人教版应用广泛的高分子材料 省赛获奖

第五章进入合成有机高分子化合物的时代

第二节应用广泛的高分子材料

第一课时课件1

本节课的授课内容是应用广泛的高分子材料。首先通过课件展现有关三大有机合成材料(塑料、合成纤维、合成橡胶)的图片导入新课。指导学生阅读教材相关内容，归纳高分子化合物的分类。讲授塑料的定义、分类、性质，重点讲授酚醛树脂的制备；讲授合成纤维的分类，性质及用途；讲授合成橡胶的分类、天然橡胶、几种常用的橡胶及用途。对于酚醛树指的制备实验，课件中插入了苯酚与甲醛发生缩聚反应断键方式的动画，还插入了酚醛树脂制备的实验微课。动画和微课对于帮助学生理解反应机理和实验操作都起到了很好的作用。1．高分子化学反应的特点(1)与结构的关系结构决定性质，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。(2)常见的有机高分子化学反应①降解在一定条件下，高分子材料解聚为小分子。如有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)热解为甲基丙烯酸甲酯；聚苯乙烯用氧化钡处理，能分解为苯乙烯；生物降解塑料；化学降解塑料；光降解塑料等。②橡胶硫化天然橡胶经硫化，破坏了碳碳双键，形成单硫键(－S－)或双硫键(－S－S－)，线型变为体型结构。③催化裂化塑料催化裂化得柴油、煤油、汽油及可燃气体等。2．高分子化合物的结构与性质线型高分子体型(网状)高分子结构分子中的原子以共价键相互连结，构成一条很长的卷曲状态的“链”分子链与分子链之间还有许多共价键交联起来，形成三维空间的网状结构溶解性能缓慢溶解于适当溶剂很难溶解，但往往有一定程度的胀大性能具有热塑性，无固定熔点具有热固性，受热不熔化特性强度大、可拉丝、吹薄膜、绝缘性好强度大、绝缘性好，有可塑性常见物质聚乙烯、聚氯乙烯、天然橡胶酚醛树脂、硫化橡胶塑料热塑性塑料：高分子链间无永久性的化学交联,只有微弱的分子间作用力

以及由于链间纠缠所造成的暂时性物理交联

，此交联会随加工过程而有纠缠及去缠的现象；因此热塑性塑料会随加热而有软化变形乃至于流动的现象:随温度下降则有固化变硬的情形，为可逆过程。

常见的热固性塑料包括环氧树脂、酚系树脂、聚酯树脂热固性塑料：塑料在加工过程中受热发生聚合反应，透过交联剂(或称做架桥剂)的作用分子链间产生化学交联，形成紧密的网状结构。交联反应本身是不可逆的化学反应，因此热固性塑料在加工后并不会如热塑性塑料般会受热软化，若温度过高则发生裂解而不会有软化变形的现象。一、高分子化合物的分类分类依据类型实例来源__________高分子化合物如__________、__________、____________________高分子化合物如____________________、____________________、__________等天然淀粉

纤维素

蛋白质

合成合成高分子材料功能高分子材料

复合材料

分类依据类型实例用途和性能合成高分子材料三大合成材料(___________________________)和黏合剂、涂料等功能高分子材料高分子分离膜、液晶高分子、导电高分子、医用高分子等复合材料/结构__________结构低压聚乙烯__________结构高压聚乙烯__________结构酚醛树脂塑料、合成纤维、合成橡胶线型支链型网状二、合成材料的分类三、三大合成材料1．塑料(1)主要成分：合成高分子化合物，即合成树脂。(2)分类类型结构特点特征________线型(支链型)加热可熔融，能溶于一些溶剂中，可重复加工，反复使用________体型(网状)加热后不能软化或熔融，也不能溶于任何溶剂，只能一次成型热塑性热固性(3)常见的塑料①聚乙烯。高压聚乙烯低压聚乙烯合成条件高温、高压、引发剂低压、催化剂分子结构类型支链型线型相对分子质量相对__________相对__________熔融温度相对__________相对__________密度相对__________相对__________硬度相对__________相对__________溶解性可溶于适当有机溶剂可溶于适当有机溶剂用途制作薄膜制作板、管、棒材较小

较大

较低

较高较小较大

较小

较大

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高压高温引发剂较低压力催化剂线型支链型√少有或没有相对较长相对较短相对较小相对较大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高或低密度的聚乙烯均可溶解于适当的有机溶剂中酚类

醛类

线型网状2.酚醛树脂反应物：酚类＋醛类苯酚＋甲醛酚醛树脂（电木）酸催化－线型碱催化－网状结构（体型）具热塑性，能溶于一些有机溶剂中具热固性，不溶于任何溶剂理解掌握、注意书写！酚醛树脂的制取和性质分组编号ⅠⅡ实验步骤①苯酚+甲醛+浓盐酸①苯酚+甲醛+浓氨水产品外观加热试验酒精溶解结构特点实验5-1②水浴加热15min③洗净、烘干粉红色固体软化（热塑性）不软化（热固性）溶解不溶解线性结构网状结构—OH+H—C—HO—OHCH2OH—OHCH2OHCH2OHHOCH2点拨：树脂与塑料的区别：树脂是没有经过加工处理的没有与添加剂等混合的高聚物，塑料是指以树脂(或在加工过程中用单体直接聚合)为主要成分，以增塑剂、填充剂、润滑剂，着色剂等添加剂为辅助成分，在加工过程中能流动成型的材料。思考与交流：1．什么条件下可得到网状的酚醛树

脂？为什么？2．合成线型脲醛树脂的化学反应方程式？3．如何理解体型（网状）脲醛树脂的生成？4．究竟怎样的线型高聚物才可能进一步转变为体型？3.几种常见塑料的性能和用途名称性能用途聚丙烯机械强度好，电绝缘性好，耐化学腐蚀，质轻，无毒，耐油性差，低温发脆，容易老化可制薄膜、日常用品、管道、包装材料等聚苯乙烯电绝缘性好，透光性好，耐水、耐化学腐蚀，无毒；室温下硬、脆，温度较高时变软，耐溶剂性差可制高频绝缘材料，电视、雷达部件，医疗卫生用具，合成纤维、涂料，还可制成泡沫塑料用于防震、防湿、隔音等名称性能用途聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)透光性好，质轻，耐水，耐酸、碱，抗霉，易加工，耐磨性较差，能溶于有机溶剂可制飞机、汽车用玻璃，光学仪器、医疗器械等酚醛塑料(俗称电木)绝缘性好，耐热，抗酸可作电工器材、汽车部件、涂料、日常用品等，用玻璃纤维增强的酚醛塑料可用于宇航领域聚四氟乙烯耐低温、高温，耐化学腐蚀，耐溶剂性好，电绝缘性好可制电器、航空、化学、医药、冷冻等工业的耐腐蚀、耐高温、耐低温的制品提示：一些塑料制品的使用给我们带来了“白色污染”，严重的影响了人们的生产和生活。目前，治理“白色污染”主要应从减少使用和加强回收开始。从长远来看，可逐步以可降解塑料取代现在普遍使用的塑料，从根本上解决“白色污染”的问题。同步练习1.现有两种高聚物A、B，已知A能溶于氯仿等有机溶剂，并加热到一定条件下熔融成粘稠的液体，B不溶于任何溶剂，加热不会变软或熔融，则下列叙述中不正确的是()A.高聚物A可能具有弹性，而B一定没有弹性B.高聚物A一定是线型高分子材料C.高聚物A一定是体型高分子材料D.高聚物B一定是体型高分子材料C2.(双选)下列说法中正确的是(

)A．只有热塑性高分子材料才可能是塑料B．用于包装食品的塑料通常是聚氯乙烯C．有机玻璃是一种透光性好的塑料制品D．塑料在自然环境下不易分解，可造成白色污染CD【解析】

有热塑性塑料，也有热固性塑料；聚氯乙烯易分解形成有毒的氯化氢，不可作为食品包装用，用于食品包装的是聚乙烯塑料；有机玻璃是一种透光性好、质轻、耐水、耐酸碱、抗霉、易加工的塑料制品，它是一种高聚酯；塑料在自然环境下难以分解、腐烂，能造成白色污染。【答案】

CD3．下列有关塑料的说法不正确的是(

)A．塑料的主要成分是合成树脂B．热塑性塑料可以反复加工，多次使用C．酚醛树脂可制热固性塑料D．通用塑料可以在任何领域中通用解析：通用塑料指价格低、产量大、用途广泛的塑料，在日常生活中通用性强，但在许多领域需用特殊塑料。D4．有下列五种高聚物：①聚乙烯塑料②聚氯乙烯塑料③酚醛树脂④聚苯乙烯塑料⑤有机玻璃属于线型结构的有________，属于体型结构的有________．分析：聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、有机玻璃属于线型结构，具有热塑性，而酚醛树脂属于体型结构，具有热固性．答案：①②④⑤

③5．高压聚乙烯和低压聚乙烯哪一个的熔点低？分析：高压聚乙烯主链带有长短不一的支链，支链结构有碍碳碳单键的旋转和链之间的接近，链之间的作用力比低压聚乙烯低，故高压聚乙烯的熔点低．答案：高压聚乙烯的熔点低6．天然高分子