高中化学 第三章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 3.3.2 高分子化学反应、合成高分子材料课件 鲁科版选修5-鲁科版高二选修5化学课件

1、第第3节合成高分子化合物节合成高分子化合物 第第2课时高分子化学反应合成高分子材料课时高分子化学反应合成高分子材料 高分子化学反应高分子化学反应合成高分子材料合成高分子材料 探究点一探究点一 高分子化学反应高分子化学反应 探究点二探究点二 合成高分子材料合成高分子材料 1.知道高分子化学反应是合成某些特殊聚合物的方法，并能够实现高分子化合物知道高分子化学反应是合成某些特殊聚合物的方法，并能够实现高分子化合物 的改性。的改性。2.知道高分子材料与高分子化合物之间的关系，能举例说明一些常见高分子材料知道高分子材料与高分子化合物之间的关系，能举例说明一些常见高分子材料 的用途，了解几种功能高分子材料

2、的特殊性能。的用途，了解几种功能高分子材料的特殊性能。 学习重难点：学习重难点：高分子化合物的结构特点和基本性质高分子化合物的结构特点和基本性质。合成高分子材料合成高分子材料 天然高分子材料天然高分子材料相对分子质量相对分子质量 结构单元结构单元 线型线型 原子团原子团 原子原子网状结构网状结构 体型结构体型结构 热塑性热塑性 热固性热固性 探究点一探究点一高分子化学反应高分子化学反应 高分子化学反应是有高分子化合物参与的化学反应，其主要应用有高分子化学反应是有高分子化合物参与的化学反应，其主要应用有1合成带有特定功能基团的新的高分子化合物或合成不能直接通过小分子物质合成带有特定功能基团的新的

3、高分子化合物或合成不能直接通过小分子物质聚合而得到的高分子化合物。如由聚乙酸乙烯酯发生水解或醇解聚合而得到的高分子化合物。如由聚乙酸乙烯酯发生水解或醇解(酯交换反应酯交换反应)可可制得聚乙烯醇。制得聚乙烯醇。在这个反应里，反应物和产物中高分子化合物的链节数是相同的。在这个反应里，反应物和产物中高分子化合物的链节数是相同的。高分子材料给我们带来便利的同时，也给我们带来了一些负面影响，如白色高分子材料给我们带来便利的同时，也给我们带来了一些负面影响，如白色污染等。解决这个问题的主要途径就是高分子化合物的降解问题。高分子化污染等。解决这个问题的主要途径就是高分子化合物的降解问题。高分子化合物的降解也

4、属于高分子化学反应，在降解过程中，高分子化合物的链节数合物的降解也属于高分子化学反应，在降解过程中，高分子化合物的链节数变小。主要有以下两种途径：变小。主要有以下两种途径：2橡胶的硫化橡胶的硫化橡胶硫化以后，使线型的橡胶分子间经过单硫键或双硫键发生了交联，成为网状橡胶硫化以后，使线型的橡胶分子间经过单硫键或双硫键发生了交联，成为网状结构。在这个过程中，高分子化合物的链节数会变大。经过硫化的橡胶，叫做硫结构。在这个过程中，高分子化合物的链节数会变大。经过硫化的橡胶，叫做硫化橡胶，硫化橡胶具有较高的弹性和耐磨性。化橡胶，硫化橡胶具有较高的弹性和耐磨性。3高分子化合物的降解高分子化合物的降解(1)加

5、热降解，回收利用。如，有机玻璃在加热降解，回收利用。如，有机玻璃在270 的氮气中热降解，可回收到的氮气中热降解，可回收到95%的甲基丙烯酸甲酯。的甲基丙烯酸甲酯。塑料催化裂化可得到柴油、煤油、汽油及可燃性气体等。塑料催化裂化可得到柴油、煤油、汽油及可燃性气体等。(2)积极研究在自然状态下可降解的高分子材料。如，目前人们已经合成出可积极研究在自然状态下可降解的高分子材料。如，目前人们已经合成出可生物降解塑料、化学降解塑料、光降解塑料等。生物降解塑料、化学降解塑料、光降解塑料等。4催化裂化催化裂化归纳总结归纳总结高分子的化学反应主要取决于结构特点、官能团与基团之间的影响。如碳碳双高分子的化学反应

6、主要取决于结构特点、官能团与基团之间的影响。如碳碳双键易氧化和加成，酯基易水解、醇解，羧基易发生酯化、取代等反应。键易氧化和加成，酯基易水解、醇解，羧基易发生酯化、取代等反应。活学活用活学活用题目解析题目解析(1)从天然橡胶成分的结构简式可从天然橡胶成分的结构简式可知天然橡胶为线型结构的高分子，知天然橡胶为线型结构的高分子，能溶于汽油等有机溶剂。天然橡能溶于汽油等有机溶剂。天然橡胶硫化后，引入的硫原子可通过胶硫化后，引入的硫原子可通过形成共价键，从而使高分子链发形成共价键，从而使高分子链发生交联，形成网状结构，故硫化生交联，形成网状结构，故硫化橡胶不能溶于汽油。橡胶不能溶于汽油。(2)天然橡胶

7、的单体中含有两个碳天然橡胶的单体中含有两个碳碳双键，能发生加成反应，使溴碳双键，能发生加成反应，使溴水褪色。水褪色。天然橡胶是线天然橡胶是线能能不能不能网状结构网状结构(或体型结构或体型结构)线型结构线型结构型结构型结构I(1)绝大多数橡胶的结构中有碳碳双键或还原性物质绝大多数橡胶的结构中有碳碳双键或还原性物质(如硫如硫)，故橡胶有较强的还原，故橡胶有较强的还原性。因此，在实验室中，盛放强氧化剂的试剂瓶不能用橡胶塞。性。因此，在实验室中，盛放强氧化剂的试剂瓶不能用橡胶塞。理解感悟理解感悟(2)未经硫化的橡胶容易磨损，易溶于汽油、四氯化碳等有机溶剂，分子内有双键未经硫化的橡胶容易磨损，易溶于汽油

8、、四氯化碳等有机溶剂，分子内有双键易发生加成反应，容易老化。硫化后，高分子链之间经交联而变成网状结构，结易发生加成反应，容易老化。硫化后，高分子链之间经交联而变成网状结构，结构稳定，不溶于有机溶剂，不易氧化，不易老化。构稳定，不溶于有机溶剂，不易氧化，不易老化。题目解析题目解析准确理解高分子化学反应的定义：准确理解高分子化学反应的定义：有高分子化合物参与的化学反应。有高分子化合物参与的化学反应。D 探究点二探究点二合成高分子材料合成高分子材料 1阅读教材，回答下列问题：阅读教材，回答下列问题：(1)什么是合成高分子材料？常见的三大合成材料是什么？什么是合成高分子材料？常见的三大合成材料是什么？

9、答案合成高分子材料是以合成高分子化合物为基本原料，加入适当助剂，答案合成高分子材料是以合成高分子化合物为基本原料，加入适当助剂， 经过一定加工制成的材料。经过一定加工制成的材料。答案树脂是一种俗称，凡人工合成的未经加工处理的任何聚合物都是树脂；答案树脂是一种俗称，凡人工合成的未经加工处理的任何聚合物都是树脂； 塑料通常是由树脂及各种助剂组成的。塑料通常是由树脂及各种助剂组成的。(2)树脂和塑料有何主要不同？如何确定塑料的名称？树脂和塑料有何主要不同？如何确定塑料的名称？塑料、合成橡胶、合成纤维称为三大合成材料，主要由树脂组成的。塑料、合成橡胶、合成纤维称为三大合成材料，主要由树脂组成的。塑料的

10、名称是根据树脂的种类确定的。例如，以聚乙烯树脂为主要成塑料的名称是根据树脂的种类确定的。例如，以聚乙烯树脂为主要成 分的分的塑料，叫做聚乙烯塑料。塑料，叫做聚乙烯塑料。答案合成纤维是用某些小分子物质经聚合反应制成的线型高聚物。合成纤维的答案合成纤维是用某些小分子物质经聚合反应制成的线型高聚物。合成纤维的品种很多，如尼龙、涤纶和人造羊毛品种很多，如尼龙、涤纶和人造羊毛(聚丙烯腈聚丙烯腈)等。等。(3)常见的合成橡胶有哪些？它们的主要应用是什么？常见的合成橡胶有哪些？它们的主要应用是什么？答案合成像胶是利用小分子物质合成的一类弹性特别强的线型高聚物，如丁答案合成像胶是利用小分子物质合成的一类弹性特

11、别强的线型高聚物，如丁苯橡胶、氯丁橡胶和特种橡胶等。苯橡胶、氯丁橡胶和特种橡胶等。合成橡胶的很多性能比天然橡胶优越，广泛用于轮胎和制鞋工业等。合成橡胶的很多性能比天然橡胶优越，广泛用于轮胎和制鞋工业等。(4)合成纤维是什么？它的主要特点是什么？合成纤维是什么？它的主要特点是什么？合成纤维耐磨、耐蚀、不缩水，用它做的衣服，不易折皱，结实耐穿。合成合成纤维耐磨、耐蚀、不缩水，用它做的衣服，不易折皱，结实耐穿。合成纤维吸湿性和透气性差。纤维吸湿性和透气性差。涂料是一种涂布于物体表面后能结成坚韧保护膜的物质，它常涂在家具、船舶涂料是一种涂布于物体表面后能结成坚韧保护膜的物质，它常涂在家具、船舶等表面，

12、起到保护和美化内部物体的作用。等表面，起到保护和美化内部物体的作用。(5)涂料的主要成分是什么？它的主要用途是什么？涂料的主要成分是什么？它的主要用途是什么？答案涂料的的主要成分是成膜物质答案涂料的的主要成分是成膜物质(属于树脂属于树脂)。离子交换树脂主要用于物质的分离和提纯。离子交换树脂分为阳离子交换树脂离子交换树脂主要用于物质的分离和提纯。离子交换树脂分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。阳离子交换树脂是含有磺酸基和阴离子交换树脂。阳离子交换树脂是含有磺酸基(SO3H)、羧基、羧基(COOH)或或苯酚基苯酚基(C6H4OH)等酸性基团的树脂，它们以氢离子换取溶液中的金属离子或等酸性基团的树脂

13、，它们以氢离子换取溶液中的金属离子或其他阳离子。其他阳离子。2功能高分子材料功能高分子材料功能高分子材料是在合成高分子的主链或支链上接上有某种特定功能的官能团，功能高分子材料是在合成高分子的主链或支链上接上有某种特定功能的官能团，使它们具有特殊的功能以满足光学、电学、磁学、化学、生物学、医学等方面使它们具有特殊的功能以满足光学、电学、磁学、化学、生物学、医学等方面的要求，而形成的高分子材料。主要有的要求，而形成的高分子材料。主要有(1)离子交换树脂离子交换树脂(2)医用高分子医用高分子最早使用的医用高分子是聚乳酸，目前，常见的医用高分子最早使用的医用高分子是聚乳酸，目前，常见的医用高分子材料有

14、硅橡胶、聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯醇等。它们的生物材料有硅橡胶、聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯醇等。它们的生物相容性较好、安全无毒，可用于制造医用器械和人造器官。相容性较好、安全无毒，可用于制造医用器械和人造器官。有硅橡胶有硅橡胶归纳总结归纳总结活学活用活学活用题目解析题目解析合成树脂、合成纤维、涂料、合成树脂、合成纤维、涂料、合成橡胶、电木都是常见的高合成橡胶、电木都是常见的高分子材料，光导纤维的主要成分子材料，光导纤维的主要成分是二氧化硅，是无机非金属分是二氧化硅，是无机非金属材料。材料。C I具有烯烃和酯类物质的性质具有烯烃和酯类物质的性质B 学习小结学习小结2合成高分子材料，由合成高分子化合物和一

15、些添加的助剂共同组成。合成高分子材料，由合成高分子化合物和一些添加的助剂共同组成。 高分子材料都是混合物。高分子材料都是混合物。1高分子化学反应的应用主要有：高分子化学反应的应用主要有：(1)合成带有特定功能基团的新的高分子化合物。合成带有特定功能基团的新的高分子化合物。(2)改变高分子化合物的结构和性质。改变高分子化合物的结构和性质。(3)改变链节数。改变链节数。题目解析题目解析高分子材料按其来源分为天然高分子高分子材料按其来源分为天然高分子材料和合成高分子材料。显然棉花、材料和合成高分子材料。显然棉花、淀粉和羊毛是天然的，而尼龙是人工淀粉和羊毛是天然的，而尼龙是人工合成的，属于合成材料。合成的，属于合成材料。C 题目