高二化学苏教版选修13 高分子材料和复合材料

1什么是加成反应？什么是加成聚合反应？提示由不饱和键生成饱和键的反应由不饱和分子形成链节然后依次连接。,第三单元高分子材料和复合材料,2合金是复合材料吗？提示不是。3塑料、橡胶和纤维哪一种只能靠人工合成？提示塑料。4身边的“白色污染”主要指什么物质的污染？提示塑料。,1知道塑料的组成和分类，了解常见塑料的化学成分、性能和用途。2认识纤维的分类，了解常见纤维的性质和用途。3认识橡胶的分类，理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4认识功能高分子材料，特别是复合材料对社会发展的重要意义。,1.塑料(1)成分：和添加剂。(2)特点：密度、强度、化学性能、绝缘性、耐摩擦等。(3)制备：塑料是聚合物，由小分子通过聚合反应制成。如聚乙烯是乙烯经过制得的，酚醛树脂是苯酚和甲醛经过制得的。,笃学一高分子材料,合成树脂,小,高,稳定,好,加聚反应,缩聚反应,(4)结构特点及性能,(5)常见塑料及应用聚氯乙烯用来包装食品；聚乙烯可制成食品保鲜袋或保鲜膜；聚四氟乙烯被誉为“塑料王”。它不会被酸、碱、王水及各种有机溶剂所腐蚀。ABS塑料是由、丙烯腈共聚而成。其结构简式为：,不能,丁二烯,苯乙烯,(1)天然纤维分类a动物纤维：主要成分为，如蚕丝、羊毛等。b植物纤维：主要成分为，如棉花、麻等。主要性能天然纤维的分子长链结合成纤维束，可形成绳索状结构，有一定的长度和强度。吸水性好，易干，不起静电，但不耐磨。吸水性好，不起静电，不起球。的弹性强，隔热性好，但水洗后易收缩，易起球。,蛋白质,纤维素,棉纤维,蚕丝,羊毛,2纤维,(2)化学纤维人造纤维：主要成分为，如人造棉、玻璃纸等。合成纤维：主要成分为合成高分子化合物，有聚酰胺、聚酯、聚烯烃等。合成纤维是，分子间有较大的作用力。有很高的强度、较好的弹性、耐磨、耐腐蚀，但不易染色，吸湿性、透气性差。,纤维素,线型高分子,聚酰胺,3橡胶(1)分类：天然橡胶名称：，化学式：。合成橡胶a通用橡胶：如、氯丁橡胶等。b特种橡胶：如、氟橡胶等。,聚异戊二烯,丁苯橡胶,顺丁橡胶,硅橡胶,(2)结构特点，橡胶一般为结构，可塑性好，但差，为改善其性能，可采用的方法，使橡胶成体型结构，以增强橡胶的强度、韧性、弹性和化学稳定性。,线型,强度和,韧性,硫化,1.高吸水性材料：如高吸水性树脂是用、等天然高分子与丙烯酸等物质聚合得到。可制作纸尿布、保水剂、脱水剂等。2导电性材料：如、导电橡胶等。3生物活性材料：如可做成人造器官。,淀粉,纤维素,导电薄膜,医用高分子材料,1.复合材料的概念复合材料是指。如钢筋混凝土、石棉瓦、玻璃钢等。2复合材料的组成复合材料通常由和组成。如钢筋混凝土中基体材料为混凝土、增强材料为钢筋；石棉瓦中基体材料为水泥、增强材料为石棉。,由两种或两种以上性质不同的材料组合而成,的材料,基体材料,增强材料,【慎思1】从塑料结构上来分析，塑料能导电吗？为什么？提示不能。塑料中的原子是以共价键结合的，没有自由电子和能够自由移动的离子。因此在一般情况下塑料不易导电，是良好的电绝缘材料。【慎思2】天然纤维包括棉花、羊毛、蚕丝和麻、如何鉴别一件“羊毛衫”是“羊毛”做的？提示羊毛、蚕丝属于蛋白质，可取少许灼烧，若有烧焦羽毛味且变为细灰，则真是羊毛做的衣衫。,【慎思3】橡胶为什么要硫化？提示由于线型的天然橡胶物理和机械性能较差，易发生形变，且形变后不能复原。为了改进这种缺陷，将橡胶硫化，使线型分子转变为体型分子。【慎思4】复合材料有哪些优点？提示复合材料既保持了原有材料的特点，又使各组分之间协同作用，形成了优于原材料的特性。,1塑料的分类,2.常见塑料的化学成分、性能和用途,【例1】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。下列关于聚四氟乙烯的说法中正确的是()。A聚四氟乙烯分子中含有双键B聚四氟乙烯的单体是不饱和烃C聚四氟乙烯中氟的质量分数是76%D聚四氟乙烯的化学活泼性较大,答案C,(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对应元素的质量分数相同；(2)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，若高聚物中不存在碳碳不饱和键，则其性质一般较稳定。,【体验1】滑雪板和冲浪板经常用聚四氟乙烯做贴面，因为()。A聚四氟乙烯耐高温又耐低温B聚四氟乙烯硬度大C聚四氟乙烯能够耐酸碱腐蚀D聚四氟乙烯的摩擦系数很小，极其光滑解析滑雪板和冲浪板在运动时都应减小摩擦力，以提高其运动的速度，所以聚四氟乙烯做滑雪板和冲浪板的贴面是因为它的摩擦系数小。答案D,1分类纤维是一种分子长度比直径大很多倍并且有柔软性的高分子材料。纤维都有一定的强度、弹性和吸湿性能，但不溶于水。纤维可分为两大类：一类是天然纤维，如棉花、羊毛、蚕丝、麻等；另一类是化学纤维。化学纤维是以天然高分子化合物或人工合成的高分子化合物为原料，经过制备纺丝原液、纺丝和后处理等工序制得的具有组织性能的纤维，如涤纶、尼龙、维纶、腈纶等。根据原料的不同，化学纤维又分为人造纤维和合成纤维两大类。,2常见的天然纤维、化学纤维的化学组成和主要性能,【例2】下列说法正确的是()。A利用石油作原料制得的纤维是人造纤维B天然纤维是不能再被加工处理的C合成纤维、人造纤维和天然纤维统称化学纤维D煤和农副产品也可经过处理制得合成纤维解析利用煤、石油和农副产品经过处理可以制得合成纤维，天然纤维经过一定的人工处理可得到人造纤维，人造纤维和合成纤维统称为化学纤维。答案D,【体验2】关于纺织纤维的特点，下列说法不正确的是()。A棉织物可以迅速吸收水分而且快速干燥，产生凉爽感，穿着舒适；具有良好的水洗性，不起静电B毛织物具有独特的保暖性能，不容易被虫蛀，缺点就是水洗后易收缩C棉织物和丝织物都有不起静电的特点D合成纤维的吸水性比天然纤维的吸水性差，但合成纤维织物穿着的耐久性比天然纤维织物和人造纤维织物强,解析羊毛和蚕丝都是蛋白质纤维，容易被虫蛀，所以毛织物容易被虫蛀，B是不正确的。答案B,根据来源不同，橡胶可分为天然橡胶和合成橡胶1天然橡胶(1)它可看作是由2甲基1,3丁二烯(异戊二烯)的加聚产物。(2)橡胶硫化：将橡胶分子与硫作用，使线型橡胶分子通过硫桥交联起来，形成体型结构，使橡胶具有较高的强度、韧性、良好的弹性和化学稳定性等。,2合成橡胶(1)合成橡胶的原料：以石油、天然气中的二烯烃和烯烃为原料。(2)合成橡胶的性能：具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或耐低温等性能。,【例3】橡胶属于重要的工业原料。它是一种有机高分子化合物，具有良好的弹性，但强度较差。为了增加某些橡胶制品的强度，加工时往往需进行硫化处理。即将橡胶原料与硫黄在一定条件下反应。橡胶制品硫化程度越高，强度越大，弹性越差。下列橡胶制品中，加工时硫化程度最高的是()。A橡皮筋B汽车外胎C普通气球D医用乳胶手套,解析橡皮筋和普通气球的弹性好，所以硫化程度小，汽车外胎与医用乳胶手套相比，前者要承受更大的压力，所以制汽车外胎的橡胶硫化程度最高。答案B,线型橡胶硫化后变为体型，并具有较强的强度、韧性、良好弹性和化学稳定性。,【体验3】下列物质中可加热熔化的是()。A聚乙烯B有机玻璃C酚醛树脂塑料D硫化橡胶解析聚乙烯和有机玻璃是线型结构高分子材料，有热塑性；酚醛树脂和硫化橡胶是体型网状结构高分子，具有热固性。答案AB,1合成：高分子化合物大部分是由小分子物质通过聚合反应制得的。包括加聚反应和缩聚反应。2加聚反应的表述方式(以聚乙烯为例)结构简式：链节：结构单元CH2CH2叫链节。聚合度(n)：每个高分子里链节的重复次数。单体：能合成高分子化合物的小分子物质。聚乙烯的单体为CH2=CH2。,3聚氯乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等塑料也是经加聚反应而得。有关化学反应方程式为,(“塑料王”，耐热、耐寒，耐化学腐蚀、耐溶性好、电绝缘性好),4缩聚反应缩聚反应是指单体之间相互作用生成高分子，同时还生成小分子(如水、氨、卤化氢等)的聚合反应。例如：,5有机高分子化合物的基本性质(1)溶解性线型结构：能溶解在适当的溶剂里(如有机玻璃)体型结构：不容易溶解，只是胀大(如橡胶)(2)热塑性和热固性线型结构：热塑性(如聚乙烯塑料)体型结构：热固性(如酚醛树脂)(3)强度大(高分子材料的强度一般都比较大)(4)电绝缘性好(通常是很好的电绝缘材料),【例4】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聚丙烯塑料袋D聚乙烯塑料膜,解析线型结构的高分子具有热塑性，即加热时可以变软熔为黏稠状、流动的液体，该液体冷却后又变为固体，该固体再被加热后又熔为黏稠、流动的液体。所以线型结构的高分子材料具有良好的可塑性，能制成薄膜、拉成丝或压制成各种形状。所以可用热修补法来修补破损的线型高分子材料。常见的线型高分子材料有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。而体型高分子材料一经加工成型就不会受热熔化，因而具有热固性，如酚醛塑料(俗称电木)，所以选项为B。答案B,线型结构的高分子，可以不带支链，也可以带支链。当多条高分子链缠绕在一起时，它们之间以分子间作用力紧密结合，使高分子材料的强度大大增强，所以线型高分子具有热塑性。而体型结构的高分子是高分子链上有能起反应的原子或原子团，当这些原子团发生反应时，高分子链之间将形成化学链，产生一定的交联形成网状结构，所以体型高分子具有热固性。,【体验4】下列说法正确的是()。A线型结构的高分子化合物具有热固性，体型结