高二化学3.4《塑料、纤维和橡胶》课件新人教版选修1.ppt

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1、第四节 塑料、纤维和橡胶1.1.知道塑料的组成和分类，了解常见塑料的化学成分、性能和知道塑料的组成和分类，了解常见塑料的化学成分、性能和用途。用途。2.2.认识纤维的分类，了解常见纤维的性质和用途。认识纤维的分类，了解常见纤维的性质和用途。3.3.认识橡胶的分类，了解橡胶材料的发展过程以及人们对有机认识橡胶的分类，了解橡胶材料的发展过程以及人们对有机高分子材料的改造和优化。高分子材料的改造和优化。4.4.认识合成材料特别是复合材料对社会发展的重要意义。认识合成材料特别是复合材料对社会发展的重要意义。一、合成材料一、合成材料三大合成材料：三大合成材料：_、_和和_。1.1.塑料塑料如如:_:_是

2、聚乙烯的单体。是聚乙烯的单体。塑料塑料合成纤维合成纤维合成橡胶合成橡胶合成树脂合成树脂聚合反应聚合反应单体单体聚合物聚合物CHCH2 2CHCH2 2(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，链与链间以分子线型，链与链间以分子间作用力结合间作用力结合网状，链与链间以共价网状，链与链间以共价键交联键交联性能性能可以反复加工，多次使可以反复加工，多次使用用一旦加工成型，就不会一旦加工成型，就不会受热熔化受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(4)(4)常见塑料的化学成分、性能和用途。常见塑料的化学成分、性能和

3、用途。名称名称化学式化学式主要性能主要性能用途用途聚乙烯聚乙烯(PE)(PE)聚氯乙烯聚氯乙烯(PVC)(PVC)具有热塑性具有热塑性无毒无毒 制生活用品及制生活用品及塑料薄膜塑料薄膜耐腐蚀、耐耐腐蚀、耐磨、耐有机溶磨、耐有机溶剂、易加工剂、易加工应用于轻工、应用于轻工、化工、电器等化工、电器等方面方面名称名称化学式化学式主要性能主要性能用途用途酚醛树脂酚醛树脂有机玻璃有机玻璃(PMMA(PMMA，聚甲基丙烯，聚甲基丙烯酸甲酯酸甲酯)加热不熔化，加热不熔化，不溶于水及有不溶于水及有机溶剂，绝缘机溶剂，绝缘性好，耐腐蚀性好，耐腐蚀应用于电器、应用于电器、涂料、日常用涂料、日常用品等品等透光性好，

4、质透光性好，质轻，耐水、耐轻，耐水、耐酸、碱，抗酸、碱，抗霉，易加工霉，易加工应用于光学应用于光学仪器、医疗仪器、医疗器械等器械等2.2.纤维纤维(1)(1)天然纤维：包括天然纤维：包括_、_、_、麻等。、麻等。(2)(2)人造纤维：由人造纤维：由_加工而成。加工而成。(3)(3)合成纤维。合成纤维。概念：用概念：用_作原料制成单体，作原料制成单体，然后再经然后再经_制成。制成。优点：优点：_ _ _。缺点：缺点：_不如天然纤维。不如天然纤维。典型代表物：典型代表物：“六大纶六大纶”包括包括_。棉花棉花羊毛羊毛蚕丝蚕丝木材等木材等石油、天然气、煤和农副产品石油、天然气、煤和农副产品化学合成和机

5、械加工化学合成和机械加工性能：性能：吸水性和透气性吸水性和透气性强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀和不怕强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀和不怕虫蛀虫蛀锦纶锦纶(尼龙尼龙)、涤纶、涤纶(的确良的确良)、腈纶腈纶(人造羊毛人造羊毛)、维纶、氯纶和丙纶、维纶、氯纶和丙纶3.3.橡胶橡胶(1)(1)天然橡胶。天然橡胶。化学名称化学名称化学式化学式单体单体聚异戊二烯聚异戊二烯_(2)(2)合成橡胶。合成橡胶。异戊橡胶：以异戊橡胶：以_为单体进行聚合反应制得。为单体进行聚合反应制得。通用橡胶：如通用橡胶：如_等。等。氟橡胶：耐热和耐酸碱。氟橡胶：耐热和耐酸碱。_:_:耐高温和耐严寒。耐高温和耐严寒。(3)(

6、3)结构特点及性能。结构特点及性能。线型结构线型结构可塑性好，可塑性好，_差差(硫化硫化)体型结构体型结构强度、韧性、弹性增大、化学稳定性增强强度、韧性、弹性增大、化学稳定性增强异戊二烯异戊二烯丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶特种橡胶：特种橡胶：硅橡胶硅橡胶强度和韧性强度和韧性二、复合材料二、复合材料1.1.概念概念由两种或两种以上由两种或两种以上_的材料组合起来，在性能上取长的材料组合起来，在性能上取长补短，就可以得到比补短，就可以得到比_材料性能优越的复合材料。材料性能优越的复合材料。2.2.组成组成由由_和和_组成。组成。不同性能不同性能单一单一基体基体增强剂增强

7、剂3.3.典型代表物典型代表物玻璃钢玻璃钢(1)(1)原料：玻离纤维和合成树脂。原料：玻离纤维和合成树脂。(2)(2)优点：材料的强度大大提高、密度小、有较高的优点：材料的强度大大提高、密度小、有较高的_，有较好的，有较好的_。(3)(3)主要用途：制造汽车车身、火车车箱和船体，以及印刷电主要用途：制造汽车车身、火车车箱和船体，以及印刷电路板等。路板等。耐化学腐耐化学腐蚀性、电绝缘性和易加工性能蚀性、电绝缘性和易加工性能韧性韧性4.4.复合材料的性能复合材料的性能由于复合材料是由由于复合材料是由_材料组合起来的，它的设计自由度很材料组合起来的，它的设计自由度很大：大：(1)(1)可以选择可以选

8、择_的组分材料；的组分材料；(2)(2)可以通过改变各组分材料的可以通过改变各组分材料的_来满足不同的需求。因来满足不同的需求。因此，复合材料具有比单一材料更优越的性能，根据其组成材料此，复合材料具有比单一材料更优越的性能，根据其组成材料的不同，有的强度大、密度小；有的耐高温、耐腐蚀、绝缘性的不同，有的强度大、密度小；有的耐高温、耐腐蚀、绝缘性好；有的易导电、易导热等。好；有的易导电、易导热等。多种多种不同不同含量含量1.1.各种类型塑料的特征比较各种类型塑料的特征比较分类依据分类依据类类 型型特征和实例特征和实例按受热按受热特性分特性分热塑性塑料热塑性塑料 热固性塑料热固性塑料以热塑性树脂为

9、基本成分。受以热塑性树脂为基本成分。受热软化，可以反复塑制，如聚热软化，可以反复塑制，如聚乙烯、聚氯乙烯等乙烯、聚氯乙烯等以热固性树脂为基本成分。加以热固性树脂为基本成分。加工成型以后变为不溶、不熔状工成型以后变为不溶、不熔状态，如酚醛塑料等态，如酚醛塑料等分类依据分类依据类类 型型特征和实例特征和实例按用途分按用途分通用塑料通用塑料 用途广泛、产量大、价格低。用途广泛、产量大、价格低。主要有聚乙烯、聚氯乙烯、聚主要有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯苯乙烯、聚丙烯工程塑料工程塑料机械性能好，强度高，可以代机械性能好，强度高，可以代替金属用作工程结构材料，如替金属用作工程结构材料，如聚酯、聚酰

10、胺、聚碳酸酯等聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯等特殊塑料特殊塑料氟塑料、硅塑料、环氧树脂氟塑料、硅塑料、环氧树脂等，具有特殊功能和特殊用途等，具有特殊功能和特殊用途2.2.塑料与树脂的区别与联系塑料与树脂的区别与联系(1)(1)区别。区别。塑料：由树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添塑料：由树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。主要成分是树脂。加剂组成。主要成分是树脂。树脂：指没有跟各种添加剂混合的高聚物。树脂：指没有跟各种添加剂混合的高聚物。(2)(2)联系。联系。塑料的基本性能主要决定于树脂的性能。塑料的基本性能主要决定于树脂的性能。3.3.合金与复合材料的区别合金与复合材料

11、的区别复合材料是由两种或两种以上的性能不同的材料经特殊加工而复合材料是由两种或两种以上的性能不同的材料经特殊加工而成，复合材料的基本组成应有基体和增强体，且两者的性质有成，复合材料的基本组成应有基体和增强体，且两者的性质有明显的差异。而合金是由两种及两种以上的金属明显的差异。而合金是由两种及两种以上的金属(或金属与非或金属与非金属金属)熔合而成的具有金属特性的物质。合金与其中的单一成熔合而成的具有金属特性的物质。合金与其中的单一成分，性能有很大的相似性，不属于复合材料。分，性能有很大的相似性，不属于复合材料。高分子材料的组成及性能高分子材料的组成及性能【典例典例1 1】现有下列高聚物：现有下列

12、高聚物：(A)(A)聚乙烯聚乙烯 (B)(B)天然橡胶树脂天然橡胶树脂 (C)(C)硫化橡胶硫化橡胶 (D)(D)用于制备电木的酚醛树脂用于制备电木的酚醛树脂 (E)(E)有机玻有机玻璃，其中璃，其中属于线型结构的是属于线型结构的是_，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_，加热能熔化的是加热能熔化的是_，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是用于制备车窗玻璃的是_，用于制备插座、电器把手的是用于制备插座、电器把手的是_。【思路点拨思路点拨】线型高分子材料一般具有热塑性，可反复加工。线型高分子材料一般具有热塑性，可反复加工。体型高分子材料一

13、般为热固性材料，一次成型，不能反复加工。体型高分子材料一般为热固性材料，一次成型，不能反复加工。用途与其性能有关。用途与其性能有关。【解析解析】在题中的五种高分子材料中，在题中的五种高分子材料中，A A、B B、E E属于线型结构，属于线型结构，C C、D D属于体型结构，线型结构一般可溶于有机溶剂，加热可熔属于体型结构，线型结构一般可溶于有机溶剂，加热可熔化。硫化橡胶强度大，韧性好，可用于制造轮胎。有机玻璃透化。硫化橡胶强度大，韧性好，可用于制造轮胎。有机玻璃透明性好，可用于制备车窗玻璃。酚醛树脂绝缘性好，一般用于明性好，可用于制备车窗玻璃。酚醛树脂绝缘性好，一般用于制备插座、电器把手。制备

14、插座、电器把手。答案：答案：A A、B B、E CE C、D AD A、B B、E AE A、B B、E C E DE C E D 合成材料的用途合成材料的用途【典例典例2 2】(2012(2012北京师大附中高二检测北京师大附中高二检测)不粘锅的内壁有一不粘锅的内壁有一薄层聚四氟乙烯涂层，用不粘锅烧制饭菜时不易粘锅、烧焦。薄层聚四氟乙烯涂层，用不粘锅烧制饭菜时不易粘锅、烧焦。下列关于聚四氟乙烯的说法中正确的是下列关于聚四氟乙烯的说法中正确的是()()A.A.聚四氟乙烯分子中含有双键聚四氟乙烯分子中含有双键B.B.聚四氟乙烯的单体是不饱和烃聚四氟乙烯的单体是不饱和烃C.C.聚四氟乙烯中氟的质量

15、分数是聚四氟乙烯中氟的质量分数是76%76%D.D.聚四氟乙烯的化学活泼性较大聚四氟乙烯的化学活泼性较大【思路点拨思路点拨】解答本题应注意以下两点：解答本题应注意以下两点：(1)(1)烃是只由烃是只由C C、H H两种元素组成的化合物。两种元素组成的化合物。(2)(2)聚四氟乙烯中氟的质量分数与它的单体四氟乙烯中氟的质聚四氟乙烯中氟的质量分数与它的单体四氟乙烯中氟的质量分数相同。量分数相同。【解析解析】选选C C。聚四氟乙烯是由四氟乙烯加聚生成的，已经不。聚四氟乙烯是由四氟乙烯加聚生成的，已经不存在双键结构；它的单体是四氟乙烯，属于卤代烃；聚四氟乙存在双键结构；它的单体是四氟乙烯，属于卤代烃；

16、聚四氟乙烯中氟的质量分数为：烯中氟的质量分数为：100%=76%100%=76%；聚四氟乙烯的；聚四氟乙烯的化学性质非常稳定。化学性质非常稳定。【警示钟警示钟】(1)(1)由单一单体加聚生成的高聚物中元素的质量分数与单体中由单一单体加聚生成的高聚物中元素的质量分数与单体中对应元素的质量分数相同；对应元素的质量分数相同；(2)(2)加聚反应的单体往往因具有碳加聚反应的单体往往因具有碳碳不饱和键而性质非常活泼，但高聚物中不存在碳碳不饱和键，碳不饱和键而性质非常活泼，但高聚物中不存在碳碳不饱和键，故其性质一般较稳定。故其性质一般较稳定。复合材料的性能和应用复合材料的性能和应用【典例典例3 3】下列说

17、法错误的是下列说法错误的是()()A.A.玻璃钢是以玻璃纤维作增强体，合成树脂作基体的复合材料玻璃钢是以玻璃纤维作增强体，合成树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为增强体、纤维为基体的飞机机身的复合材料大多是以金属为增强体、纤维为基体的复合材料复合材料C.C.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纤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纤维作增强体维作增强体D.D.航天飞机机身上使用的隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成航天飞机机身上使用的隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成的材料制成的的材料制成的【思路点拨思路点拨】复合材料的增强体大多是纤维状，基体一般

18、是合复合材料的增强体大多是纤维状，基体一般是合成树脂或金属。成树脂或金属。【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、。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，而金属为基体的复合材料，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。【警示钟警示钟】正确识别复合材料的基体和增强体正确识别复合材料的基体和增强体复合材料的增强体材料主要为五大类增强纤维：硼纤维、碳纤复合材料的增强体材料主要为五大类增强纤维：硼纤维、碳纤维和石墨纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、芳纶纤维；基体材维和石墨纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、芳纶纤维；基体材料主要是热固性树脂料主要是热固性树脂(酚醛树脂，环氧树脂，聚酯树脂酚醛树脂，环氧树脂，聚酯树脂)、热塑、热塑性树脂性树脂(聚丙烯、聚苯乙烯、尼龙、热塑性聚酯树脂聚丙烯、聚苯乙烯、尼龙、热塑性聚酯树脂)、泡沫塑、泡沫塑料、橡胶等。料、橡胶等。同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全