡膠以 、 為原料，以二烯烴和烯烴等為單體聚合而成。如順丁橡膠以 為原料經(jīng)聚合得到以順式結(jié)構(gòu)為主的 ，其反應(yīng)方程式為：2天然橡膠的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 ，其單體為 ，單體的習(xí)慣命名為： 。天然橡膠為 高分子，分子中含有 易發(fā)生氧化反應(yīng)。 一、合成材料的分類1按合成材料的用途和性質(zhì)可分為三大類：(1)合成高分子材料，如 、 、 、黏合劑、涂料等。(2) 材料，如高分子分離膜、液晶高分子、導(dǎo)電高分子、醫(yī)用高分子等。(3) ，如玻璃鋼。塑料塑料合成纖維合成纖維合成橡膠合成橡膠功能高分子功能高分子復(fù)合材料復(fù)合材料2對(duì)于合成高分子化合物按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為： 、 和 。3應(yīng)用廣泛的“三大合成材料”： 、 、 。線型結(jié)構(gòu)線型結(jié)構(gòu)支鏈型結(jié)構(gòu)支鏈型結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)塑料塑料合成纖維合成纖維合成橡膠合成橡膠二、塑料1塑料的成分塑料的主要成分是 ，即 。2塑料的分類塑料可分為： 和 。3常見(jiàn)的兩種塑料： 和 。合成高分子化合物合成高分子化合物合成樹(shù)脂合成樹(shù)脂熱塑性塑料熱塑性塑料熱固性塑料熱固性塑料聚乙烯聚乙烯酚醛樹(shù)脂酚醛樹(shù)脂聚乙烯聚乙烯(PE)(PE)產(chǎn)品產(chǎn)品 保鮮膜保鮮膜吹塑成型的聚乙烯薄膜吹塑成型的聚乙烯薄膜無(wú)毒無(wú)毒，化學(xué)化學(xué)穩(wěn)定性好穩(wěn)定性好，適合做食品和藥物的包裝材料適合做食品和藥物的包裝材料單體單體: CH2=CH2聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVCPVC）化學(xué)化學(xué)穩(wěn)定性穩(wěn)定性好，耐酸堿腐蝕，使用好，耐酸堿腐蝕，使用溫度溫度不不宜宜超超過(guò)過(guò)6060，在在低溫低溫下會(huì)下會(huì)變硬。變硬。分為：分為：軟軟質(zhì)塑料和質(zhì)塑料和硬硬質(zhì)塑料質(zhì)塑料單體單體: CH2=CHCl單體：?jiǎn)误w：CF2CF2聚四氟乙烯塑料聚四氟乙烯塑料聚苯乙烯聚苯乙烯單體：?jiǎn)误w：CH2=CHC6H5聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯 （有機(jī)玻璃）（有機(jī)玻璃）單體：?jiǎn)误w：CH2=CCH3COOCH3透光性好，不易破裂，但透光性好，不易破裂，但耐磨性能差，能溶于多種耐磨性能差，能溶于多種有機(jī)溶劑，可用來(lái)制造飛有機(jī)溶劑，可用來(lái)制造飛機(jī)、汽車玻璃，光學(xué)儀器機(jī)、汽車玻璃，光學(xué)儀器和許多日常生活用品。和許多日常生活用品。熱塑性塑料熱塑性塑料( (聚乙烯聚乙烯, , 聚氯乙烯聚氯乙烯, , 聚丙烯等聚丙烯等) )塑料塑料熱固性塑料（酚醛塑料）熱固性塑料（酚醛塑料）特性：特性：受熱時(shí)軟化并可熔化成流動(dòng)的液體，冷卻后變成固受熱時(shí)軟化并可熔化成流動(dòng)的液體，冷卻后變成固體，加熱后又熔化，可反復(fù)加工，多次使用體，加熱后又熔化，可反復(fù)加工，多次使用特性：特性：在制造過(guò)程中受熱時(shí)能變軟塑成一定的形狀，但加在制造過(guò)程中受熱時(shí)能變軟塑成一定的形狀，但加工成型后就不會(huì)受熱熔化工成型后就不會(huì)受熱熔化 熱固性塑料熱固性塑料再次受熱時(shí)，再次受熱時(shí)，鏈與鏈間會(huì)形成共價(jià)鍵，鏈與鏈間會(huì)形成共價(jià)鍵，產(chǎn)生一些交聯(lián)，形成產(chǎn)生一些交聯(lián)，形成體型體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，硬化定型，硬化定型為什么兩種塑料的特性不同呢?熱塑性塑料熱塑性塑料具有長(zhǎng)鏈狀的具有長(zhǎng)鏈狀的線型結(jié)構(gòu)線型結(jié)構(gòu)。受熱時(shí)，分子受熱時(shí)，分子間作用力減弱，易滑動(dòng)；間作用力減弱，易滑動(dòng)；冷卻時(shí)，相互引力增強(qiáng)，冷卻時(shí)，相互引力增強(qiáng)，會(huì)重新硬化會(huì)重新硬化酚醛塑料酚醛塑料單體：?jiǎn)误w：苯酚、甲醛苯酚、甲醛具有良好的電絕緣性，具有良好的電絕緣性，耐熱抗水，但易被強(qiáng)耐熱抗水，但易被強(qiáng)酸強(qiáng)堿腐蝕，可制電酸強(qiáng)堿腐蝕，可制電工器材，儀表外殼等工器材，儀表外殼等分組編號(hào)實(shí)驗(yàn)步驟苯酚苯酚+甲醛甲醛+濃鹽酸濃鹽酸苯酚苯酚+甲醛甲醛+濃氨水濃氨水產(chǎn)品外觀加熱試驗(yàn)酒精溶解結(jié)構(gòu)特點(diǎn)水浴加熱水浴加熱15min洗凈、洗凈、 烘干烘干米黃色略帶粉色米黃色略帶粉色 軟化（熱塑性）軟化（熱塑性） 不軟化（熱固不軟化（熱固 性）性）溶解溶解不溶解不溶解線性線性結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 網(wǎng)狀網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 淡黃色淡黃色OH+ HCHOOHCH2OHOH+ HCHOOHCH2OHOHCH2OHCH2OHHOCH2酚醛樹(shù)脂局部結(jié)構(gòu)酚醛樹(shù)脂局部結(jié)構(gòu)天然天然棉花棉花羊毛羊毛蠶絲蠶絲麻麻化學(xué)化學(xué)人造人造合成合成滌綸滌綸尼龍尼龍紡綸纖維織成紡綸纖維織成的防彈衣腈綸的防彈衣腈綸腈綸腈綸2六大綸六大綸包括： 、 、 、 、 、 ，維綸被稱為“人造棉花”，因其分子鏈上含有 ，而具有較好的吸濕性；合成纖維中目前產(chǎn)量占第一位的是聚酯纖維 ，其制備原理是滌綸滌綸錦綸錦綸腈綸腈綸丙綸丙綸維綸維綸氯綸氯綸羥基羥基滌綸滌綸高強(qiáng)纖維的代表高強(qiáng)纖維的代表: KEVLAR芳綸：全芳香族聚酰胺芳綸：全芳香族聚酰胺抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度模量模量斷裂伸長(zhǎng)斷裂伸長(zhǎng)四四 橡膠橡膠橡膠天然橡膠天然橡膠合成橡膠合成橡膠三葉樹(shù)膠（順）三葉樹(shù)膠（順）杜仲樹(shù)膠（反杜仲樹(shù)膠（反）丁苯橡膠丁苯橡膠順丁橡膠順丁橡膠氯丁橡膠氯丁橡膠乙丙橡膠乙丙橡膠硅橡膠硅橡膠性質(zhì)：性質(zhì)：耐磨、耐寒、耐油、耐熱、耐燃、耐腐蝕、耐耐磨、耐寒、耐油、耐熱、耐燃、耐腐蝕、耐老化等各有其優(yōu)勢(shì)。老化等各有其優(yōu)勢(shì)。1. 橡膠的分類：橡膠的分類：2.（1）合成橡膠）合成橡膠合成橡膠以合成橡膠以 石油石油 、天然氣天然氣 為原料，以二烯烴和烯烴等為為原料，以二烯烴和烯烴等為單體聚合而成。如順丁橡膠以單體聚合而成。如順丁橡膠以 _為原料經(jīng)聚為原料經(jīng)聚合得到以順式結(jié)構(gòu)為主的合得到以順式結(jié)構(gòu)為主的 _ ，其反應(yīng)方程式為：其反應(yīng)方程式為：nCH2= CHCH= CH2 催化劑催化劑1,3丁二烯丁二烯聚聚1,3丁二烯丁二烯(2)天然橡膠的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為天然橡膠的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 ，其單體為其單體為，單體的習(xí)慣命名為單體的習(xí)慣命名為_(kāi) 。天然橡膠為。天然橡膠為 _高分子，分子中含有高分子，分子中含有_ 易發(fā)生氧化反應(yīng)。易發(fā)生氧化反應(yīng)。異戊二烯異戊二烯線型線型碳碳雙鍵碳碳雙鍵硫化橡膠硫化橡膠優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): 具有較高的強(qiáng)度、韌具有較高的強(qiáng)度、韌性、良好的彈性和化學(xué)穩(wěn)性、良好的彈性和化學(xué)穩(wěn)定性等定性等1、天然橡膠為何容易老化？實(shí)驗(yàn)室盛哪些藥品、天然橡膠為何容易老化？實(shí)驗(yàn)室盛哪些藥品的試劑瓶的瓶塞不能用橡膠塞？的試劑瓶的瓶塞不能用橡膠塞？天然橡膠含有雙鍵，易起加成反應(yīng)和易被氧化，天然橡膠含有雙鍵，易起加成反應(yīng)和易被氧化，所以易老化。所以易老化。KMnO4 溶液、濃溶液、濃HNO3、液溴、液溴、汽油、苯、四氯化碳等。汽油、苯、四氯化碳等。議議展展評(píng)評(píng)2.聚苯乙烯的結(jié)構(gòu)為 ，試回答下列問(wèn)題： ( 1 ) 聚 苯 乙 烯 的 鏈 節(jié) 是 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ， 單 體 是_；(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得某聚苯乙烯的相對(duì)分子質(zhì)量(平均值)為52 000，則該聚合物的聚合度n為_(kāi)；(3)已知聚苯乙烯為線型結(jié)構(gòu)的高分子化合物，試推測(cè)：它_(填“能”或“不能”)溶于CHCl3， 具有_(填“熱塑”或“熱固”)性。CHCH2 2=CH=CH-C-C6 6H H5 5-CH-CH2 2-CH-CH-熱塑熱塑能能500C C6 6H H5 51.PBT是最堅(jiān)韌的工程熱塑性材料之一，它是半結(jié)晶材料，有非常好的化學(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度、電絕緣性和熱穩(wěn)定性，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為下列敘述錯(cuò)誤的是下列敘述錯(cuò)誤的是( () )APBT具有熱固性，受熱不熔化具有熱固性，受熱不熔化BPBT的單體是對(duì)苯二甲酸和丁二醇的單體是對(duì)苯二甲酸和丁二醇C由單體合成由單體合成PBT的反應(yīng)屬于縮聚反應(yīng)的反應(yīng)屬于縮聚反應(yīng)D1 mol PBT與與NaOH溶液反應(yīng)時(shí)，最多可消耗溶液反應(yīng)時(shí)，最多可消耗2n mol NaOHA檢檢2.橡膠樹(shù)是熱帶植物，在我國(guó)海南已大面積種植。從橡膠樹(shù)的膠乳中可提取天然橡膠，天然橡膠的成分是聚異戊二烯，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 試回答下列問(wèn)題： (1)天然橡膠能溶于汽油的根本原因是_，天然橡膠加入適當(dāng)?shù)牧蜻M(jìn)行硫化后，其結(jié)構(gòu)由_變成 _ ，因而硫化橡膠_溶于汽油。(選填“能”或“不能”)(2)天然橡膠的單體是一種無(wú)色液體，將該無(wú)色液體加入溴水中，溴水_褪色。(填“能”或“不能”)天天然橡膠是線型結(jié)構(gòu)然橡膠是線型結(jié)構(gòu)線型結(jié)構(gòu)線型結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(或體型結(jié)構(gòu)或體型結(jié)構(gòu))不能不能能能小結(jié)小結(jié)二、高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1高分子化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)(1)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，高分子的化學(xué)反應(yīng)主要取決于結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、官能團(tuán)與基團(tuán)之間的影響。如碳碳雙鍵易氧化和加成，酯基易水解、醇解，羧基易發(fā)生酯化、取代等反應(yīng)。 (2)常見(jiàn)的有機(jī)高分子化學(xué)反應(yīng) 降解 在一定條件下，高分子材料降解為小分子。如有機(jī)玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)熱解為甲基丙烯酸甲酯；聚苯乙烯用氧化鋇處理，能分解為苯乙烯。常見(jiàn)的高分子降解方法有：生物降解塑料，化學(xué)降解塑料，光降解塑料等。 橡膠硫化 天然橡膠 經(jīng)硫化，破壞了碳碳雙鍵， 形成單硫鍵(S)或雙硫鍵(SS)，線型結(jié)構(gòu)變?yōu)轶w型結(jié)構(gòu)。 催化裂化 塑料催化裂化得到柴油、煤油、汽油及可燃?xì)怏w等。 2高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)線型高分子線型高分子體型體型(網(wǎng)狀網(wǎng)狀)高分子高分子結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)分子中的原子以共價(jià)分子中的原子以共價(jià)鍵相連，構(gòu)成一條很鍵相連，構(gòu)成一條很長(zhǎng)的卷曲狀態(tài)的長(zhǎng)的卷曲狀態(tài)的“鏈鏈”分子鏈與分子鏈之間分子鏈與分子鏈之間還有許多共價(jià)鍵交聯(lián)還有許多共價(jià)鍵交聯(lián)起來(lái)，形成三維空間起來(lái)，形成三維空間的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)溶解溶解性性能緩慢溶解于適當(dāng)溶能緩慢溶解于適當(dāng)溶劑劑很難溶解，但往往有很難溶解，但往往有一定程度的脹大一定程度的脹大性能性能具有熱塑性，無(wú)固定具有熱塑性，無(wú)固定熔點(diǎn)熔點(diǎn)具有熱固性，受具有熱固性，受熱不熔化熱不熔化特性特性強(qiáng)度大、可拉絲、吹強(qiáng)度大、可拉絲、吹薄膜、絕緣性好薄膜、絕緣性好強(qiáng)度大、絕緣性強(qiáng)度大、絕緣性好，有可塑性好，有可塑性常見(jiàn)物常見(jiàn)物質(zhì)質(zhì)聚乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、天然橡膠天然橡膠酚醛樹(shù)脂、硫化酚醛樹(shù)脂、硫化橡膠橡膠再見(jiàn)再見(jiàn)