新教材人教版高中化学选择性必修三 5.2.1 通用高分子材料 教学课件

1、 课时1 通用高分子材料 第二节高分子材料车身：钢板（金属材料）车窗：玻璃（无机非金属材料）轮胎：橡胶（有机高分子材料）座椅：海绵、皮革（有机高分子材料）材料金属材料有机高分子材料无机非金属材料天然有机高分子材料合成有机高分子材料纯金属、合金陶瓷、玻璃、水泥传统材料新型材料晶体硅、SiO2、新型陶瓷、碳纳米材料棉花、羊毛、天然橡胶塑料、合成橡胶、合成纤维、黏合剂、涂料(1)按来源分:(2)按结构分:(3)按性质分:天然高分子、合成高分子线型高分子、体型高分子一、高分子材料1.概念相对分子质量很大，达到几万甚至几千万的有机化合物（10000），简称为高分子或聚合物。2.分类热塑性高分子、热固性高

2、分子不带支链带支链交联(1)溶解性线型高分子:不溶于水,能溶解在适当的溶剂里。体型高分子:不溶于任何溶剂,只能发生一定程度的溶胀。3.基本性质具有热塑性，在一定温度范围内可软化、熔化，冷却时又硬化(如聚乙烯塑料)。(2)热塑性和热固性线型高分子:体型高分子:具有热固性，加热后不能熔化，只能裂解(如酚醛树脂即电木)。(3)高分子材料强度大、电绝缘、不耐高温,易燃烧。1.塑料主要成分是合成树脂，还可加入具有特定作用的添加剂。树脂：未经加工处理的，没有与添加剂混合的聚合物合成树脂加工助剂聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂、脲醛树脂等。提高柔韧性：_防止老化：_提高柔韧性：着色剂增塑剂防老剂

3、热稳定剂都是合成的塑料的分类热塑性塑料热固性塑料如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等；加热软化，冷却硬化，可反复加工，多次使用。如酚醛树脂（电木）、脲醛树脂等；不能加热熔化，只能一次成型。思考：聚氯乙烯薄膜能用于食品包装吗？聚氯乙烯本身较硬，需加入增塑剂，室温下，增塑剂小分子会逐渐“逃逸”出来。塑料稳定剂主要成分是硬脂酸铅，有毒性，这种铅盐易析出，会使人体积蓄性铅中毒。（1）聚乙烯支链较少，密度和软化温度较高低密度聚乙烯高密度聚乙烯高压法聚乙烯低压法聚乙烯聚乙烯按合成方法高温高压引发剂低温低压催化剂支链较多，密度和软化温度较低比较项目高压法聚乙烯低压法聚乙烯聚合反应条件150 MPa300

4、MPa,200 左右，使用引发剂0.1 MPa2 MPa,60100 ，使用催化剂高分子链的结构含有较多支链支链较少密度/ (gcm3)0.910.930.940.97软化温度/105120120140主要性能无毒，较柔软无毒，较硬主要用途生产食品包装袋、薄膜、绝缘材料等生产瓶、桶、板、管等高分子材料一般都具有一定的弹性当有外力作用时，卷曲的高分子链可以被拉直或部分被拉直，除去外力后又恢复卷曲状态。因此，一般的高分子材料都具有一定的弹性。为什么低密度聚乙烯比高密度聚乙烯的软化温度低，密度也低呢？思考与讨论链的疏密远近：高分子链越长，高分子相对分子质量越大，高分子链之间的作用力越大。支链越少，链

5、之间越容易接近，高分子链之间相互作用力大。低密度聚乙烯的主链有较多长短不一的支链，支链结构有碍碳碳单键的旋转和链之间的接近，链之间的作用力就小，软化温度和密度也就较低；高密度聚乙烯的支链较少，链之间易于接近，相互作用力较大，软化温度和密度都较高。链的长短：高分子链之间的作用力网状结构线型结构线性结构的聚乙烯可以在一定条件下变为网状结构的聚乙烯，以增加强度支链型结构(2)酚醛树脂实验5-1在试管中加入2g苯酚、3 mL质量分数为40%的甲醛溶液和3滴浓盐酸，水浴加热。当试管中反应物接近沸腾时，从沸水浴中职出试管，并用玻璃棒搅拌，观察颜色和状态。在酸催化下,等物质的量的苯酚与甲醛发生反应,苯酚的邻

6、位或对位的氢原子与甲醛的羰基加成生成羟甲基苯酚,然后羟甲基苯酚之间相互脱水缩合,生成线型结构的高分子。反应如下:(2)酚醛树脂 在碱催化下,苯酚与过量的甲醛反应,生成羟甲基苯酚的同时,还生成二羟甲基苯酚、三羟甲基苯酚等。(2)酚醛树脂 碱催化下，苯酚与过量甲醛生成继续反应生成网状结构的酚醛树脂。具有网状结构的高分子受热后不能软化或熔融，也不溶于一般溶剂。酚醛树脂的应用主要用作绝缘、隔热、阻燃、隔音等器材和复合材料。可用于生产烹饪器具的手柄，一些电器与汽车的零部件，火箭发动机、返回式卫星和宇宙飞船外壳等的烧蚀材料。思考：为何酚醛树脂能作烹饪器具的手柄而聚苯乙烯塑料不可以? 酚醛树脂属于热固性材料

7、,受热不熔融或者软化,而聚苯乙烯属于热塑性材料,受热容易熔融或者软化,不能用于制作手柄等器具。以石油、天然气和煤等为原料制成有机小分子单体，再经聚合反应生产合成纤维。例如六大纶：锦纶、涤纶、腈纶、维纶、氯纶、丙纶2.合成纤维天然纤维：化学纤维纤维动物纤维如羊毛、蚕丝；植物纤维如棉花、麻等用化学方法将植物纤维素、蛋白质等天然高分子加工成黏胶纤维、大豆蛋白纤维等再生纤维：合成纤维：合成纤维具有优良的性能：具有强度高、弹性好、耐磨、耐腐蚀、不缩水、保暖、不怕虫蛀等优点。合成纤维的性质：合成纤维可满足人们穿着需求,同时广泛应用于工农业生产与高科技领域。如工业用的隔音、隔热、绝缘材料,渔业用的渔网、缆绳

8、,医疗用的缝合线、止血棉,航空航天用的降落伞、航天服,等等。合成纤维的用途：(1)聚酯纤维合成纤维中产量最大的是聚酯纤维中的涤纶。涤纶是聚对苯二甲酸乙二酯纤维的商品名称，它是对苯二甲酸与乙二醇在催化剂作用下发生缩聚反应生产的。+nHOCH2CH2OH+ (2n-1)H2O涤纶纤维的强度大，耐磨，易洗，快干，保型性好，但透气性和吸湿性差。用于服装和床上用品,各种装饰布料。（俗称涤纶）(2)聚酰胺纤维由己二胺与己二酸发生缩聚反应生成聚己二酰己二胺纤维(又称锦纶66、尼龙66，前一个6代表二胺中碳原子数，后一个6代表二酸中碳原子数)。聚酰胺纤维不溶于普通溶剂，熔化温度高于260，具有天然丝的外观和光泽，耐磨性和强度较高，可用于生产丝袜、降落伞、渔网、轮胎帘子线等。（商品名锦纶，俗称尼龙）+ nH2N(CH2)6NH2 + (2n-1)H2O 氯纶：丙纶：腈纶：维纶：聚氯乙烯纤维（PVC）CH2CHCH2CHOH nOH+ n HCHO催化剂CH2CHCH2CHOCH2 nO+ n H2O聚丙烯纤维（PP）聚丙烯腈纤维（PAN）聚乙烯醇缩甲醛（PVFM）1.判断：(1)涤纶、锦纶、蚕丝都属于合成纤维。()(2)高