高中化學(xué)第五章進(jìn)入合成有機(jī)高分子化合物的時代5.2應(yīng)用廣泛的高分子材料教學(xué)課件新人教選修5

1、 組織建設(shè)應(yīng)用廣泛的高分子材料溫故知新寫出下列聚合反應(yīng)的產(chǎn)物：溫故知新寫出下列聚合反應(yīng)的產(chǎn)物：溫故知新寫出該高聚物的單體：問題導(dǎo)學(xué)合成材料概況隨著人類不斷的文明和進(jìn)步，人對天然材料的利用已不能滿足很多方面的需要，于是就發(fā)生了一場材料的革命人工合成材料。第一個完全人工合成的高分子聚合物酚醛樹脂于1910年開始投入生產(chǎn)。三大“合成材料”的塑料、合成纖維和合成橡膠已滲透到國民經(jīng)濟(jì)的各個部門，成為四化建設(shè)不可缺少的材料。 宇航服中已經(jīng)應(yīng)用了一百三十多種新型材料。其中多數(shù)是有機(jī)合成材料。密閉頭盔由透明聚碳酸酯組成，密閉服由耐高溫的防火聚酰胺纖維織物等特殊材料組成。問題導(dǎo)學(xué)高分子化合物的分類高分子化合物天

2、然高分子化合物蛋白質(zhì)淀粉纖維素合成高分子化合物合成高分子材料功能高分子材料復(fù)合材料塑料合成纖維合成橡膠黏合劑涂料三大合成材料問題導(dǎo)學(xué)一、塑料熱塑性塑料(聚乙烯, 聚氯乙烯, 聚丙烯等)熱固性塑料（酚醛塑料）特性：受熱時軟化并可熔化成流動的液體，冷卻后變成固體，加熱后又熔化，可反復(fù)加工，多次使用特性：在制造過程中受熱時能變軟塑成一定的形狀，但加工成型后就不會受熱熔化 主要成分: 合成樹脂及加工助劑問題導(dǎo)學(xué)為什么兩種塑料的特性不同呢?熱固性塑料再次受熱時，鏈與鏈間會形成共價鍵，產(chǎn)生一些交聯(lián)，形成體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，硬化定型熱塑性塑料具有長鏈狀的線型結(jié)構(gòu)。受熱時，分子間作用力減弱，易滑動；冷卻時，相互引力

3、增強(qiáng)，會重新硬化問題導(dǎo)學(xué)線型高分子體型高分子結(jié)構(gòu)性質(zhì)有機(jī)劑中溶解性受熱時的變化鏈狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)溶 解不溶解，只溶脹加熱軟化熔解，具有可塑性受熱不熔化，具有熱固性結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)線型和體型高分子比較問題導(dǎo)學(xué) 聚乙烯(PE)產(chǎn)品 保鮮膜吹塑成型的聚乙烯薄膜無毒，化學(xué)穩(wěn)定性好，適合做食品和藥物的包裝材料單體: CH2=CH2問題導(dǎo)學(xué)1.聚乙烯高壓聚乙烯低壓聚乙烯合成條件分子結(jié)構(gòu)類型有無支鏈高分子鏈長短相對分子質(zhì)量有機(jī)溶劑高壓高溫引發(fā)劑較低壓力催化劑線型支鏈型有少有或沒有相對較長相對較短相對較小相對較大溶解溶解問題導(dǎo)學(xué)高壓聚乙烯低壓聚乙烯熔融溫度密度硬度分子間作用力低密度相對較低相對較小相對較小相對較高高

4、密度相對較大相對較大問題導(dǎo)學(xué) 為什么高壓聚乙烯比低壓聚乙烯的熔點(diǎn)低、密度也低呢？（P106）影響高分子化合物熔點(diǎn)、密度的因素：高分子鏈越長相對分子質(zhì)量越大分子間的作用力越大熔點(diǎn)、密度越高鏈與鏈之間越密鏈之間的作用力越大熔點(diǎn)、密度越高問題討論聚氯乙烯（PVC）化學(xué)穩(wěn)定性好，耐酸堿腐蝕，使用溫度不宜超過60，在低溫下會變硬，分為：軟質(zhì)塑料和硬質(zhì)塑料單體: CH2=CHCl問題導(dǎo)學(xué)聚苯乙烯單體：CH2=CHC6H5問題導(dǎo)學(xué)聚甲基丙烯酸甲酯 （有機(jī)玻璃）單體：CH2=C-COOCH3CH3問題導(dǎo)學(xué)聚四氟乙烯塑料單體：CF2CF2問題導(dǎo)學(xué) 用酚類和醛類在酸或堿催化下相互縮合而形成的高分子化合物。2.酚醛

5、樹脂:酚醛塑料單體：苯酚、甲醛問題導(dǎo)學(xué)（1）用鹽酸作催化劑(等物質(zhì)的量的甲醛和苯酚縮合成線型結(jié)構(gòu)高分子)OHH+H-C-HOH+OHCH2OHOHCH2OHHn（羥甲基苯酚）H+(n-1)H2OOHCH2HOH n問題導(dǎo)學(xué)酚醛樹脂的制取和性質(zhì)分組編號實(shí)驗(yàn)步驟苯酚+甲醛+濃鹽酸苯酚+甲醛+濃氨水產(chǎn)品外觀加熱試驗(yàn)酒精溶解結(jié)構(gòu)特點(diǎn)水浴加熱15min洗凈、烘干米黃色略帶粉色固體軟化（熱塑性）不軟化（熱固性）溶解不溶解線性結(jié)構(gòu)體型結(jié)構(gòu)米黃色固體問題導(dǎo)學(xué)問題導(dǎo)學(xué)酚醛樹脂實(shí)驗(yàn)：單體：苯酚、甲醛溫度計水浴加熱冷凝回流 (2)用堿做催化劑等物質(zhì)的量的甲醛與苯酚或過量的甲醛和苯酚反應(yīng)，生成羥甲基苯酚，二羥甲基苯酚

6、，三羥甲基苯酚等，然后加熱繼續(xù)反應(yīng)，生成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的酚醛樹脂。 CH2OHOHCH2OHHOCH22,4,6-三羥甲基苯酚OHCH2OHCH2OH2,4-二羥甲基苯酚問題導(dǎo)學(xué) 利用天然高分子化合物，經(jīng)過一系列的化學(xué)處理和機(jī)械加工而制得的纖維。如粘膠纖維等二、合成纖維纖 維化學(xué)纖維棉花 羊毛 木材 草類人造纖維：天然纖維 用石油、天然氣等不含天然纖維的物質(zhì)為原料，經(jīng)過化學(xué)合成和加工制得的纖維（如：“六大綸”、碳纖維、光導(dǎo)纖維等） 合成纖維：問題導(dǎo)學(xué)世界上出現(xiàn)的第一種合成纖維是 20 世紀(jì) 30 年代美國杜邦公司科研小組研制出的尼龍 66（Nylon，聚酰胺66），它是由己二酸和己二胺縮聚而成的。問

7、題導(dǎo)學(xué)噴絲（使熔融狀態(tài)下高聚物轉(zhuǎn)變成纖維）問題導(dǎo)學(xué)問題導(dǎo)學(xué)六大綸：名稱結(jié)構(gòu)簡式單體滌綸(的確良)錦綸腈綸(人造毛)問題導(dǎo)學(xué)名稱結(jié)構(gòu)簡式單體維綸丙綸氯綸CH2=CHOHCH2=CHCH3CH2=CHCl 維綸稱為“人造棉花”，因其分子鏈上含有羥基而具有較好的吸濕性； 合成纖維中目前產(chǎn)量占第一位的是滌綸。問題導(dǎo)學(xué)高強(qiáng)纖維的代表: 凱夫拉（Kevlar）聚酰胺結(jié)構(gòu)模型防彈頭盔防割手套問題導(dǎo)學(xué)該纖維含有高分子聚合塑料，硬度比普通鋼鐵高40%，質(zhì)地如此堅硬，能夠刀槍不入也就不足為奇了。 問題導(dǎo)學(xué)橡膠天然橡膠合成橡膠聚異戊二烯結(jié)構(gòu)簡式：CH2-C=CH-CH2nCH3結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：線性結(jié)構(gòu)、鏈上含有雙鍵性質(zhì)：

8、通用橡膠丁苯橡膠順丁橡膠氯丁橡膠特種橡膠聚硫橡膠：硅橡膠：三、合成橡膠易起加成反應(yīng)和易被氧化有耐油性有耐熱、耐寒性問題導(dǎo)學(xué)橡膠產(chǎn)品問題導(dǎo)學(xué)天然橡膠的主要成分是聚異戊二烯，它的單體是什么?CH2=C-CH=CH2CH3異戊二烯易起加成反應(yīng)和易被氧化稱橡膠的老化根據(jù)天然橡膠的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，說說它的性質(zhì)可能有哪些不足？聚異戊二烯CH2-C=CH-CH2nCH3問題討論問題討論用硫化措施使線型結(jié)構(gòu)的雙鍵發(fā)生加成反應(yīng)后變?yōu)橄嗷ソ宦?lián)的體型結(jié)構(gòu)。有無辦法對橡膠進(jìn)行改性，使它克服這些缺點(diǎn)？ 天然橡膠含有雙鍵，易起加成反應(yīng)和易被氧化，所以易老化。KMnO4 溶液、濃HNO3、液溴、汽油、苯、四氯化碳等不能用橡膠塞。

9、天然橡膠為何容易老化？實(shí)驗(yàn)室盛哪些藥品的試劑瓶的瓶塞不能用橡膠塞？硫化橡膠優(yōu)點(diǎn): 具有較高的強(qiáng)度、韌性、良好的彈性和化學(xué)穩(wěn)定性等問題導(dǎo)學(xué)丁二烯和苯乙烯共聚而成的彈性體，合成丁苯橡膠CH2=CH-CH=CH2 CH2= CH 丁苯橡膠1,3-丁二烯苯乙烯問題導(dǎo)學(xué)順丁橡膠nCH2=CH-CH=CH2催化劑1 2 3 41 42 3C=CCH2CH2HH n順式聚1,3-丁二烯1,3-丁二烯性能：具有高彈性、絕緣性、氣密性、耐油、耐高溫或耐低溫等性能。問題導(dǎo)學(xué)1下列塑料的合成，所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)類型與另外三種不同的是 ()A聚乙烯塑料 B聚氯乙烯塑料C酚醛塑料 D聚苯乙烯塑料C解析：A、B、D發(fā)生的是加聚反應(yīng)，而C發(fā)生的是縮聚反應(yīng)。當(dāng)堂鞏固2下列各種高聚物中，具有熱固性的是()A有機(jī)玻璃 B聚氯乙烯C聚丙烯 D酚醛塑料D解析：線型高分子具有熱塑性，體型高分子具有熱固性。酚醛塑料屬于體型結(jié)構(gòu)，具有熱固性。當(dāng)堂鞏固3橡膠屬于重要的工業(yè)原料。它是一種有機(jī)高分子化合物，具有良好的彈性，但強(qiáng)度較差。為了增加某種橡膠制品的強(qiáng)度，加工時