江苏省邳州市第二中学高中化学《5.2 应用广泛的高分子材料》课件 新人教版选修5.ppt

第二节应用广泛的高分子材料 共1课时 1 能举例说明塑料的结构特点和重要性能 2 初步知道塑料的结构特点与性能之间的关系 3 了解一些治理 白色污染 的途径和方法 树立社会责任感 培养环境保护意识 4 能举例说明合成纤维 合成橡胶的结构特点和重要性能 5 初步知道合成纤维 合成橡胶的结构特点与性能之间的关系 1 通常所说的 三大合成材料 是指 2 塑料的主要成分是 即 为了适应工业生产和生活的条件要求 还需在高分子材料中掺入各种 来改进其性能 3 聚乙烯有极广泛的用途 可分为 和 相对分子质量较低 熔融温度和密度低的聚乙烯为 相对分子质量较高 熔融温度和密度也高的聚乙烯为 4 酚醛树脂是用 与 在酸或碱的催化下相互缩合而成的 在酸催化下 等物质的量的苯酚与甲醛之间可缩合成 高分子 在碱催化下 可生成 的酚醛树脂 5 纤维分为 和 化学纤维又分为 和 6 合成纤维的 六大纶 是指 其中被称作 人造棉花 的是 7 写出生成涤纶的化学方程式 8 合成橡胶发展到现在已经有 等品种 橡胶的相对分子质量比塑料 合成纤维都 9 顺式聚1 3 丁二烯是 结构 分子链较柔软 具有良好的弹性 答案 1 塑料合成纤维合成橡胶2 合成高分子化合物合成树脂加工助剂3 高压聚乙烯低压聚乙烯低密度聚乙烯高密度聚乙烯4 酚类醛类高分子化合物线型结构体型结构5 天然纤维化学纤维人造纤维合成纤维6 涤纶锦纶腈纶丙纶维纶氯纶氯纶 8 丁苯橡胶顺丁橡胶合成天然橡胶丁腈橡胶氯丁橡胶乙丙橡胶硅橡胶要高9 线型 1 如何理解树脂和塑料的关系 2 合成纤维和人造纤维有何区别 提示 从原料的类别 化学处理或合成方法 性能与用途等方面加以比较 找出二者的区别 天然植物纤维 如木材 草类的纤维 经化学加工所得的纤维为人造纤维 但它并非是真正 人造 的 只是将天然纤维加工改造 故又称为 再生纤维 例如黏胶纤维 醋酸纤维等 利用石油 天然气 煤和农副产品作原料制成单体 再使单体经加聚或缩聚制得的纤维叫合成纤维 如锦纶 6 6 即聚酰胺 6 6 3 橡胶在加工过程中要加入硫磺等硫化剂进行硫化 其目的是什么 提示 硫化剂的作用是打开橡胶分子中的双键 以 s s 键将线型结构连接为网状结构 得到既有弹性 又有强度的橡胶 1 高分子化合物的分类 1 根据来源分为天然高分子化合物 合成高分子化合物和半合成高分子化合物 天然高分子化合物如纤维素 淀粉等 各种人工合成的高分子如聚乙烯 聚丙烯等为合成高分子化合物 醋酸纤维等为半合成高分子化合物 2 根据合成反应特点分为加聚物 缩聚物和开环聚合物等 3 根据性质和用途分为合成高分子材料 功能高分子材料和复合材料 2 塑料 1 定义塑料是指具有可塑性能的高分子材料 可塑性是指在加热和外力作用下能改变形状 当除去外力并恢复到常温时 其形状可固定下来的性能 2 塑料的成分主要是合成树脂 含有少量使其具有某些特定性能的加工助剂 如能提高柔韧的增塑剂 防止老化的防老化剂等 3 塑料的种类 4 有机高分子化合物的结构特点 线型结构 多条不含有能起反应的官能团的高分子长链相互缠绕在一起 分子间相接触的地方以分子间作用力相结合 高分子链越长 相对分子质量越大 相互作用的分子间作用力就越强 高分子材料的强度越高 特点 具有高弹性 可塑性 在溶剂中能溶解 加热能熔融 硬度和脆度较小 有独立存在的分子 具有热塑性 体型结构 多条含有能起反应的官能团的高分子长链 通过某种化学反应 在高分子链之间形成若干化学键 产生一些交联 形成网状结构 高分子链之间交联的程度越大 高分子材料的强度越高 特点 没有弹性和可塑性 不能溶解和熔融 只能溶胀 硬度和脆度较大 不能反复熔化 只能一次加工成型 具有热固性 5 几种常见的塑料 线型结构热塑性高分子化合物 优点 机械强度好 耐腐蚀 电绝缘性优良 易加工成型 成本低 缺点 熔点较低 65 80 不耐寒 冬天硬脆易断裂 耐热耐光差 外观 白色 无嗅 无味的无定形物 应用 轻工 化工 电器等方面 酚醛塑料 俗称电木 酚醛树脂添加其他配料制成的产品 制备 苯酚与甲醛进行缩聚反应制得 特点 加热不会熔化 一般不溶于水及有机溶剂 电绝缘性优良 耐许多化学试剂腐蚀 有良好的物理机械性能 应用 电气工业绝缘材料 开头 灯头 化学工业防腐材料等 合成高分子化合物的结构大致分为三类 线型结构 支链型结构和网状结构 也称体型结构 如下图所示 例1 下列物质中 不属于合成材料的是 a 塑料b 合成纤维c 合成橡胶d 陶瓷 解析 塑料 合成纤维 合成橡胶属于合成材料 陶瓷属于无机非金属材料 故选d 答案 d 例2 使用某些有机材料给环境造成 白色污染 后果严重 最近研究的一些降解性塑料 有良好的生物适应性和分解性 能自然腐烂分解 如 已知3hb的单体叫3 羟基丁酸 则 1 4hb的单体名称是 3hv的单体名称是 2 两分子3hv的单体脱水时 生成环酯的结构简式为 答案 1 4 羟基丁酸 3 羟基戊酸 下列高聚物经简单处理可以从线型结构变成体型结构的是 解析 线型结构的高聚物中如果还有能起反应的官能团 当它与别的物质发生反应时 高分子链之间将形成化学键 从而形成体型结构 b项中含有 oh c项中含有 均能继续与其他物质反应 故选bc 答案 bc 下列原料或制成的产品中 若出现破损不可以进行热修补的是 a 聚氯乙烯凉鞋b 电木插座c 自行车内胎d 聚乙烯塑料膜 解析 判断一种原料或制成的产品能否进行热修补 其要点是判断该物质加热是否可以熔融 是否具有热塑性 从结构上分析 即判断该物质是线型高分子材料还是体型高分子材料 对于a 其结构式为 答案 b 1 分类天然纤维 棉花 羊毛 蚕丝等在自然界中生成的纤维是天然纤维 人造纤维 用木材为原料 经化学加工处理后得到的纤维叫人造纤维 合成纤维 用石油 天然气 煤和农副产品作原料加工制得单体 经聚合反应制成的是合成纤维 人造纤维和合成纤维统称化学纤维 2 合成纤维的优点性能优异 来源丰富 价格便宜 用途广泛 生产不受气候等自然条件的限制 例3 下列物质中 属于人造纤维的是 a 羊毛毛线b 腈纶毛线c 光导纤维d 黏胶纤维 解析 a是天然纤维 b是合成纤维 c中光导纤维的主要成分是sio2 黏胶纤维属于人造纤维 故选d 答案 d 请将下列高分子材料合成时所用单体的结构简式填入下表 有的可能不止一种单体 解析 由单体加聚生成高聚物的特点知 单烯烃加聚时高聚物的长链中没有双键 二烯烃加聚时 长链中含有一个双键 依据这样的变化特征推知abs树脂的链节由三部分组成 即由苯乙烯 丁二烯 丙烯腈三种不同单体共聚而生 锦纶是由内酰胺单体聚合而成 耐纶是一种重要的合成纤维 用它可制取具有光泽 耐拉和耐化学腐蚀的人造丝和人造毛 下面是高聚物耐纶分子的一部分 1 合成耐纶的单体有 种 2 具有碱性的单体的结构简式为 3 合成耐纶的反应称为 反应 解析 本题考查的是有机高分子化合物知识的综合应用 1 将 conh 键断裂 复原为羧基和氨基 该高聚物应是h2n ch2 6 nh2和hooc ch2 4 cooh两种单体缩聚的产物 2 两种单体中 hooc ch2 4 cooh属于二元酸 具有酸性 而h2n ch2 6 nh2分子中含有氨基 具有碱性 3 合成耐纶所发生的反应是 nh2和 cooh之间脱去h2o分子 以 conh 键形成长链大分子的缩聚过程 答案 1 2 2 h2n ch2 6 nh2 3 缩聚 1 概述合成橡胶主要是以石油为原料 采用高分子合成技术制造出来的 一般分成两类 通用型合成橡胶和特种型合成橡胶 1 通用型合成橡胶主要有丁苯橡胶 顺丁橡胶 氯丁橡胶等 2 特种型合成橡胶是为了适应某些特殊需要而制得的 在航空 航天 造船 化工 机械等部门 对橡胶有着诸如耐高温 低温 耐油 耐真空 耐辐射等要求 2 顺丁橡胶 3 天然橡胶 例4 新型的合成弹性材料 丁苯吡橡胶 的结构简式如下 它是由三种单体 和 经过 反应而制得的 解析 首先由高分子链中的主链结构简式分析 是由不饱和的单体发生加成聚合反应而形成的产物 然后再将高分子链节即结构单元断开成三段 答案 答案 一 高分子化合物的结构与性质 二 合成纤维与人造纤维的区别人造纤维 用含纤维素的原料 如木材 草类等 经化学加工和纺织而制成的纤维 原料本身含有纤维 合成纤维 利用石油 天然气 煤和农副产品为原料制单体 再经聚合反应而制成的纤维 原料本身不含纤维 例5 现有下列高分子化合物 请从下列各项中选择出最恰当的选项 将代号填入下表 1 高分子结构示意图 2 高分子材料的主要性质特点 a 具有热塑性b 可溶于有机溶剂c 不溶于有机溶剂d 具有确定的熔点 3 主要应用 a 用于制备塑料薄膜 b 用于制备光学仪器 c 用于制胶车辆轮胎 解析 1 硫化橡胶为体型结构 聚乙烯是线型结构 无支链 有机玻璃也是线型结构 但有支链 2 线型结构的高分子具有热塑性 可溶于有机溶剂 体型结构的高分子不具有热塑性 有的有热固性 不溶于有机溶剂 高分子材料 不论线型结构 还是体型结构 都是混合物 没有固定的熔沸点 3 硫化橡胶常用于车辆轮胎 聚乙烯可制备塑料薄膜 有机玻璃可制造光学仪器 答案 1 天然橡胶能溶于汽油的根本原因是 天然橡胶加入适当的硫进行硫化后 其结构由 变成 因而硫化橡胶 选填 能 或 不能 溶于汽油 2 天然橡