高中化学高分子材料和复合材料苏教版-完整版课件

第三单元高分子材料和复合材料专题三丰富多彩的生活材料金属材料无机非金属材料高分子材料和复合材料【学习目标】1、了解有机高分子材料的分类，认识塑料、纤维、橡胶、功能高分子材料的区别。2、知道塑料的组成和分类，了解各种塑料的性能，列举它们在生产生活中的应用。3、区别聚合反应的几种类型，掌握加聚反应和缩聚反应两大基本的聚合反应类型。4、通过调查研究，认识纤维的分类，了解常见纤维的组成和主要功能，体会纤维在日常生活中扮演的角色。5、理解橡胶材料的发展过程以及人们对有机高分子材料的改选与优化。6、了解功能高分子材料的分类，列举功能高分子材料在生产生活各个层面、高新技术领域中的应用。7、认识复合材料的结构，说出常见的复合材料及其应用。8、体验化学科学的进步与材料科学发展的联系，从人类利用天然硅酸盐材料到开发、研制和利用新型材料的历史说明科学技术的发展，尤其是材料科学的发展与人们生活质量的关系，评价高分子材料的使用对环境质量的影响。【教学重点】塑料和橡胶的结构特点。【教学难点】塑料、橡胶和纤维的结构特点。了解：高分子化合物的分类天然高分子合成高分子线型高分子体型高分子热塑性高分子热固性高分子塑料纤维橡胶涂料粘合剂功能高分子材料……高分子按来源分：高分子按结构分：高分子按性质分：高分子按性能

和用途分：阅读课本101面中间两段，了解下列问题1、塑料的主要成分是什么？（掌握）2、生产塑料的合成树脂有哪些？（了解）3、塑料有什么优点？（了解）4、塑料常见种类有哪些？（了解）合成树脂聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂等密度小、强度高、化学性质稳定、耐磨擦等通用塑料：聚乙烯、聚丙烯、酚醛树脂等特种塑料：氟塑料、聚乙烯醇、聚砜等工程塑料：ABS塑料、聚碳酸酯等一、塑料知识回顾（重点掌握）1.聚合反应：

由相对分子质量小的化合物分子（单体）互相结合成相对分子质量大的高分子化合物的反应。聚合反应分为加聚反应和缩聚反应两种基本反应类型。2.加聚反应：（1）均聚反应—同一种单体

（1）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：（A）－CH2－CH2－叫聚乙烯的结构单元（或链节）；（B）n表示每个高分子化合物中链节的重复次数，叫聚合度；n越大，相对分子质量越大；（C）合成高分子的小分子物质叫单体。如乙烯是聚乙烯的单体。—CH2—CH2—[]—CH2—CH2—n乙烯（单体）链节聚合度

高聚物如何判断单体？对单个高分子：有一定的聚合度，n是定值，相对分子质量确定。对一块高分子材料：由许多聚合度相同或不相同的高分子聚集起来。是混合物。因此：实验中测得的某种高分子的相对分子质量只能是平均值练习一（课本P110第二题）

（1）人造象牙的结构可表示为[CH2—O]n它的单体是（）

A.(CH3)2OB.CH3CHOC.HCHOD.CH3CHO

（2）三位科学家因发现导电塑料荣获2000年诺贝尔化学奖。导电塑料的结构可表示为[CH＝CH]n

，则其单体为（）。

A.乙烯B.1,3－丁二烯C.乙炔D.乙烷练习二写出由丙烯制取聚丙烯的反应方程式?CCnCH3CH＝CH2

催化剂CH3[CH－CH2]n2.加聚反应：(2)共聚反应—两种以上单体如工程塑料ABS塑料的合成单体为：丙烯腈、1,3－丁二烯、苯乙烯（P110第5题）练习四（课本110面第6题）答案：D[CH2-CH-CH2-CH=CH-CH2-CH2-CH]n

CN3.缩聚反应

成酯缩聚成肽缩聚酚醛缩聚+nH2O

OHCH2]n[催化剂

OHn+OnH－C－H(注意:除生成高分子化合物外,还有小分子生成)1．有些塑料制品可以用热黏结法修补，有些可以用某种溶剂黏结，另一些则无法修补，你知道其中的原因吗?

热塑性塑料制品可以用加热的方法黏补，也可回收后重新软化加工。有些热塑性塑料可溶解于某些有机溶剂，如有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)可溶解于氯仿，聚苯乙烯可溶解于乙酸乙酯等有机溶剂。②热固型：塑料按受热的情况可分为：①热塑型：线型高分子，可反复加工，多次使用。如聚乙烯、聚氯乙烯体型高分子，成型后不再会熔化。如橡胶、酚醛树脂（俗称电木）、尿醛树脂等

A．聚乙烯、聚氯乙烯中以C－C键连接成长链；

B．淀粉、纤维素中以C－C键和C－O键连接成长链；（这些长链结构相互缠绕使许多分子间接触的地方以分子间作用力紧密结合，使高分子材料的强度大大增加——高分子的线型结构：可不带支链、可带支链）

C．硫化橡胶中，高分子链上有能起反应的官能团，跟别的单体或物质发生反应时，高分子链间形成化学键，产生网状结构而交联在一起——高分子的体型结构（网状结构）原因：1长链分子间是以分子间作用力结合在一起的。当受热时，这些长链会加快振动，使链与链之间作用力减弱，长链间发生相对滑动，因此塑料会熔化成液体。当冷却时，长链所含的能量降低，彼此之间的距离拉近，相互吸引力增强，所以会重新硬化。

2热固性塑料在形成初期也是长链的，受热会软化，可以被塑制成一定的形状。但在进一步受热时，链与链之间会形成共价键，产生一些交联，形成体型网状结构，硬化定型。再受热时，链状分子的滑动受到限制，因此不会熔化。塑料制品的修补与黏结

1．取一些聚乙烯塑料薄膜，尝试用热黏结法把它们黏结起来。通过实验探究黏结的最佳温度和操作方法。

2．取几小片有机玻璃，用注射器吸取氯仿作黏结剂(adhesive)，制作有机玻璃小饰品。2．日常生活中使用的塑料薄膜包装袋，有的可以用于食品包装，有的不可以，为什么?

制造塑料制品时，加入的某些添加剂对人体有害，使用时必须注意。例如，聚氯乙烯薄膜中含有的增塑剂对健康有不良影响，不能用来包装食品。聚乙烯塑料中不含对人体有害的添加剂，可制成食品保鲜袋或保鲜膜。3．不粘锅的内壁涂敷了聚四氟乙烯，为什么用不粘锅进行烹调时食物不容易烧焦，也不会粘锅?

日常生活中使用的不粘锅的内壁涂敷有聚四氟乙烯(PTFE)。聚四氟乙烯是一种含氟塑料，它不会被酸、碱、王水及各种有机溶剂所腐蚀，且在-269.3～250℃的温度范围内都可使用，因而被誉为“塑料王”。它广泛应用于制冷工业、化学工业、电器工业等。聚乙烯(PE)产品保鲜膜吹塑成型的聚乙烯薄膜无毒，化学稳定性好，适合做食品和药物的包装材料常见的塑料聚氯乙烯（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酚醛树脂聚丙烯有机玻璃

聚丙烯(PP)聚苯乙烯(PS)有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯PMMA)尿醛塑料(电玉)聚四氟乙烯塑料王4．ABS塑料广泛用做装修材料、家用电器壳体、交通工具的零部件，你知道什么是ABS塑料吗?丙烯腈:CH2＝CH－CN1,3－丁二烯：CH2＝CH－CH＝CH2苯乙烯：ABS塑料既保留了聚苯乙烯坚硬、透明、良好的加工性能和绝缘性等优点，又兼具聚丙烯腈高强度、耐热等特性，且具有聚丁二烯较好的弹性和耐冲击性，从而克服了聚苯乙烯性脆和不耐高温的缺点，是一种融合了三者优越性能的合成材料。用ABS塑料制成的装修材料及其他各种用品美观轻巧，可与金属媲美。电视机、洗衣机等家用电器的壳体，通讯器材、汽车、飞机零部件及各种仪表的外壳等都是用ABS塑料制成的。图3-32用ABS塑料制成洗衣机的外壳可溶解的医用塑料洗衣袋某些医院采用可溶解的塑料袋装放病人用过的衣被。清洗时可以直接放进洗衣机，洗衣袋能很快溶解在水里，避免了衣被中的病菌对洗涤人员的感染。你知道这些可溶解的塑料袋是用什么制成的吗?

可溶解的塑料袋可用聚乙烯醇制成。聚乙烯醇是用聚乙酸乙烯酯通过水解反应制得的。在不同的生产条件下制得的聚乙烯醇水溶性有差异，可以在不同场合使用。例如，手术时使用的缝合线，可以根据需要选择溶解时间长短不同的聚乙烯醇制品。手术套服包装薄膜制品图3-33可溶性医用塑料的分类:分类原则

类型

特征和举例按受热时的特征按应用范围及性能特点其他热塑性塑料成分为热塑性树脂。可以反复塑制，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等热固性塑料通用塑料工程塑料成分为热固性树脂。加工成型后为不熔状态，如酚醛、氨基塑料等。通用性强、用途广、产量大、价格低。主要有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯，聚丙烯等。

机械性能好、强度高，可以代替金属用作工程结构材料。如聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、氟塑料等。其他分类，分为通用、工程、耐高温和特种塑料四大类；或通用、工程和其他塑料三大类。二、纤维纤维天然纤维化学纤维棉花羊毛木材草类合成纤维：用石油、天然气等为原料制成的单体，再经聚合制成的纤维人造纤维：用化学方法对木材等天然纤维加工制成。羊毛是纤维蛋白“尼龙”的发明

1928年，美国杜邦公司的科学家希望合成一种和真丝与羊毛中的蛋白质链相似的高分子。他们没有使用氨基酸(蛋白质的合成原料)，而是用胺和羧酸作原料。得到的聚酰胺高分子化合物可拉成细丝，这些细丝坚韧而且光滑，非常像蚕吐出的丝。“尼龙”就此诞生，并很快成为丝绸的替代品。合成纤维优点：强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀和不怕虫蛀等。缺点：吸水性和透气性不如天然纤维。常见合成纤维：锦纶(尼龙)、涤纶(的确良)、腈纶(人造羊毛)、维纶、氯纶、丙纶。

特殊性能的特种合成纤维芳纶纤维碳纤维耐辐射纤维光导纤维防火纤维羊毛织物、化纤织物的纤维燃烧的现象有何区别？（尼龙）常见纤维化学组成主要性能天然纤维棉纤维纤维素吸水性好，易干，穿着舒适，不起静电，不耐磨蚕丝蛋白质吸水性好，手感柔和，有光泽，不起静电，不起球羊毛蛋白质弹性强，隔热性、保暖性好，水洗后收缩，易起球化学纤维人造纤维纤维素（黏胶纤维）吸水性好，穿着舒适，不起静电，不耐洗，不耐穿合成纤维各种线型有机高分子（聚酰胺、聚酯、聚烯烃）强度高，耐磨，不易染色，吸湿性、透气性差表3—5常见的天然纤维、化学纤维的化学组成和主要性能

商场中各式各样纺织品的面料有的是天然纤维，有的是化学纤维。请了解这些纺织品的品种、性能和价格。合成纤维制品防弹衣在20世纪60年代，尼龙是制作防弹衣的主要材料。后来发现，分子中含有苯环结构的另一种聚酰胺纤维凯夫拉(Kevlar)有助于加强衣料本身的张力(较尼龙强2．5倍)。当子弹击中由此种纤维制成的防弹衣时，就像坠入一个网中，其能量会向四周扩散，子弹便没有足够的能量冲破衣料伤害人体了。现在凯夫拉已取代尼龙作为制作防弹衣的主要材料。防弹衣涤纶织品涤纶强度高、耐磨、耐光、耐蚀、防蛀、易洗快千、挺括，是优良的衣料，也大量用于制作轮胎帘子线、工业滤布、绳索等。人造羊毛腈纶柔软、轻盈、保暖，有“人造羊毛”之称。它比羊毛轻lO％，强度却大2倍多。腈纶防蛀、耐光、不发霉。它适合制作帐篷、炮衣、车篷、幕布、窗帘等户外织物。用它制成的毛线为人们所喜爱。缝合线乳酸纤维与其他有耐水性的化学纤维不同，它易水解成小分子——乳