人教版高中化学 专题3 丰富多彩的生活材料 第三单元 高分子材料和复合材料2课件 苏教选修1.ppt

第三单元高分子材料和复合材料2021/8/9 星期一1知知识点点1 1 有机高分子材料有机高分子材料【自主【自主认知】知】一、有机高分子材料一、有机高分子材料1.1.分分类：有机高分子材料按性能和用途可分：有机高分子材料按性能和用途可分为_、_、_及功能高分子材料等。及功能高分子材料等。塑料塑料纤维橡胶橡胶2021/8/9 星期一22.2.塑料：塑料：合成树脂合成树脂CHCH2 2CHCH2 22021/8/9 星期一3(3)(3)结构特点及性能。结构特点及性能。热塑性塑料热塑性塑料热固性塑料热固性塑料结构结构特点特点线型，链与链间以分子间作线型，链与链间以分子间作用力结合用力结合网状，链与链间以共价键网状，链与链间以共价键交联交联性能性能可以反复加工，多次使用可以反复加工，多次使用一旦加工成型，就不会受一旦加工成型，就不会受热熔化热熔化举例举例聚乙烯、聚氯乙烯聚乙烯、聚氯乙烯酚醛塑料酚醛塑料2021/8/9 星期一4(4)(4)塑料的分类。塑料的分类。分类的分类的原则原则类型类型特征和举例特征和举例按树脂受按树脂受热时的特热时的特征分征分热塑性塑料热塑性塑料以以_为基本成分。受热软化，为基本成分。受热软化，可以反复塑制，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚可以反复塑制，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等苯乙烯等热固性塑料热固性塑料以以_为基本成分。加工成型以为基本成分。加工成型以后变为不溶、不熔状态，如酚醛塑料等后变为不溶、不熔状态，如酚醛塑料等热塑性塑性树脂脂热固性固性树脂脂2021/8/9 星期一5分类的分类的原则原则类型类型特征和举例特征和举例按应用范按应用范围及性能围及性能特点分特点分通用塑料通用塑料通用性强、用途广泛、产量大、价格低。通用性强、用途广泛、产量大、价格低。主要有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚主要有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯等丙烯等工程塑料工程塑料机械性能较好，高强度，可以代替金属用机械性能较好，高强度，可以代替金属用作工程结构材料，如聚酯、聚酰胺、聚碳作工程结构材料，如聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、氟塑料等酸酯、氟塑料等其他分类其他分类分为通用、工程、耐高温和特种塑料四大类或通用、工分为通用、工程、耐高温和特种塑料四大类或通用、工程和其他塑料三大类程和其他塑料三大类2021/8/9 星期一6(5)(5)常常见塑料的塑料的应用。用。聚乙聚乙烯可制成食品保可制成食品保鲜袋或保袋或保鲜膜。膜。聚四氟乙聚四氟乙烯。a.a.性性质：不会被酸、碱、王水及各种有机溶：不会被酸、碱、王水及各种有机溶剂所腐所腐蚀，被誉，被誉为“_”_”。b.b.用途：制冷工用途：制冷工业、化学工、化学工业、电器工器工业等。等。ABSABS塑料：塑料：电视机等家用机等家用电器的壳体，通器的壳体，通讯器材、汽器材、汽车、飞机零部机零部件及各种件及各种仪表的外壳等。表的外壳等。塑料王塑料王2021/8/9 星期一73.3.纤维：(1)(1)天然天然纤维：包括：包括_、羊毛、羊毛、_、麻等。、麻等。(2)(2)人造人造纤维：由：由_等加工而成。等加工而成。(3)(3)合成合成纤维。概念：用概念：用_和和农副副产品作原料制成品作原料制成单体，然后再体，然后再经_制成。制成。棉花棉花蚕蚕丝纤维素素石油、天然气、煤石油、天然气、煤化学合成和机械加工化学合成和机械加工2021/8/9 星期一8 优点：点：_ 缺点：缺点：_不如天然不如天然纤维 锦纶：_纤维（尼（尼龙）涤纶：聚：聚酯纤维 腈纶：聚丙：聚丙烯腈纤维（人造羊毛）（人造羊毛）维纶：聚乙：聚乙烯醇醇缩甲甲醛纤维 氯纶：聚：聚氯乙乙烯 丙丙纶：_性能：性能：强强度高、度高、弹性好、耐磨、耐化学腐性好、耐磨、耐化学腐蚀吸水性和透气性吸水性和透气性典型代表物典型代表物“六大六大纶”聚聚酰胺胺聚丙聚丙烯2021/8/9 星期一94.4.橡胶：橡胶：(1)(1)种种类和性和性质。硅橡胶硅橡胶2021/8/9 星期一10(2)(2)结构特点。构特点。可塑性好可塑性好强强度和度和韧性性硫化硫化2021/8/9 星期一115.5.功能高分子材料：功能高分子材料：(1)(1)高吸水性材料：高吸水性高吸水性材料：高吸水性树脂是用淀粉、脂是用淀粉、纤维素等天然高分子与素等天然高分子与丙丙烯酸等物酸等物质聚合得到。可制作聚合得到。可制作_，在，在农林林业上用作保水上用作保水剂，在石油化学工在石油化学工业上用作脱水上用作脱水剂。(2)(2)导电性材料：性材料：导电薄膜、薄膜、导电橡胶等。橡胶等。(3)(3)生物活性材料：医用高分子材料可做成生物活性材料：医用高分子材料可做成_。纸尿布尿布人造器官人造器官2021/8/9 星期一12【释疑解惑】疑解惑】1.1.热塑性塑料和塑性塑料和热固性塑料的比固性塑料的比较：塑料类型塑料类型热塑性塑料热塑性塑料热固性塑料热固性塑料分子类型分子类型线型高分子线型高分子体型体型(网状网状)高分子高分子结构结构分子中的原子以共价键分子中的原子以共价键相连，构成一条很长的相连，构成一条很长的卷曲状态的卷曲状态的“链链”分子链与分子链之间还有许分子链与分子链之间还有许多共价键交联起来，形成三多共价键交联起来，形成三维空间的网状结构维空间的网状结构溶解性溶解性能缓慢溶解于适当溶剂能缓慢溶解于适当溶剂很难溶解，但往往有一定程很难溶解，但往往有一定程度的胀大度的胀大2021/8/9 星期一13塑料类型塑料类型热塑性塑料热塑性塑料热固性塑料热固性塑料性能性能具有热塑性，无固定具有热塑性，无固定熔点熔点具有热固性，受热不熔化具有热固性，受热不熔化特性特性强度大，可拉丝、吹强度大，可拉丝、吹薄膜，绝缘性好薄膜，绝缘性好强度大、绝缘性好，有可塑性强度大、绝缘性好，有可塑性常见常见物质物质聚乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、天然橡胶天然橡胶酚醛树脂、硫化橡胶酚醛树脂、硫化橡胶2021/8/9 星期一142.2.合成合成树脂制脂制备两反两反应：(1)(1)加聚反加聚反应：由一种或两种以上：由一种或两种以上单体体结合成高分子化合物，同合成高分子化合物，同时无无小分子生成的反小分子生成的反应，如合成聚丙，如合成聚丙烯的反的反应为2021/8/9 星期一15a.a.均聚反均聚反应：同一种：同一种单体之体之间发生的加聚反生的加聚反应。如合成聚四氟乙。如合成聚四氟乙烯的的反反应为nCFnCF2 2CFCF2 2b.b.共聚反共聚反应：两种以上：两种以上单体之体之间发生的加聚反生的加聚反应，如，如ABSABS塑料的制塑料的制备反反应为nCHnCH2 2CHCN+CHCN+2021/8/9 星期一16(2)(2)缩聚反聚反应：由一种或两种以上：由一种或两种以上单体体结合成高分子化合物，同合成高分子化合物，同时有有小分子生成的反小分子生成的反应，如合成酚，如合成酚醛树脂的反脂的反应为2021/8/9 星期一17【即【即时训练】1.(20151.(2015青青岛高二高二检测)聚聚氯乙乙烯简称称PVCPVC，是当今世界上，是当今世界上产量最大、量最大、应用最广的用最广的热塑性塑料之一。塑性塑料之一。(1)(1)工工业上用乙上用乙烯和和氯气气为原料原料经下列各步反下列各步反应合成合成PVCPVC：反反应的反的反应类型是型是。反。反应的化学方程式的化学方程式为 。2021/8/9 星期一18(2)(2)下列有关下列有关PVCPVC的的说法正确的是法正确的是 。A.PVCA.PVC的的单体是体是CHCH3 3CHCH2 2ClClB.PVCB.PVC是高分子化合物是高分子化合物C.PVCC.PVC能能够使溴的四使溴的四氯化碳溶液褪色化碳溶液褪色D.PVCD.PVC易降解易降解2021/8/9 星期一19(3)(3)化学工作者和广大消化学工作者和广大消费者十分关注者十分关注PVCPVC保保鲜膜的安全膜的安全问题。PVCPVC保保鲜膜的安全膜的安全隐患主要来自塑料中残留的患主要来自塑料中残留的PVCPVC单体以及不符合国家体以及不符合国家标准准的增塑的增塑剂DEHADEHA。下列。下列选项中的事中的事实均能支持均能支持“PVCPVC保保鲜膜膜对人体健康人体健康带来危害来危害”假假设的是的是。A.PVCA.PVC塑料属于有机物塑料属于有机物B.B.使用的有机助使用的有机助剂有毒有毒C.C.含含氯的化合物不一定有毒的化合物不一定有毒D.D.在高温下会分解出有毒物在高温下会分解出有毒物质 2021/8/9 星期一20【解析】【解析】氯乙烯的结构简式为氯乙烯的结构简式为CHCH2 2CHClCHCl，由此可知，由此可知PVCPVC的结构简式为的结构简式为 ，再结合转化关系图示可推知：乙烯先与，再结合转化关系图示可推知：乙烯先与ClCl2 2发发生加成反应，之后在消去一分子生加成反应，之后在消去一分子HClHCl，即可得到氯乙烯，氯乙烯发生，即可得到氯乙烯，氯乙烯发生加聚反应得到聚氯乙烯，即加聚反应得到聚氯乙烯，即PVCPVC。氯乙烯含有碳碳双键，而氯乙烯含有碳碳双键，而PVCPVC不含；含氯有机物有毒。不含；含氯有机物有毒。答案：答案：(1)(1)加成反应加成反应CHCH2 2CHCH2 2+Cl+Cl2 2 CH CH2 2ClCHClCH2 2ClCl(2)B(2)B(3)B(3)B、D D一定条件一定条件2021/8/9 星期一212.2.目前流行的目前流行的“南极棉南极棉”保暖内衣，是在制作内衣的全棉材料内融入能保暖内衣，是在制作内衣的全棉材料内融入能改善人体微循改善人体微循环的微元生化材料和抗菌、的微元生化材料和抗菌、杀菌的材料，下列有关菌的材料，下列有关说法法正确的是正确的是()A.A.制作内衣的全棉材料的主要成分是制作内衣的全棉材料的主要成分是纤维素素B.B.因因为纤维素易水解，故内衣不能在碱性条件下洗素易水解，故内衣不能在碱性条件下洗涤C.C.制作内衣的制作内衣的废弃物易造成弃物易造成“白色白色污染染”D.D.制作内衣的材料的主要成分是合成高分子化合物制作内衣的材料的主要成分是合成高分子化合物2021/8/9 星期一22【解析】【解析】选选A A。棉花的主要成分是纤维素，纤维素在碱性条件下不易。棉花的主要成分是纤维素，纤维素在碱性条件下不易水解，白色污染是指结构稳定难以分解的塑料的废弃物，纤维素不属水解，白色污染是指结构稳定难以分解的塑料的废弃物，纤维素不属于白色污染；全棉材料是天然高分子化合物。于白色污染；全棉材料是天然高分子化合物。2021/8/9 星期一233.(20153.(2015宁夏高二宁夏高二检测)国国际上通行的上通行的环保保产品概念，至少品概念，至少应满足下足下列列4 4个条件：个条件：原料能再生，原料能再生，加工无加工无污染，染，对消消费者无危害，者无危害，废弃后可降解。弃后可降解。现不少厂家广告中称其保暖内衣是不少厂家广告中称其保暖内衣是“绿色色”“”“环保保”“”“生生态”产品，有的品，有的还称称为纳米技米技术制造。其制造。其实保暖内衣面料一般由保暖内衣面料一般由3 3层组成，上下两成，上下两层为普通高支全棉或普通高支全棉或涤棉材料，中棉材料，中间层是保暖内衣的保是保暖内衣的保暖精暖精华部分，其生部分，其生产方法不同，材料不同，性能不同，保暖效果也不方法不同，材料不同，性能不同，保暖效果也不同。其中同。其中间层通常用通常用3 3种材料：种材料：聚乙聚乙烯薄膜，薄膜，涤纶和丙和丙纶复合复合绒，羊毛等其他保暖材料，根本不是羊毛等其他保暖材料，根本不是纳米技米技术制造。保暖内衣制造。保暖内衣应该具有具有的散的散热与与储热，透气与抗，透气与抗风，导湿与保温的功能也湿与保温的功能也许真的要用真的要用纳米技米技术才能解决。才能解决。2021/8/9 星期一24(1)(1)下列下列说法正确的是法正确的是。A.A.全棉是指天然棉花全棉是指天然棉花产品品B.B.涤纶是合成是合成纤维，不能降解，不能降解C.C.保暖内衣有三保暖内衣有三层，所以保温效果好，所以保温效果好D.D.保暖内衣不能透气，否保暖内衣不能透气，否则保暖效果不好保暖效果不好(2)(2)若某种品牌保暖内衣若某种品牌保暖内衣标志牌上志牌上标明中明中间层是羊毛，如何是羊毛，如何鉴别是否是否是真羊毛？是真羊毛？。2021/8/9 星期一25(3)(3)聚乙聚乙烯薄膜、薄膜、涤纶和丙和丙纶复合复合绒的制造都是以石油作的制造都是以石油作为原料，写原料，写出以石油出以石油产品乙品乙烯为原料合成聚乙原料合成聚乙烯的化学方程式：的化学方程式：_ 。(4)(4)上述保暖内衣能否称上述保暖内衣能否称为环保内衣？保内衣？为什么？什么？。2021/8/9 星期一26【解析】【解析】保暖内衣由于含有涤纶、丙纶复合绒和羊毛等保暖材料，故保暖内衣由于含有涤纶、丙纶复合绒和羊毛等保暖材料，故保暖效果好。鉴别羊毛可以用灼烧实验。乙烯聚合可得聚乙烯。此保保暖效果好。鉴别羊毛可以用灼烧实验。乙烯聚合可得聚乙烯。此保暖内衣的原料不可再生，废弃后不能降解，不符合环保内衣标准。暖内衣的原料不可再生，废弃后不能降解，不符合环保内衣标准。答案：答案：(1)A(1)A、B B(2)(2)可抽几根纤维点燃，如有烧焦羽毛的气味或灰烬用手指一压即碎可抽几根纤维点燃，如有烧焦羽毛的气味或灰烬用手指一压即碎就是纯羊毛就是纯羊毛(其他合理答案也可其他合理答案也可)(3)(3)(4)(4)不能。因为原料不能再生，废弃后不可降解不能。因为原料不能再生，废弃后不可降解2021/8/9 星期一27知知识点点2 2 复合材料复合材料【自主【自主认知】知】1.1.概念：由概念：由_或或_性性质不同的材料不同的材料组合而成的材料。合而成的材料。2.2.组成：成：_材料材料起黏起黏结作用作用 _材料材料起骨架作用起骨架作用 复合材料复合材料两种两种两种以上两种以上基体基体增增强强2021/8/9 星期一283.3.性能：性能：强强度高、度高、质量量轻、耐高温、耐腐、耐高温、耐腐蚀、抗氧化、抗氧化、绝缘，在，在综合合性能上超性能上超过了了单一材料。一材料。4.4.常常见的复合材料：的复合材料：材料材料基体材料基体材料增强材料增强材料钢筋混凝土钢筋混凝土_钢筋钢筋石棉瓦石棉瓦_石棉石棉碳纤维增碳纤维增强材料强材料树脂、金属铝或树脂、金属铝或新型陶瓷新型陶瓷_玻璃钢玻璃钢树脂树脂_混凝土混凝土水泥水泥碳碳纤维玻璃玻璃纤维2021/8/9 星期一29【释疑解惑】疑解惑】复合材料与合金复合材料与合金复合材料是由两种或两种以上性复合材料是由两种或两种以上性质不同的材料不同的材料经特殊加工而成的，复特殊加工而成的，复合材料的基本合材料的基本组成有基体材料和增成有基体材料和增强强材料，且两者的性材料，且两者的性质有明有明显的差的差异。异。合金是由两种及以上金属合金是由两种及以上金属(或金属与非金属或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性熔合而成的具有金属特性的物的物质。合金中无。合金中无论是是单一成分一成分还是合金，性能都有很大相似性，故是合金，性能都有很大相似性，故合金不属于复合材料。合金不属于复合材料。2021/8/9 星期一30【即【即时训练】1.(20151.(2015苏州高二州高二检测)下列下列说法法错误的是的是()A.A.玻璃玻璃钢是以玻璃是以玻璃纤维作增作增强强体，合成体，合成树脂作基体的复合材料脂作基体的复合材料B.B.飞机机身的复合材料大多是以金属机机身的复合材料大多是以金属为增增强强体、体、纤维为基体的复合材基体的复合材料料C.C.制造网球拍用的复合材料是在合成制造网球拍用的复合材料是在合成树脂的基体中加入了碳脂的基体中加入了碳纤维作增作增强强体体D.D.航天航天飞机机身上使用的隔机机身上使用的隔热陶瓷瓦是由陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成的材料和陶瓷复合而成的材料制成的制成的2021/8/9 星期一31【解析】【解析】选选B B。飞机机身的复合材料大多是以纤维为增强体、金属为。飞机机身的复合材料大多是以纤维为增强体、金属为基体的复合材料，而基体的复合材料，而B B项中将基体与增强体颠倒了。项中将基体与增强体颠倒了。2021/8/9 星期一322.2.下列关于复合材料的下列关于复合材料的说法正确的是法正确的是()A.A.将不同性将不同性质的材料的材料经简单混合便成复合材料混合便成复合材料B.B.合金就是复合材料合金就是复合材料C.C.复合材料中的各部分作用相同复合材料中的各部分作用相同D.D.复合材料是由两种或两种以上不同性复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料的材料经特殊加工而制成的特殊加工而制成的2021/8/9 星期一33【解析】【解析】选选D D。本题考查复合材料的概念，它不同于混合物、不同于。本题考查复合材料的概念，它不同于混合物、不同于合金。复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料经特殊加工而制合金。复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料经特殊加工而制成的，并不是简单的混合。复合材料的两部分作用是不同的，基体起成的，并不是简单的混合。复合材料的两部分作用是不同的，基体起黏结作用，增强体起骨架作用。黏结作用，增强体起骨架作用。2021/8/9 星期一34【互【互动探究】探究】(1)(1)题1 1中的玻璃中的玻璃钢是一种复合材料，玻璃是一种复合材料，玻璃钢和和钢的的组成成相同相同吗？提示：提示：不同。复合材料是由两种或两种以上性质不同的材料经特殊加不同。复合材料是由两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而成的。玻璃钢是用玻璃纤维作增强体，用树脂作基体的复合材料，工而成的。玻璃钢是用玻璃纤维作增强体，用树脂作基体的复合材料，不含有铁元素。不含有铁元素。(2)(2)题2 2中复合材料是由两种或两种以上的材料加工而成，材料的作用中复合材料是由两种或两种以上的材料加工而成，材料的作用是相同的是相同的吗？提示：提示：不同。基体起黏结作用，增强体起骨架作用。不同。基体起黏结作用，增强体起骨架作用。2021/8/9 星期一35【补偿训练】实验室常用的下列室常用的下列仪器中，所用的材料属于复合材料的器中，所用的材料属于复合材料的是是()2021/8/9 星期一36【解析】【解析】选选D D。玻璃是硅酸盐产品，属于无机非金属材料，故。玻璃是硅酸盐产品，属于无机非金属材料，故A A不正确。不正确。不锈钢是一种合金，属于金属材料，故不锈钢是一种合金，属于金属材料，故B B不正确。塑料是一种有机合不正确。塑料是一种有机合成材料，属于合成材料，故成材料，属于合成材料，故C C不正确。石棉网由铁丝和石棉组成，铁不正确。石棉网由铁丝和石棉组成，铁丝属于金属材料，石棉属于无机非金属材料，所以石棉网属于复合材丝属于金属材料，石棉属于无机非金属材料，所以石棉网属于复合材料，故料，故D D正确。正确。2021/8/9 星期一37