2018届山东省莒县实验中学高三化学一轮复习---合成材料 教学课件 (共41张PPT)

1、合成材料合成材料 一一合成材料概况合成材料概况 二二有机高分子材料简介有机高分子材料简介 一合成材料概况一合成材料概况 材料材料 无机无机 材料材料 有机有机 高分高分 子材子材 料料 非金属材料非金属材料 金属材料金属材料 天然高分子天然高分子 材料材料 合成高合成高 分子材分子材 料料 淀粉淀粉 纤维素纤维素 蛋白质蛋白质 天然橡胶天然橡胶 塑料塑料 合成橡胶合成橡胶 合成纤维合成纤维 合成粘合剂合成粘合剂 合成涂料合成涂料 新型合成高分子新型合成高分子 材料材料 功能高分子功能高分子 材料材料 复合高分子复合高分子 材料材料 天然橡胶：天然橡胶： 人工合成橡胶人工合成橡胶 有机玻璃有机玻

2、璃 聚氯乙烯聚氯乙烯 聚乙烯聚乙烯 玻璃钢玻璃钢 酚醛树脂酚醛树脂 聚丙烯聚丙烯 硅橡胶硅橡胶 聚四氟乙烯聚四氟乙烯 二有机高分子材料简介二有机高分子材料简介 n1 1有机高分子化合物概况有机高分子化合物概况 （1 1）小分子小分子：相对分子质量通常不上千，通常称：相对分子质量通常不上千，通常称 为低分子化合物，简称小分子；为低分子化合物，简称小分子；如：如： 烃、醇、醛、羧酸、酯、葡萄糖、蔗糖等烃、醇、醛、羧酸、酯、葡萄糖、蔗糖等 （2 2）高分子高分子：相对分子质量达几万甚至几千万，：相对分子质量达几万甚至几千万， 通常称为高分子化合物，简称高分子，有时，通常称为高分子化合物，简称高分子，

3、有时， 又称高聚物；又称高聚物；如：如： 淀粉、纤维素、蛋白质、聚乙烯、聚氯乙烯、淀粉、纤维素、蛋白质、聚乙烯、聚氯乙烯、 酚醛树脂等酚醛树脂等 2 2高分子化合物的结构特点高分子化合物的结构特点 （1 1）高分子化合物通常结构并不复杂，往往由简单）高分子化合物通常结构并不复杂，往往由简单 的的结构单元重复连接结构单元重复连接而成；而成； 如聚乙烯中：如聚乙烯中： （A A）CHCH2 2CHCH2 2叫聚乙烯的叫聚乙烯的结构单元结构单元（或（或链节链节）；）； （B B）n n表示每个高分子化合物中表示每个高分子化合物中链节链节的重复次数，叫的重复次数，叫 聚合度聚合度；n n越大，相对分子

4、质量越大；越大，相对分子质量越大； （C C）合成小分子的物质叫）合成小分子的物质叫单体单体。如乙烯是聚乙烯的。如乙烯是聚乙烯的 单体。单体。 CH2 CH2 n 观察观察思考思考有机高分子化合物的基本性质有机高分子化合物的基本性质 线型高分子线型高分子体型高分子体型高分子 结构结构链状结构链状结构网状结构网状结构 性质性质 溶解性溶解性溶解溶解 不溶解，只发不溶解，只发 生溶胀。生溶胀。 受热时受热时 的变化的变化 加热软化熔解，加热软化熔解， 具有可塑性。具有可塑性。 受热不熔化，受热不熔化， 具有热固性。具有热固性。 （2）根据结构中链节连接方式分类，）根据结构中链节连接方式分类， 可以

5、有可以有线型结构线型结构和和体型结构体型结构， 线性线性 结构又可分为结构又可分为带支链带支链和和不带支链不带支链的的 结构。结构。 A聚乙烯、聚氯乙烯中以聚乙烯、聚氯乙烯中以CC键键连接成连接成长链长链； B淀粉、纤维素中以淀粉、纤维素中以CC键键和和CO键键连接成连接成长长 链链；（这些长链结构；（这些长链结构相互缠绕相互缠绕使分子间接触的地使分子间接触的地 方增多，分子间的作用就大大增加）方增多，分子间的作用就大大增加） C硫化橡胶中，长链与长链之间又形成键，产硫化橡胶中，长链与长链之间又形成键，产 生生网状结构网状结构而交联在一起。而交联在一起。 橡胶硫化后，其柔韧性和弹性都会增大。橡

6、胶硫化后，其柔韧性和弹性都会增大。 3 3 （1）溶解性溶解性 线型结构高分子（如线型结构高分子（如有机玻璃有机玻璃）能溶解）能溶解 在适当的有机溶剂里，但溶解速率比小分子在适当的有机溶剂里，但溶解速率比小分子 缓慢；而体型结构高分子（如缓慢；而体型结构高分子（如橡胶橡胶）则不易）则不易 溶解，只有一定程度的胀大。溶解，只有一定程度的胀大。 （2）热塑性热塑性和和热固性热固性 加热到一定温度范围，开始加热到一定温度范围，开始软化软化，然后再，然后再 开始开始熔化熔化成可以流动的液体；冷却后，又成成可以流动的液体；冷却后，又成 为固体为固体热塑性热塑性（如（如聚乙烯聚乙烯）。加工成型）。加工成型

7、 后受热不再熔化，就叫后受热不再熔化，就叫热固性热固性（如（如电木电木）。）。 （3）强度强度 高分子材料强度一般比较大。如把高分子材料强度一般比较大。如把10kg 高分子材料与金属材料各制成高分子材料与金属材料各制成100m长的绳子，长的绳子， 可吊起物体的重量如下表：可吊起物体的重量如下表： 材料品材料品 种种 高分子材料高分子材料金属材料金属材料 锦纶绳锦纶绳涤纶绳涤纶绳 金属钛金属钛 绳绳 碳钢绳碳钢绳 重物质重物质 量量kg 15500 1200077006500 （4）电绝缘性电绝缘性 通常高分子材料的电绝缘性良好，通常高分子材料的电绝缘性良好， 广泛用于电器工业是上。广泛用于电器

8、工业是上。 （为什么？）（为什么？） （5）特性：特性： 有些高分子材料具有有些高分子材料具有耐化学腐蚀、耐化学腐蚀、 耐热、耐磨、耐油、不透水耐热、耐磨、耐油、不透水等特性，等特性， 用于某些特殊需要的领域；但也有些用于某些特殊需要的领域；但也有些 高分子材料具有高分子材料具有易老化、不耐高温、易老化、不耐高温、 易燃烧、废弃后不易分解易燃烧、废弃后不易分解等缺点。等缺点。 （一）（一）合成材料概况合成材料概况 （二）（二）三大合成材料三大合成材料 1塑料塑料 2合成纤维合成纤维 3合成橡胶合成橡胶 （三）（三）白色污染白色污染 （一）合成材料概况（一）合成材料概况 随着人类不断的文明和进步

9、，人对天随着人类不断的文明和进步，人对天 然材料的利用已不能满足很多方面的需要，然材料的利用已不能满足很多方面的需要， 于是就发生了一场材料的革命人工合于是就发生了一场材料的革命人工合 成材料；成材料； 合成材料的原料丰富、制造加工简单，合成材料的原料丰富、制造加工简单， 性能千变万化；性能千变万化； 塑料、合成纤维、合成橡胶称为三大塑料、合成纤维、合成橡胶称为三大 合成材料；合成材料； 粘合剂、涂料也属于合成材料。粘合剂、涂料也属于合成材料。 1塑料 塑料的主要成分是合成树脂，其中还塑料的主要成分是合成树脂，其中还 添加了某些特定用途的添加剂（如提高塑添加了某些特定用途的添加剂（如提高塑 性

10、的增塑剂、防止老化的防老化剂）；有性的增塑剂、防止老化的防老化剂）；有 些些热塑性塑料热塑性塑料，可以反复加工，多次使用；，可以反复加工，多次使用； 有些有些热固性塑料热固性塑料，一旦加工成型就不会受，一旦加工成型就不会受 热熔化。有些塑料具有特殊用途如热熔化。有些塑料具有特殊用途如工程塑工程塑 料料、增强塑料增强塑料、改进塑料改进塑料等。等。 常见的塑料有聚乙烯、聚氯乙烯、聚常见的塑料有聚乙烯、聚氯乙烯、聚 丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯（有丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯（有 机玻璃）、酚醛树脂（电木）、聚四氟乙机玻璃）、酚醛树脂（电木）、聚四氟乙 烯等。烯等。 低密度聚乙烯包装膜低密度

11、聚乙烯包装膜 聚四氟乙烯 酚醛树脂 聚丙烯 加聚反应加聚反应 CH2=CH2 + CH2=CH2 + CH2=CH2 + 由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对 分子质量大的高分子的反应叫分子质量大的高分子的反应叫聚合反应聚合反应 在聚合反应中，由不饱和的相对分子质量小的化在聚合反应中，由不饱和的相对分子质量小的化 合物分子结合成相对分子质量大的化合物的分子，这合物分子结合成相对分子质量大的化合物的分子，这 样的聚合反应同时也是加成反应，因此这种聚合反应样的聚合反应同时也是加成反应，因此这种聚合反应 又叫做加成聚合反应，简称又叫做加成聚合反应，简称

12、加聚反应加聚反应 - CH2 CH2 - + - CH2 CH2 - + - CH2 CH2 - + CH2 CH2 nCH2=CH2 CH2 CH2 催化剂催化剂 n 聚乙烯聚乙烯 CH2 CH2 CH2 CH2 H H H C=C H BrBr2 2 CHCH2 2 CH CH2 2 Br BrBr Br 氧化反应氧化反应 酸性高锰酸钾酸性高锰酸钾 3 O3 O2 2 溶液溶液 褪色褪色 2 CO2 CO2 2 + 2H + 2H2 2O O H H2 2 HXHX H H2 2O O CHCH3 3 CH CH3 3 CHCH3 3 CH CH2 2X X CHCH3 3 CH CH2

13、2OHOH 催化剂，加热催化剂，加热 催化剂催化剂 催化剂、加热、加压催化剂、加热、加压 加成反应加成反应 加聚反应加聚反应 点燃点燃 CHCH2 2 CH CH2 2 n n 催化剂、加热、加压催化剂、加热、加压 白色污染白色污染 1由于合成材料的广泛应用和发展，一些塑料由于合成材料的广泛应用和发展，一些塑料 制品带来的制品带来的环境污染环境污染就就“白色污染白色污染”。 2白色污染的危害白色污染的危害 3白色污染的治理白色污染的治理 A废弃塑料的废弃塑料的再利用再利用（如（如直接作为材料直接作为材料、 制作单体和燃料油制作单体和燃料油、制作气体制作气体等）；等）； B制造制造易降解材料易降

14、解材料。 2 2合成橡胶合成橡胶 橡胶橡胶 天然橡胶天然橡胶 合成橡胶合成橡胶 通用橡胶通用橡胶特种橡胶特种橡胶 丁苯橡胶丁苯橡胶 顺丁橡胶顺丁橡胶 氯丁橡胶氯丁橡胶 聚硫橡胶聚硫橡胶 硅橡胶硅橡胶 丁苯橡胶丁苯橡胶 氯丁橡胶氯丁橡胶 硅橡胶硅橡胶 3 3合成纤维合成纤维 纤维纤维 天然纤维天然纤维 化学纤维化学纤维 棉花棉花 羊毛羊毛 木材木材 草类草类 合成纤维合成纤维：用石油、天然气等为原：用石油、天然气等为原 料制成的单体，再经聚合制成的纤料制成的单体，再经聚合制成的纤 维（如：维（如：“六大纶六大纶”、碳纤维、光、碳纤维、光 导纤维等）导纤维等） 人造纤维人造纤维：用木材、草类的纤维

15、经：用木材、草类的纤维经 化学加工制成。如粘胶纤维等化学加工制成。如粘胶纤维等 一、功能高分子材料一、功能高分子材料 1功能高分子材料：功能高分子材料：指既有传统高分子材料指既有传统高分子材料 的机械性能，以有某些特殊功能的高分子材的机械性能，以有某些特殊功能的高分子材 料。料。 2功能高分子材料的种类功能高分子材料的种类 （1）高分子分离膜：）高分子分离膜：这是具有特殊分离功能这是具有特殊分离功能 的高分子材料制成的薄膜，它的特点是能让的高分子材料制成的薄膜，它的特点是能让 某些物质有选择地通过，而把另外一些物质某些物质有选择地通过，而把另外一些物质 分离掉。分离掉。 新型有机高分子材料新型

16、有机高分子材料 高分子分离膜 （2）医用医用高分子材料，具有优异的生物相容高分子材料，具有优异的生物相容 性，较少受到排斥，可以满足人工器官对性，较少受到排斥，可以满足人工器官对 材料的苛刻要求，如：人工心脏、人工关材料的苛刻要求，如：人工心脏、人工关 节、人造鼻等，下面的图中给出了一些有节、人造鼻等，下面的图中给出了一些有 关人工器官的图片。关人工器官的图片。 人造心脏人造心脏 人工肾脏人工肾脏 医用高分子 材料 人工心脏瓣膜人工心脏瓣膜 人造关节人造关节 人工膝关节人工膝关节 二、复合材二、复合材 料料 1复合材料：复合材料：指两种或两种以上材料组合指两种或两种以上材料组合 成的一种新型材料。其中一种做为基体，另成的一种新型材料。其中一种做为基体，另 外材料做为增强剂。外材料做为增强剂。 2复合材料的性能：复合材料的性能：具有强度高、质量轻、具有强度高、质量轻、 耐高温、耐腐蚀等优异性能，在综合性能上耐高温、耐腐蚀等优异性能，在综合性能上 超过了单一材料。超过了单一材料。 复合材料玻璃钢 三、有机高分子