高中化學《課題三 高分子化合物與材料》第二課時有機高分子材料 同步導學課件 （新人教版選修2）

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,歡迎進入化學課堂,第二課時有機高分子材料,1．了解高分子化合物的結(jié)構(gòu)和基本性質(zhì)。2．了解新型高分子材料的性能及其在高新技術(shù)領域的應用。3．了解合成高分子化合物在發(fā)展經(jīng)濟、提高生活質(zhì)量方面的貢獻。,一、塑料制品的結(jié)構(gòu)和性能1．線型高分子：分子呈狀，可溶于受熱，，有性。2．體型高分子：高分子鏈之間，不易溶于，受熱，有性。,長鏈,有機溶劑,軟化,熔融,熱塑,通過化學鍵產(chǎn)生交聯(lián)，形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),有機溶劑,不溶化,熱固,二、性能優(yōu)越的合成材料1．塑料的改性常用的方法有、、。2．功能高分子材料(1)高分子材料發(fā)展的主要趨勢是、、、和。,填充改性,共混改性,共聚改性,高性能化,功能化,復合化,精細化,智能化,(2)功能高分子材料的特定功能主要通過以下三種途徑獲得：①。②。③。,由含有某種特定功能官能團的單體直接聚合,通過化學反應在高分子主鏈和側(cè)鏈上引入某些具有特定功能的基團,通過合理的加工成型實現(xiàn)材料的功能化,3．復合材料(1)組成：復合材料由和構(gòu)成。(2)性能：具有、、、、等優(yōu)良性能。,基體,增強體,強度高,質(zhì)量輕,耐腐蝕,抗沖擊,絕緣性好,三、環(huán)境中的高分子材料1．高分子材料的老化(1)概念：高分子材料在使用過程中，由于的現(xiàn)象。(2)引起老化的原因：①外因：、熱、光的作用，接觸、、和等。②內(nèi)因：高分子鏈之間發(fā)生；高分子鏈發(fā)生等。,環(huán)境的影響，其強度、彈性、硬度等性能逐漸變差,外力,空氣,水,微生物,化學試劑,交聯(lián)變硬、變脆、喪失彈性,斷裂、相對分子質(zhì)量降低而變軟，發(fā)粘,(3)高分子材料的保護①加入、和等精細化學品改善其性能。②避免接觸和。,光穩(wěn)定劑,抗氧化劑,阻燃劑,能與其發(fā)生反應或催化這種反應的化學試劑,能使它們?nèi)芙獾挠袡C溶劑,2．可降解高分子材料的開發(fā)(1)可降解高分子材料定義：一類各項性能在的材料。(2)降解的定義：的過程，主要涉及、、三個過程。(3)目前環(huán)境降解材料的開發(fā)以為主。,保存期和使用,化學和物理因素引起聚合物分子斷裂,生物降解,光降解,化學降解,生物降解材料,期內(nèi)滿足要求，使用后在自然環(huán)境中可降解為無害物質(zhì),3．廢舊高分子材料的回收利用廢舊高分子材料的回收利用有三種途徑(1)。(2)。(3)。,通過再生和改性利用，重新做成多種有用的材料和制品,采用熱裂解或化學處理的方法使其分解，用于制備多種化工原料,將廢舊的聚合物作為燃料回收利用熱能,3．廢舊高分子材料的回收利用廢舊高分子材料的回收利用有三種途徑(1)。(2)。(3)。,通過再生和改性利用，重新做成多種有用的材料和,采用熱裂解或化學處理的方法使其分解，用于制備,將廢舊的聚合物作為燃料回收利用熱能,制品,多種化工原料,一、高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)按結(jié)構(gòu)特點高分子化合物可分為哪兩大類？二者有何關系？[學生交流]【提示】(1)高分子化合物從結(jié)構(gòu)特點上又可分為線型高分子和體型高分子。(2)高分子鏈上還有能起化學反應的官能團的線型高分子，通過化學方法進行交聯(lián)后轉(zhuǎn)化為體型高分子。,何謂熱塑性和熱固性？[學生交流]【提示】線型結(jié)構(gòu)的高分子當受熱到一定溫度范圍時，發(fā)生軟化，熔融，可加工成各種不同的形狀，即具有熱塑性；體型結(jié)構(gòu)的高分子受熱不能熔化即具有熱固性。,【歸納小結(jié)】線型結(jié)構(gòu)、體型結(jié)構(gòu)高分子材料比較,現(xiàn)有兩種高聚物A、B，A能溶于苯、四氯化碳等有機溶劑，并加熱到一定溫度下熔融成粘稠狀的液體，B不溶于任何溶劑，加熱不會變軟或熔融，則下列敘述中不正確的是()A．高聚物A可能具有彈性，而高聚物B沒有彈性B．高聚物A一定是線型高分子材料C．高聚物A一定是體型高分子材料D．高聚物B一定是體型高分子材料,【解析】A具有熱塑性，應是線型結(jié)構(gòu)，因而A可能有彈性和一定的溶解性；B具有熱固性，應是體型結(jié)構(gòu)，沒有彈性，一般也不溶解于溶劑。【答案】C【點評】結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反應結(jié)構(gòu)。根據(jù)高分子化合物的性質(zhì)可以判斷出其結(jié)構(gòu)特點，一般說來具有熱塑性的為線型高分子，具有熱固性的為體型高分子。,1.下列原料或制成的產(chǎn)品中，如出現(xiàn)破損不可以進行熱修補的是()A．聚氯乙烯涼鞋B．電木插座C．自行車內(nèi)胎D．聚乙烯塑料膜【解析】聚氯乙烯涼鞋、自行車內(nèi)胎、聚乙烯塑料膜等都是用熱塑性樹脂加工而成的塑料，可以反復加工，多次使用，出現(xiàn)破損時可進行熱修補，而電木插座是用熱固性樹脂電木加工而成的塑料，受熱不熔化，出現(xiàn)破損時不能進行熱修補?！敬鸢浮緽,二、功能高分子材料與復合材料如何理解功能高分子材料和復合材料？[師生互動]【提示】(1)功能高分子材料的涵義包括具有新型骨架結(jié)構(gòu)的高分子材料，還包括在合成高分子的主鏈或支鏈上引入某種功能原子團，使其顯示出在光、電、磁、聲、熱、化學、生物、醫(yī)學等方面的特殊功能。,(2)復合材料的構(gòu)成：復合材料由兩大部分構(gòu)成，一部分稱為基體，在復合材料中起黏結(jié)作用；另一部分稱為增強體(也叫增強劑)在復合材料中起骨架作用。構(gòu)成復合材料的基體與增強體的關系，就好像人體中的肌肉和骨頭一樣，各有各的作用。,功能高分子材料已應用到人類社會的各個領域，根據(jù)其性能不同可以分成哪幾類？[師生互動]【提示】功能高分子的分類,討論廢舊塑料制品的回收方法和適宜條件。[師生互動]【提示】在日常生活中，塑料的應用量越來越廣泛，廢舊塑料也逐漸增多，為了消除環(huán)境污染達到增產(chǎn)節(jié)約的目的，必須把廢舊塑料回收利用?；厥账芰媳仨毩私馄浞N類和性能，根據(jù)其化學成分加以分類，才能使加工處理能夠順利進行，因此，塑料制品進行分類回收是回收利用的條件之一。,舉例說明如下：廢舊聚乙烯塑料可用來制造包裝膜、容器、塑料管或日常生活用的容器等；廢舊聚氯乙烯塑料主要有兩種，一種是低密度的，可用來制薄膜、軟管、墊片、電線和人造革等；另一種高密度的，可用來制硬板材、硬管(片、棒)等；廢舊聚丙烯塑料，可用來制編織袋、容器、管道、絕緣材料等；廢舊聚苯乙烯塑料可用來制汽車、儀表的零件等，解聚后的聚苯乙烯單體可再聚合成聚苯乙烯塑料。另外，廢舊塑料還可以直接轉(zhuǎn)化成汽油、柴油等，也可用于制備乳液涂料。,【歸納小結(jié)】功能高分子材料與復合材料比較,“耐高溫長壽命抗氧化陶瓷復合材料應用技術(shù)”獲2004年度國家技術(shù)發(fā)明一等獎。該復合材料的強度比鋼還大，在航空航天器中用來替代金屬材料，可節(jié)約20%～30%的燃料。下列關于該材料的敘述中不正確的是()A．該材料屬于新型無機非金屬材料B．該材料的化學性質(zhì)非常穩(wěn)定C．與金屬一樣有較好的傳熱性能D．可以替代金屬作耐高溫結(jié)構(gòu)材料,【解析】該物質(zhì)為陶瓷復合材料，是熱的不良導體，選項C不正確。它是新型的無機非金屬材料，具有化學性質(zhì)穩(wěn)定、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)點。【答案】C【點評】從概念、性能、應用等方面來比較功能高分子材料與復合材料，從而對這兩種材料理解深刻。,2.下列物質(zhì)不屬于復合材料的是()A．碳化硅纖維B．生物陶瓷C．鋼化玻璃D．氮化硅陶瓷【解析】復合材料具備的特征是：能夠承受高溫、高強度，具備電學、光學特性，具有生物功能。而傳統(tǒng)的非金屬材料主要是指以硅酸鹽為原料而制備的材料，如水泥、玻璃、傳統(tǒng)陶瓷等。選項C中的鋼化玻璃跟普通玻璃的成分是一樣的，只是制作工藝稍有差別，鋼化玻璃是將玻璃熔融體經(jīng)過急速冷卻而制得的。【答案】C,材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎，是人類文明的重要里程碑。當今人們將能源、信息和材料并列為新科技革命的三大支柱，而材料又是能源和信息發(fā)展的物質(zhì)基礎。除了傳統(tǒng)的三大合成材料外，又出現(xiàn)了高分子膜，具有光、電、磁等特殊性能的高分子材料、生物高分子材料、醫(yī)用高分子材料、隱身材料和液晶高分子材料等許多新型有機高分子材料。,思考：神六飛船返回時怎樣“退燒”？,【提示】神六飛船返回“釜底抽薪式退燒”——燒蝕。就是用一些高分子材料做飛船的蒙皮，有意識地讓它在高溫加熱時燒掉，將熱量帶走，從而達到保存主要結(jié)構(gòu)的目的。如玻璃鋼。燒蝕防熱是廣泛用于載人飛船進入大氣層時降溫的一種方法，目前，隨著技術(shù)的發(fā)展，燒蝕材料的種類越來越多。,1．下列材料中屬于功能高分子材料的是()①高分子膜②生物高分子材料③隱身材料④液晶高分子材料⑤光敏高分子材料⑥智能高分子材料A．①②⑤B．②④⑤⑥C．③④⑤D．全部【解析】既有傳統(tǒng)高分子材料的機械性能，又有某些特殊功能的高分子材料都屬于功能高分子材料。【答案】D,2．下列關于復合材料的說法不正確的是()A．復合材料一定是由兩種或兩種以上材料制成的B．復合材料保持了原材料的優(yōu)點，又優(yōu)于原材料的特點C．在復合材料中，基體起骨架作用D．在復合材料中，增強體起骨架作用,【解析】復合材料中一定含有兩種或兩種以上的材料，但這兩種或兩種以上的材料必須是性質(zhì)不同的材料，因此，復合材料保持了原材料的優(yōu)點，克服了原材料的某些缺陷，也會產(chǎn)生優(yōu)于原材料的特點。在復合材料中起骨架作用的是增強體，起黏結(jié)作用的是基體?！敬鸢浮緾,3．下列說法不正確的是()A．線型結(jié)構(gòu)和體型結(jié)構(gòu)的有機高分子都可以溶解在適當?shù)娜軇├顱．某些高分子化合物具有熱固性，它們在受熱時不會熔化C．高分子鏈之間存在較強的作用力，因此高分子材料的強度都較高D．普通高分子材料存在易被氧化、不耐高溫等特點,【解析】線型結(jié)構(gòu)的有機高分子可以用適當?shù)娜軇┤芙?，而體型結(jié)構(gòu)的有機高分子一般不易被溶解；熱固性高分子化合物受熱時不會熔化；強度高是高分子材料的重要特性；含不飽和鍵的高分子材料易被氧化，線型結(jié)構(gòu)的高分子材料不耐高溫?！敬鸢浮緼,4．關于塑料的下列說法中，正確的是()A．塑料的主要成分是合成樹脂，另外有少量具有某些特定用途的添加劑B．塑料是以石油、天然氣為原料，以二烯烴和烯烴為單體聚合而成的高分子C．塑料制品容易被微生物分解，所以廢棄塑料制品不會對環(huán)境造成嚴重的污染D．工程塑料具有某些優(yōu)異的性能，但不可作為工程材料而代替某些金屬,【解析】塑料的主要成分是合成樹脂，一般根據(jù)需要加入一些特定用途的添加劑?！敬鸢浮緼,5．A是烴的含氧衍生物，還原A生成醇B，氧化A生成羧酸C。由B、C發(fā)生縮聚反應可生成高分子化合物D，D的結(jié)構(gòu)簡式為請回答：(1)D屬________(填“體”或“線”)型高分子化合物，它一般________(填“易”或“不易”)導電。(2)B的名稱為________。(3)C的分子式為________。(4)寫出由B、C制取D的化學方程式___________。,【解析】本題是在理解醇、醛、羧酸、高聚物的知識和相互轉(zhuǎn)化關系的基礎上，用已掌握的一元醇與一元羧酸進行酯化反應的原理解決多元醇與多元羧酸的酯化反應問題。題給信息有：說明A、B、C三種物質(zhì)分子中所含碳原子數(shù)和碳鏈結(jié)構(gòu)相同。由高分子化合物D的分子式中存在酯的結(jié)構(gòu)“”，可知D是由醇與羧酸通過酯化反應縮聚而成的高聚化合物。,在酯化反應中羧酸分子中的羧基中的保持不變，醇分子中—CH2—O—鍵保持不變，因此高聚物中部分為羧基，—CH2—O—部分為醇羥基，根據(jù)這些規(guī)律可推斷出生成D的是二元羧酸HOOC—COOH和二元醇OHCH2—CH2OH。這樣本題的其他問題迎刃而解。,【答案】(1)線不易(2)乙二醇(3)H2C2O4(或C2H2O4),6．國際上通行的環(huán)保產(chǎn)品，至少應滿足下列4個條件：①原料能再生；②加工無污染；③對消費者無危害；④廢棄后可降解。常有不少廠家廣告中稱其保暖內(nèi)衣是“綠色”“環(huán)?！薄吧鷳B(tài)”產(chǎn)品，有的還稱為納米技術(shù)制造。其實保暖內(nèi)衣面料一般由3層組成，上下兩層為普通全棉或滌棉材料，中間層是保暖內(nèi)衣的保暖精華部分，其生產(chǎn)方法不同，材料不同，性能不同，保暖效果也不同。其中間層通常3種材料：①聚乙烯薄膜，②滌綸和丙綸復合絨，③羊毛等其他保暖材料，根本不是納米技術(shù)制造。,保暖內(nèi)衣應該具有的散熱與儲熱，透氣與抗風，導濕與保溫的功能也許真的要用納米技術(shù)才能解決。(1)下列說法正確的是()A．全棉是指天然棉花產(chǎn)品B．滌棉是合成纖維C．保暖內(nèi)衣有三層所以保溫效果好D．保暖內(nèi)衣不能透氣否則保暖效果不好,(2)環(huán)保產(chǎn)品應滿足________、________、________、________4個條件。(3)聚乙烯薄膜、滌綸和丙綸復合絨的制造都是以石油作為基礎原料，寫出以石油產(chǎn)品乙烯為原料合成聚乙烯的化學方程式：______________________________________。(4)上述保暖內(nèi)衣能否稱為環(huán)保內(nèi)衣？_______________，原因是______________________________________。,【解析】現(xiàn)在的保暖內(nèi)衣散熱效果透氣性不好，故感覺保溫好，C錯；好的保暖內(nèi)衣應透氣好，導濕性好且儲熱能力好，故D錯。,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,