人教版化學(xué)選修五52《應(yīng)用廣泛的高分子材料》課件

1第二節(jié)應(yīng)用廣泛的高分子材料1第二節(jié)應(yīng)用廣泛的高分子材料有機(jī)高分子天然（棉花、蠶絲、麻、纖維素）合成合成材料功能高分子材料復(fù)合材料塑料合成纖維合成橡膠高分子分離膜液晶高分子導(dǎo)電高分子醫(yī)用高分子高吸水性樹脂一、有機(jī)高分子的分類及命名有機(jī)高分子天然（棉花、蠶絲、麻、纖維素）合成合成材料功能高分二、高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1、高分子化合物通常結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，往往由簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)單元重復(fù)連接而成；如聚乙烯中：二、高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1、高分子化合物通常結(jié)構(gòu)并2、根據(jù)結(jié)構(gòu)中鏈節(jié)連接方式分類，可以有線型結(jié)構(gòu)和體型結(jié)構(gòu)，線性結(jié)構(gòu)又可分為帶支鏈和不帶支鏈的結(jié)構(gòu)。2、根據(jù)結(jié)構(gòu)中鏈節(jié)連接方式分類，可以有線型結(jié)構(gòu)和體型結(jié)構(gòu)，線高分子化合物線型高分子支鏈型高分子體型高分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(體型)高分子化合物線型高分子支鏈型高分子體型高分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(體型)三、高分子合成材料——塑料結(jié)構(gòu)性質(zhì)用途決定決定適用于高分子化合物三、高分子合成材料——塑料結(jié)構(gòu)性質(zhì)1、分類：熱塑性塑料——如聚乙烯高分子鏈間無(wú)化學(xué)鍵，只有微弱的分子間作用力，因此熱塑性塑料會(huì)隨加熱而有軟化變形乃至于流動(dòng)的現(xiàn)象;隨溫度下降則有固化變硬的情形，為可逆過(guò)程。1、分類：熱塑性塑料——如聚乙烯熱固性塑料：——如酚醛樹脂塑料在加工過(guò)程中受熱發(fā)生聚合反應(yīng)，透過(guò)交聯(lián)劑(或稱做架橋劑)的作用分子鏈間產(chǎn)生化學(xué)交聯(lián)（化學(xué)?。?，形成緊密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。交聯(lián)反應(yīng)本身是不可逆的化學(xué)反應(yīng)，因此熱固性塑料在加工后并不會(huì)如熱塑性塑料會(huì)受熱軟化，若溫度過(guò)高則發(fā)生裂解而不會(huì)有軟化變形的現(xiàn)象。

熱固性塑料：——如酚醛樹脂合成高分子線型支鏈型－熱固型熱塑型加工成型后受熱不再熔化可反復(fù)加工，多次使用能溶解在適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑里不易溶解，只有一定程度的脹大網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(體型)合成高分子線型支鏈型－熱固型熱塑型加工成型后受熱不再熔化可反樹脂是指未經(jīng)加工處理的、沒(méi)有與各種添加劑混合的聚合物塑料＝樹脂＋添加劑樹脂的本性決定了塑料的主要基本性能，添加劑也起重要作用

塑料一般由合成樹脂及增塑劑、防老化劑、潤(rùn)滑劑、色料等添加劑組成，它的主要成分是合成樹脂。2、主要成分：樹脂是指未經(jīng)加工處理的、沒(méi)有與各種添加劑混合的聚合物高壓聚乙烯低壓聚乙烯合成條件分子結(jié)構(gòu)類型有無(wú)支鏈高分子鏈長(zhǎng)短相對(duì)分子質(zhì)量高壓高溫引發(fā)劑較低壓力催化劑線型支鏈型有少有或沒(méi)有相對(duì)較長(zhǎng)相對(duì)較短相對(duì)較小相對(duì)較大3.常見塑料：例如：聚乙烯高壓聚乙烯低壓聚乙烯合成條件分子結(jié)構(gòu)類型有無(wú)支鏈高分子鏈長(zhǎng)短高壓聚乙烯低壓聚乙烯分子間作用力熔融溫度密度硬度低相對(duì)較低相對(duì)較小相對(duì)較小相對(duì)較高高相對(duì)較大相對(duì)較大高壓聚乙烯低壓聚乙烯分子間作用力熔融溫度密度硬度低相對(duì)較低相影響高分子化合物熔點(diǎn)、密度的因素：1．高分子鏈越長(zhǎng)——相對(duì)分子質(zhì)量越大——分子間的作用力越大——熔點(diǎn)、密度越高2．鏈與鏈之間越密——鏈之間的作用力越大——熔點(diǎn)、密度越高低壓聚乙烯比高壓聚乙烯鏈更長(zhǎng)，而且支鏈少得多.

低壓、高密度、高熔點(diǎn)－管材、桶高壓、低密度、低沸點(diǎn)－塑料薄膜影響高分子化合物熔點(diǎn)、密度的因素：1．高分子鏈越長(zhǎng)——相對(duì)分◆聚乙烯(PE)產(chǎn)品保鮮膜吹塑成型的聚乙烯薄膜無(wú)毒，化學(xué)穩(wěn)定性好，適合做食品和藥物的包裝材料單體:CH2=CH2◆聚乙烯(PE)產(chǎn)品保鮮膜吹塑成型的聚乙烯薄膜無(wú)毒，化聚乙烯制品改進(jìn)聚合反應(yīng)的催化劑，得到超高相對(duì)分子質(zhì)量（≥100萬(wàn)）、性能更為優(yōu)越的聚乙烯。它具有高強(qiáng)度、高耐磨性、熔融溫度135-137℃

，使用溫度100℃以上，可用作防彈頭盔、防彈衣的材料。聚乙烯制品改進(jìn)聚合反應(yīng)的催化劑，得到超高相對(duì)分子質(zhì)量（◆聚氯乙烯（PVC）化學(xué)穩(wěn)定性好，耐酸堿腐蝕，使用溫度不宜超過(guò)60℃，在低溫下會(huì)變硬單體:CH2=CHCl◆聚氯乙烯（PVC）化學(xué)穩(wěn)定性好，耐酸堿腐蝕，使用溫度不宜超聚甲基丙烯酸甲酯（有機(jī)玻璃）單體：CH2=CCH3COOCH3聚甲基丙烯酸甲酯單體：CH2=CCH3COOCH3◆聚四氟乙烯單體：CF2＝CF2人們給聚四氟乙烯冠以“塑料王”的美稱。一種特別的菜鍋——不粘鍋。

◆聚四氟乙烯單體：CF2＝CF2人們給聚四氟乙烯冠以“塑料王（1）組成：用酚類（如苯酚）與醛類（如甲醛）在酸或堿的催化下相互縮合而成的高分子化合物。（2）形成：在酸催化下，等物質(zhì)的量的苯酚與甲醛反應(yīng)，苯酚鄰位或?qū)ξ坏臍湓优c甲醛的羰基加成生成鄰（或?qū)ξ唬┝u甲基苯酚，然后羥甲基苯酚之間相互脫水縮合成線型結(jié)構(gòu)高分子。4、酚醛樹脂（電木）（1）組成：4、酚醛樹脂（電木）

─OHOH—C—H=+H+─OH─CH2OHnH+OH—CH2[]OH—CH2OHnHOH+（n-1）H2O【思考與交流】為什么酚醛樹脂也能形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)？羥甲基苯酚─OHOH—C—H=+H+─OH─CH2OHn在堿催化下，等物質(zhì)的量的苯酚與甲醛或過(guò)量的甲醛與苯酚反應(yīng)，生成羥甲基苯酚、二羥甲基苯酚、三羥甲基苯酚等，然后加熱繼續(xù)反應(yīng)，就可以生成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的酚醛樹脂?！狾HCH2OHCH2OHHOCH22，4，6-三羥甲基苯酚2，4-二羥甲基苯酚OHCH2OHCH2OH在堿催化下，等物質(zhì)的量的苯酚與甲醛或過(guò)量的甲醛與苯酚反酚醛樹脂局部結(jié)構(gòu)酚醛樹脂局部結(jié)構(gòu)酚醛樹脂烹飪器具的手柄宇宙飛船的外殼電器部件主要用作絕緣、隔熱、難燃、隔音器材和復(fù)合器材。酚醛樹脂烹飪器具的手柄宇宙飛船的外殼電器部件主要用酚醛樹脂反應(yīng)物：酚類＋醛類苯酚＋甲醛酚醛樹脂（電木）酸催化－線型堿催化－網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（體型）具熱塑性，能溶于一些有機(jī)溶劑中具熱固性，不溶于任何溶劑酚醛樹脂反應(yīng)物：酚類＋醛類苯酚＋甲醛酚醛樹脂（電木）酸催化－【拓展】尿素是蛋白質(zhì)的代謝產(chǎn)物，隨尿排出體外。尿素氮原子上的氫可以像苯環(huán)上的氫原子那樣與甲醛發(fā)生加成反應(yīng)，并可縮聚成線型和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的脲醛樹脂。你能寫出它們的結(jié)構(gòu)式嗎？【拓展】尿素是蛋白質(zhì)的代謝產(chǎn)物，隨尿排出體外。脲甲醛樹脂的線形結(jié)構(gòu)：

脲甲醛樹脂的線形結(jié)構(gòu)：脲甲醛樹脂的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)：

脲甲醛樹脂的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)：下列高聚物經(jīng)簡(jiǎn)單處理可以從線型結(jié)

構(gòu)變成體型結(jié)構(gòu)的是（）[CH2－CH2－CH－CH2]nCH3OH[CH2][CH2－CH2＝CH－CH2]nCln[CH2－CH]nClA．B．C．D．BC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)，如雙鍵、羥基、氨基等，才有可能轉(zhuǎn)變?yōu)轶w型結(jié)構(gòu)。下列高聚物經(jīng)簡(jiǎn)單處理可以從線型結(jié)

構(gòu)變成體型結(jié)構(gòu)的是（纖維天然纖維化學(xué)纖維棉花羊毛蠶絲麻合成纖維：用石油、天然氣等不含天然纖維的物質(zhì)為原料制得單體，經(jīng)過(guò)聚合反應(yīng)制得的纖維（如：六大綸人造纖維：滌綸錦綸腈綸丙綸維綸氯綸用木材等為原料，經(jīng)化學(xué)加工處理的纖維四、合成纖維【區(qū)別】纖維與纖維素一樣嗎?纖維天然纖維化學(xué)纖維棉花羊毛合成纖維：用石油、天然氣等不纖維和纖維素？不是一種物質(zhì)。區(qū)別：1.纖維在工業(yè)上是指柔韌.纖細(xì)的絲狀物，具有相當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度、彈性和吸濕性，而纖維素是一種天然高分子化合物，是構(gòu)成植物細(xì)胞壁的基礎(chǔ)物質(zhì)。2.纖維是一種物體，沒(méi)有一定的組成，如棉花的主要成分是纖維素，而羊毛的主要成分是蛋白質(zhì)；纖維素的是一種物質(zhì)，有固定的組成（C6H10O5)n。纖維和纖維素？不是一種物質(zhì)。區(qū)別：1.纖維在工業(yè)上是2、合成纖維性能：合成纖維工業(yè)創(chuàng)立于20世紀(jì)40年代，由于其性能優(yōu)異，原料來(lái)源豐富，價(jià)格便宜，用途廣泛，生產(chǎn)不受氣候等自然條件的限制，使其得到了非常迅速的發(fā)展。它們具有強(qiáng)度高、彈性好、耐腐蝕、不縮水、質(zhì)輕保暖等優(yōu)點(diǎn)。衣物：工業(yè)：隔音、隔熱、絕緣、包裝材料漁業(yè)：漁網(wǎng)、纜繩；醫(yī)療：輸液管、縫合線、止血棉等；航空：降落傘、飛行服、太空服等。2、合成纖維性能：滌綸尼龍紡綸纖維織成的防彈衣腈綸腈綸滌綸尼龍紡綸纖維織成的防彈衣腈綸腈綸錦綸丙綸維綸氯綸錦綸丙綸維綸氯綸如果服裝面料是由一種纖維材料制成的，則用“純X”或“100％X”來(lái)表示。如“純棉”“純毛”或“100％棉”“100％毛”；如果服裝是由兩種或兩種以上的纖維制成的，標(biāo)簽上應(yīng)注明每種纖維種類的含量，如“滌綸20％棉80％”等。服裝標(biāo)簽如果服裝面料是由一種纖維材料制成的，則用“純X”或“100％嬰兒用的一次性紙尿片中有一層能吸水保水的物質(zhì)。下列高分子中有可能被采用的是（）B嬰兒用的一次性紙尿片中有一層能吸水保水的物質(zhì)。下列高分子中有HOCH2CH2OH[]nH+（2n-1）H2OHO

OC--COOCH2CHO對(duì)苯二甲酸和乙二醇縮聚合成滌綸的化學(xué)方程式HOOC--COOHHOOC--COOH+HOCH2CH2OH合成纖維中目前產(chǎn)量占第一位的是——滌綸聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯nn催化劑HOCH2CH2OH[世界上出現(xiàn)的第一種合成纖維是20世紀(jì)30年代美國(guó)杜邦公司科研小組研制出的尼龍66（Nylon，聚酰胺66），它是由己二酸和己二胺縮聚而成的世界上出現(xiàn)的第一種合成纖維是20世紀(jì)30年代美HOOC(CH2)4COOHH2N(CH2)6NH2nHO-OC(CH2)4CO-OH+nH-NH(CH2)6HN-H[OC(CH2)4CO—NH(CH2)6NH]nH+（2n-1）H2OHO己二酸和己二胺縮聚合成尼龍-66的化學(xué)方程式HOOC(CH2)4COOHH2N(CH2)6NH2nHO-橡膠的來(lái)源森林中有一種高大的喬木，叫作“三葉樹”。如果用小刀在它的樹皮上割開一個(gè)小口子，便會(huì)有牛奶似的樹汁流淌出來(lái)。這種樹汁，就是今天人們所熟悉的橡膠的最初來(lái)源。在印第安人的土語(yǔ)中，“橡膠”就是“樹木的眼淚”的意思。橡膠的來(lái)源森林中有一種高大的喬木，叫作“三葉樹”。如果用小刀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，包括大多數(shù)自行車輪胎，都是經(jīng)過(guò)加硫磺、炭黑、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(shù)制造出來(lái)的。

現(xiàn)在已發(fā)展了20多個(gè)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。橡膠的發(fā)展五顏六色的橡皮擦是一種硫化橡膠。橡膠的發(fā)展橡膠天然橡膠合成橡膠通用橡膠特種橡膠丁苯橡膠順丁橡膠氯丁橡膠——硅橡膠巴西三葉橡膠杜仲膠五、合成橡膠橡膠天然橡膠合成橡膠通用橡膠特種橡膠丁苯橡膠——硅橡膠巴西三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(yīng)用于工農(nóng)業(yè)、國(guó)防、交通及日常生活中。合成橡膠的用途合成橡膠與天然橡膠相比，具有高彈性，絕緣性、耐油和耐高溫橡膠是一類具有彈性的物質(zhì)，當(dāng)施以外力時(shí)形狀將發(fā)生改變，去除外力又恢復(fù)原來(lái)的形狀。2、性質(zhì)：耐磨、耐寒、耐油、耐熱、耐燃、耐腐蝕性、耐老化等方面有著其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。橡膠的相對(duì)分子質(zhì)量比塑料、合成纖維都要高，一般在105—106范圍內(nèi)。橡膠是一類具有彈性的物質(zhì)，當(dāng)施以外力時(shí)形橡膠的老化：橡膠及其制品在加工,貯存和使用過(guò)程中,由于受內(nèi)外因素的綜合作用而引起橡膠物理化學(xué)性質(zhì)和機(jī)械性能的逐步變壞,最后喪失使用價(jià)值,這種變化叫做橡膠老化。如表面上表現(xiàn)為龜裂、發(fā)粘、硬化、軟化、粉化、變色、長(zhǎng)霉等。橡膠的老化：橡膠及其制品在加工,貯存和使用過(guò)程中,由于受內(nèi)外天然橡膠CH2=C-CH=CH2CH3異戊二烯硫磺硫化劑天然橡膠——線型網(wǎng)狀體型橡膠硫化后，其柔韌性和彈性都會(huì)增大天然橡膠CH2=