高中化学 第三单元 化学与材料的发展 3.3 高分子化合物与材料课件2 新人教版选修2.ppt

举例 什么是高分子化合物 天然高分子 合成高分子 淀粉 蛋白质 纤维素等 聚乙烯 聚氯乙烯 合成橡胶等 高分子化合物 又称聚合物或高聚物 指的是分子量很大的有机物质 分子量一般在104 106以上 分子量在5000以上就称为高分子化合物 以高分子化合物为主要成分的材料的称为聚合物材料或高分子材料 常见的合成高分子材料有 塑料 橡胶 化学纤维 以及某些胶粘剂 涂料等 当心 会产生有毒气体 氯气 实验3 3 现象 湿润兰色石蕊试纸先变红后褪色 粘浓氨水的玻璃棒冒白烟 cl2 h2o hcl hclo3cl2 8nh3 6nh4cl n2 合成高分子化合物是由低分子量的有机化合物 称为单体 聚合而成 按聚合反应方式的不同 分为加聚聚合与缩聚聚合 1 加成聚合 加聚 加成聚合也称加聚聚合 是聚合物最主要的聚合方式之一 通常是在催化剂的存在下 含有双键的单体打开双键 相互连接而得到聚合物长链分子 加聚反应生成的高分子化合物称聚合树脂 它们多在原始单体名称前冠以 聚 字命名 加聚反应的特点是反应过程中不产生副产物 一 合成高分子化合物 结构单元叫链节 每个高分子里链节的重复次数 能合成高分子化合物的小分子物质 聚乙烯的单体是 1 高分子化合是通过小分子化合物 即单体 通过聚合反应制得的 几点说明 4 高分子材料是由许许多多n值不同的高分子构成的 因而高分子化合物是混合物 测得的相对分子质量是平均值 3 高分子化合物的相对分子质量 链节的式量 聚合度 n 2 高分子化合物可以看做是成千上万个链节重复连接而成的 常见聚合物 单体各是什么 写出来 你知道1963年诺贝尔化学奖吗 它与今天所学内容有关 请自学 催化剂在高分子合成中的作用p69 2 缩聚聚合 缩聚 又称缩合聚合 是由含有活性官能团的两个或两个以上的单体 在加热和催化剂的作用下 经缩合反应 相互连接而得到高分子量的聚合物 并同时析出水 氨 醇等副产物 低分子化合物 缩聚反应过程中有副产物产生 所以缩合反应生成物的组成与原始单体完全不同 缩聚反应生成的高分子化合物称缩合树脂 缩合树脂多在原始单体名称后加上 树脂 两字命名 若参加缩聚反应的单体只有两个官能团 则只能生成直链聚合物 如聚对苯二甲酸乙二醇脂 pet 若参加缩聚反应的单体有两个以上的官能团 则聚合后就会生成不溶 不熔的三维网状聚合物 也称为热固性树脂 2hoch2ch2oh 对苯二甲酸双羟乙酯 nc6h5oh nhcho沸水浴 c6h3 oh ch2 n nh2o 二 塑料制品的加工 自学71页内容 自己总结线形 体型高分子化合物特征及性质 总结 线型结构 体型结构高分子材料比较 合成纤维 塑料 如聚乙烯 酚醛树脂 电木 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 长期浸泡在溶剂中只能发生溶胀 具有良好热塑性 受热软化成液体 冷却后又变固体 具有热固性 加热成型后受热不能熔化 较大 一般不易导电 通常是电绝缘材料 以共价键结合成高分子链 链与链之间以分子间作用力相结合 以共价键结合成高分子链 链与链之间以共价键产生交联而成网状结构 高分子材料 三 性能优异的合成材料 交流 影响高分子性能的因素有那些 塑料常有那几种方法 高分子的单体组成结构 相对分子质量 链的形状及聚集状态 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与使用有没有缺点呢 易燃 易老化 废弃不易分解等缺点 2 功能高分子材料 功能高分子材料 在高分子链上接上带有具有某种功能的官能团使其在物理 化学 生物 医学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 化学功能高分子材料 如导电高分子 高分子半导体 光导电高分子 压电及热电高分子 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 如反应性高分子 离子交换树脂 高分子分离膜 鳌合高分子 高分子催化剂 高分子试剂及人工脏器等 生物功能高分子材料 如生物高分子模拟酶 高分子药物 人工骨材料 医用高分子材料 探寻功能高分子材料时应考虑的问题 1 具有什么样的主链 单体2 具有什么样的功能基 官能团3 不断修正 例如 高吸水性树脂 1 对天然吸水性高分子材料进行改性 形成接枝共聚物 与丙烯酸钠共聚 2 以带有强亲水基的化合物为单体 均聚或共聚得到亲水性高聚物 如聚丙烯酸钠 同时加入交联剂 例如 离子交换膜应用 电解水 海水淡化 污水处理等领域 功能高分子材料的应用 1 旱地种植 改良土壤 改造沙漠 尿不湿等 2 液晶高分子 医用高分子 高分子涂料 导电高分子等 复合材料 1 复合材料是两种或两种以上材料组合成的一种新型材料 其中一种材料作为基体 其他材料作增强剂 2 复合材料具有强度高 质量轻 耐高温 耐腐蚀等优异性能 在综合性能上超过单一材料 四 环境中的高分子材料 1 高分子材料的老化及防止高分子材料在长期储存和使用过程中 由于受氧 光 热 机械力 水蒸气及微生物等外因的作用 使性能逐渐退化 直至丧失使用价值的现象称为老化 目前采用的防止老化措施有三种 改变高聚物的结构例如可将聚乙烯氯化 以改变其热稳定性 添加防老剂高聚物中加入水杨酸脂 二甲苯酮类有机物和碳黑 可防止光氧化 表面处理在高分子材料表面镀金属 如银 铜 镍 和喷涂耐老化涂料 如漆 石蜡 作为保护层 2 环境降解高分子材料的开发 光降解塑料光降解的机理是在太阳光的照射下 引发光化学反应 使高分子化学物的链断裂和分解 一种有效的方法是通过共聚改性 在塑料中引入光敏性基团 如 在高分子化合物中引入羰基可获得光降解高分子材料 当高分子化合物接有不饱和侧链时也容易降解 如侧链接有乙烯基的聚乙烯 受光照易发生降解 生物降解塑料 生物可降解塑料可以在细菌 酶和微生物的侵入 吸收及破坏下产生分子链的断裂 从而达到降解 崩溃的结果 生物降解塑料有两种不同的降解方式 一种称为生物降解 主要是由微生物的作用使塑料分子链断裂 另一种称为生物崩溃 虽然也是微生物或细菌的作用 但塑料的降解过程表现为整体的崩溃 是一种突变过程 3 废旧高分子材料的回收利用 思考与交流 废旧高分子材料的回收方法 辩论会 合成材料的利与弊 1 下列一定属于天然高分子化合物的是 a 蛋白质b 淀粉c 胶棉d 油脂2 下列对于有机高分子化合物的认识不正确是 a有机高分子化合物称为聚合物或高聚物 是因为它们大部分是由小分子通过聚合反应生成的 b有机高分子化合物的相对分子质量很大 因而其结构复杂c对于一块高分子材料 n是一个整数值 因而它的相对分子质量是确定的d高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类 d ch2 ch2 ch ch ch2 n 3 将乙烯和丙烯按1 1物质的量之比聚合时 生成聚合物乙丙树脂 该聚合物的结构简式可能是 a ch2 ch2 ch2 ch2 ch2 n b ch2 ch2 ch ch2 nch3 c ch2 ch2 ch2 ch nch3 4 现有两种高聚物a b a能溶于氯仿等有机溶剂 并加热到一定温度下熔融成粘稠状的液体 b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 a高聚物a可能具有弹性 而高聚物b一定没有弹性b高聚物a一定是线型高分子材料c高聚物a一定是体型高分子材料d高聚物b一定是体型高分子材料 5 今有高聚物 ch2 ch ch2 ch ch2 ch c oc oc oo ch3o ch3o ch3对此分析正确的是 och3a其单体是ch2 ch2和h c ooch3b其链节是ch3 ch2 c ooch3c其单体是ch2 ch c od其高聚物是加聚产物 6 设n0代表阿伏加德罗常数 下列叙述中不正确的是 a在28g聚乙烯树脂中 含有的碳原子个数为2n0b在合成28g聚乙烯树脂的单体中 含有的双键数目为n0c28g聚乙烯树脂完全燃烧时 转移的电子数目为3n0d28g聚乙烯树脂中 含有的c h的数目为4n0 7 下列哪