选修应用广泛高分子材料.pptx

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1、【知识与技能】1.通过“三大合成材料”的实例，分别说明塑料、合成纤维、合成橡胶的结构、性能和用途。2.高分子结构对性能的影响。【过程与方法】联系生活实际，从身边常见的物质入手，了解高分子合成材料的分类及主要用途，了解“三大合成材料”典型代表物的有关聚合反应，聚合物的结构、性能特点。【情感、态度与价值观】通过活动课研究、学习治理“白色污染”的途径和方法，关注和爱护自然，树立社会责任感，培养环境保护意识。【教学重点】高分子化合物结构与性能之间的关系【教学难点】“三大合成材料”的结构与性能之间的关系第1页/共86页【引言引言】第一个完全人工合成的高分子聚合物第一个完全人工合成的高分子聚合物-酚醛树脂

2、于酚醛树脂于19101910年开始投入生产。年开始投入生产。人工合成高分子化合物的成功为人工合成材料开辟了新路，改变了只能依靠天人工合成高分子化合物的成功为人工合成材料开辟了新路，改变了只能依靠天然材料的历史。然材料的历史。合成高分子材料由于合成高分子材料由于用途广泛、多样、性能优异用途广泛、多样、性能优异，而且其合成原料一般来自于，而且其合成原料一般来自于含量丰富的天然资源，具有价廉、易得、适于大规模工业的特点，在经济发展含量丰富的天然资源，具有价廉、易得、适于大规模工业的特点，在经济发展和改善人民生活中发挥着极大的作用。和改善人民生活中发挥着极大的作用。第2页/共86页 有机高分子化合物制

3、成的材料就是有机高分子有机高分子化合物制成的材料就是有机高分子材料。材料。一、有机高分子的分类及命名一、有机高分子的分类及命名 有机高分子材料有机高分子材料天然有机高分子材料合成有机高分子材料棉花、麻羊毛、蚕丝（简称有机合成材料）（简称有机合成材料）【按来源分类按来源分类】第3页/共86页合成合成材料材料【按用途和性能分类按用途和性能分类】合成高分合成高分子材料子材料功能高分功能高分子材料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黏合剂黏合剂涂料涂料高分子分离膜高分子分离膜液晶高分子液晶高分子导电高分子导电高分子医用高分子医用高分子高吸水性树脂高吸水性树脂三大合成材料三大合

4、成材料第4页/共86页【资料卡片】高分子化合物的命名：高分子化合物的命名：（1 1）天然高分子化合物习惯用专有名称；如淀粉、纤维素、蛋白质、甲壳质等；）天然高分子化合物习惯用专有名称；如淀粉、纤维素、蛋白质、甲壳质等；（2 2）合成高分子化合物一般在单体名称前加上）合成高分子化合物一般在单体名称前加上“聚聚”。如聚丙烯、聚丙烯腈、聚苯。如聚丙烯、聚丙烯腈、聚苯乙烯等；如聚对苯二甲酸乙二醇酯，酚醛树脂等。乙烯等；如聚对苯二甲酸乙二醇酯，酚醛树脂等。树脂含义：指未加工处理的聚合物。树脂含义：指未加工处理的聚合物。（3 3）合成橡胶的名称通常在单体名称后加上）合成橡胶的名称通常在单体名称后加上“橡胶

5、橡胶”。如丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯。如丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。丁橡胶等。（4 4）合成纤维的名称常用）合成纤维的名称常用“纶纶”。如涤纶。如涤纶第5页/共86页二、高分子化合物的结构特点二、高分子化合物的结构特点 1 1、高分子化合物通常结构并不复杂，往往由简单的、高分子化合物通常结构并不复杂，往往由简单的结构单元重复连接结构单元重复连接而成；而成；如聚乙烯中：如聚乙烯中：第6页/共86页【按结构分类按结构分类】高高分分子子化化合合物物线型高分子线型高分子支链型高分子支链型高分子体型高分子体型高分子网状结构网状结构(体型体型)第7页/共86页2 2、根据结构中链节连接方式分类，可以有、根

6、据结构中链节连接方式分类，可以有线型结构线型结构和和体型结构体型结构，线性结构又可分线性结构又可分为带支链和不带支链的结构。为带支链和不带支链的结构。第8页/共86页高分子结构示意图高分子结构示意图 由于高分子化合物大部分是由小分子聚由于高分子化合物大部分是由小分子聚合而成的，所以也常被称为聚合物。当小分子合而成的，所以也常被称为聚合物。当小分子连接构成高分子时，有的形成很长的链状，有连接构成高分子时，有的形成很长的链状，有的由链状结成网状。的由链状结成网状。线型结构线型结构网状结构网状结构(体型体型)第9页/共86页实验实验1 1：有机玻璃的溶解：有机玻璃的溶解实验目的：探究线型结构的有机高

7、分子在有机溶剂探究线型结构的有机高分子在有机溶剂中的溶解性。中的溶解性。实验用品：聚甲基丙烯酸甲酯，三氯甲烷，试管。实验步骤：取有机玻璃粉末0.5g放入试管中，加入10mL三氯甲烷，振荡试管。观察有机玻璃是否溶解。实验现象：几分钟后有机玻璃溶于三氯甲烷，形成了无色液体。实验结论：有机玻璃能溶于有机溶剂三氯甲烷。有机玻璃能溶于有机溶剂三氯甲烷。通过这个实验，可以联想起日常生活中许多现象如将塑料尺子与橡皮放在一起，尺子的刻度变模糊了，甚至尺子的形状发生了改变，这就是尺子的材料溶解的现象。三、高分子化合物性质探究三、高分子化合物性质探究第10页/共86页实验实验2 2：橡胶的溶解橡胶的溶解实验目的：

8、探究体形结构的有机高分子在有机溶剂中的溶解性。探究体形结构的有机高分子在有机溶剂中的溶解性。实验用品：废轮胎粉末、汽油，试管。实验步骤：取废轮胎粉末0.5g放入试管中，加入10mL汽油，振荡试管。观察轮胎粉末是否溶解及其他现象。实验现象：几分钟后废轮胎粉末只是有一定程度的胀大，但未溶解。实验结论：橡胶不溶于有机溶剂汽油橡胶不溶于有机溶剂汽油。第11页/共86页【有机高分子化合物溶解性的小结有机高分子化合物溶解性的小结】有机高分子化合物都不溶于水；线型结构的有机高分子能溶解在适当的有机溶剂中，但溶解过程比小分子缓慢；而体型结构的高分子在有机溶剂中也不易溶解，有的只是有一定程度的胀大。第12页/共

9、86页【生活实例生活实例】市场上出售的香油等各种食用油，包装瓶用塑料材质，瓶塞用塑料材质就是这市场上出售的香油等各种食用油，包装瓶用塑料材质，瓶塞用塑料材质就是这个原理。农贸市场出售香油使用玻璃瓶、橡胶塞，仔细观察：个原理。农贸市场出售香油使用玻璃瓶、橡胶塞，仔细观察：橡胶塞用一层塑橡胶塞用一层塑料纸包裹，就是防止橡胶与油品接触发生溶胀现象而不易打开或塞紧瓶塞。料纸包裹，就是防止橡胶与油品接触发生溶胀现象而不易打开或塞紧瓶塞。第13页/共86页实验实验3 3：塑料的热塑性试验塑料的热塑性试验实验目的：探究塑料是否具有热塑性。探究塑料是否具有热塑性。实验用品：聚乙烯塑料碎片，试管、试管夹、酒精灯

10、、火柴。实验步骤：在一支试管中放入聚乙烯塑料碎片约3g，用酒精灯缓缓加热，观察塑料碎片软化和熔化的情况。等熔化后立即停止加热以防分解。等冷却固化后再加热，观察现象。实验现象：加热后，聚乙烯塑料变软熔为粘稠状、加热后，聚乙烯塑料变软熔为粘稠状、流动的液体，该液体经冷却后又变为固体，该固流动的液体，该液体经冷却后又变为固体，该固体再被加热后又熔为粘稠、流动的液体。体再被加热后又熔为粘稠、流动的液体。实验结论：聚乙烯塑料有热塑性。聚乙烯塑料有热塑性。实验探究高分子材料在不同温度下的性能实验探究高分子材料在不同温度下的性能 第14页/共86页【说明说明】：线型结构的高分子具有线型结构的高分子具有热塑性

11、热塑性。根据这一性质制成的高分子材料具有良好的。根据这一性质制成的高分子材料具有良好的可塑性，能制成薄膜、拉成丝或压制成各种形状，用于工业、农业、日常生活可塑性，能制成薄膜、拉成丝或压制成各种形状，用于工业、农业、日常生活等。等。有些体型高分子一经加工成型就不会受热熔化，因而具有有些体型高分子一经加工成型就不会受热熔化，因而具有热固性热固性。第15页/共86页合合成成高高分分子子按结构分类按结构分类线型线型支链型支链型热固型热固型热塑型热塑型加工成型后受热加工成型后受热不再熔化不再熔化可反复加工，多可反复加工，多次使用次使用能溶解在适当的能溶解在适当的有机溶剂里有机溶剂里不易溶解，只有一定不易

12、溶解，只有一定程度的胀大程度的胀大网网状状结结构构体体型型第16页/共86页三、高分子合成材料三、高分子合成材料塑塑料料 1 1、分类：、分类：热塑性塑料热塑性塑料如聚乙烯高分子链间无永久性的化学交联，只有微弱的高分子链间无永久性的化学交联，只有微弱的分子间作用力以及由于链间纠缠所造成的暂时性分子间作用力以及由于链间纠缠所造成的暂时性物理交联，此交联会随加工过程而有纠缠及去缠物理交联，此交联会随加工过程而有纠缠及去缠的现象；因此的现象；因此热塑性塑料会随加热而有软化变形热塑性塑料会随加热而有软化变形乃至于流动的现象：随温度下降则有固化变硬的乃至于流动的现象：随温度下降则有固化变硬的情形，为可逆

13、过程情形，为可逆过程 。结构结构 性质性质 用途用途决定决定 决定决定 适用于高分子化合物适用于高分子化合物第17页/共86页 常见的热固性塑料包括环氧树脂、酚醛树脂、聚酯树脂。热固性塑料：热固性塑料：如如酚醛树脂 塑料在加工过程中受热发生聚合反应，透过交联剂塑料在加工过程中受热发生聚合反应，透过交联剂(或称做架桥剂或称做架桥剂)的作用分子链间产生化学交联，形成紧的作用分子链间产生化学交联，形成紧密的网状结构。交联反应本身是不可逆的化学反应，因密的网状结构。交联反应本身是不可逆的化学反应，因此此热固性塑料在加工后并不会如热塑性塑料会受热软化，热固性塑料在加工后并不会如热塑性塑料会受热软化，若温

14、度过高则发生裂解而不会有软化变形的现象。若温度过高则发生裂解而不会有软化变形的现象。第18页/共86页常见的塑料按受热可分为常见的塑料按受热可分为:可反复加热熔融加工，多次可反复加热熔融加工，多次使用（线型结构）使用（线型结构）热塑型：热塑型：热固型：热固型：塑塑料料不能加热熔融只能一次成型不能加热熔融只能一次成型（体型结构（体型结构)聚乙烯聚乙烯酚醛树脂酚醛树脂第19页/共86页2 2、主要成分：、主要成分：塑料塑料主要成分是主要成分是合成高分子化合物合成高分子化合物即即合成树脂合成树脂适应各种要求：在高分子材料中掺入各种适应各种要求：在高分子材料中掺入各种加工助剂加工助剂（如聚氯乙烯；增塑

15、剂（如聚氯乙烯；增塑剂提高柔提高柔韧性；热稳定剂韧性；热稳定剂改进耐热性；赋予各种改进耐热性；赋予各种颜色颜色-着色剂等）着色剂等）常见塑料：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、常见塑料：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂等。聚苯乙烯、酚醛树脂等。第20页/共86页【理解】树脂是指未经加工处理的、没有与各种添加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剂混合的聚合物塑料树脂添加剂塑料树脂添加剂树脂的本性决定了塑料的主要基本性能，添树脂的本性决定了塑料的主要基本性能，添加剂也起重要作用加剂也起重要作用 塑料一般由塑料一般由合成树脂合成树脂及及增塑剂增塑剂、防老化剂防老化剂、润滑剂润滑剂

16、、色料色料等添加剂组成，它的等添加剂组成，它的主要成分主要成分是是合成树脂合成树脂。第21页/共86页3.常见塑料：常见塑料：例如：聚乙烯例如：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高分子链长短高分子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第22页/共86页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用途用途低密度低密度相对较低相对

17、较低相对较小相对较小相对较小相对较小相对较高相对较高高密度高密度相对较大相对较大相对较大相对较大高或低密度的聚乙烯均可溶解于适当的有机溶剂中高或低密度的聚乙烯均可溶解于适当的有机溶剂中低密度聚乙烯低密度聚乙烯 LDPE高密度聚乙烯高密度聚乙烯 HDPE食品包装袋等薄膜制品食品包装袋等薄膜制品瓶、桶、板、管、棒材等瓶、桶、板、管、棒材等第23页/共86页【思考思考】高压聚乙烯为什么比低压聚乙烯的熔点低、高压聚乙烯为什么比低压聚乙烯的熔点低、密度低？为什么高分子化合物具有一定的弹性？密度低？为什么高分子化合物具有一定的弹性？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：高分子

18、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子间的分子间的作用力越大作用力越大熔点、密度越高熔点、密度越高 高压聚乙烯主链比低压聚乙烯短，相对分子质量小高压聚乙烯主链比低压聚乙烯短，相对分子质量小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 高压聚乙烯主链带有长短不一的支链，支链结构有碍碳碳单高压聚乙烯主链带有长短不一的支链，支链结构有碍碳碳单键的旋转和链之间的接近，链之间的作用力比低压聚乙烯低，键的旋转和链之间的接近，链之间的作用力比低压聚乙烯低，熔点和密度也就较低。熔点和密度也就较低。（参看（参看P106P106教材）教材）高分子链之

19、间的作用力与链的长短有关高分子链之间的作用力与链的长短有关熔沸点还与高分子链之间的疏密远近有关熔沸点还与高分子链之间的疏密远近有关第24页/共86页低压聚乙烯比高压聚乙烯链更长，而低压聚乙烯比高压聚乙烯链更长，而且支链少得多且支链少得多低压、高密度、高熔点、较硬管材、桶、瓶低压、高密度、高熔点、较硬管材、桶、瓶高压、低密度、低沸点、较软塑料薄膜、食品包装袋高压、低密度、低沸点、较软塑料薄膜、食品包装袋第25页/共86页塑料种类第26页/共86页几种常见的塑料几种常见的塑料 第27页/共86页 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

20、学，化学稳定性好稳定性好，适合做食品和药物的，适合做食品和药物的包装材料包装材料单体单体:CH2=CH2了解塑料产品高压聚乙烯做薄膜，不用加增塑剂，十分柔软。第28页/共86页聚乙烯制品 改进聚合反应的催化改进聚合反应的催化剂，得到超高相对分子剂，得到超高相对分子质量（质量（100100万）、性能万）、性能更为优越的聚乙烯。它更为优越的聚乙烯。它具有高强度、高耐磨性、具有高强度、高耐磨性、熔融温度熔融温度135-137 135-137 ，使用温度使用温度100100以上，可以上，可用作防弹头盔、防弹衣用作防弹头盔、防弹衣的材料。的材料。第29页/共86页聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVCPVC）化学化

21、学稳定性稳定性好，好，耐酸碱腐蚀耐酸碱腐蚀，使用，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=CHCl第30页/共86页聚苯乙烯聚苯乙烯单体：单体：CH2=CHC6H5第31页/共86页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第32页/共86页聚四氟乙烯聚四氟乙烯单体：单体：CF2CF2人们给聚四氟乙烯冠以“塑料王”的美称。一种特别的菜锅一种特别的菜锅不粘锅。不粘锅。易清洁的脱排油烟机，人们仅仅是在锅的内表面和脱排油烟易清洁的脱排油烟机，人们仅仅是在

22、锅的内表面和脱排油烟机的外表面多涂了一层氟树脂。利用氟树脂优异的热性能、机的外表面多涂了一层氟树脂。利用氟树脂优异的热性能、化学性能、易清洁性能和无毒性能，它还有最好的耐化学腐化学性能、易清洁性能和无毒性能，它还有最好的耐化学腐蚀和耐老化的性能。蚀和耐老化的性能。第33页/共86页常见塑料聚合物的结构是？填表并书写化学方程式：第34页/共86页【资料卡片资料卡片】增塑剂的毒性增塑剂的毒性P105请阅读教材第35页/共86页【科学视野】可降解高分子材料【光降解光降解】有一种方法是在高分子化合物的有一种方法是在高分子化合物的分子链分子链的的一定距离之间一定距离之间添加光敏基团添加光敏基团，它们被，

23、它们被曝晒曝晒在阳光下，在阳光下，光敏基团光敏基团就就吸收辐射吸收辐射而使高分子化合物在此而使高分子化合物在此断裂断裂，断，断裂以后的碎片是比较容易被生物降解的。裂以后的碎片是比较容易被生物降解的。【微生物降解微生物降解】另一种方法是在高分子化合物中另一种方法是在高分子化合物中引引入入一些一些基团基团，使它，使它适合适合某些某些微生物微生物的的口味口味，这些微生，这些微生物能使高分子化合物的物能使高分子化合物的长链分子长链分子断裂断裂为为小碎片小碎片，小碎，小碎片进一步降解就比较容易了。片进一步降解就比较容易了。第36页/共86页酚醛树脂P108烹饪器具的手柄宇宙飞船的外壳电器部件 主要用作绝

24、缘、主要用作绝缘、隔热、难燃、隔音隔热、难燃、隔音器材和复合器材。器材和复合器材。第37页/共86页（1 1）组成：）组成：用酚类（如苯酚）与醛类（如甲醛）在用酚类（如苯酚）与醛类（如甲醛）在酸酸或或碱碱的催化下相互缩合而成的高分的催化下相互缩合而成的高分子化合物。子化合物。（2 2）形成：）形成：在酸催化下，在酸催化下，等物质的量等物质的量的苯酚与甲醛反应，苯酚邻位或对位的氢原子与甲的苯酚与甲醛反应，苯酚邻位或对位的氢原子与甲醛的羰基加成生成邻醛的羰基加成生成邻（或对位）（或对位）羟甲基苯酚羟甲基苯酚，然后，然后羟甲基苯酚羟甲基苯酚之间相互脱水缩合之间相互脱水缩合成成线型线型结构高分子。结构

25、高分子。4 4、酚醛树脂、酚醛树脂（电木）第38页/共86页 OHOHCH=+H+OHCH2OHn nH+OHCH2 OHCH2OHnHOH+（n-1）H2O【思考与交流】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吗？羟甲基苯酚羟甲基苯酚第39页/共86页酚酚醛醛树树脂脂局局部部结结构构第40页/共86页 在在碱碱催化下，等物质的量的苯酚与甲醛或过量的催化下，等物质的量的苯酚与甲醛或过量的甲醛与苯酚反应，生成羟甲基苯酚、二羟甲基苯酚、甲醛与苯酚反应，生成羟甲基苯酚、二羟甲基苯酚、三羟甲基苯酚等，然后加热继续反应，就可以生成三羟甲基苯酚等，然后加热继续反应，就可

26、以生成网网状状结构的酚醛树脂。结构的酚醛树脂。OHCH2OHCH2OHHOCH22，4，6-三羟甲基苯酚三羟甲基苯酚2，4-二羟甲基苯酚二羟甲基苯酚OHCH2OHCH2OH第41页/共86页【实验51】酚醛树脂的制备及性质【目的】通过甲醛和苯酚形成酚醛树脂的过程，加深对缩聚反应的认识。【用品】大试管、带有长玻璃管(约30cm)的橡皮塞、试管夹、量筒、烧杯、石棉网、酒精灯、温度计、蒸发皿。苯酚、甲醛(40)、浓盐酸(37)、浓氨水(28)。【原理】酚醛树脂用苯酚和甲醛为原料，在酸或碱的催化作用下缩聚而成。苯酚过量，在酸性催化剂作用下，缩聚成线型结构的热塑性酚醛树脂。甲醛过量，在碱性催化剂作用下，

27、缩聚成体型结构的热固性酚醛树脂。第42页/共86页操作：操作：1 1用盐酸作为催化剂用盐酸作为催化剂在一个大试管里加入苯酚在一个大试管里加入苯酚2g2g，注入，注入3mL3mL甲醛溶液甲醛溶液和和3 3滴浓盐酸混合后，用带有玻璃管的橡皮塞塞好，滴浓盐酸混合后，用带有玻璃管的橡皮塞塞好，放在沸水浴里加热约放在沸水浴里加热约15min15min。待反应物接近沸腾时，。待反应物接近沸腾时，液体变成白色浑浊状态。从水浴中取出试管，用玻液体变成白色浑浊状态。从水浴中取出试管，用玻璃棒搅拌反应物，稍冷。将试管中的混合物倒入蒸璃棒搅拌反应物，稍冷。将试管中的混合物倒入蒸发皿中，倾去上层的水，下层就是缩聚成线

28、型结构发皿中，倾去上层的水，下层就是缩聚成线型结构的热塑性酚醛树脂（米黄色中略带粉色）。它能溶的热塑性酚醛树脂（米黄色中略带粉色）。它能溶于丙酮、乙醇等溶剂中。于丙酮、乙醇等溶剂中。2 2用浓氨水作催化剂用浓氨水作催化剂在另一个试管里加入在另一个试管里加入2.5g2.5g苯酚，注入苯酚，注入3 34mL404mL40甲醛溶液，混匀后再加甲醛溶液，混匀后再加1mL1mL浓氨水，振荡混合，也浓氨水，振荡混合，也用带有玻璃管的橡皮塞塞好，水浴中加热（装置如用带有玻璃管的橡皮塞塞好，水浴中加热（装置如图图5 51 1）。约）。约15min15min后，试管里逐渐出现白色的浑浊后，试管里逐渐出现白色的浑

29、浊状态，暂停加热。待发生的气泡稍少时，再继续加状态，暂停加热。待发生的气泡稍少时，再继续加热，过一会儿，就变成黏稠的半流动性液体。将所热，过一会儿，就变成黏稠的半流动性液体。将所得黏稠物倒入一瓷蒸发皿里，在得黏稠物倒入一瓷蒸发皿里，在5050温度下烘温度下烘1h1h后，后，再继续在再继续在70708080下烘下烘8h8h，即能缩合成体型固体酚，即能缩合成体型固体酚醛树脂醛树脂(淡黄色淡黄色)，它不溶于任何溶剂。，它不溶于任何溶剂。图51酚醛树脂的制取 第43页/共86页【注意事项注意事项】清洗试管的方法是：倒掉试管上部的液体后，清洗试管的方法是：倒掉试管上部的液体后，在试管底部剩下的酚醛树脂中

30、，加入约在试管底部剩下的酚醛树脂中，加入约1mL1mL的福的福尔马林，再用玻棒刮擦，可使酚醛树脂成团地拉尔马林，再用玻棒刮擦，可使酚醛树脂成团地拉出来。若是体型结构的酚醛树脂，倒出后，试管出来。若是体型结构的酚醛树脂，倒出后，试管壁上还会留下一些橙红色的碎粒，同样可用福尔壁上还会留下一些橙红色的碎粒，同样可用福尔马林清洗，如果管壁尚有少量高聚物，则可用软马林清洗，如果管壁尚有少量高聚物，则可用软质纸卷成与管口粗细相仿的纸棒，伸入试管底部，质纸卷成与管口粗细相仿的纸棒，伸入试管底部，沿管壁刮擦。沿管壁刮擦。此实验需在通风良好的实验室进行，树脂及残此实验需在通风良好的实验室进行，树脂及残液需统一回

31、收处理。液需统一回收处理。第44页/共86页酚醛树脂的制取和性质酚醛树脂的制取和性质分组编号分组编号实验步骤实验步骤2g苯酚苯酚+3ml40%的甲的甲醛醛+3滴滴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实验实验5-1沸水浴加热15min洗净、烘干淡粉红色固体软化（热塑性）不软化（热固性）溶解不溶解线性结构网状结构淡黄色固体怎样清洗线型酚醛树脂？福尔马林溶液或乙醇清洗福尔马林溶液或乙醇清洗第45页/共86页酚醛树脂的制备和注意事项酚醛树脂的制备和注意事项写出线型酚醛树脂的方程式。写出线型酚醛树脂的方程式。网状酚醛树脂是如何形成的

32、？网状酚醛树脂是如何形成的？第46页/共86页【思考与交流思考与交流】尿素是蛋白质的代谢产物，尿素是蛋白质的代谢产物，随尿排出体外。尿素氮原子上随尿排出体外。尿素氮原子上的氢可以像苯环上的氢原子那的氢可以像苯环上的氢原子那样与甲醛发生加成反应，并可样与甲醛发生加成反应，并可缩聚成线型和网状结构的缩聚成线型和网状结构的脲醛脲醛树脂树脂。你能写出它们的结构式。你能写出它们的结构式吗？吗？P108P108第47页/共86页脲甲醛树脂的线形结构：第48页/共86页脲甲醛树脂的网状结构：第49页/共86页酚醛树脂酚醛树脂反应物：酚类醛类反应物：酚类醛类苯苯酚酚甲甲醛醛酚酚醛醛树树脂脂（电木）（电木）酸催

33、化线型酸催化线型碱催化网状结构碱催化网状结构（体型）（体型）具热塑性，能溶于一些具热塑性，能溶于一些有机溶剂中有机溶剂中具热固性，不溶于任何具热固性，不溶于任何溶剂溶剂第50页/共86页Cl COCClOH2NNH2 COCO NNH n CH2 O C C O CH2 CH O O CH CH2 CH2 n O O HO C C O HCH2CHCH2OHHT纤维由下列两种单体反应生成，写出该高分子纤维由下列两种单体反应生成，写出该高分子的结构。的结构。电器、仪表和飞机等某些部件要用一种简称DAP塑料。它的结构如下，则合成它的单体应该是什么？第51页/共86页 用有机高分子化合物制成的材料就

34、是有用有机高分子化合物制成的材料就是有机高分子材料。棉花、羊毛、天然橡胶机高分子材料。棉花、羊毛、天然橡胶等都属于天然有机高分子材料。等都属于天然有机高分子材料。第52页/共86页合成纤维第53页/共86页四、合成纤维四、合成纤维1 1、纤维分类、纤维分类纤纤 维维棉花棉花蚕丝、蚕丝、麻麻 羊毛羊毛合成纤维合成纤维用石油、天然气、煤和农用石油、天然气、煤和农副产品等不含天然纤维的物质为原料，副产品等不含天然纤维的物质为原料，经过化学合成和加工制得的纤维经过化学合成和加工制得的纤维天然纤维天然纤维用木材等为原料经加工处理的。用木材等为原料经加工处理的。人造纤维人造纤维化化学学纤纤维维人造丝、人造

35、棉人造丝、人造棉【区别区别】纤维与纤维与纤维素一样吗纤维素一样吗?第54页/共86页纤维天然合成涤纶丙纶锦纶棉花羊毛（简称有机合成材料）（简称有机合成材料）维纶维纶腈纶腈纶氯纶氯纶合成纤维包括聚酯（涤纶）、聚酰胺（尼龙）、聚烯烃（腈纶、维纶、丙纶、氯纶）。合成纤维包括聚酯（涤纶）、聚酰胺（尼龙）、聚烯烃（腈纶、维纶、丙纶、氯纶）。第55页/共86页 世界上出现的世界上出现的第一种合成纤维第一种合成纤维是是 20 20 世纪世纪 30 30 年代年代美国杜邦公司科研美国杜邦公司科研小组研制出的尼龙小组研制出的尼龙 6666（NylonNylon，聚酰，聚酰胺胺6666），它是由己），它是由己二酸

36、和己二胺缩聚二酸和己二胺缩聚而成的，写出合成而成的，写出合成尼龙尼龙-66-66的化学方的化学方程式程式第56页/共86页HOOC(CH2)4COOHH2N(CH2)6NH2nHO-OC(CH2)4CO-OH+nH-NH(CH2)6HN-H OC(CH2)4CONH(CH2)6NH nH+（2n-1）H2OHO己二酸和己二胺缩聚合成尼龙己二酸和己二胺缩聚合成尼龙-66-66的化学方程式的化学方程式第57页/共86页2 2、合成纤维性能：、合成纤维性能：合成纤维工业创立于合成纤维工业创立于2020世纪世纪4040年代，由于其性年代，由于其性能优异，原料来源丰富，价格便宜，用途广泛，能优异，原料来

37、源丰富，价格便宜，用途广泛，生产不受气候等自然条件的限制，使其得到了非生产不受气候等自然条件的限制，使其得到了非常迅速的发展。常迅速的发展。涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶和氯纶被称为合涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶和氯纶被称为合成纤维的：六大纶成纤维的：六大纶 它们具有强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、质它们具有强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、质轻保暖等优点轻保暖等优点。衣物：衣物：工业：隔音、隔热、绝缘、包装材料工业：隔音、隔热、绝缘、包装材料渔业：渔网、缆绳；渔业：渔网、缆绳；医疗：输液管、缝合线、止血棉等；医疗：输液管、缝合线、止血棉等；航空：降落伞、飞行服、太空服等。都离不开合航空：降落伞、

38、飞行服、太空服等。都离不开合成纤维成纤维第58页/共86页涤纶涤纶尼龙尼龙纺纶纺纶纤维纤维织成织成的防的防弹衣弹衣腈纶腈纶腈腈纶纶第59页/共86页锦纶丙纶维纶氯纶第60页/共86页61第61页/共86页第62页/共86页第63页/共86页合成纤维的单体或聚合物是？填表并书写化学方程式：第64页/共86页【思考】合成纤维和天然纤维比较有什么优点和不足？合成纤维中的维纶(聚乙烯醇)为什么吸湿性很好？合成纤维的强度高、合成纤维的强度高、弹性好、耐磨和耐化学弹性好、耐磨和耐化学腐蚀，做成的服装挺括腐蚀，做成的服装挺括不皱，但它的吸湿性和不皱，但它的吸湿性和透气性较差。因此，合透气性较差。因此，合成纤

39、维常常与棉纤维或成纤维常常与棉纤维或羊毛纤维混合纺织，使羊毛纤维混合纺织，使衣服穿起来既舒适又挺衣服穿起来既舒适又挺括。括。性能互补性能互补维纶（维纶（聚乙烯醇）聚乙烯醇）具有较好的吸具有较好的吸湿性，称为人造棉花，是因为在湿性，称为人造棉花，是因为在其分子链上含有羟基的缘故。其分子链上含有羟基的缘故。第65页/共86页如果服装面料是由一种纤维材料制成如果服装面料是由一种纤维材料制成的，则用的，则用“纯纯X X”或或“100100X X”来表示。来表示。如如“纯棉纯棉”“纯毛纯毛”或或“100100棉棉”“100100毛毛”；如果服装是由两种或；如果服装是由两种或两种以上的纤维制成的，标签上应

40、注两种以上的纤维制成的，标签上应注明每种纤维种类的含量，如明每种纤维种类的含量，如“涤纶涤纶2020棉棉8080”等。等。第66页/共86页HOCH2CH2OH nH+（2n-1）H2OHO OC-COOCH2CHO对苯二甲酸和乙二醇缩聚合成涤纶的化学方程式对苯二甲酸和乙二醇缩聚合成涤纶的化学方程式HOOC-COOHHOOC-COOH+HOCH2CH2OH合成纤维中目前产量占第一位的是聚酯纤维合成纤维中目前产量占第一位的是聚酯纤维涤纶涤纶【化学名化学名】聚对苯二甲酸乙二醇酯聚对苯二甲酸乙二醇酯 n nn n催化剂催化剂第67页/共86页橡胶的来源橡胶的来源森林中有一种高大的乔木，叫作“三叶树”

41、。如果用小刀在它的树皮上割开一个小口子，便会有牛奶似的树汁流淌出来。这种树汁，就是今天人们所熟悉的橡胶的最初来源。在印第安人的土语中，“橡胶”就是“树木的眼泪”的意思。第68页/共86页小学生用的五颜六色的橡皮擦是一种硫化橡胶。现在使用的橡胶轮胎，包括大多数自行车轮胎，都是经过加硫磺、炭黑、纤维等一系列加工步骤后制成的。合成橡胶是以石油和煤为原料，采用高分子合成技术制造出来的。现在已发展了20多个大品种，人们常用型合成橡胶主要有丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。思考：橡胶分为哪两类？天思考：橡胶分为哪两类？天然橡胶的结构式是怎样的？然橡胶的结构式是怎样的？如何增加它的弹性和强度？如何增加它的弹性

42、和强度？第69页/共86页五、合成橡胶五、合成橡胶1、橡胶分类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丁腈橡胶丁腈橡胶合成橡胶于合成橡胶于2020世纪开始出现，世纪开始出现，4040年代得到迅年代得到迅速发展。速发展。第70页/共86页丁苯橡胶丁苯橡胶氯丁橡胶氯丁橡胶通通用用橡橡胶胶第71页/共86页硅橡胶硅橡胶特特种种橡橡胶胶第72页/共86页第73页/共86页合成橡胶与天然橡胶相比，具有高弹性，绝缘性、耐油和耐高温等性能，因而广泛应用于工农

43、业、国防、交通及日常生活中。第74页/共86页橡胶是一类具有弹性的物质，当施以外力时形状将发生改变，去除外力又恢复原来橡胶是一类具有弹性的物质，当施以外力时形状将发生改变，去除外力又恢复原来的形状。的形状。共同点：各种高聚物分子中均存在不饱和键共同点：各种高聚物分子中均存在不饱和键2 2、性质：、性质：耐磨、耐寒、耐油、耐热、耐燃、耐腐蚀耐磨、耐寒、耐油、耐热、耐燃、耐腐蚀性、耐老化等方面有着其独特的优势。性、耐老化等方面有着其独特的优势。橡胶的相对分子质量比塑料、合成纤维都橡胶的相对分子质量比塑料、合成纤维都要高，一般在要高，一般在10105 510106 6范围内。范围内。第75页/共86

44、页丁苯橡胶是目前世界上产量最高的合成橡胶，丁苯橡胶是目前世界上产量最高的合成橡胶，它是由它是由丁二烯丁二烯和和苯乙烯苯乙烯共聚共聚而成的弹性体，而成的弹性体，请以丁二烯和苯乙烯为原料，写出合成丁苯请以丁二烯和苯乙烯为原料，写出合成丁苯橡胶的方程式。橡胶的方程式。合成橡胶合成橡胶第76页/共86页顺丁橡胶：顺丁橡胶：弹性高、耐磨、耐寒性好，可在寒冷弹性高、耐磨、耐寒性好，可在寒冷地带使用，主要用于制造轮胎、胶鞋、胶带等。产量居地带使用，主要用于制造轮胎、胶鞋、胶带等。产量居世界第二位世界第二位1，3-丁二烯为原料，在催化剂存在下，得到顺式聚1，3-丁二烯的线型结构。nCH2=CH-CH=CH2催

45、化剂催化剂C=CCH2CH2HH n1 2 3 41 42 3分子链较柔软，具有较好的弹性分子链较柔软，具有较好的弹性第77页/共86页1 4催化剂催化剂nCH2=CH-CH=CH2C=CCH2CH2HH n1 2 3 42 3 硫化剂的作用是打开顺硫化剂的作用是打开顺式聚式聚1，3-丁二烯的双键，以丁二烯的双键，以-S-S-键将顺丁橡胶的线型结键将顺丁橡胶的线型结构连接为网状结构，得到既构连接为网状结构，得到既有弹性又有强度的橡胶。但有弹性又有强度的橡胶。但交联程度不宜过大，否则会交联程度不宜过大，否则会失去弹性。失去弹性。第78页/共86页【科学视野科学视野】天然橡胶有几种？它们的结构有何

46、不同？天然橡胶有几种？它们的结构有何不同？两种：巴西三叶橡胶（顺式）、杜仲胶（反式）两种：巴西三叶橡胶（顺式）、杜仲胶（反式）天天然然橡橡胶胶的的主主要要成成分分是是聚聚异异戊戊二二烯烯，根根据据天天然然橡橡胶的结构特点，说说它的性质可能有哪些不足？胶的结构特点，说说它的性质可能有哪些不足？如：橡胶遇到下列物质各发生什么反应？如：橡胶遇到下列物质各发生什么反应？A A、BrBr2 2水水 B B、KMnOKMnO4 4(H(H+)C C、HCl DHCl D、汽油、汽油 E E、HNOHNO3 3 F F、O O2 2橡胶的橡胶的老化老化概念概念有无办法对橡胶进行改性，使它克服这些缺点？有无办

47、法对橡胶进行改性，使它克服这些缺点？第79页/共86页天然橡胶天然橡胶CH2=C-CH=CH2CH3异戊二烯异戊二烯天然橡胶天然橡胶线型线型硫磺硫硫磺硫化剂化剂网状体型网状体型橡胶硫化后，其柔韧性和弹性都会增大橡胶硫化后，其柔韧性和弹性都会增大第80页/共86页练练 习习1.下列原料或制成的产品中，若出现破损不下列原料或制成的产品中，若出现破损不可以进行修补的是（可以进行修补的是（）A、聚氯乙烯塑料、聚氯乙烯塑料 B、电木插座、电木插座 C、自行车内胎、自行车内胎 D、聚乙烯塑料薄膜、聚乙烯塑料薄膜B第81页/共86页2、现有两种高聚物、现有两种高聚物A、B，已知，已知A能溶于氯能溶于氯仿等有

48、机溶剂，并加热到一定条件下熔融成仿等有机溶剂，并加热到一定条件下熔融成粘稠的液体，粘稠的液体，B不溶于任何溶剂，加热不会不溶于任何溶剂，加热不会变软或熔融，则下列叙述中不正确的是变软或熔融，则下列叙述中不正确的是A.高聚物高聚物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C第82页/共86页3、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（）B第83页/共86页4、硅橡胶的合成流程如下：、硅橡胶的合成流程如下：将单体二甲基二氯硅烷将单体二甲基二氯硅烷(CH3)2SiCl2水解得到二甲基硅二醇，经脱水缩水解得到二甲基硅二醇，经脱水缩聚成聚硅氧烷，即硅橡胶。聚成聚硅氧烷，即硅橡胶。请用化学方程式表示以上过程。请用化学方程式表示以上过程。第84页/共86页结束2010年12月第85页/共86页感谢您的观看！第86页/共86页