人教版選修二3.3 高分子化合物與材料 課件（36張）.ppt

高分子化合物與材料 以化學(xué)為核心的科學(xué)技術(shù)改變了人類(lèi)直接簡(jiǎn)單利用自然資源的狀況 制造了無(wú)數(shù)比天然性能更優(yōu)異的產(chǎn)品 甚至設(shè)計(jì)和創(chuàng)造了自然界沒(méi)有的產(chǎn)品 合成高分子化合物就是典型的代表 它已成為人們衣 食 住 行不可缺少的材料 著名化學(xué)家伍德沃德 在上帝創(chuàng)造的自然界旁邊 化學(xué)家又創(chuàng)造了另外一個(gè)世界 談感想 舉例 什么是高分子化合物 天然高分子 合成高分子 淀粉 蛋白質(zhì) 纖維素等 聚乙烯 聚氯乙烯 合成橡膠等 高分子化合物 又稱(chēng)聚合物或高聚物 指的是分子量很大的有機(jī)物質(zhì) 分子量一般在104 106以上 分子量在5000以上就稱(chēng)為高分子化合物 以高分子化合物為主要成分的材料的稱(chēng)為聚合物材料或高分子材料 常見(jiàn)的合成高分子材料有 塑料 橡膠 化學(xué)纖維 以及某些膠粘劑 涂料等 當(dāng)心 會(huì)產(chǎn)生有毒氣體 氯氣 實(shí)驗(yàn)3 3 現(xiàn)象 濕潤(rùn)蘭色石蕊試紙先變紅后褪色 粘濃氨水的玻璃棒冒白煙 cl2 h2o hcl hclo3cl2 8nh3 6nh4cl n2 合成高分子化合物是由低分子量的有機(jī)化合物 稱(chēng)為單體 聚合而成 按聚合反應(yīng)方式的不同 分為加聚聚合與縮聚聚合 1 加成聚合 加聚 加成聚合也稱(chēng)加聚聚合 是聚合物最主要的聚合方式之一 通常是在催化劑的存在下 含有雙鍵的單體打開(kāi)雙鍵 相互連接而得到聚合物長(zhǎng)鏈分子 加聚反應(yīng)生成的高分子化合物稱(chēng)聚合樹(shù)脂 它們多在原始單體名稱(chēng)前冠以 聚 字命名 加聚反應(yīng)的特點(diǎn)是反應(yīng)過(guò)程中不產(chǎn)生副產(chǎn)物 一 合成高分子化合物 結(jié)構(gòu)單元叫鏈節(jié) 每個(gè)高分子里鏈節(jié)的重復(fù)次數(shù) 能合成高分子化合物的小分子物質(zhì) 聚乙烯的單體是 1 高分子化合是通過(guò)小分子化合物 即單體 通過(guò)聚合反應(yīng)制得的 幾點(diǎn)說(shuō)明 4 高分子材料是由許許多多n值不同的高分子構(gòu)成的 因而高分子化合物是混合物 測(cè)得的相對(duì)分子質(zhì)量是平均值 3 高分子化合物的相對(duì)分子質(zhì)量 鏈節(jié)的式量 聚合度 n 2 高分子化合物可以看做是成千上萬(wàn)個(gè)鏈節(jié)重復(fù)連接而成的 常見(jiàn)聚合物 單體各是什么 寫(xiě)出來(lái) 你知道1963年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)嗎 它與今天所學(xué)內(nèi)容有關(guān) 請(qǐng)自學(xué) 催化劑在高分子合成中的作用p69 2 縮聚聚合 縮聚 又稱(chēng)縮合聚合 是由含有活性官能團(tuán)的兩個(gè)或兩個(gè)以上的單體 在加熱和催化劑的作用下 經(jīng)縮合反應(yīng) 相互連接而得到高分子量的聚合物 并同時(shí)析出水 氨 醇等副產(chǎn)物 低分子化合物 縮聚反應(yīng)過(guò)程中有副產(chǎn)物產(chǎn)生 所以縮合反應(yīng)生成物的組成與原始單體完全不同 縮聚反應(yīng)生成的高分子化合物稱(chēng)縮合樹(shù)脂 縮合樹(shù)脂多在原始單體名稱(chēng)后加上 樹(shù)脂 兩字命名 若參加縮聚反應(yīng)的單體只有兩個(gè)官能團(tuán) 則只能生成直鏈聚合物 如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇脂 pet 若參加縮聚反應(yīng)的單體有兩個(gè)以上的官能團(tuán) 則聚合后就會(huì)生成不溶 不熔的三維網(wǎng)狀聚合物 也稱(chēng)為熱固性樹(shù)脂 2hoch2ch2oh 對(duì)苯二甲酸雙羥乙酯 nc6h5oh nhcho沸水浴 c6h3 oh ch2 n nh2o 二 塑料制品的加工 自學(xué)71頁(yè)內(nèi)容 自己總結(jié)線形 體型高分子化合物特征及性質(zhì) 總結(jié) 線型結(jié)構(gòu) 體型結(jié)構(gòu)高分子材料比較 合成纖維 塑料 如聚乙烯 酚醛樹(shù)脂 電木 塑料 可溶 但溶解速度比小分子化合物慢 最后形成高分子溶液 不易溶解 長(zhǎng)期浸泡在溶劑中只能發(fā)生溶脹 具有良好熱塑性 受熱軟化成液體 冷卻后又變固體 具有熱固性 加熱成型后受熱不能熔化 較大 一般不易導(dǎo)電 通常是電絕緣材料 以共價(jià)鍵結(jié)合成高分子鏈 鏈與鏈之間以分子間作用力相結(jié)合 以共價(jià)鍵結(jié)合成高分子鏈 鏈與鏈之間以共價(jià)鍵產(chǎn)生交聯(lián)而成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 高分子材料 三 性能優(yōu)異的合成材料 交流 影響高分子性能的因素有那些 塑料常有那幾種方法 高分子的單體組成結(jié)構(gòu) 相對(duì)分子質(zhì)量 鏈的形狀及聚集狀態(tài) 填充改性 共混改性 共聚改性 1 塑料的改性 想一想 那么高分子材料的性能與使用有沒(méi)有缺點(diǎn)呢 易燃 易老化 廢棄不易分解等缺點(diǎn) 2 功能高分子材料 功能高分子材料 在高分子鏈上接上帶有具有某種功能的官能團(tuán)使其在物理 化學(xué) 生物 醫(yī)學(xué)等方面具有特殊功能的高分子材料 功能高分子材料 物理功能高分子材料 化學(xué)功能高分子材料 如導(dǎo)電高分子 高分子半導(dǎo)體 光導(dǎo)電高分子 壓電及熱電高分子 磁性高分子 光功能高分子 液晶高分子和信息高分子材料等 如反應(yīng)性高分子 離子交換樹(shù)脂 高分子分離膜 鰲合高分子 高分子催化劑 高分子試劑及人工臟器等 生物功能高分子材料 如生物高分子模擬酶 高分子藥物 人工骨材料 醫(yī)用高分子材料 探尋功能高分子材料時(shí)應(yīng)考慮的問(wèn)題 1 具有什么樣的主鏈 單體2 具有什么樣的功能基 官能團(tuán)3 不斷修正 例如 高吸水性樹(shù)脂 1 對(duì)天然吸水性高分子材料進(jìn)行改性 形成接枝共聚物 與丙烯酸鈉共聚 2 以帶有強(qiáng)親水基的化合物為單體 均聚或共聚得到親水性高聚物 如聚丙烯酸鈉 同時(shí)加入交聯(lián)劑 例如 離子交換膜應(yīng)用 電解水 海水淡化 污水處理等領(lǐng)域 功能高分子材料的應(yīng)用 1 旱地種植 改良土壤 改造沙漠 尿不濕等 2 液晶高分子 醫(yī)用高分子 高分子涂料 導(dǎo)電高分子等 復(fù)合材料 1 復(fù)合材料是兩種或兩種以上材料組合成的一種新型材料 其中一種材料作為基體 其他材料作增強(qiáng)劑 2 復(fù)合材料具有強(qiáng)度高 質(zhì)量輕 耐高溫 耐腐蝕等優(yōu)異性能 在綜合性能上超過(guò)單一材料 四 環(huán)境中的高分子材料 1 高分子材料的老化及防止高分子材料在長(zhǎng)期儲(chǔ)存和使用過(guò)程中 由于受氧 光 熱 機(jī)械力 水蒸氣及微生物等外因的作用 使性能逐漸退化 直至喪失使用價(jià)值的現(xiàn)象稱(chēng)為老化 目前采用的防止老化措施有三種 改變高聚物的結(jié)構(gòu)例如可將聚乙烯氯化 以改變其熱穩(wěn)定性 添加防老劑高聚物中加入水楊酸脂 二甲苯酮類(lèi)有機(jī)物和碳黑 可防止光氧化 表面處理在高分子材料表面鍍金屬 如銀 銅 鎳 和噴涂耐老化涂料 如漆 石蠟 作為保護(hù)層 2 環(huán)境降解高分子材料的開(kāi)發(fā) 光降解塑料光降解的機(jī)理是在太陽(yáng)光的照射下 引發(fā)光化學(xué)反應(yīng) 使高分子化學(xué)物的鏈斷裂和分解 一種有效的方法是通過(guò)共聚改性 在塑料中引入光敏性基團(tuán) 如 在高分子化合物中引入羰基可獲得光降解高分子材料 當(dāng)高分子化合物接有不飽和側(cè)鏈時(shí)也容易降解 如側(cè)鏈接有乙烯基的聚乙烯 受光照易發(fā)生降解 生物降解塑料 生物可降解塑料可以在細(xì)菌 酶和微生物的侵入 吸收及破壞下產(chǎn)生分子鏈的斷裂 從而達(dá)到降解 崩潰的結(jié)果 生物降解塑料有兩種不同的降解方式 一種稱(chēng)為生物降解 主要是由微生物的作用使塑料分子鏈斷裂 另一種稱(chēng)為生物崩潰 雖然也是微生物或細(xì)菌的作用 但塑料的降解過(guò)程表現(xiàn)為整體的崩潰 是一種突變過(guò)程 3 廢舊高分子材料的回收利用 思考與交流 廢舊高分子材料的回收方法 辯論會(huì) 合成材料的利與弊 1 下列一定屬于天然高分子化合物的是 a 蛋白質(zhì)b 淀粉c 膠棉d 油脂2 下列對(duì)于有機(jī)高分子化合物的認(rèn)識(shí)不正確是 a有機(jī)高分子化合物稱(chēng)為聚合物或高聚物 是因?yàn)樗鼈兇蟛糠质怯尚》肿油ㄟ^(guò)聚合反應(yīng)生成的 b有機(jī)高分子化合物的相對(duì)分子質(zhì)量很大 因而其結(jié)構(gòu)復(fù)雜c對(duì)于一塊高分子材料 n是一個(gè)整數(shù)值 因而它的相對(duì)分子質(zhì)量是確定的d高分子材料可分為天然高分子材料和合成高分子材料兩大類(lèi) d ch2 ch2 ch ch ch2 n 3 將乙烯和丙烯按1 1物質(zhì)的量之比聚合時(shí) 生成聚合物乙丙樹(shù)脂 該聚合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可能是 a ch2 ch2 ch2 ch2 ch2 n b ch2 ch2 ch ch2 nch3 c ch2 ch2 ch2 ch nch3 4 現(xiàn)有兩種高聚物a b a能溶于氯仿等有機(jī)溶劑 并加熱到一定溫度下熔融成粘稠狀的液體 b不溶于任何溶劑 加熱不會(huì)變軟或熔融 則下列敘述中不正確的是 a高聚物a可能具有彈性 而高聚物b一定沒(méi)有彈性b高聚物a一定是線型高分子材料c高聚物a一定是體型高分子材料d高聚物b一定是體型高分子材料 5 今有高聚物 ch2 ch ch2 ch ch2 ch c oc oc oo ch3o ch3o ch3對(duì)此分析正確的是 och3a其單體是ch2 ch2和h c ooch3b其鏈節(jié)是ch3 ch2 c ooch3c其單體是ch2 ch c od其高聚物是加聚產(chǎn)物 6 設(shè)n0代表阿伏加德羅常數(shù) 下列敘述中不正確的是 a在28g聚乙烯樹(shù)脂中 含有的碳原子個(gè)數(shù)為2n0b在合成28g聚乙烯樹(shù)脂的單體中 含有的雙鍵數(shù)目為n0c28g聚乙烯樹(shù)脂完全燃燒時(shí) 轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為3n0d28g聚乙烯樹(shù)脂中 含有的c h的數(shù)目為4n0 7