高中化學(xué) 5.2 應(yīng)用廣泛的高分子材料課件 新人教版選修5-新人教版高二選修5化學(xué)課件

1、三三大大支支柱柱產(chǎn)產(chǎn)業(yè)業(yè)能源能源材料材料信息信息是能源和信息是能源和信息發(fā)展的基礎(chǔ)發(fā)展的基礎(chǔ)材料材料有機(jī)合成材料是材料工有機(jī)合成材料是材料工業(yè)的一個(gè)重要方面業(yè)的一個(gè)重要方面 時(shí)代時(shí)代 的劃分常以材料為標(biāo)志的劃分常以材料為標(biāo)志石器時(shí)代、青銅器時(shí)代、鐵器時(shí)代、石器時(shí)代、青銅器時(shí)代、鐵器時(shí)代、 鋼鐵時(shí)代鋼鐵時(shí)代 、高分子時(shí)代、高分子時(shí)代合合成成材材料料合成高分合成高分子材料子材料功能高分功能高分子材料子材料復(fù)合材料復(fù)合材料塑料、合成纖維、合成橡膠、塑料、合成纖維、合成橡膠、粘合劑、涂料粘合劑、涂料高分子分離膜、液晶高分高分子分離膜、液晶高分子、導(dǎo)電高分子、醫(yī)用高子、導(dǎo)電高分子、醫(yī)用高分子、高吸水樹脂

2、分子、高吸水樹脂三大合成材料三大合成材料 高考要求：高考要求： 1.了解塑料、合成纖維、合成橡膠的結(jié)構(gòu)、了解塑料、合成纖維、合成橡膠的結(jié)構(gòu)、性能和用途性能和用途 2、了解高分子結(jié)構(gòu)對(duì)性能的影響了解高分子結(jié)構(gòu)對(duì)性能的影響 3、了解合成有機(jī)高分子在發(fā)展經(jīng)濟(jì)、提高了解合成有機(jī)高分子在發(fā)展經(jīng)濟(jì)、提高生活質(zhì)量方面的貢獻(xiàn)生活質(zhì)量方面的貢獻(xiàn)1、塑料、塑料？樹脂樹脂？2、熱塑性塑料、熱塑性塑料？熱固性塑料熱固性塑料？3、高壓聚乙烯、高壓聚乙烯？低壓聚乙烯低壓聚乙烯？區(qū)別區(qū)別？4、線型結(jié)構(gòu)、線型結(jié)構(gòu)？體型結(jié)構(gòu)體型結(jié)構(gòu)？5、酚醛樹脂、酚醛樹脂？反應(yīng)原理反應(yīng)原理？6、酚醛樹脂的線型結(jié)構(gòu)、酚醛樹脂的線型結(jié)構(gòu)or體型結(jié)

3、構(gòu)體型結(jié)構(gòu)？（H+orOH-？）一、塑料一、塑料閱讀課本閱讀課本P104108，思考相關(guān)問題，思考相關(guān)問題熱塑性塑料熱塑性塑料熱固性塑料熱固性塑料可以反復(fù)加可以反復(fù)加多次使用多次使用一旦加工成型就一旦加工成型就不會(huì)受熱熔化不會(huì)受熱熔化聚乙烯聚乙烯酚醛樹脂酚醛樹脂一、塑料一、塑料塑料樹脂塑料樹脂加工助加工助劑劑熱固性塑料熱固性塑料再次受熱時(shí)，再次受熱時(shí)，鏈與鏈間會(huì)形成共價(jià)鍵，鏈與鏈間會(huì)形成共價(jià)鍵，產(chǎn)生一些交聯(lián)，形成產(chǎn)生一些交聯(lián)，形成體型體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，硬化定型，硬化定型為什么兩種塑料的特性不同呢?熱塑性塑料熱塑性塑料具有長(zhǎng)鏈狀的具有長(zhǎng)鏈狀的線型結(jié)構(gòu)線型結(jié)構(gòu)。受熱時(shí)，分子受熱時(shí)，分子間作用力

4、減弱，易滑動(dòng)；間作用力減弱，易滑動(dòng)；冷卻時(shí)，相互引力增強(qiáng)，冷卻時(shí)，相互引力增強(qiáng)，會(huì)重新硬化會(huì)重新硬化耳機(jī)線為什么總纏在一起？耳機(jī)線為什么總纏在一起？形狀形狀結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)聚乙烯分子鏈上的聚乙烯分子鏈上的碳原子完全由碳碳碳原子完全由碳碳單鍵相連，單鍵可單鍵相連，單鍵可旋轉(zhuǎn)，使它不可能旋轉(zhuǎn)，使它不可能成一條直線，只能成一條直線，只能成不規(guī)則的卷曲狀成不規(guī)則的卷曲狀態(tài)。態(tài)。1.聚乙烯聚乙烯高壓聚乙烯高壓聚乙烯 低壓聚乙烯低壓聚乙烯合成條件合成條件分子結(jié)構(gòu)類型分子結(jié)構(gòu)類型有無支鏈有無支鏈鏈長(zhǎng)短鏈長(zhǎng)短相對(duì)分子質(zhì)量相對(duì)分子質(zhì)量高壓高溫引發(fā)劑高壓高溫引發(fā)劑較低壓力催化劑較低壓力催化劑線型線型支鏈型支鏈型少有或沒有

5、少有或沒有相對(duì)較長(zhǎng)相對(duì)較長(zhǎng)相對(duì)較短相對(duì)較短相對(duì)較小相對(duì)較小相對(duì)較大相對(duì)較大高壓聚乙烯高壓聚乙烯低壓聚乙烯低壓聚乙烯熔融溫度熔融溫度密度密度硬度硬度分子間作分子間作用力用力相對(duì)較低相對(duì)較低相對(duì)較高相對(duì)較高低密度低密度高密度高密度相對(duì)較小相對(duì)較小相對(duì)較大相對(duì)較大相對(duì)較小相對(duì)較小相對(duì)較大相對(duì)較大1、結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)。、結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)。2、由于碳碳單鍵可以旋轉(zhuǎn)故高分子鏈不可能是一條、由于碳碳單鍵可以旋轉(zhuǎn)故高分子鏈不可能是一條直線，只能呈不規(guī)則的卷曲狀態(tài)，因此高分子化合直線，只能呈不規(guī)則的卷曲狀態(tài)，因此高分子化合物具有一定的彈性。物具有一定的彈性。線型結(jié)構(gòu)線型結(jié)構(gòu) 支鏈型結(jié)構(gòu)支鏈型結(jié)構(gòu)3、影響高分子化合物熔點(diǎn)

6、、密度的因素：、影響高分子化合物熔點(diǎn)、密度的因素：(1)高分子高分子鏈越長(zhǎng)鏈越長(zhǎng)相對(duì)分子質(zhì)量越大相對(duì)分子質(zhì)量越大分分子間的作用力越大子間的作用力越大熔點(diǎn)、密度越高熔點(diǎn)、密度越高(2)鏈與鏈與鏈鏈之間之間越密越密鏈之間的作用力越大鏈之間的作用力越大熔點(diǎn)、密度越高熔點(diǎn)、密度越高4、無論是直鏈還是支鏈結(jié)構(gòu)具有熱塑性、無論是直鏈還是支鏈結(jié)構(gòu)具有熱塑性低壓聚乙烯比高壓聚乙烯鏈更長(zhǎng)，而低壓聚乙烯比高壓聚乙烯鏈更長(zhǎng)，而且支鏈少得多且支鏈少得多2.酚醛樹脂酚醛樹脂反應(yīng)物：酚類醛類反應(yīng)物：酚類醛類苯酚甲醛苯酚甲醛酚醛樹脂酚醛樹脂（電木）（電木）酸催化苯酚過量線型酸催化苯酚過量線型堿催化甲醛過量網(wǎng)狀堿催化甲醛過量

7、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（體型）結(jié)構(gòu)（體型）具熱塑性，能溶于一些丙酮、具熱塑性，能溶于一些丙酮、乙醇有機(jī)溶劑中乙醇有機(jī)溶劑中具熱固性，不溶于任何溶劑具熱固性，不溶于任何溶劑OH+ HCHOOHCH2OHOHCH2OHCH2OHHOCH2H+OH-【思考與交流】【思考與交流】酚醛樹脂的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)？酚醛樹脂的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)？酚醛樹脂局部結(jié)構(gòu)酚醛樹脂局部結(jié)構(gòu)分組編號(hào)分組編號(hào)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟苯酚苯酚+甲醛甲醛+濃鹽酸濃鹽酸 苯酚苯酚+甲醛甲醛+濃氨水濃氨水產(chǎn)品外觀產(chǎn)品外觀加熱試驗(yàn)加熱試驗(yàn)酒精溶解酒精溶解結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)水浴加熱水浴加熱15min洗凈、洗凈、 烘干烘干粉紅色固體粉紅色固體 軟化（熱塑性）軟化（熱塑性） 不軟化（

8、熱固不軟化（熱固 性）性）溶解溶解不溶解不溶解線性線性結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 網(wǎng)狀網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 脲醛樹脂？脲醛樹脂？合成高分子合成高分子按結(jié)構(gòu)分類按結(jié)構(gòu)分類線型線型支鏈型支鏈型熱固型熱固型熱塑型熱塑型加工成型后受加工成型后受熱不再熔化熱不再熔化可反復(fù)加工，多可反復(fù)加工，多次使用次使用能溶解在適當(dāng)?shù)哪苋芙庠谶m當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑里有機(jī)溶劑里不易溶解，只有一不易溶解，只有一定程度的脹大定程度的脹大網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體型體型1、纖維的分類、纖維的分類？2、“六大綸六大綸”？3、聚酯纖維、聚酯纖維滌綸滌綸？二二. .合成纖維合成纖維閱讀課本閱讀課本P109，思考相關(guān)問題，思考相關(guān)問題二二. .合成纖維合成纖維纖維纖維天然纖維

9、天然纖維化學(xué)纖維化學(xué)纖維棉花棉花 麻麻 蠶絲蠶絲 羊毛羊毛合成纖維合成纖維人造纖維人造纖維滌綸滌綸錦綸錦綸腈綸腈綸丙綸丙綸維綸維綸氯綸氯綸六大綸六大綸世界上出現(xiàn)的世界上出現(xiàn)的第一第一種種合成纖維是合成纖維是 20 世世紀(jì)紀(jì) 30 年代美國杜邦年代美國杜邦公司科研小組研制公司科研小組研制出的尼龍出的尼龍 66（NylonNylon，聚酰胺，聚酰胺66），它是由己二），它是由己二酸和己二胺縮聚而酸和己二胺縮聚而成的。成的。滌綸滌綸尼龍尼龍紡綸纖維織成紡綸纖維織成的防彈衣腈綸的防彈衣腈綸腈綸腈綸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滌綸滌綸聚聚對(duì)苯二甲酸乙二

10、醇酯對(duì)苯二甲酸乙二醇酯結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式？結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式？原理，即反應(yīng)方程式？原理，即反應(yīng)方程式？晶區(qū)與非晶區(qū)晶區(qū)與非晶區(qū)？1、橡膠的種類、橡膠的種類？2、順丁橡膠、順丁橡膠？3、天然橡膠、天然橡膠？三三. .橡橡 膠膠閱讀課本閱讀課本P110111，思考相關(guān)問題，思考相關(guān)問題橡橡膠膠產(chǎn)產(chǎn)品品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合成天然橡膠合成天然橡膠氯丁橡膠氯丁橡膠乙丙橡膠乙丙橡膠硅橡膠硅橡膠共同點(diǎn)：共同點(diǎn)：各各種高聚物分種高聚物分子中均存在子中均存在不飽和鍵不飽和鍵性質(zhì)：性質(zhì)：耐磨、耐寒、耐油、耐熱、耐燃、耐腐蝕、耐

11、耐磨、耐寒、耐油、耐熱、耐燃、耐腐蝕、耐老化等各有其優(yōu)勢(shì)。老化等各有其優(yōu)勢(shì)。三三. .橡橡 膠膠天然橡膠為何容易老化？實(shí)驗(yàn)室盛哪些藥天然橡膠為何容易老化？實(shí)驗(yàn)室盛哪些藥品的試劑瓶的瓶塞不能用橡膠塞？品的試劑瓶的瓶塞不能用橡膠塞？天然橡膠含有雙鍵，易起加成反應(yīng)和易被氧化，所以易老化。天然橡膠含有雙鍵，易起加成反應(yīng)和易被氧化，所以易老化。KMnO4 溶液、濃溶液、濃HNO3、液溴、汽油、苯、四氯化碳等。液溴、汽油、苯、四氯化碳等。nCH2=CH-CH=CH2催化劑催化劑C=CCH2CH2HH n1 2 3 41 42 3 硫化劑的作用是打開硫化劑的作用是打開順式聚順式聚1，3-丁二烯丁二烯的的雙鍵

12、，以雙鍵，以-S-S-鍵將順丁橡膠的線型結(jié)構(gòu)連接為鍵將順丁橡膠的線型結(jié)構(gòu)連接為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，得到既有彈性又有強(qiáng)度的橡膠。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，得到既有彈性又有強(qiáng)度的橡膠。順丁橡膠順丁橡膠硫化橡膠硫化橡膠優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): 具有較高的強(qiáng)度、韌具有較高的強(qiáng)度、韌性、良好的彈性和化學(xué)穩(wěn)性、良好的彈性和化學(xué)穩(wěn)定性等定性等丁二烯丁二烯和和苯乙烯苯乙烯共聚共聚而成的彈性體，而成的彈性體，合成丁苯橡膠合成丁苯橡膠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(huì)增大橡膠硫化后，其柔韌性和彈性都會(huì)增大三葉橡膠三葉橡膠（

13、順式）（順式）、杜仲膠、杜仲膠（反式）（反式）【思考】【思考】具備什么樣結(jié)構(gòu)的具備什么樣結(jié)構(gòu)的線性線性高聚物才高聚物才能轉(zhuǎn)化成具有能轉(zhuǎn)化成具有體型（網(wǎng)狀）結(jié)構(gòu)體型（網(wǎng)狀）結(jié)構(gòu)的高聚物？的高聚物？線型結(jié)構(gòu)里必須還存在能發(fā)生加聚或縮聚反線型結(jié)構(gòu)里必須還存在能發(fā)生加聚或縮聚反應(yīng)的官能團(tuán)，應(yīng)的官能團(tuán)，如如雙鍵、羥基、氨基雙鍵、羥基、氨基等，才有等，才有可能轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。可能轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。 聚乙烯聚乙烯(PE)(PE)產(chǎn)品產(chǎn)品 保鮮膜保鮮膜吹塑成型的聚乙烯薄膜吹塑成型的聚乙烯薄膜無毒無毒，化學(xué)，化學(xué)穩(wěn)定性好穩(wěn)定性好，適合做食品和藥物的，適合做食品和藥物的包裝材料包裝材料單體單體: CH2=CH2聚氯乙烯（聚氯乙烯（