人教版高中化学 34《塑料、纤维和橡胶》课件 新人教选修1(1).ppt

3.4塑料、纤维和橡胶2021/8/9星期一1教学目标教学目标1列举生活中的常用材料，能通过实例认识化学在发展生活用材料中的重要作用。2举例说明生活中常用合成高分子材料的化学成分及其性能，评价高分子材料的使用对人类生活质量和环境质量的影响。3了解居室装修材料的主要成分及其作用。教学重点教学重点：举例说明生活中常用合成高分子材料的化学成分及其性能。教学难点教学难点：认识化学在发展生活用材料中的重要作用。教学方法：教学方法：查阅资料并讨论。课时划分课时划分：两课时2021/8/9星期一2一、合成材料 1、三大合成材料：塑料、合成纤维、合成橡胶 2、今年发展起来的黏合剂、涂料2021/8/9星期一3阅读并思考：阅读并思考：聚乙烯的组成元素是什么？怎样制得？什么是单体？生活中你接触到哪些塑料制品？它们的成分是什么？从塑料的结构分析，塑料在一般情况下会导电吗？如何解释热塑性塑料与热固性塑料在性质上的差别？塑料分成哪两大类？各有什么性质？什么是塑料？它和树脂有什么不同？2021/8/9星期一41、聚乙烯的组成元素是什么？怎样制得？什么是单体？聚乙烯的组成元素是：聚乙烯的组成元素是：C C和和H H；它是由乙烯；它是由乙烯通过通过聚合反应聚合反应制得；制得；单体单体是能合成聚合物的小是能合成聚合物的小分子物质。分子物质。2021/8/9星期一5聚合反应：1、加聚反应：由不饱和的相对分子质量小的化合物以加成反应的形式结合成相对分子质量大的高分子化合物的反应叫做加成聚合反应，简称加聚反应加聚反应的单体可以是一种也可以是多种。可以是碳碳双键也可以是碳氧双键；由高分子组成的物质一般为混合物，主要原因：各高分子之间的聚合度往往不同：复杂单体聚合后形成的高分子的链节可以不同2021/8/9星期一6聚合反应：2、缩聚反应：是指单体之间相互作用生成高分子，同时还生成小分子(如水、氨、卤化氢)的聚合反应，是缩合聚合反应的简称。如氨基酸合成多肽的反应单体不一定含有不饱和键，但必须含有两个或两个以上的反应基团(如-OH、-COOH、-NH2、-X)；缩合反应的结果，不仅生成高聚物，而且还有小分子生成2021/8/9星期一71 1下列单体在一定条件下能发生加聚反下列单体在一定条件下能发生加聚反应生成应生成 的是（的是（）A A 和和 B B C C 和和 D D C2021/8/9星期一82、NOlnex纤维是一种新型阻燃纤维，它可由间苯二甲酸和间苯二胺在一定条件下以等物质的量缩聚合成，请写出高聚物NOlnex纤维的结构简式。2021/8/9星期一93、家用不粘锅是在普通锅的内侧涂覆一层树脂，这层树脂的主要成分是聚四氟乙烯，洗衣店干洗西装的标准干洗剂主要成分是四氯乙烯。以下关于聚四氟乙烯和四氯乙烯的书法中正确的是（）A、它们都是乙烯的同系物B、它们都属于混合物C、它们的分子中都含有碳碳双键D、它们的分子中不含氢原子D2021/8/9星期一102、什么是塑料？它和树脂有什么不同？塑料是由塑料是由树脂树脂及及增塑剂增塑剂、防老化剂防老化剂等等添加剂组添加剂组成的，它的成的，它的主要成分是主要成分是树脂树脂。因有些塑料基本上是。因有些塑料基本上是由合成树脂所组成，故塑料和树脂也常混用。由合成树脂所组成，故塑料和树脂也常混用。主要成分主要成分:树脂及增塑剂、防老化剂树脂及增塑剂、防老化剂塑料塑料是相对分子质量很大的聚合物，往往由小分是相对分子质量很大的聚合物，往往由小分子的带有不饱和键有机物（单体）聚合而成子的带有不饱和键有机物（单体）聚合而成2021/8/9星期一113、塑料分成哪两大类？各有什么性质？热塑性塑料热塑性塑料(聚乙烯聚乙烯,聚氯乙烯聚氯乙烯,聚丙烯等聚丙烯等)塑料塑料热固性塑料（酚醛塑料）热固性塑料（酚醛塑料）特性：特性：受热时软化并可熔化成流动的液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，体，冷却后变成固体，加热后又熔化，可反复加工，多次使用可反复加工，多次使用特性：特性：在制造过程中受热时能变软塑成一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定的形状，但加工成型后就不会受热熔化2021/8/9星期一12热塑性塑料固态时的线型结构热塑性塑料固态时的线型结构热固性塑料硬化后的体型网状结构热固性塑料硬化后的体型网状结构热固性塑料热固性塑料再次受热时，再次受热时，链与链间会形成共价键，链与链间会形成共价键，产生一些交联，形成产生一些交联，形成体型体型网状结构网状结构，硬化定型，硬化定型4、为什么两种塑料的特性不同呢?热塑性塑料热塑性塑料具有长链状的具有长链状的线型结构线型结构。受热时，分子受热时，分子间作用力减弱，易滑动；间作用力减弱，易滑动；冷却时，相互引力增强，冷却时，相互引力增强，会重新硬化会重新硬化2021/8/9星期一13热塑性塑料固态热塑性塑料固态时的线型结构时的线型结构热固性塑料硬化后热固性塑料硬化后的体型网状结构的体型网状结构体型网状结构：体型网状结构：结构上表现为链上有能够反结构上表现为链上有能够反应的官能团。链之间除了分子间作用力之外，应的官能团。链之间除了分子间作用力之外，还可以产生化学键还可以产生化学键(产生交联产生交联)，因而使得这，因而使得这类化合物具有强度高、耐磨、不易溶解等不类化合物具有强度高、耐磨、不易溶解等不同于线型结构高分子的性质。同于线型结构高分子的性质。体型结构一般体型结构一般具有具有热固性，难溶于有机溶剂热固性，难溶于有机溶剂等特点等特点线型结构和体型结构线型结构：线型结构：(直连或带支链直连或带支链)分子间主要是靠分子间主要是靠分子间作用力而结合，因此相对分子质量越分子间作用力而结合，因此相对分子质量越大，链越长，分子间作用力越强，强度也就大，链越长，分子间作用力越强，强度也就越强。越强。线型结构的物质一般线型结构的物质一般具有热塑性具有热塑性，能，能溶于有机溶剂溶于有机溶剂等特点。等特点。2021/8/9星期一14练：现有两种高聚物A和B，A能溶于氯仿等有机溶剂，并加热到一定温度下熔融成粘稠状的液体，B不溶于任何溶剂，加热不会变软或熔融，则下列叙述中不正确的是（）A、高聚物A可能具有弹性，而高聚物B一定没有弹性B、高聚物A一定是线型高分子材料C、高聚物A一定是体型高分子材料D、高聚物B一定是体型高分子材料AC2021/8/9星期一15 塑料中的原子是以共价键形成的，没有自塑料中的原子是以共价键形成的，没有自由移动的离子。因此，在一般情况下塑料不由移动的离子。因此，在一般情况下塑料不易导电，是良好的电绝缘材料。易导电，是良好的电绝缘材料。阅读：阅读：“科学视野科学视野导电聚合物导电聚合物”从科学视野我们可以知道，从科学视野我们可以知道，塑料的电绝缘性是相对的塑料的电绝缘性是相对的，导电，导电聚合物的应用前景十分广阔，科聚合物的应用前景十分广阔，科学的发展是无止境的。学的发展是无止境的。学与问学与问5、从塑料的结构分析、从塑料的结构分析,塑料在一般情况下会导电吗塑料在一般情况下会导电吗?了解了解:常见塑料的化学成分、性质和用途常见塑料的化学成分、性质和用途P632021/8/9星期一16聚氯乙烯聚氯乙烯聚乙烯聚乙烯聚丙烯：聚丙烯：聚苯乙烯聚苯乙烯2021/8/9星期一17酚醛塑料酚醛塑料聚聚四四氟氟乙乙烯烯聚聚甲甲基基丙丙烯烯酸酸甲甲酯酯有有机机玻玻璃璃2021/8/9星期一182021/8/9星期一19科学视野：科学视野：塑料王由四氟乙烯聚合而成，具有洁白半透明的外观，蜡状手感，耐热性好，可在260下长期使用；除熔融的金属铀和液体氟之外，能耐一切化学药品，即使在王水中煮沸也不起变化；有极佳的自润滑性；有突出的表面不粘性，几乎任何有粘性的物质皆不能粘附在其表面。可适用于耐腐蚀要求较高的场合；也用于制雷达及高频通讯器材、人工血管、人工肺、登月服的防火涂层等；可以制成无需加润滑油的轴承；现代家庭常用的不粘锅就是在锅的表面涂上了一层四氟乙烯聚合物，用这种锅煎鸡蛋时，即使不用油，也不会把鸡蛋烧焦2021/8/9星期一20归纳：有机高分子化合物1、合成：高分子化合物大部分是由小分子物质通过聚合反应制得的。2、表述方式：结构式、链节、聚合度n、单体3、有机高分子化合物的结构特点：线型结构、体型结构4、有机高分子化合物的基本性质溶解性：线型结构：能溶解在适当的溶剂里体型结构：不容易溶解，只是某种程度的胀大热塑性和热固性强度：高分子材料的强度一般都比较大电绝缘性：通常是很好的电绝缘材料2021/8/9星期一212、纤维和橡胶科学探究：科学探究：几种纤维的性质实验几种纤维的性质实验灼烧情况受酸溶液的影响受碱溶液的影响纯棉烧后呈粉状，烧后呈粉状，无异味无异味轻微轻微轻微轻微羊毛烧焦羽毛气味，灰烧焦羽毛气味，灰烬为黑色小颗粒烬为黑色小颗粒受腐蚀受腐蚀部分溶解部分溶解尼龙布接近火焰时迅速卷接近火焰时迅速卷缩，趁热可拉成丝，缩，趁热可拉成丝，烧后不易破碎烧后不易破碎几乎不变几乎不变几乎不变几乎不变2021/8/9星期一22天然纤维：天然纤维：如棉花、羊毛、蚕丝和麻等如棉花、羊毛、蚕丝和麻等纤维纤维合成纤维：合成纤维：如腈纶如腈纶(人造羊毛人造羊毛)、锦纶、锦纶(尼龙尼龙)、维纶、氯纶、涤纶、维纶、氯纶、涤纶(的确良的确良)和和丙纶等丙纶等“六大纶六大纶”合成纤维具有合成纤维具有优良的性能优良的性能：如：如强度高、弹性好、耐磨、耐化强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀和不怕虫蛀学腐蚀和不怕虫蛀等。等。纤纤 维维2021/8/9星期一23橡橡 胶胶橡胶橡胶是制造飞机、汽车和医疗器械等所必需是制造飞机、汽车和医疗器械等所必需的材料，是重要的战略物资。的材料，是重要的战略物资。1、天然橡胶天然橡胶的化学组的化学组成是成是聚异戊二烯聚异戊二烯：2、合成橡胶分为、合成橡胶分为通用橡胶通用橡胶和和特种橡胶特种橡胶通用橡胶：通用橡胶：如丁苯橡胶、顺丁橡如丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。胶、氯丁橡胶等。特种橡胶：特种橡胶：如耐热和耐酸碱的如耐热和耐酸碱的氟橡氟橡胶胶、耐高温和耐严寒的、耐高温和耐严寒的硅橡胶硅橡胶等等硅橡胶硅橡胶2021/8/9星期一243、硫化橡胶、硫化橡胶优点优点:具有较高的具有较高的强度、韧性、良好强度、韧性、良好的弹性和化学稳定的弹性和化学稳定性等性等硫的作用？硫的作用？2021/8/9星期一25合合成成纤纤维维2021/8/9星期一262021/8/9星期一272021/8/9星期一282021/8/9星期一29二、复合材料二、复合材料学与问学与问每种材料都有它的优缺点：金属材料强度大，每种材料都有它的优缺点：金属材料强度大，但易受腐蚀；陶瓷材料耐高温，但脆性大；合成材但易受腐蚀；陶瓷材料耐高温，但脆性大；合成材料密度小，但不耐高温等。但航天材料需要强度大、料密度小，但不耐高温等。但航天材料需要强度大、耐高温、密度小的材料，海洋工程需要耐高压、耐耐高温、密度小的材料，海洋工程需要耐高压、耐腐蚀的材料。怎样才能获得这些特殊材料呢？腐蚀的材料。怎样才能获得这些特殊材料呢？要获得性能全面的特殊材料，一方面是在原有材料的基础上发展创新，发挥其优势，努力克服其不足。例如，研制一些新型的合金、陶瓷和合成材料等；另一方面是将不同性能的材料组合起来，制成复合材料，使各组分材料在性能上进行互补，同时产生某些特殊性能。由于复合材料的设计自由度很大：不仅可以选择不同的组分材料，而且可以通过改变各组分材料的含量来满足不同的需求。因此，复合材料是材料科学发展的必然趋势。2021/8/9星期一30二、复合材料二、复合材料复合材料：复合材料：两种或两种以上高分子材料组合两种或两种以上高分子材料组合成的一种新型材料。一般包括成的一种新型材料。一般包括基体基体和和增强剂增强剂你能举出一些复合材料的例子吗？什么是复合材料？使用复合材料的例子有哪些？什么是复合材料？使用复合材料的例子有哪些？它是如何制得的？主要应用于哪些？它是如何制得的？主要应用于哪些？玻璃钢（即玻璃纤维增强塑料）2021/8/9星期一31玻璃钢 玻璃钢即玻璃钢即玻璃纤维增强塑料玻璃纤维增强塑料,是将玻璃熔化并是将玻璃熔化并迅速拉成细丝，得到异常柔软的玻璃纤维，再将迅速拉成细丝，得到异常柔软的玻璃纤维，再将玻璃纤维加到合成树脂中，就制得玻璃钢玻璃纤维加到合成树脂中，就制得玻璃钢性能：性能：强度达到某些合金钢的水平，耐化学腐蚀强度达到某些合金钢的水平，耐化学腐蚀性、电绝缘性和易加工性能，具有较好的韧性性、电绝缘性和易加工性能，具有较好的韧性。应用：应用：汽车车身、火车车箱和船体以及印刷电路板。汽车车身、火车车箱和船体以及印刷电路板。2021/8/9星期一32材料材料金属材料金属材料非金属材料非金属材料复合材料复合材料无机非金属材料无机非金属材料有机非金属材料有机非金属材料传统材料传统材料新型材料新型材料天然材料天然材料合成材料合成材料材料的分类：材料的分类：2021/8/9星期一33有有机机高高分分子子材材料料天然高分子材料天然高分子材料淀粉淀粉纤维素纤维素蛋白质蛋白质天然橡胶天然橡胶合成高分子材料合成高分子材料 塑料塑料 合成橡胶合成橡胶 合成纤维合成纤维 黏合剂黏合剂 涂料涂料新型合成高分子材料新型合成高分子材料功能材料功能材料复合材料复合材料三大合成材料三大合成材料2021/8/9星期一34练习：练习：1、在粘胶纤维、棉花、尼龙、涤纶、羊毛中：、在粘胶纤维、棉花、尼龙、涤纶、羊毛中：属于天然纤维的是属于天然纤维的是 属于人造纤维的是属于人造纤维的是 属于合成纤维的是属于合成纤维的是 2、存放下列溶液的试剂瓶，不能使用橡皮塞的是、存放下列溶液的试剂瓶，不能使用橡皮塞的是A、溴水、溴水 B、氢氧化钠溶液、氢氧化钠溶液 C、氨水、氨水 D、浓硝酸、浓硝酸 3、人造象牙中，主要成分的结构是、人造象牙中，主要成分的结构是 ,它是通它是通过加聚反应制得的，则合成象牙的单体是：过加聚反应制得的，则合成象牙的单体是：A(CH3)2OBHCHOCCH3CHOD甘氨酸甘氨酸羊毛、棉花粘胶纤维尼龙AB2021/8/9星期一354 4现有下列高聚物：（现有下列高聚物：（A A）（B B）天然橡）天然橡胶树脂（胶树脂（C C）硫化橡胶（）硫化橡胶（D D）用于制备电木的酚醛）用于制备电木的酚醛树脂（树脂（E E）有机玻璃，其中属于线型结构的是）有机玻璃，其中属于线型结构的是 ，属于体型结构的是，属于体型结构的是 ，可溶于有机溶剂的是，可溶于有机溶剂的是 ，加热能熔融的是，加热能熔融的是 ，用于制备轮胎的是，用于制备轮胎的是 ，用于制备车窗玻璃的，用于制备车窗玻璃的是是 ，用于制备插座、电，用于制备插座、电器把手的是器把手的是 。ABECDABEABECED2021/8/9星期一365、下列对于有机高分子化合物的认识不正确的是（）A、有机高分子化合物称为高聚物或聚合体，因为它们大部分由小分子通过聚合反应制得B、有机高分子化合物的相对分子质量很大，因而结构繁杂且无规律C、对于一块高分子材料，n是一个很大且不确定的正整数，因而它的相对分子质量是不确定的D、高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类B2021/8/9星期一377、小明觉得两张邮票很有收藏价值，便将它们剪下来，浸在水中以便去掉邮票背后的粘合剂。通常，邮票的粘合剂成分是聚乙烯醇，试根据分子结构，解释它在水中被溶解的原因。聚乙烯醇分子链上有多个羟基，水溶性大。即：相似相溶原理2021/8/9星期一38作业：世纪金榜P2628基训到P48学有余力者完成学法大视野相关内容2021/8/9星期一39再再见2021/8/9星期一40