1、第二节应用广泛的高分子材料【资料卡片资料卡片】高分子化合物的命名：（1）天然高分子化合物习惯用专有名称；如淀粉、纤维素、蛋白质、核酸、甲壳质等；（2）合成高分子化合物一般在单体名称前加上“聚”。如聚丙烯、聚丙烯腈、聚苯乙烯等；如聚对苯二甲酸乙二醇酯，酚醛树脂、脲醛树脂等。树脂含义：指未加工处理的聚合物。（3）合成橡胶的名称通常在单体名称后加上“橡胶”。如丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。（4）合成纤维的名称常用“纶”。如：涤纶。主要成分是合成高分子化合物即合成树脂；适应各种要求：在高分子材料中掺入各种加工助剂（如聚氯乙烯；增塑剂提高柔韧性；热稳定剂改进耐热性；赋予各种颜色-着色剂等）；常见塑料：
2、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂等。一、塑料塑料树脂添加剂 1、聚乙烯 高分子化合物通常结构并不复杂，往往由简单的结构单元重复连接而成；如聚乙烯中：CH2 CH2n结构 性质 用途决定决定 决定决定 聚乙烯制品 改进聚合反应的催改进聚合反应的催化剂，得到超高相对分化剂，得到超高相对分子质量（子质量（100100万）、万）、性能更为优越的聚乙烯。性能更为优越的聚乙烯。它具有高强度、高耐磨它具有高强度、高耐磨性、熔融温度性、熔融温度135-137 135-137 ，使用温度，使用温度100100以以上，可用作防弹头盔、上，可用作防弹头盔、防弹衣的材料。防弹衣的材料。聚乙烯聚乙烯(PE)
3、(PE)产品产品 保鲜膜保鲜膜吹塑成型的聚乙烯薄膜吹塑成型的聚乙烯薄膜无毒无毒，化学，化学稳定性好稳定性好，适合，适合做食品和药物的包装材料。做食品和药物的包装材料。单体单体:CH2=CH2（1）天然高分子化合物习惯用专有名称；如聚对苯二甲酸乙二醇酯，酚醛树脂、脲醛树脂等。1 4为什么用碱性催化生成的酚醛树脂能形成网状结构？你能画出酚醛树脂的部分网状结构吗？不溶于任何溶剂，只有一定程度的胀大如聚丙烯、聚丙烯腈、聚苯乙烯等；尿素是蛋白质的代谢产物，随尿排出体外。树脂含义：指未加工处理的聚合物。分子链较柔软，具有较好的弹性热稳定剂改进耐热性；改进聚合反应的催化剂，得到超高相对分子质量（100万）、
4、性能更为优越的聚乙烯。【化学名】聚对苯二甲酸乙二醇酯聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVCPVC）化学化学稳定性稳定性好，好，耐酸碱腐蚀耐酸碱腐蚀，使用，使用温度温度不不宜宜超超过过6060，在在低温低温下会下会变硬变硬分为：分为：软软质塑料和质塑料和硬硬质塑料质塑料单体单体:CH2=CHCl聚苯乙烯聚苯乙烯单体：单体：CH2=CHC6H5聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯 （有机玻璃）（有机玻璃）单体：单体：CH2=CCH3COOCH3聚四氟乙烯聚四氟乙烯单体：单体：CF2CF2人们给聚四氟乙人们给聚四氟乙烯冠以烯冠以“塑料王塑料王”的美称。的美称。一种特别的菜锅一种特别的菜锅不粘锅。不粘锅。（1）组成：
5、）组成：用酚类（如苯酚）与醛类（如甲醛）在用酚类（如苯酚）与醛类（如甲醛）在酸酸或或碱碱的催化下相互缩合而成的高分子化合的催化下相互缩合而成的高分子化合物。物。（2）形成：）形成：A、在酸催化下，、在酸催化下，等物质的量等物质的量的苯酚与甲的苯酚与甲醛反应，苯酚邻位或对位的氢原子与甲醛醛反应，苯酚邻位或对位的氢原子与甲醛的的羰基加成生成生成邻邻（或对位）（或对位）羟甲基苯酚羟甲基苯酚，然后，然后羟甲基苯酚羟甲基苯酚之间相互脱水缩合成之间相互脱水缩合成线线型型结构高分子。结构高分子。2、酚醛树脂、酚醛树脂（电木）（电木）OHOHCH=+H+OHCH2OHnH+OHCH2 OHCH2OHnHOH+
6、（n-1）H2O【思考与交流思考与交流】为什么用碱性催化生成的酚醛树脂能形为什么用碱性催化生成的酚醛树脂能形成网状结构？你能画出酚醛树脂的部分网状成网状结构？你能画出酚醛树脂的部分网状结构吗？结构吗？羟基苯酚羟基苯酚 B、在碱催化下，等物质的量的苯酚与甲醛或过量的甲醛与苯酚反应，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，就可以生成网状结构的酚醛树脂。OHCH2OHCH2OHHOCH22，4，6-三羟甲基苯酚三羟甲基苯酚2，4-二羟甲基苯酚二羟甲基苯酚OHCH2OHCH2OH酚醛树脂局部结构酚醛树脂局部结构酚醛树脂的制取和性质酚醛树脂的制取和性质分组编号分组编号实验步骤实验
7、步骤2g苯酚苯酚+3ml40%的的甲醛甲醛+3滴滴浓盐酸浓盐酸苯酚苯酚+甲醛甲醛+浓氨水浓氨水加热试验加热试验酒精溶解酒精溶解结构特点结构特点实验5-1沸水浴加热沸水浴加热15min洗净、烘干洗净、烘干软化（热塑性）软化（热塑性）不软化（热固性）不软化（热固性）溶解溶解不溶解不溶解线性结构线性结构网状结构网状结构怎样清洗线型酚醛树脂？乙醇清洗酚醛树脂酚醛树脂P108烹饪器烹饪器具的手具的手柄柄宇宙宇宙飞船飞船的外的外壳壳电电器器部部件件 主要用作绝缘、主要用作绝缘、隔热、难燃、隔音隔热、难燃、隔音器材和复合器材。器材和复合器材。合成高分子线型支链型热固型热塑型加工成型后受加工成型后受热不再熔化
8、热不再熔化可反复加热熔融可反复加热熔融加工，多次使用加工，多次使用能溶解在适当的能溶解在适当的有机溶剂里有机溶剂里不溶于任何溶剂，不溶于任何溶剂，只有一定程度的胀只有一定程度的胀大大网状结构体型【思考与交流】P108页 尿素是蛋白质的代谢产物，随尿排是蛋白质的代谢产物，随尿排出体外。尿素氮原子上的氢可以像苯环出体外。尿素氮原子上的氢可以像苯环上的氢原子那样与上的氢原子那样与甲醛发生加成反应，并可缩聚成线型和网状结构的并可缩聚成线型和网状结构的脲醛树脂。你能写出它们的结构简式吗？。你能写出它们的结构简式吗？【科学视野科学视野】可降解高分子材料可降解高分子材料P107【光降解】有一种方法是在高分子
9、化合物的有一种方法是在高分子化合物的分子分子链链的的一定距离之间一定距离之间添加光敏基团添加光敏基团，它们被，它们被曝晒曝晒在阳光在阳光下，下，光敏基团光敏基团就就吸收辐射吸收辐射而使高分子化合物在此而使高分子化合物在此断裂断裂，断裂以后的碎片是比较容易被生物降解的。断裂以后的碎片是比较容易被生物降解的。【微生物降解】另一种方法是在高分子化合物另一种方法是在高分子化合物中中引入引入一些一些基团基团，使它，使它适合适合某些某些微生物微生物的的口味口味，这些，这些微生物能使高分子化合物的微生物能使高分子化合物的长链分子长链分子断裂断裂为为小碎片小碎片，小碎片进一步降解就比较容易了。小碎片进一步降解
10、就比较容易了。二二.合成纤维合成纤维纤维纤维天然纤维天然纤维化学纤维化学纤维棉花棉花 羊毛羊毛蚕丝蚕丝 麻麻合成纤维合成纤维人造纤维人造纤维涤纶涤纶锦纶锦纶腈纶腈纶丙纶丙纶维纶维纶氯纶氯纶六大纶六大纶 世界上出现的世界上出现的第一种合成纤维第一种合成纤维是是 20 20 世纪世纪 30 30 年代年代美国杜邦公司科研美国杜邦公司科研小组研制出的尼龙小组研制出的尼龙 6666（NylonNylon，聚酰，聚酰胺胺6666），它是由己），它是由己二酸和己二胺缩聚二酸和己二胺缩聚而成的，写出合成而成的，写出合成尼龙尼龙-66-66的化学方的化学方程式。程式。HOOC(CH2)4COOHH2N(CH2
11、)6NH2nHO-OC(CH2)4CO-OH+nH-NH(CH2)6HN-H OC(CH2)4CONH(CH2)6NH nH+（2n-1）H2OHO己二酸和己二胺缩聚合成尼龙己二酸和己二胺缩聚合成尼龙-66-66的化学方程式的化学方程式涤纶涤纶尼龙尼龙防防弹弹衣衣腈腈纶纶锦纶锦纶丙纶丙纶维纶维纶氯纶氯纶HOCH2CH2OH nH+（2n-1）H2OHO OC-COOCH2CHO对苯二甲酸和乙二醇缩聚合成涤纶的化学方程式对苯二甲酸和乙二醇缩聚合成涤纶的化学方程式HOOC-COOHHOOC-COOH+HOCH2CH2OH合成纤维中目前产量占第一位的是聚酯纤维合成纤维中目前产量占第一位的是聚酯纤维涤
12、纶涤纶【化学名化学名】聚对苯二甲酸乙二醇酯聚对苯二甲酸乙二醇酯 n nn n催化剂催化剂27【思考思考】合成纤维和天然纤维比较有合成纤维和天然纤维比较有 什么优点什么优点和不足？合成纤维中的维纶和不足？合成纤维中的维纶(聚乙烯醇聚乙烯醇)为什么为什么吸湿性很好？吸湿性很好？维纶（聚乙烯醇）具有较好的吸湿性，维纶（聚乙烯醇）具有较好的吸湿性，称为人造棉花，是因为在其分子链上称为人造棉花，是因为在其分子链上含有羟基的缘故。含有羟基的缘故。合成纤维的强度高、弹性好、合成纤维的强度高、弹性好、耐磨和耐化学腐蚀，做成的服装耐磨和耐化学腐蚀，做成的服装挺括不皱，但它的吸湿性和透气挺括不皱，但它的吸湿性和透
13、气性较差。因此，合成纤维常常与性较差。因此，合成纤维常常与棉纤维或羊毛纤维混合纺织，使棉纤维或羊毛纤维混合纺织，使衣服穿起来既舒适又挺括。衣服穿起来既舒适又挺括。性能互补性能互补如果服装面料是由一种纤维材料制成如果服装面料是由一种纤维材料制成的，则用的，则用“纯纯X”或或“100X”来表示。来表示。如如“纯棉纯棉”“”“纯毛纯毛”或或“100棉棉”“”“100毛毛”；如果服装是由两种；如果服装是由两种或两种以上的纤维制成的，标签上应或两种以上的纤维制成的，标签上应注明每种纤维种类的含量，如注明每种纤维种类的含量，如“涤纶涤纶20棉棉80”等。等。橡胶的来源橡胶的来源 森林中有一种高大的森林中有
14、一种高大的乔木，叫作乔木，叫作“三叶树三叶树”。如果用小刀在它。如果用小刀在它的树皮上割开一个小的树皮上割开一个小口子，便会有牛奶似口子，便会有牛奶似的树汁流淌出来。这的树汁流淌出来。这种树汁，就是今天人种树汁，就是今天人们所熟悉的橡胶的最们所熟悉的橡胶的最初来源。在印第安人初来源。在印第安人的土语中，的土语中，“橡胶橡胶”就是就是“树木的眼泪树木的眼泪”的意思。的意思。小学生用的五颜六色的橡皮擦是一种硫化橡胶。小学生用的五颜六色的橡皮擦是一种硫化橡胶。现在使用的橡胶轮胎，包括大多数自行车轮胎，现在使用的橡胶轮胎，包括大多数自行车轮胎，都是经过加硫磺、炭黑、纤维等一系列加工步骤都是经过加硫磺、
15、炭黑、纤维等一系列加工步骤后制成的。后制成的。合成橡胶是以石油和煤为原料，采用高分子合成合成橡胶是以石油和煤为原料，采用高分子合成技术制造出来的。技术制造出来的。现在已发展了现在已发展了20多个大品种，人们常用型合多个大品种，人们常用型合成橡胶主要有丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等成橡胶主要有丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。1、橡胶分类、橡胶分类橡胶橡胶天然橡胶天然橡胶合成橡胶合成橡胶三叶树胶（顺）三叶树胶（顺）杜仲树胶（反）杜仲树胶（反）丁苯橡胶丁苯橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶合成天然橡胶合成天然橡胶氯丁橡胶氯丁橡胶乙丙橡胶乙丙橡胶硅橡胶硅橡胶丁腈橡胶丁腈橡胶合成橡胶于合成橡胶于20世纪开始世纪开始出
16、现，出现，40年年代得到迅速代得到迅速发展。发展。三、合成橡胶三、合成橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶氯丁橡胶氯丁橡胶通用橡胶通用橡胶硅橡胶硅橡胶特种橡胶特种橡胶一些合成橡胶产品一些合成橡胶产品 合成橡胶与天然橡胶相比，具有高弹性，绝缘性、合成橡胶与天然橡胶相比，具有高弹性，绝缘性、耐油和耐高温等性能，因而广泛应用于工农业、国防、耐油和耐高温等性能，因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。交通及日常生活中。合成橡胶的用途合成橡胶的用途 橡胶是一类具有弹性的物质，当施以外力时形状将发生改变，去除外力又恢复原来的形状。共同点：各种高聚物分子中均存在不饱和键。2、性质：耐磨、耐油、耐燃、耐腐蚀性、耐老化、
17、耐寒、耐热等方面有着其独特的优势。橡胶的相对分子质量比塑料、合成纤维都要高，一般在105106范围内。易被氧化丁苯橡胶是目前世界上产量最高的合成橡胶，它是由丁二烯和苯乙烯共聚而成的弹性体，请以丁二烯和苯乙烯为原料，写出合成丁苯橡胶的方程式。合成橡胶 顺丁橡胶：顺丁橡胶：弹性高、耐磨、耐寒性好，可在寒冷地弹性高、耐磨、耐寒性好，可在寒冷地带使用，主要用于制造轮胎、胶鞋、胶带等。产量居世界带使用，主要用于制造轮胎、胶鞋、胶带等。产量居世界第二位第二位 1，3-丁二烯为原料，在催化剂存在下，得丁二烯为原料，在催化剂存在下，得到顺式聚到顺式聚1，3-丁二烯的线型结构。丁二烯的线型结构。nCH2=CH-
18、CH=CH2催化剂催化剂C=CCH2CH2HH n1 2 3 41 42 3分子链较柔软，具有较好的弹性分子链较柔软，具有较好的弹性1 4催化剂催化剂nCH2=CH-CH=CH2C=CCH2CH2HH n1 2 3 42 3 硫化剂的作用是打开顺硫化剂的作用是打开顺式聚式聚1，3-丁二烯的双键，以丁二烯的双键，以-S-S-键将顺丁橡胶的线型结键将顺丁橡胶的线型结构连接为网状结构，得到既构连接为网状结构，得到既有弹性又有强度的橡胶。但有弹性又有强度的橡胶。但交联程度不宜过大，否则会交联程度不宜过大，否则会失去弹性。失去弹性。【科学视野科学视野】天然橡胶有几种？它们的结构有何不同？天然橡胶有几种？
19、它们的结构有何不同？两种：巴西三叶橡胶（顺式）、杜仲胶（反式）两种：巴西三叶橡胶（顺式）、杜仲胶（反式）天然天然橡胶的主要成分是橡胶的主要成分是聚异戊二烯聚异戊二烯，根据，根据天然橡胶的结构特点，说说它的性质可能有天然橡胶的结构特点，说说它的性质可能有哪些不足？哪些不足？如：橡胶遇到下列物质各发生什么反应？如：橡胶遇到下列物质各发生什么反应？A、Br2水水 B、KMnO4(H+)C、HCl D、汽油、汽油 E、HNO3 F、O2橡胶的橡胶的老化老化概念概念天然橡胶CH2=C-CH=CH2CH3异戊二烯天然橡胶天然橡胶线型线型硫磺硫硫磺硫化剂化剂网状体型网状体型橡胶硫化后，其柔韧性和弹性都会增大橡胶硫化后，其柔韧性和弹性都会增大下列高聚物经简单处理可以从线型结下列高聚物经简单处理可以从线型结构变成体型结构的是（构变成体型结构的是（）CH2CH2CHCH2nCH3OH CH2CH2CH2CHCH2nClnCH2CHnClABCDBC线型结构里必须还存在能发生加聚线型结构里必须还存在能发生加聚或缩聚反应的官能团，如双键、羟或缩聚反应的官能团，如双键、羟基、氨基等，才有可能转变为体型基、氨基等，才有可能转变为体型结构。结构。
