5.2高分子材料第一课时课件高二下学期化学人教版选择性必修3

第五章合成高分子第二节高分子材料课时12020年11月24日凌晨,嫦娥5号在长征5号火箭巨大的推力下,启程前往月球,经20多天旅程后带着月壤返回,这是中国航天“探月工程”向世界展示出“中国力量”。其中制作国旗材料之一是高强度芳纶纤维，属于高分子材料。学习目标1.认识塑料和合成纤维的组成和结构特点；2.通过对比分析线型、支链和网状结构对材料性质的影响，了解高分子与有机小分子的主要不同之处；3.认识到化学反应是可以控制的，条件不同产物不同。一、高分子材料的分类高分子材料按用途和性能分类通用高分子材料功能高分子材料塑料、合成纤维、合成橡胶粘合剂、涂料高分子分离膜液晶高分子导电高分子医用高分子高吸水性树脂

等1.塑料的组成二、通用高分子材料-塑料增塑剂热稳定剂着色剂提高柔韧性提高耐热性赋予塑料各种颜色润滑剂加速高聚物分子间发生交联、硬化主要成分如：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂、脲醛树脂合成树脂组成加工助剂树脂:指未加工处理的聚合物防止塑料在成型过程中粘附压模，脱落困难固化剂热塑性塑料热固性塑料可以反复加热熔融加工如：聚乙烯、聚氯乙烯等不能加热熔融，只能一次成型如：酚醛树脂、脲醛树脂等2.塑料的分类二、通用高分子材料-塑料3.常见的塑料(1)聚乙烯nCH2=CH2[CH2—CH2]n催化剂按合成方法分类：

①高压法聚乙烯：

在较高压力与较高温度，并在引发剂作用下，使乙烯发生加聚反应得到的，含有较多支链，密度和软化温度较低，属于低密度聚乙烯(LDPE)支链型结构二、通用高分子材料-塑料线型结构②低压法聚乙烯：在较低压力和温度下，用催化剂使乙烯发生加聚反应得到的，支链较少，密度和软化温度较高，属于高密度聚乙烯(HDPE)网状结构

线性结构的聚乙烯可以在一定条件下转变为网状结构的聚乙烯，以增加强度。3.常见的塑料二、通用高分子材料-塑料物质高压法聚乙烯低压法聚乙烯合成方法高分子链的结构软化温度/℃密度主要性能主要用途高压法聚乙烯与低压法聚乙烯的对比高温、高压、引发剂低温、低压、催化剂含有较多支链支链较少105~120(较低)120~140(较高)较小较大无毒、较柔软无毒、较硬生产食品包装袋、薄膜、绝缘材料等生产瓶、桶、板、管等两种聚乙烯塑料均有热塑性，加热均可熔融，也可溶于某些溶剂中。二、通用高分子材料-塑料聚乙烯分子结构与软化温度、密度的关系：

高分子链之间越密相对分子质量越大高分子链之间的作用力越大软化温度密度越高高分子链越长链之间易于接近同为聚乙烯制品，为什么性质差别如此之大呢？思考与讨论二、通用高分子材料-塑料

通过改进聚合反应的催化剂，现已得到超高相对分子质量的聚乙烯，其具有高强度和高耐磨性，使用温度范围广，耐化学腐蚀，可用于制造防弹服、防弹头盔、绳缆等。二、通用高分子材料-塑料(2)酚醛树脂（俗称电木）①定义：酚醛树脂是酚（如苯酚或甲苯酚等）与醛（甲醛）在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子。苯酚、甲醛缩聚反应酸碱线性结构酚醛树脂网状结构酚醛树脂二、通用高分子材料-塑料(2)酚醛树脂（俗称电木）②制备：【实验5-1】

1)在大试管中加入2g苯酚、3mL质量分数为40%的甲醛溶液和3滴浓盐酸，在水浴加热。当试管中反应物接近沸腾时，从水浴中取出试管，并用玻璃棒搅拌，观察产物的颜色和状态。+浓盐酸+乙醇,加热苯酚+甲醛【现象】生成白色粘性固体；加乙醇加热，固体溶解【结论】苯酚和甲醛在酸性下可生成酚醛树脂；线型酚醛树脂溶于有机溶剂乙醇；二、通用高分子材料-塑料(2)酚醛树脂（俗称电木）②制备：【实验5-1】2)在另一大试管中加入2g苯酚和3mL质量分数为40%的甲醛溶液，置于水浴中加热片刻，稍加振荡后，加入0.5mL浓氨水，在水浴中加热，观察产物的颜色和状态。注意与(1)中酸催化的聚合反应进行比较。苯酚+甲醛+浓氨水水浴加热水浴加热【现象】生成黄色粘性固体【结论】苯酚和甲醛在碱性下可生成酚醛树脂；二、通用高分子材料-塑料(2)酚醛树脂（俗称电木）在酸催化下：羟甲基苯酚总反应：二、通用高分子材料-塑料(2)酚醛树脂（俗称电木）在碱催化下：过量甲醛与苯酚反应，生成羟甲基苯酚、二羟甲基苯酚、三羟甲基苯酚等进一步反应生成网状结构的酚醛树脂二、通用高分子材料-塑料(2)酚醛树脂（俗称电木）绝缘（开关、灯头）、隔热、难燃、隔音器材和复合材料。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【用途】可用于烹饪器具的手柄，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。二、通用高分子材料-塑料思考与讨论Ⅰ.通过以上学习，我们了解到合成高分子的结构大致可以分为三类：线型结构、支链型结构和网状结构，你能举例说明它们各自的特性吗？二、通用高分子材料-塑料线型结构支链型结构网状结构结构性质有热塑性，加热可熔融有热固性，加热不熔融无支链的长链，大多呈卷曲状支链多，分子间作用力弱分子链间以化学键交联，形成三维空间网状结构溶解性能缓慢溶解于适当溶剂很难溶解常见物质聚乙烯、聚氯乙烯、天然橡胶酚醛树脂、硫化橡胶二、通用高分子材料-塑料三、通用高分子材料-合成纤维1、分类：如“六大纶”：涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶、氯纶棉花、羊毛、蚕丝、麻天然纤维化学纤维纤维用石油、天然气、煤和农副产品等为原料加工制得单体，经聚合反应制成的纤维。再生纤维合成纤维利用木材、秸秆等天然高分子原料，经过加工处理得到。工业用隔音、隔热、绝缘材料渔业用的渔网、缆绳医疗用的缝合线、止血棉航空航天用的降落伞、航天服2、合成纤维的性能和应用

①优点：

强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、保暖

②缺点：

吸湿性和透气性明显不及天然纤维(维纶吸湿性较好，且有“人造棉花”的美称)③改性方法：

将天然纤维和合成纤维混合纺织，使它们的性能互补得以改善④应用：

三、通用高分子材料-合成纤维3、重要的合成纤维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醇酯纤维的商品名。性能：涤纶纤维的强度大，耐磨，易洗，快干，保形性好，但透气性和吸湿性差，可以与天然纤维混纺获得改进。三、通用高分子材料-合成纤维聚酰胺纤维中的锦纶是较早面世的合成纤维之一。聚己二酰己二胺纤维(又称锦纶66、尼龙66)聚己二酰己二胺不溶于普通溶剂，熔化温度高于260℃,拉制的纤维具有天然丝的外观和光泽，耐磨性和强度较大。②聚酰胺纤维催化剂△nH2N—(CH2)6—NH2+nHO—C(CH2)4C—OHOO[HO—C(CH2)4C—HN(CH2)6NH—H+(2n-1)H2OOO]n3、重要的合成纤维三、通用高分子材料-合成纤维三、通用高分子材料-合成橡胶橡胶是一类具有弹性的物质，在外力作用下，橡胶的形状会发生改变，去除外力后又能恢复原来的形状。橡胶广泛应用于工业、农业、国防、交通及日常生活的方方面面。三、通用高分子材料-合成橡胶1.橡胶的分类天然橡胶合成橡胶丁苯橡胶顺丁橡胶丁腈橡胶氯丁橡胶乙丙橡胶橡胶三叶树胶（顺式聚异戊二烯）杜仲树胶（反式聚异戊二烯）合成橡胶在耐磨、耐油、耐寒、耐热、耐腐蚀等方面有着独特的优势。天然橡胶在产量和性能上都远远不能满足需要。三、通用高分子材料-合成橡胶2.顺丁橡胶顺丁橡胶是以1,3-丁二烯为原料，在催化剂作用下发生加聚反应得到的以顺式结构为主的聚合物：该聚合物呈线型结构，分子链较柔软，性能较差，将其硫化可以得到既有弹性又有强度的顺丁橡胶。三、通用高分子材料-合成橡胶顺丁橡胶的硫化：将顺丁橡胶与硫等硫化剂混合后加热，硫化剂将聚合物中的碳碳双键打开，以二硫键(—S—S—)等把线型结构连接为网状结构。硫化交联的程度不宜过大,否则会失去弹性。2.顺丁橡胶功能高分子材料四、功能高分子材料1.功能高分子材料(1)概念：具有某些特殊化学、物理及医学功能的高分子材料。(2)分类功能高分子材料高吸水性材料磁性高分子高分子药物医用高分子材料高分子分离膜高分子催化剂形状记忆高分子2.高吸水性树脂四、功能高分子材料纸尿裤鲜花保水剂土壤保湿如何才能合成出这些高吸水性的树脂呢？淀粉（纤维素）丙烯酸钠接枝共聚物交联剂网状淀粉-聚丙烯酸钠高吸水性树脂线型网状①改造纤维素或淀粉分子，接入强亲水基团2.高吸水性树脂(1)合成方法如：改造后的树脂具有强大的吸水和保水能力，而且可生物降解羟基、羧基、醛基、氨基等四、功能高分子材料四、功能高分子材料②合成新的带有强亲水基团的高分子可吸收几百至几千倍于自身质量的水，同时保水能力强，还能耐一定的挤压作用。CH2=CHCOOH→CH2=CHCOONa丙烯酸钠如：交联剂网状聚丙烯酸钠高吸水性树脂交联剂一定条件网状结构2.高吸水性树脂四、功能高分子材料

在干旱地区用于农业、林业抗旱保水，改良土壤，还可用于婴儿纸尿裤等。(2)应用2.高吸水性树脂四、功能高分子材料3.高分子分离膜（1）原理高分子分离膜一般只允许水及一些小分子物质通过，其余物质被截留在膜的另一侧，形成浓缩液，达到对原液净化、分离和浓缩的目的。（2）分类分离膜根据膜孔大小分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜等，用于分离不同物质。四、功能高分子材料3.高分子分离膜（3）生产分离膜的材料主要是有机高分子材料，如醋酸纤维、芳香族聚酰胺、聚丙烯、聚四氟乙烯等。（4）应用广泛用于海水淡化和饮用水的制取，以及果汁浓缩、乳制品加工、药物提纯、血液透析等领域。课堂总结通用高分子材料合成纤维塑料合成橡胶主要成分分类合成树脂聚乙烯热塑性塑料热固性塑料高密度聚乙烯低密度聚乙烯酚醛树脂定义制备用途酸碱线性结构网状结构性能与应用聚酯纤维聚酰胺纤维课堂总结功能高分子材料高吸水树脂聚丙烯酸钠、淀粉接枝聚丙烯酸钠高分子分离膜分类材料应用结构特点[练一练]1.判断正误(1)黏合剂属于功能高分子材料。(

)(2)高压法聚乙烯比低压法聚乙烯的软化温度高。(

)(3)苯酚与甲醛通过缩聚反应一定形成线型结构高分子。(

)(4)人造丝与人造棉为合成纤维。 (

)2.有甲、乙两种高聚物，甲能溶于有机溶剂，加热可熔融；乙不溶于任何溶剂，加热不会变软或熔融，则下列叙述中错误的是(

)A．高聚物甲可能具有弹性，而高聚物乙没有弹性B．高聚物甲可能是线型高分子化合物材料C．高聚物甲一定是体型高分子化合物材料D．高聚物乙一定是体型高分子化合物材料C3.受热到一定程度就能软化的高聚物主要是(

)A.相对分子质量较大的高聚物B.分子结构复杂的高聚物C.网状结构的高聚物D.线型结构的高聚物D4．下列说法正确的是(

)A．合成纤维和人造纤维统称为化学纤维B．酚醛塑料和聚氯乙烯都是热固性塑料C．锦纶丝接近火焰时先卷缩，燃烧时有烧焦羽毛的气味，灰烬为有光泽的硬块，能压成粉末D．可以将合成材料和塑料制