高二化学选修五教学ppt课件-5.2应用广泛的高分子材料.ppt

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1、2023/2/5江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣1第五章第五章 进入合成有机高分子化合物的时代进入合成有机高分子化合物的时代第二节第二节 应用广泛的高分子材料应用广泛的高分子材料2023/2/5江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣22023/2/5江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣3有有机机高高分分子子天然（棉花、蚕丝、麻）天然（棉花、蚕丝、麻）合成合成三大合成三大合成材料材料功能高分子材料功能高分子材料复合材料复合材料塑料塑料合成纤维合成纤维合成橡胶合成橡胶2023/2/5江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣4阅读：资料卡片：阅读：资料卡片：P104 高分子化合物的命名高分子化合物的命名1、天然高分子化合物的名称、天

2、然高分子化合物的名称2、合成高分子化合物的名称、合成高分子化合物的名称3、合成橡胶的名称、合成橡胶的名称4、合成纤维的名称、合成纤维的名称2023/2/5江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣5一、塑料一、塑料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体，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，可反复加冷却后变成固体，加热后又熔化，可反复加工，多次使用工，多次使用特性：特性：在制造过程中受热时能变软塑成一定的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

3、不会受热熔化形状，但加工成型后就不会受热熔化 主要成分主要成分:合成树脂及加工助剂合成树脂及加工助剂树脂是指未经加工处理的、没有与各种添加剂混合的聚合物树脂是指未经加工处理的、没有与各种添加剂混合的聚合物2023/2/5江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣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，硬化定型为什么两种塑料的特性不同呢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；

4、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2023/2/5江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣7热热塑性塑料：塑性塑料：高分子高分子链间链间无永久性的化学交无永久性的化学交联联,只有只有微弱的分子微弱的分子间间作用力作用力 以及由于链间纠缠所以及由于链间纠缠所造成的造成的暂时性物理交联暂时性物理交联，此交联会随加工过程此交联会随加工过程而有而有纠缠及去缠的现象；因此纠缠及去缠的现象；因此热塑性塑料会随热塑性塑料会随加热而有加热而有软化变形乃至于流动软化变形乃至于流动的现象的现象:随温度下随温度下降则有固化变硬降则有固化变硬的情形，的情形，为可逆过程为可逆过程。2023/2/5江西

5、省鹰潭市第一中学 桂耀荣8 常常见见的的热热固性塑固性塑料包括料包括环环氧氧树树脂、酚脂、酚系系树树脂、聚脂、聚酯树酯树脂脂热固性塑料：热固性塑料：塑料在加工过程中受热发生聚合反塑料在加工过程中受热发生聚合反应，透过交联剂应，透过交联剂(或称做架桥剂或称做架桥剂)的作用分子链间的作用分子链间产生化学交联，形成紧密的网状结构。交联反应产生化学交联，形成紧密的网状结构。交联反应本身是本身是不可逆的化学反应不可逆的化学反应，因此热固性塑料在加，因此热固性塑料在加工后并不会如热塑性塑料般会受热软化，若温度工后并不会如热塑性塑料般会受热软化，若温度过高则发生裂解而不会有软化变形的现象。过高则发生裂解而不

6、会有软化变形的现象。2023/2/5江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣9耳机线为什么总缠在一起？耳机线为什么总缠在一起？形状形状结构结构聚乙烯分子链上的聚乙烯分子链上的碳原子完全由碳碳碳原子完全由碳碳单键相连，单键可单键相连，单键可旋转，使它不可能旋转，使它不可能成一条直线，只能成一条直线，只能成不规则的卷曲状成不规则的卷曲状态。态。2023/2/5江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣 聚乙烯聚乙烯(PE)(PE)产品产品 保鲜膜保鲜膜吹塑成型的聚乙烯薄膜吹塑成型的聚乙烯薄膜无毒无毒，化学，化学稳定性好稳定性好，适合做食品和药物的包装，适合做食品和药物的包装材料材料单体单体:CH2=CH22023/2/5江

7、西省鹰潭市第一中学 桂耀荣11聚乙烯聚乙烯高压聚乙烯高压聚乙烯低压聚乙烯低压聚乙烯合成条件合成条件分子结构类型分子结构类型有无支链有无支链链长短链长短相对分子质量相对分子质量高压高温引发剂高压高温引发剂较低压力催化剂较低压力催化剂线型线型支链型支链型有有少有或没有少有或没有相对较长相对较长相对较短相对较短相对较小相对较小相对较大相对较大2023/2/5江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣12高压聚乙烯高压聚乙烯低压聚乙烯低压聚乙烯熔融温度熔融温度密度密度硬度硬度分子间作分子间作用力用力相对较低相对较低相对较高相对较高低密度低密度高密度高密度相对较小相对较小相对较大相对较大相对较小相对较小相对较大相对较

8、大1、结构决定性质。、结构决定性质。2、由于碳碳单键可以旋转故高分子链不可能是一条、由于碳碳单键可以旋转故高分子链不可能是一条直线，只能呈不规则的卷曲状态，因此高分子化合直线，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。物具有一定的弹性。2023/2/5133、影响高分子化合物熔点、密度的因素：、影响高分子化合物熔点、密度的因素：(1)高分子高分子链越长链越长相对分子质量越大相对分子质量越大分分子间的作用力越大子间的作用力越大熔点、密度越高熔点、密度越高(2)链与链与链链之间之间越密越密链之间的作用力越大链之间的作用力越大熔点、密度越高熔点、密度越高4、无论是直链还是支链结构具有热

9、塑性、无论是直链还是支链结构具有热塑性科学视野：科学视野：P107 可降解高分子材料可降解高分子材料2023/2/5江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣14聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVCPVC）化学化学稳定性稳定性好，耐酸碱腐蚀，使用好，耐酸碱腐蚀，使用温度温度不不宜宜超超过过6060，在在低温低温下会下会变硬变硬分为：分为：软软质塑料和质塑料和硬硬质塑料质塑料单体单体:CH2=CHCl2023/2/5江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣15聚聚四四氟氟乙乙烯烯塑塑料料单体：单体：CF2CF22023/2/5江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣16聚苯乙烯聚苯乙烯单体：单体：CH2=CHC6H52023/2/5江西省鹰潭

10、市第一中学 桂耀荣17聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯 （有机玻璃）（有机玻璃）单体：单体：CH2=CCH3COOCH3透光性好，不易破裂，但耐透光性好，不易破裂，但耐磨性能差，能溶于多种有机磨性能差，能溶于多种有机溶剂，可用来制造飞机溶剂，可用来制造飞机、汽汽车玻璃，光学仪器和许多日车玻璃，光学仪器和许多日常生活用品。常生活用品。2023/2/5江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣18酚醛树脂酚醛树脂单体：单体：苯酚、甲醛苯酚、甲醛具有良好的电绝缘具有良好的电绝缘性，耐热抗水，但性，耐热抗水，但易被强酸强碱腐蚀，易被强酸强碱腐蚀，可制电工器材，仪可制电工器材，仪表外壳等表外壳等2023/2/5江西省

11、鹰潭市第一中学 桂耀荣19酚醛树脂的制备和性质酚醛树脂的制备和性质分组编号分组编号实验步骤实验步骤苯酚苯酚+甲醛甲醛+浓盐酸浓盐酸苯酚苯酚+甲醛甲醛+浓氨水浓氨水产品外观产品外观加热试验加热试验酒精溶解酒精溶解结构特点结构特点水浴加热水浴加热15min洗净、洗净、烘干烘干米黄色略带粉色米黄色略带粉色 软化（热塑性）软化（热塑性）不软化（热固不软化（热固 性）性）溶解溶解不溶解不溶解线性线性结构结构 网状网状结构结构 淡黄色淡黄色2023/2/5江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣20酚醛树脂酚醛树脂苯苯酚酚甲甲醛醛酚酚醛醛树树脂脂（电木）（电木）酸催化苯酚过量线型酸催化苯酚过量线型碱催化甲醛过量网状碱

12、催化甲醛过量网状结构（体型）结构（体型）具热塑性，能溶于一些丙酮、具热塑性，能溶于一些丙酮、乙醇有机溶剂中乙醇有机溶剂中具热固性，不溶于任何溶剂具热固性，不溶于任何溶剂2023/2/5江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣21思考与交流思考与交流 P108 1、为什么用碱性催化生成的酚醛树脂能形成、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网状结构？你能画出酚醛树脂的部分网状结构吗？吗？在碱性条件下，甲醛过量时，苯酚与甲醛的反在碱性条件下，甲醛过量时，苯酚与甲醛的反应不仅可以发生在邻位，而且还可以发生在对应不仅可以发生在邻位，而且还可以发生在对位，得到网状结构的酚醛树脂

13、（淡黄色）位，得到网状结构的酚醛树脂（淡黄色）塑料塑料2023/2/5江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣22OH+HCHOOHCH2OHOHCH2OHCH2OHHOCH22023/2/5江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣23酚酚醛醛树树脂脂局局部部结结构构2023/2/5江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣24思考与交流：思考与交流：究竟怎样的线型高聚物才可能进一究竟怎样的线型高聚物才可能进一步转变为网状？步转变为网状？线型结构里必须还存在能发生加线型结构里必须还存在能发生加聚或缩聚反应的官能团，如双键、聚或缩聚反应的官能团，如双键、羟基、氨基等，才有可能转变为羟基、氨基等，才有可能转变为网状结构。网状结构。20

14、23/2/5江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣25下列高聚物经简单处理可以从线型结构变成体型下列高聚物经简单处理可以从线型结构变成体型结构的是（结构的是（）CH2CH2CHCH2nCH3OH CH2CH2CH2CHCH2nClnCH2CHnClABCDBC2023/2/5江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣26现有两种高聚物现有两种高聚物A、B，已知，已知A能溶于氯仿等有机能溶于氯仿等有机溶剂，并加热到一定条件下熔融成粘稠的液体，溶剂，并加热到一定条件下熔融成粘稠的液体，B不溶于任何溶剂，加热不会变软或熔融，则下列叙不溶于任何溶剂，加热不会变软或熔融，则下列叙述中不正确的是（述中不正确的是（）A.高聚物高聚

15、物A可能具有弹性，而可能具有弹性，而B一定没有弹性一定没有弹性B.高聚物高聚物A一定是线型高分子材料一定是线型高分子材料C.高聚物高聚物A一定是体型高分子材料一定是体型高分子材料D.高聚物高聚物B一定是体型高分子材料一定是体型高分子材料C2023/2/5江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣27阅读与交流（阅读与交流（P109)1 1、什么是天然纤维、人造纤维、合成纤维和化学纤维？、什么是天然纤维、人造纤维、合成纤维和化学纤维？2 2、合成纤维有哪些优点？哪些缺点？如何加以改善？、合成纤维有哪些优点？哪些缺点？如何加以改善？纤维纤维天然纤维天然纤维化学纤维化学纤维人造纤维：人造纤维：合成纤维：合成纤维：

16、动物纤维动物纤维如羊毛、蚕丝等如羊毛、蚕丝等用木材为原料，经用木材为原料，经化学加工处理所得化学加工处理所得以各种单体为原料以各种单体为原料经聚合反应制成经聚合反应制成植物纤维植物纤维如棉花、麻等如棉花、麻等二、合成纤维2023/2/5江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣28合成纤维：合成纤维：用石油、天然气用石油、天然气等不含天然纤维的物质为原等不含天然纤维的物质为原料，经过化学合成加工制得料，经过化学合成加工制得的纤维的纤维如腈纶如腈纶(人造羊毛人造羊毛)、锦纶、锦纶(尼尼龙龙)、维纶、氯纶、涤纶、维纶、氯纶、涤纶(的的确良确良)和丙纶等和丙纶等“六大纶六大纶”合成纤维具有合成纤维具有优良的性能优

17、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。涤纶涤纶聚对苯二甲酸乙二醇酯聚对苯二甲酸乙二醇酯请写出制备涤纶的方程式。请写出制备涤纶的方程式。2023/2/5江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣29涤纶涤纶尼龙尼龙芳纶纤维织成芳纶纤维织成的防弹衣腈纶的防弹衣腈纶腈纶腈纶合成纤维合成纤维2023/2/5江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣三三.合成橡胶合成橡胶 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

18、：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、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。如丁苯橡胶、顺丁橡胶、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胶氟橡胶、耐高温和耐严、耐高温和耐严寒的寒的硅橡胶硅橡胶等等性能全面，但易老化性能全面，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。密性、耐高温或低温等性能。2023/2/5江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣313、橡胶的分类：、橡胶的分类：橡胶橡胶天然橡胶天然橡胶合成橡胶合成橡胶三叶树胶（顺）三叶树胶（顺）杜

19、仲树胶（反杜仲树胶（反）丁苯橡胶丁苯橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶合成天然橡胶合成天然橡胶氯丁橡胶氯丁橡胶乙丙橡胶乙丙橡胶硅橡胶硅橡胶共同点：共同点：各种高聚各种高聚物分子中物分子中均存在不均存在不饱和键饱和键性质：性质：耐磨、耐寒、耐油、耐热、耐燃、耐腐蚀、耐老耐磨、耐寒、耐油、耐热、耐燃、耐腐蚀、耐老化等各有其优势。化等各有其优势。2023/2/5江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣32天然橡胶为何容易老化？实验室盛哪些药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？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，天然橡胶含有双键，易起加成反应和易被氧化，所以易老

20、化。所以易老化。KMnO4 溶液、浓溶液、浓HNO3、液溴、汽油、苯、液溴、汽油、苯、四氯化碳等。四氯化碳等。2023/2/5阅读与交流（阅读与交流（P110-P111)1.1.什么是顺丁橡胶？橡胶的硫化对橡胶的性能有怎样的影响？什么是顺丁橡胶？橡胶的硫化对橡胶的性能有怎样的影响？nCH2=CH-CH=CH2催化剂催化剂C=CCH2CH2HH n1 2 3 41 42 3硫化剂的作用是打开顺式聚硫化剂的作用是打开顺式聚1，3-丁二烯的双键，以丁二烯的双键，以-S-S-键将顺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。橡

21、胶。两种：三叶橡胶（顺式聚异戊二烯）、杜仲胶两种：三叶橡胶（顺式聚异戊二烯）、杜仲胶（反式聚异戊二烯）（反式聚异戊二烯）2 2、什么是天然橡胶？有哪几种？、什么是天然橡胶？有哪几种？请写出其请写出其结构结构？2023/2/5江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣34橡橡胶胶产产品品合成橡胶合成橡胶2023/2/5江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣352023/2/5江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣36硫化橡胶硫化橡胶优点优点:具有较高的强度、韧具有较高的强度、韧性、良好的弹性和化学稳性、良好的弹性和化学稳定性等定性等2023/2/5江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣37丁苯橡胶丁苯橡胶2023/2/5江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣38婴儿用的一次性纸尿片中有一层能吸水保水的物质。下列高分子中有可能被采用的是（）B2023/2/5江西省鹰潭市第一中学 桂耀荣39下列原料或制成的产品中，若出现破下列原料或制成的产品中，若出现破损不可以进行热修补的是（损不可以进行热修补的是（）A.聚氯乙烯凉鞋聚氯乙烯凉鞋B.电木插座电木插座C.自行车内胎自行车内胎 D.聚乙烯塑料膜聚乙烯塑料膜B