1、化学 选修5有机化学基础第二节 应用广泛的高分子材料第 2 页应用广泛的高分子材料温故知新写出下列聚合反应的产物：第 3 页应用广泛的高分子材料温故知新写出下列聚合反应的产物：第 4 页应用广泛的高分子材料温故知新写出该高聚物的单体：第 5 页应用广泛的高分子材料问题导学合成材料概况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，于是就发生了一场材料的革命人工合成材料。第一个完全人工合成的高分子聚合物酚醛树脂于1910年开始投入生产。三大“合成材料”的塑料、合成纤维和合成橡胶已渗透到国民经济的各个部门，成为四化建设不可缺少的材料。 第 6 页应用广泛的高分子材料宇航服中已
2、经应用了一百三十多种新型材料。其中多数是有机合成材料。密闭头盔由透明聚碳酸酯组成，密闭服由耐高温的防火聚酰胺纤维织物等特殊材料组成。问题导学第 7 页应用广泛的高分子材料高分子化合物的分类高分子化合物天然高分子化合物蛋白质淀粉纤维素合成高分子化合物合成高分子材料功能高分子材料复合材料塑料合成纤维合成橡胶黏合剂涂料三大合成材料三大合成材料问题导学第 8 页应用广泛的高分子材料一、塑料l 热塑性塑料(聚乙烯, 聚氯乙烯, 聚丙烯等)l 热固性塑料（酚醛塑料）特性：受热时软化并可熔化成流动的液体，冷却后变成固体，加热后又熔化，可反复加工，多次使用特性：在制造过程中受热时能变软塑成一定的形状，但加工成
3、型后就不会受热熔化 主要成分: 合成树脂及加工助剂问题导学第 9 页应用广泛的高分子材料为什么两种塑料的特性不同呢?热固性塑料再次受热时，链与链间会形成共价键，产生一些交联，形成体型网状结构，硬化定型热塑性塑料具有长链状的线型结构。受热时，分子间作用力减弱，易滑动；冷却时，相互引力增强，会重新硬化问题导学第 10 页应用广泛的高分子材料线型高分子体型高分子结构性质有机剂中溶解性受热时的变化链状结构网状结构溶 解不溶解，只溶胀加热软化熔解，具有可塑性受热不熔化，具有热固性n 结构决定性质线型和体型高分子比较问题导学第 11 页应用广泛的高分子材料 聚乙烯(PE)产品 保鲜膜吹塑成型的聚乙烯薄膜无
4、毒，化学稳定性好，适合做食品和药物的包装材料单体: CH2=CH2问题导学第 12 页应用广泛的高分子材料1.聚乙烯高压聚乙烯低压聚乙烯合成条件分子结构类型有无支链高分子链长短相对分子质量有机溶剂高压高温引发剂较低压力催化剂线型支链型有少有或没有相对较长相对较短相对较小相对较大溶解溶解问题导学第 13 页应用广泛的高分子材料高压聚乙烯低压聚乙烯熔融温度密度硬度分子间作用力低密度相对较低相对较小相对较小相对较高高密度相对较大相对较大问题导学第 14 页应用广泛的高分子材料 为什么高压聚乙烯比低压聚乙烯的熔点低、密度也低呢？（P106）影响高分子化合物熔点、密度的因素：n 高分子链越长相对分子质量
5、越大分子间的作用力越大熔点、密度越高n 链与链之间越密链之间的作用力越大熔点、密度越高问题讨论第 15 页应用广泛的高分子材料聚氯乙烯（PVC）化学稳定性好，耐酸碱腐蚀，使用温度不宜超过60，在低温下会变硬，分为：软质塑料和硬质塑料单体: CH2=CHCl问题导学第 16 页应用广泛的高分子材料聚苯乙烯单体：CH2=CHC6H5问题导学第 17 页应用广泛的高分子材料聚甲基丙烯酸甲酯 （有机玻璃）单体：CH2=C-COOCH3CH3问题导学第 18 页应用广泛的高分子材料聚四氟乙烯塑料单体： CF2CF2问题导学第 19 页应用广泛的高分子材料 用酚类和醛类在酸或碱催化下相互缩合而形成的高分子
6、化合物。2.酚醛树脂:酚醛塑料单体：苯酚、甲醛问题导学第 20 页应用广泛的高分子材料（1）用盐酸作催化剂(等物质的量的甲醛和苯酚缩合成线型结构高分子)OHH +H-C-HOH+OHCH2OHOHCH2OHHn（羟甲基苯酚）H+(n-1)H2OOHCH2HOH n问题导学第 21 页应用广泛的高分子材料酚醛树脂的制取和性质分组编号实验步骤苯酚+甲醛+浓盐酸苯酚+甲醛+浓氨水产品外观加热试验酒精溶解结构特点水浴加热15min洗净、烘干米黄色略带粉色固体软化（热塑性）不软化（热固性）溶解不溶解线性结构体型结构米黄色固体问题导学第 22 页应用广泛的高分子材料问题导学酚醛树脂实验：单体： 苯酚、甲醛
7、温度计水浴加热冷凝回流第 23 页应用广泛的高分子材料 (2)用碱做催化剂等物质的量的甲醛与苯酚或过量的甲醛和苯酚反应，生成羟甲基苯酚，二羟甲基苯酚，三羟甲基苯酚等，然后加热继续反应，生成网状结构的酚醛树脂。 CH2OHOHCH2OHHOCH22,4,6-三羟甲基苯酚OHCH2OHCH2OH2,4-二羟甲基苯酚问题导学第 24 页应用广泛的高分子材料 利用天然高分子化合物，经过一系列的化学处理和机械加工而制得的纤维。如粘胶纤维等二、合成纤维纤 维化学纤维棉花 羊毛 木材 草类人造纤维：天然纤维 用石油、天然气等不含天然纤维的物质为原料，经过化学合成和加工制得的纤维（如：“六大纶”、碳纤维、光导
8、纤维等） 合成纤维：问题导学第 25 页应用广泛的高分子材料世界上出现的第一种合成纤维是 20 世纪 30 年代美国杜邦公司科研小组研制出的尼龙 66（Nylon，聚酰胺66），它是由己二酸和己二胺缩聚而成的。问题导学第 26 页应用广泛的高分子材料喷丝（使熔融状态下高聚物转变成纤维）问题导学第 27 页应用广泛的高分子材料问题导学第 28 页应用广泛的高分子材料六大纶：名称结构简式单体涤纶(的确良)锦纶腈纶(人造毛)问题导学第 29 页应用广泛的高分子材料名称结构简式单体维纶丙纶氯纶CH2= =CHOHCH2= =CHCH3CH2= =CHCl 维纶称为“人造棉花”，因其分子链上含有羟基而具
9、有较好的吸湿性； 合成纤维中目前产量占第一位的是涤纶。问题导学第 30 页应用广泛的高分子材料高强纤维的代表: 凯夫拉（Kevlar）聚酰胺结构模型防弹头盔防割手套问题导学第 31 页应用广泛的高分子材料该纤维含有高分子聚合塑料，硬度比普通钢铁高40%，质地如此坚硬，能够刀枪不入也就不足为奇了。 问题导学第 32 页应用广泛的高分子材料橡胶天然橡胶合成橡胶聚异戊二烯结构简式：CH2-C=CH-CH2nCH3结构特点：线性结构、链上含有双键性质：通用橡胶丁苯橡胶顺丁橡胶氯丁橡胶特种橡胶聚硫橡胶：硅橡胶：三、合成橡胶易起加成反应和易被氧化有耐油性有耐热、耐寒性问题导学第 33 页应用广泛的高分子材
10、料橡胶产品橡胶产品问题导学第 34 页应用广泛的高分子材料天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯，它的单体是什么?CH2=C-CH=CH2CH3异戊二烯易起加成反应和易被氧化称橡胶的老化 根据天然橡胶的结构特点，说说它的性质可能有哪些不足？聚异戊二烯CH2-C=CH-CH2nCH3问题讨论第 35 页应用广泛的高分子材料问题讨论用硫化措施使线型结构的双键发生加成反应后变为相互交联的体型结构。有无办法对橡胶进行改性，使它克服这些缺点？ 天然橡胶含有双键，易起加成反应和易被氧化，所以易老化。KMnO4 溶液、浓HNO3、液溴、汽油、苯、四氯化碳等不能用橡胶塞。 天然橡胶为何容易老化？实验室盛哪些药品的试剂
11、瓶的瓶塞不能用橡胶塞？第 36 页应用广泛的高分子材料硫化橡胶优点: 具有较高的强度、韧性、良好的弹性和化学稳定性等问题导学第 37 页应用广泛的高分子材料丁二烯和苯乙烯共聚而成的弹性体，合成丁苯橡胶CH2=CH-CH=CH2 CH2= CH 1,3-丁二烯苯乙烯问题导学第 38 页应用广泛的高分子材料顺丁橡胶nCH2=CH-CH=CH2催化剂催化剂1 2 3 41 42 3C=CCH2CH2HH n顺式聚1,3-丁二烯1,3-丁二烯性能：具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或耐低温等性能。问题导学第 39 页应用广泛的高分子材料1下列塑料的合成，所发生的化学反应类型与另外三种不同的是 (
12、)A聚乙烯塑料 B聚氯乙烯塑料C酚醛塑料 D聚苯乙烯塑料C解析：A、B、D发生的是加聚反应，而C发生的是缩聚反应。当堂巩固第 40 页应用广泛的高分子材料2下列各种高聚物中，具有热固性的是()A有机玻璃 B聚氯乙烯C聚丙烯 D酚醛塑料D解析：线型高分子具有热塑性，体型高分子具有热固性。酚醛塑料属于体型结构，具有热固性。当堂巩固第 41 页应用广泛的高分子材料3橡胶属于重要的工业原料。它是一种有机高分子化合物，具有良好的弹性，但强度较差。为了增加某种橡胶制品的强度，加工时往往需要进行硫化处理(即将橡胶原料与硫磺在一定条件下反应)；橡胶制品硫化程度越高，强度越大，弹性越差。下列橡胶制品中，加工时硫化程度较高的是 ()A橡皮筋 B汽车外胎 C普通气球 D医用乳胶手套解析：根据题中信息可知，硫化程度较高的橡胶强度大，弹性差，B中汽车外胎强度最大，弹性最差。B当堂巩固
