2014-2015學(xué)年高二化學(xué)蘇教版選修3-3 高分子材料和復(fù)合材料ppt課件.ppt

1 什么是加成反應(yīng) 什么是加成聚合反應(yīng) 提示由不飽和鍵生成飽和鍵的反應(yīng)由不飽和分子形成鏈節(jié)然后依次連接 第三單元高分子材料和復(fù)合材料 2 合金是復(fù)合材料嗎 提示不是 3 塑料 橡膠和纖維哪一種只能靠人工合成 提示塑料 4 身邊的 白色污染 主要指什么物質(zhì)的污染 提示塑料 1 知道塑料的組成和分類 了解常見塑料的化學(xué)成分 性能和用途 2 認(rèn)識纖維的分類 了解常見纖維的性質(zhì)和用途 3 認(rèn)識橡膠的分類 理解橡膠材料的發(fā)展過程以及人們對有機(jī)高分子材料的改造和優(yōu)化4 認(rèn)識功能高分子材料 特別是復(fù)合材料對社會發(fā)展的重要意義 1 塑料 1 成分 和添加劑 2 特點 密度 強(qiáng)度 化學(xué)性能 絕緣性 耐摩擦等 3 制備 塑料是聚合物 由小分子通過聚合反應(yīng)制成 如聚乙烯是乙烯經(jīng)過制得的 酚醛樹脂是苯酚和甲醛經(jīng)過制得的 篤學(xué)一高分子材料 合成樹脂 小 高 穩(wěn)定 好 加聚反應(yīng) 縮聚反應(yīng) 4 結(jié)構(gòu)特點及性能 5 常見塑料及應(yīng)用 聚氯乙烯用來包裝食品 聚乙烯可制成食品保鮮袋或保鮮膜 聚四氟乙烯被譽(yù)為 塑料王 它不會被酸 堿 王水及各種有機(jī)溶劑所腐蝕 ABS塑料是由 丙烯腈共聚而成 其結(jié)構(gòu)簡式為 不能 丁二烯 苯乙烯 1 天然纖維 分類a 動物纖維 主要成分為 如蠶絲 羊毛等 b 植物纖維 主要成分為 如棉花 麻等 主要性能天然纖維的分子長鏈結(jié)合成纖維束 可形成繩索狀結(jié)構(gòu) 有一定的長度和強(qiáng)度 吸水性好 易干 不起靜電 但不耐磨 吸水性好 不起靜電 不起球 的彈性強(qiáng) 隔熱性好 但水洗后易收縮 易起球 蛋白質(zhì) 纖維素 棉纖維 蠶絲 羊毛 2 纖維 2 化學(xué)纖維 人造纖維 主要成分為 如人造棉 玻璃紙等 合成纖維 主要成分為合成高分子化合物 有聚酰胺 聚酯 聚烯烴等 合成纖維是 分子間有較大的作用力 有很高的強(qiáng)度 較好的彈性 耐磨 耐腐蝕 但不易染色 吸濕性 透氣性差 纖維素 線型高分子 聚酰胺 3 橡膠 1 分類 天然橡膠名稱 化學(xué)式 合成橡膠a 通用橡膠 如 氯丁橡膠等 b 特種橡膠 如 氟橡膠等 聚異戊二烯 丁苯橡膠 順丁橡膠 硅橡膠 2 結(jié)構(gòu)特點 橡膠一般為結(jié)構(gòu) 可塑性好 但差 為改善其性能 可采用的方法 使橡膠成體型結(jié)構(gòu) 以增強(qiáng)橡膠的強(qiáng)度 韌性 彈性和化學(xué)穩(wěn)定性 線型 強(qiáng)度和 韌性 硫化 1 高吸水性材料 如高吸水性樹脂是用 等天然高分子與丙烯酸等物質(zhì)聚合得到 可制作紙尿布 保水劑 脫水劑等 2 導(dǎo)電性材料 如 導(dǎo)電橡膠等 3 生物活性材料 如可做成人造器官 篤學(xué)二功能高分子材料 淀粉 纖維素 導(dǎo)電薄膜 醫(yī)用高分子材料 1 復(fù)合材料的概念復(fù)合材料是指 如鋼筋混凝土 石棉瓦 玻璃鋼等 2 復(fù)合材料的組成復(fù)合材料通常由和組成 如鋼筋混凝土中基體材料為混凝土 增強(qiáng)材料為鋼筋 石棉瓦中基體材料為水泥 增強(qiáng)材料為石棉 篤學(xué)三復(fù)合材料 由兩種或兩種以上性質(zhì)不同的材料組合而成 的材料 基體材料 增強(qiáng)材料 慎思1 從塑料結(jié)構(gòu)上來分析 塑料能導(dǎo)電嗎 為什么 提示不能 塑料中的原子是以共價鍵結(jié)合的 沒有自由電子和能夠自由移動的離子 因此在一般情況下塑料不易導(dǎo)電 是良好的電絕緣材料 慎思2 天然纖維包括棉花 羊毛 蠶絲和麻 如何鑒別一件 羊毛衫 是 羊毛 做的 提示羊毛 蠶絲屬于蛋白質(zhì) 可取少許灼燒 若有燒焦羽毛味且變?yōu)榧?xì)灰 則真是羊毛做的衣衫 慎思3 橡膠為什么要硫化 提示由于線型的天然橡膠物理和機(jī)械性能較差 易發(fā)生形變 且形變后不能復(fù)原 為了改進(jìn)這種缺陷 將橡膠硫化 使線型分子轉(zhuǎn)變?yōu)轶w型分子 慎思4 復(fù)合材料有哪些優(yōu)點 提示復(fù)合材料既保持了原有材料的特點 又使各組分之間協(xié)同作用 形成了優(yōu)于原材料的特性 1 塑料的分類 要點一 塑料 2 常見塑料的化學(xué)成分 性能和用途 例1 不粘鍋的內(nèi)壁有一薄層聚四氟乙烯涂層 用不粘鍋燒制飯菜時不易粘鍋 燒焦 下列關(guān)于聚四氟乙烯的說法中正確的是 A 聚四氟乙烯分子中含有雙鍵B 聚四氟乙烯的單體是不飽和烴C 聚四氟乙烯中氟的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是76 D 聚四氟乙烯的化學(xué)活潑性較大 答案C 1 由單一單體加聚生成的高聚物中元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與單體中對應(yīng)元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同 2 加聚反應(yīng)的單體往往因具有碳碳不飽和鍵而性質(zhì)非常活潑 若高聚物中不存在碳碳不飽和鍵 則其性質(zhì)一般較穩(wěn)定 體驗1 滑雪板和沖浪板經(jīng)常用聚四氟乙烯做貼面 因為 A 聚四氟乙烯耐高溫又耐低溫B 聚四氟乙烯硬度大C 聚四氟乙烯能夠耐酸堿腐蝕D 聚四氟乙烯的摩擦系數(shù)很小 極其光滑解析滑雪板和沖浪板在運動時都應(yīng)減小摩擦力 以提高其運動的速度 所以聚四氟乙烯做滑雪板和沖浪板的貼面是因為它的摩擦系數(shù)小 答案D 1 分類纖維是一種分子長度比直徑大很多倍并且有柔軟性的高分子材料 纖維都有一定的強(qiáng)度 彈性和吸濕性能 但不溶于水 纖維可分為兩大類 一類是天然纖維 如棉花 羊毛 蠶絲 麻等 另一類是化學(xué)纖維 化學(xué)纖維是以天然高分子化合物或人工合成的高分子化合物為原料 經(jīng)過制備紡絲原液 紡絲和后處理等工序制得的具有組織性能的纖維 如滌綸 尼龍 維綸 腈綸等 根據(jù)原料的不同 化學(xué)纖維又分為人造纖維和合成纖維兩大類 要點二 纖維 2 常見的天然纖維 化學(xué)纖維的化學(xué)組成和主要性能 例2 下列說法正確的是 A 利用石油作原料制得的纖維是人造纖維B 天然纖維是不能再被加工處理的C 合成纖維 人造纖維和天然纖維統(tǒng)稱化學(xué)纖維D 煤和農(nóng)副產(chǎn)品也可經(jīng)過處理制得合成纖維解析利用煤 石油和農(nóng)副產(chǎn)品經(jīng)過處理可以制得合成纖維 天然纖維經(jīng)過一定的人工處理可得到人造纖維 人造纖維和合成纖維統(tǒng)稱為化學(xué)纖維 答案D 體驗2 關(guān)于紡織纖維的特點 下列說法不正確的是 A 棉織物可以迅速吸收水分而且快速干燥 產(chǎn)生涼爽感 穿著舒適 具有良好的水洗性 不起靜電B 毛織物具有獨特的保暖性能 不容易被蟲蛀 缺點就是水洗后易收縮C 棉織物和絲織物都有不起靜電的特點D 合成纖維的吸水性比天然纖維的吸水性差 但合成纖維織物穿著的耐久性比天然纖維織物和人造纖維織物強(qiáng) 解析羊毛和蠶絲都是蛋白質(zhì)纖維 容易被蟲蛀 所以毛織物容易被蟲蛀 B是不正確的 答案B 根據(jù)來源不同 橡膠可分為天然橡膠和合成橡膠1 天然橡膠 1 它可看作是由2 甲基 1 3 丁二烯 異戊二烯 的加聚產(chǎn)物 2 橡膠硫化 將橡膠分子與硫作用 使線型橡膠分子通過硫橋交聯(lián)起來 形成體型結(jié)構(gòu) 使橡膠具有較高的強(qiáng)度 韌性 良好的彈性和化學(xué)穩(wěn)定性等 要點三 橡膠 2 合成橡膠 1 合成橡膠的原料 以石油 天然氣中的二烯烴和烯烴為原料 2 合成橡膠的性能 具有高彈性 絕緣性 氣密性 耐油 耐高溫或耐低溫等性能 例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 為了增加某些橡膠制品的強(qiáng)度 加工時往往需進(jìn)行硫化處理 即將橡膠原料與硫黃在一定條件下反應(yīng) 橡膠制品硫化程度越高 強(qiáng)度越大 彈性越差 下列橡膠制品中 加工時硫化程度最高的是 A 橡皮筋B 汽車外胎C 普通氣球D 醫(yī)用乳膠手套 解析橡皮筋和普通氣球的彈性好 所以硫化程度小 汽車外胎與醫(yī)用乳膠手套相比 前者要承受更大的壓力 所以制汽車外胎的橡膠硫化程度最高 答案B 線型橡膠硫化后變?yōu)轶w型 并具有較強(qiáng)的強(qiáng)度 韌性 良好彈性和化學(xué)穩(wěn)定性 體驗3 下列物質(zhì)中可加熱熔化的是 A 聚乙烯B 有機(jī)玻璃C 酚醛樹脂塑料D 硫化橡膠解析聚乙烯和有機(jī)玻璃是線型結(jié)構(gòu)高分子材料 有熱塑性 酚醛樹脂和硫化橡膠是體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)高分子 具有熱固性 答案AB 1 合成 高分子化合物大部分是由小分子物質(zhì)通過聚合反應(yīng)制得的 包括加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng) 2 加聚反應(yīng)的表述方式 以聚乙烯為例 結(jié)構(gòu)簡式 鏈節(jié) 結(jié)構(gòu)單元 CH2 CH2 叫鏈節(jié) 聚合度 n 每個高分子里鏈節(jié)的重復(fù)次數(shù) 單體 能合成高分子化合物的小分子物質(zhì) 聚乙烯的單體為CH2 CH2 要點四 有機(jī)高分子化合物 3 聚氯乙烯 聚丙烯 聚四氟乙烯等塑料也是經(jīng)加聚反應(yīng)而得 有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式為 塑料王 耐熱 耐寒 耐化學(xué)腐蝕 耐溶性好 電絕緣性好 4 縮聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)是指單體之間相互作用生成高分子 同時還生成小分子 如水 氨 鹵化氫等 的聚合反應(yīng) 例如 5 有機(jī)高分子化合物的基本性質(zhì) 1 溶解性線型結(jié)構(gòu) 能溶解在適當(dāng)?shù)娜軇├?如有機(jī)玻璃 體型結(jié)構(gòu) 不容易溶解 只是脹大 如橡膠 2 熱塑性和熱固性線型結(jié)構(gòu) 熱塑性 如聚乙烯塑料 體型結(jié)構(gòu) 熱固性 如酚醛樹脂 3 強(qiáng)度大 高分子材料的強(qiáng)度一般都比較大 4 電絕緣性好 通常是很好的電絕緣材料 例4 下列原料或制成的產(chǎn)品中 若出現(xiàn)破損不可以進(jìn)行熱修補(bǔ)的是 A 聚氯乙烯涼鞋B 電木插座C 聚丙烯塑料袋D 聚乙烯塑料膜 解析線型結(jié)構(gòu)的高分子具有熱塑性 即加熱時可以變軟熔為黏稠狀 流動的液體 該液體冷卻后又變?yōu)楣腆w 該固體再被加熱后又熔為黏稠 流動的液體 所以線型結(jié)構(gòu)的高分子材料具有良好的可塑性 能制成薄膜 拉成絲或壓制成各種形狀 所以可用熱修補(bǔ)法來修補(bǔ)破損的線型高分子材料 常見的線型高分子材料有聚乙烯 聚丙烯 聚苯乙烯等 而體型高分子材料一經(jīng)加工成型就不會受熱熔化 因而具有熱固性 如酚醛塑料 俗稱電木 所以選項為B 答案B 線型結(jié)構(gòu)的高分子 可以不帶支鏈 也可以帶支鏈 當(dāng)多條高分子鏈纏繞在一起時 它們之間以分子間作用力緊密結(jié)合 使高分子材料的強(qiáng)度大大增強(qiáng) 所以線型高分子具有熱塑性 而體型結(jié)構(gòu)的高分子是高分子鏈上有能起反應(yīng)的原子或原子團(tuán) 當(dāng)這些原子團(tuán)發(fā)生反應(yīng)時 高分子鏈之間將形成化學(xué)鏈 產(chǎn)生一定的交聯(lián)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 所以體型高分子具有熱固性 體驗4 下列說法正確的是 A 線型結(jié)構(gòu)的高分子化合物具有熱固性 體型結(jié)