化學選修5第五章第二節(jié) 合成纖維素合成橡膠

1、第五章第五章 進入合成有機高分子化合物的時代進入合成有機高分子化合物的時代第二節(jié)第二節(jié) 應用廣泛的高分子材料應用廣泛的高分子材料第第2 2課時課時選修選修5 5 有機化學基礎有機化學基礎2021-10-282【知識與【知識與技能】技能】 1.1.通過通過“三大合成材料三大合成材料”的實例，說明合成纖維、合成橡膠的實例，說明合成纖維、合成橡膠的結構、性能和用途。的結構、性能和用途。 2.2.高分子結高分子結構對性能的影響。構對性能的影響。【過程與方法】【過程與方法】 1. 1. 聯(lián)系生活實際，從身邊常見的物質入手，了解高分子合成聯(lián)系生活實際，從身邊常見的物質入手，了解高分子合成材料的分類及主要用

2、途材料的分類及主要用途。 2. 2.了解了解“三大合成材料三大合成材料”典型代表物的有關聚合反應，聚合物典型代表物的有關聚合反應，聚合物的結構、性能特點。的結構、性能特點?！厩楦小B(tài)度與價值觀】【情感、態(tài)度與價值觀】 通過活動課研究、學習治理通過活動課研究、學習治理“白色污白色污染染”的途徑和方法，關注和愛護自然，樹立社會責任感，培養(yǎng)的途徑和方法，關注和愛護自然，樹立社會責任感，培養(yǎng)環(huán)境保護意識。環(huán)境保護意識?！窘虒W重點】【教學重點】高分子化合物結構與性能之間的關系高分子化合物結構與性能之間的關系【教學難點】【教學難點】“三大合成材料三大合成材料”的結構的結構與性能之間的關系與性能之間的關系

3、用有機高分子化合物制成的材料就用有機高分子化合物制成的材料就是有機高分子材料。棉花、羊毛、天是有機高分子材料。棉花、羊毛、天然橡膠等都屬于天然有然橡膠等都屬于天然有機高分子材料。機高分子材料。合成纖維2021-10-285閱讀與交流（閱讀與交流（P109)1 1、什么是天然纖維、人造纖維、合成纖維和化學纖維？、什么是天然纖維、人造纖維、合成纖維和化學纖維？2 2、合成纖維有哪些優(yōu)點？哪些缺點？如何加以改善？、合成纖維有哪些優(yōu)點？哪些缺點？如何加以改善？纖維纖維天然纖維天然纖維化學纖維化學纖維人造纖維：人造纖維：合成纖維：合成纖維：動物纖維動物纖維如羊毛、蠶絲等如羊毛、蠶絲等用木材為原料，經(jīng)用木

4、材為原料，經(jīng)化學加工處理所得化學加工處理所得以各種單體為原料以各種單體為原料經(jīng)聚合反應制成經(jīng)聚合反應制成植物纖維植物纖維如棉花、麻等如棉花、麻等二、合成纖維合成纖維合成纖維2021-10-286纖維纖維天然天然合成合成滌綸滌綸丙綸丙綸錦綸錦綸棉花棉花羊毛羊毛（簡稱有機合成材料）（簡稱有機合成材料）維綸維綸腈綸腈綸氯綸氯綸合成纖維包括聚酯（滌綸）、聚酰胺（尼龍）、聚烯烴（腈綸、維綸、丙綸、氯綸）。合成纖維包括聚酯（滌綸）、聚酰胺（尼龍）、聚烯烴（腈綸、維綸、丙綸、氯綸）。2021-10-287合成纖維：合成纖維：用石油、天然氣用石油、天然氣等不含天然纖維的物質為原等不含天然纖維的物質為原料，經(jīng)過

5、化學合成加工制得料，經(jīng)過化學合成加工制得的纖維的纖維如腈綸如腈綸(人造羊毛人造羊毛) 、錦綸、錦綸(尼尼龍龍)、維綸、氯綸、滌綸、維綸、氯綸、滌綸(的的確良確良)和丙綸等和丙綸等“六大綸六大綸” 合成纖維具有合成纖維具有優(yōu)良的性能優(yōu)良的性能：如：如強度高、彈性好、耐磨、耐化強度高、彈性好、耐磨、耐化學腐蝕和不怕蟲蛀學腐蝕和不怕蟲蛀等。等。合成纖維合成纖維2021-10-288 世界上出現(xiàn)的世界上出現(xiàn)的第一種合成纖維第一種合成纖維是是 20 20 世紀世紀 30 30 年代年代美國杜邦公司科研美國杜邦公司科研小組研制出的尼龍小組研制出的尼龍 6666（NylonNylon，聚酰，聚酰胺胺6666

6、），它是由己），它是由己二酸和己二胺縮聚二酸和己二胺縮聚而成的，寫出合成而成的，寫出合成尼龍尼龍-66-66的化學方的化學方程式程式2021-10-289nHO-OC(CH2)4CO-OH+nH-NH(CH2)6HN-HOC(CH2)4CONH(CH2)6NHnH+（2n-1）H2OHO己二酸和己二胺縮聚合成尼龍己二酸和己二胺縮聚合成尼龍-66-66的化學方程式的化學方程式2021-10-2810維綸維綸聚乙烯醇聚乙烯醇吸濕性好，因其分子鏈上有羥基吸濕性好，因其分子鏈上有羥基結構簡式？結構簡式？合成纖維合成纖維CH2-CHOHn維綸2021-10-2811滌綸滌綸腈綸腈綸合成纖維合成纖維丙綸氯

7、綸2021-10-2812 2003年年3月月26日，在伊拉日，在伊拉克的英國皇家海軍陸戰(zhàn)隊戰(zhàn)士克的英國皇家海軍陸戰(zhàn)隊戰(zhàn)士埃里克埃里克沃爾德曼頭盔連中四沃爾德曼頭盔連中四槍。槍。 沃爾德曼所戴的頭盔是沃爾德曼所戴的頭盔是這次英軍專門為戰(zhàn)爭打造的，這次英軍專門為戰(zhàn)爭打造的，其外層和普通頭盔沒什么區(qū)別，其外層和普通頭盔沒什么區(qū)別，里料則采用的是一種名叫里料則采用的是一種名叫“凱凱夫拉爾夫拉爾”的的特制纖維。該纖維特制纖維。該纖維含有高分子聚合塑料含有高分子聚合塑料，硬度比，硬度比普通鋼鐵高普通鋼鐵高40%。質地如此堅。質地如此堅硬，能夠刀槍不入也就不足為硬，能夠刀槍不入也就不足為奇了。奇了。 合成

8、纖維合成纖維2021-10-2813高強纖維的代表高強纖維的代表: Kevlar芳綸：全芳香族聚酰胺芳綸：全芳香族聚酰胺抗拉強度抗拉強度模量模量斷裂伸長斷裂伸長合成纖維合成纖維2021-10-2814宇航員費俊龍、聶海勝凱旋歸來宇航員費俊龍、聶海勝凱旋歸來合成纖維合成纖維2021-10-2815 宇航員的服裝能使太空的人處于加壓狀態(tài)，供給宇航員生命所需的氧氣，控制溫度和濕度，防止輻射，還要經(jīng)得起微流星的沖擊。 宇航服中已經(jīng)應用了一百三十多種新型材料。其中多數(shù)是有機合成材料。 密閉頭盔由透明聚碳酸酯組成，密閉服由耐高溫的防火聚酰胺纖維織物等特殊材料組成。宇航服面罩是由碳材料制成的金剛石膜。合成纖

9、維合成纖維2021-10-2816【思考】合成纖維和天然纖維比較有【思考】合成纖維和天然纖維比較有 什么優(yōu)點和不足？合成纖維什么優(yōu)點和不足？合成纖維中的維綸中的維綸( (聚乙烯醇聚乙烯醇) )為什么吸濕性很好？為什么吸濕性很好？合成纖維的強度高、合成纖維的強度高、彈性好、耐磨和耐化學彈性好、耐磨和耐化學腐蝕，做成的服裝挺括腐蝕，做成的服裝挺括不皺，但它的吸濕性和不皺，但它的吸濕性和透氣性較差。因此，合透氣性較差。因此，合成纖維常常與棉纖維或成纖維常常與棉纖維或羊毛纖維混合紡織，使羊毛纖維混合紡織，使衣服穿起來既舒適又挺衣服穿起來既舒適又挺括。括。性能互補性能互補維綸（維綸（聚乙烯醇）聚乙烯醇）

10、具有較好的吸具有較好的吸濕性，稱為人造棉花，是因為濕性，稱為人造棉花，是因為在其分子鏈上含有羥基的緣故。在其分子鏈上含有羥基的緣故。2021-10-2817如果服裝面料是由一種纖維材料制成如果服裝面料是由一種纖維材料制成的，則用的，則用“純純X X”或或“100100X X”來表示。來表示。如如“純棉純棉”“”“純毛純毛”或或“100100棉棉”“”“100100毛毛”；如果服裝是由兩種；如果服裝是由兩種或兩種以上的纖維制成的，標簽上應或兩種以上的纖維制成的，標簽上應注明每種纖維種類的含量，如注明每種纖維種類的含量，如“滌綸滌綸2020棉棉8080”等。等。 2021-10-2818橡橡膠膠產(chǎn)

11、產(chǎn)品品合成橡膠合成橡膠2021-10-2819橡膠的來源橡膠的來源森林中有一種高大的喬森林中有一種高大的喬木，叫作木，叫作“三葉樹三葉樹”。如果用小刀在它的樹皮如果用小刀在它的樹皮上割開一個小口子，便上割開一個小口子，便會有牛奶似的樹汁流淌會有牛奶似的樹汁流淌出來。這種樹汁，就是出來。這種樹汁，就是今天人們所熟悉的橡膠今天人們所熟悉的橡膠的最初來源。在印第安的最初來源。在印第安人的土語中，人的土語中，“橡膠橡膠”就是就是“樹木的眼淚樹木的眼淚”的的意思。意思。 2021-10-2820小學生用的五顏六色的橡皮擦是一種硫化橡膠。小學生用的五顏六色的橡皮擦是一種硫化橡膠?，F(xiàn)在使用的橡膠輪胎，包括大

12、多數(shù)自行車輪胎，都是經(jīng)過加硫磺、炭黑、現(xiàn)在使用的橡膠輪胎，包括大多數(shù)自行車輪胎，都是經(jīng)過加硫磺、炭黑、纖維等一系列加工步驟后制成的。纖維等一系列加工步驟后制成的。合成橡膠是以石油和煤為原料，采用高分子合成技術制造出來的。合成橡膠是以石油和煤為原料，采用高分子合成技術制造出來的。 現(xiàn)在已發(fā)展了現(xiàn)在已發(fā)展了2020多個大品種，人們常用型合成橡膠主要有丁苯多個大品種，人們常用型合成橡膠主要有丁苯橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠等。橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠等。 思考：橡膠分為哪兩類？天思考：橡膠分為哪兩類？天然橡膠的結構式是怎樣的？然橡膠的結構式是怎樣的？如何增加它的彈性和強度？如何增加它的彈性和強度？202

13、1-10-2821二二. .橡橡 膠膠 橡膠橡膠是制造飛機、汽車和醫(yī)療器械等所必需是制造飛機、汽車和醫(yī)療器械等所必需的材料，是重要的戰(zhàn)略物資。的材料，是重要的戰(zhàn)略物資。1、天然橡膠天然橡膠的化學組的化學組成是成是聚異戊二烯聚異戊二烯：2、合成橡膠分為、合成橡膠分為通用橡膠通用橡膠和和特種橡膠特種橡膠通用橡膠：通用橡膠：如丁苯橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠等。如丁苯橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠等。特種橡膠：特種橡膠：如耐熱和耐酸堿的如耐熱和耐酸堿的氟橡膠氟橡膠、耐高溫和耐嚴、耐高溫和耐嚴寒的寒的硅橡膠硅橡膠等等性能全面，但易老化性能全面，但易老化性能不及天然橡膠全面，但其具有彈性、絕緣性、氣性能不及天然橡

14、膠全面，但其具有彈性、絕緣性、氣密性、耐高溫或低溫等性能。密性、耐高溫或低溫等性能。合成橡膠合成橡膠3、橡膠的分類：、橡膠的分類：橡膠橡膠天然橡膠天然橡膠合成橡膠合成橡膠三葉樹膠（順）三葉樹膠（順）杜仲樹膠（反杜仲樹膠（反） 丁苯橡膠丁苯橡膠 順丁橡膠順丁橡膠氯丁橡膠氯丁橡膠硅橡膠硅橡膠共同點：共同點：各種高聚各種高聚物分子中物分子中均存在不均存在不飽和鍵飽和鍵性質：耐磨、耐寒、耐油、耐熱、耐燃、耐腐蝕、耐性質：耐磨、耐寒、耐油、耐熱、耐燃、耐腐蝕、耐老化等各有其優(yōu)勢。老化等各有其優(yōu)勢。合成橡膠合成橡膠通用橡膠通用橡膠 特種橡膠特種橡膠 聚硫橡膠聚硫橡膠2021-10-2823【科學視野】【科

15、學視野】 天然橡膠有幾種？它們的結構有何不同？天然橡膠有幾種？它們的結構有何不同？兩種：巴西三葉橡膠（順式）、杜仲膠（反式）兩種：巴西三葉橡膠（順式）、杜仲膠（反式）天然天然橡膠的主要成分是橡膠的主要成分是聚異戊二烯聚異戊二烯，根據(jù)天然橡，根據(jù)天然橡膠的結構特點，說說它的性質可能有哪些不足？膠的結構特點，說說它的性質可能有哪些不足？如：橡膠遇到下列物質各發(fā)生什么反應？如：橡膠遇到下列物質各發(fā)生什么反應？ A A、BrBr2 2水水 B B、KMnOKMnO4 4(H(H+ +) ) C C、HCl DHCl D、汽油、汽油 E E、HNOHNO3 3 F F、O O2 2橡膠的橡膠的老化老化概

16、念概念有無辦法對橡膠進行改性，使它克服這些缺點？有無辦法對橡膠進行改性，使它克服這些缺點？ 天然橡膠含有雙鍵，易起加成反應和易被氧化，天然橡膠含有雙鍵，易起加成反應和易被氧化，所以易老化。所以易老化。KMnO4 溶液、濃溶液、濃HNO3、液溴、汽油、苯、液溴、汽油、苯、四氯化碳等。四氯化碳等。2021-10-2824天然橡膠天然橡膠CH2=C-CH=CH2CH3異戊二烯異戊二烯天然橡膠天然橡膠線型線型硫磺硫硫磺硫化劑化劑網(wǎng)狀體型網(wǎng)狀體型橡膠硫化后，其柔韌性和彈性都會增大橡膠硫化后，其柔韌性和彈性都會增大2021-10-2825丁二烯丁二烯和和苯乙烯苯乙烯共聚共聚而成的彈性體，合成丁苯橡膠而成的

17、彈性體，合成丁苯橡膠CH2=CH-CH=CH2 CH2= CH 1,3-丁二烯丁二烯苯乙烯苯乙烯合成橡膠合成橡膠CH2-CH=CH-CH2- CH2- CH n丁苯橡膠丁苯橡膠2021-10-2826順丁橡膠順丁橡膠 1 1，3-3-丁二烯為原料，在催化劑存在下，得到順丁二烯為原料，在催化劑存在下，得到順式聚式聚1 1，3-3-丁二烯的線型結構。丁二烯的線型結構。nCH2=CH-CH=CH2催化劑催化劑C=CCH2CH2HH n1 2 3 41 42 3分子鏈較柔軟，具有較好的彈性分子鏈較柔軟，具有較好的彈性合成橡膠合成橡膠2021-10-2827合成橡膠合成橡膠氯丁橡膠氯丁橡膠2-氯氯-1，

18、3-丁二烯為原料，在催化劑存在下，得到丁二烯為原料，在催化劑存在下，得到聚聚2-氯氯-1，3-丁二烯的線型結構。丁二烯的線型結構。氯丁橡膠氯丁橡膠2021-10-2828硅橡膠硅橡膠合成橡膠合成橡膠將單體二甲基二氯硅烷將單體二甲基二氯硅烷(CH3)2SiCl2水解得到二甲基硅二水解得到二甲基硅二醇，經(jīng)脫水縮聚成聚硅氧烷，即硅橡膠。醇，經(jīng)脫水縮聚成聚硅氧烷，即硅橡膠。特種橡膠特種橡膠2021-10-28292021-10-2830 合成橡膠與天然橡膠相比，具有高彈性，絕緣性、耐油和耐高溫等性能，因合成橡膠與天然橡膠相比，具有高彈性，絕緣性、耐油和耐高溫等性能，因而廣泛應用于工農(nóng)業(yè)、國防、交通及日常生活中。而廣泛應用于工農(nóng)業(yè)、國防、交通及日常生活中。 2021-10-28311.嬰兒用的一次性紙尿片中有一層能吸水保水的物質。下列高分子中有可能被采用的是（ ）B練習練習2021-10-28322.下列原料或制成的產(chǎn)品中，若出現(xiàn)破損不可下列原料或制成的產(chǎn)品中，若出現(xiàn)破損不可以進行熱修補的是（以進行熱修補的是（ ）A.聚氯乙烯涼鞋聚氯乙烯涼鞋B.電木插座電木插座C.自行車內(nèi)胎自行車內(nèi)胎 D.聚乙烯塑料膜聚乙烯塑料膜B練習練習2021-10-2