高中化学第五章进入合成有机高分子化合物的时代5.2应用广泛的高分子材料课件新人教版选修5.ppt

1、第二节应用广泛的高分子材料,阅读思考,自主检测,任务一、阅读教材第104页,思考回答下列问题,自主学习“人工合成高分子材料”。 1.合成高分子材料有何特点? 提示合成高分子材料由于用途广泛、多样,性能优异,而且,其合成原料一般来自于含量丰富的天然资源,具有价廉、易得、适于大规模工业生产的特点,在经济发展和改善人民生活中发挥着极大的作用。,2.按用途和性能分类,合成材料可分为哪几类?分别有哪些?被称为“三大合成材料”的材料是什么? 提示合成材料品种很多,按用途和性能可分为合成高分子材料(包括塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等);功能高分子材料(包括高分子分离膜、液晶高分子、导电高分子、医用

2、高分子、高吸水性树脂等)和复合材料。被称为“三大合成材料”的是塑料、合成纤维和合成橡胶。,阅读思考,自主检测,任务二、阅读教材第104页到第109页,思考回答下列问题,自主学习“塑料”。 1.塑料的主要成分是什么?举例说明,为改进塑料的性能,加工过程中常常如何处理? 提示塑料的主要成分是合成高分子化合物即合成树脂,例如,聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂等。为了适应工农业生产和生活的各种要求,还需要在高分子材料中掺入各种加工助剂来改进其性能。例如,聚氯乙烯是一种无色、硬质、耐热性差的材料。为改善它的性能,提高其实用价值,需要加入各种加工助剂,为提高聚氯乙烯的柔韧性加入增塑剂,为改进它

3、的耐热性加入热稳定剂,为赋予它各种漂亮的颜色加入着色剂加入各种加工助剂改性的聚氯乙烯可以制成柔软的雨衣、拖鞋、桌布和各种管材、板材等产品。,阅读思考,自主检测,2.聚乙烯分为哪两类?高分子化合物为什么有一定的弹性? 提示聚乙烯具有极其广泛的用途,有高压聚乙烯和低压聚乙烯之分。 烷烃分子中的碳碳单键可以围绕键轴旋转而不影响键的强度。聚乙烯分子链上的碳原子完全由碳碳单键相连。可以想象,在常温下聚乙烯分子链上的碳碳单键发生旋转,使它不可能呈一条直线,只能呈不规则的卷曲状态,许许多多聚乙烯分子纠缠在一起好似一团乱麻。当有外力作用时,卷曲的高分子可以被拉直或部分被拉直,除去外力,高分子又恢复卷曲状态,因

4、此,高分子化合物都具有一定的弹性。,阅读思考,自主检测,3.在酸性条件下,如何合成酚醛树脂?写出有关反应的化学方程式。在碱性条件下,如何合成酚醛树脂? 提示在酸催化下,等物质的量的苯酚与甲醛反应,苯酚邻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成线型结构高分子: 在碱催化下,等物质的量的甲醛与苯酚或过量的甲醛与苯酚反应,生成羟甲基苯酚、二羟甲基苯酚、三羟甲基苯酚等,然后加热继续反应,就可以生成网状结构的酚醛树脂。,阅读思考,自主检测,任务三、阅读教材第109页到第110页,思考回答下列问题,自主学习“合成纤维”。 1.举例说明:什么是天然纤维?什么是人造纤维

5、?什么是合成纤维?什么是化学纤维? 提示棉花、羊毛、蚕丝和麻等是天然纤维;用木材等为原料,经化学加工处理的是人造纤维;用石油、天然气、煤和农副产品作原料加工制得单体,经聚合反应制成的是合成纤维。人造纤维与合成纤维统称为化学纤维。 2.被称为合成纤维“六大纶”的是什么? 提示涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶和氯纶被称为合成纤维的“六大纶”。,阅读思考,自主检测,3.聚酯纤维是如何合成的?写出合成过程中发生反应的化学方程式。 提示聚酯纤维是用对苯二甲酸与乙二醇在催化剂作用下生产的:,阅读思考,自主检测,任务四、阅读教材第110页到第111页,思考回答下列问题,自主学习“合成橡胶”。 1.橡胶有何特点?

6、橡胶有哪些重要应用?现在已经合成了哪些橡胶? 提示橡胶是一类具有弹性的物质,当施以外力时形状将发生改变,去除外力又恢复原来的形状。橡胶广泛用于工业、农业、国防、交通及人民生活的方方面面。现在已经有丁苯橡胶、顺丁橡胶、合成天然橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶等品种。,阅读思考,自主检测,2.合成顺丁橡胶的原料是什么?合成过程中1,3-丁二烯的结构有何变化?写出合成过程中发生反应的化学方程式。 提示顺丁橡胶是以1,3-丁二烯为原料,在催化剂存在下,1,3-丁二烯的两个双键打开,在2号与3号碳原子间形成新的双键,1号和4号碳原子分别与另一个1,3-丁二烯分子相互连接成链,得到以顺式结构为主

7、的聚1,3-丁二烯:,阅读思考,自主检测,1.下列说法中正确的是() A.棉花、油脂、ABS树脂都是由高分子化合物组成的物质 B.开发核能、太阳能等新能源,推广甲醇汽油,使用无磷洗涤剂都可直接降低碳排放 C.体型高分子是由高分子链间形成的化学键交联而成的空间网状结构 D.酚醛树脂与涤纶都是热固性高分子材料 答案:C,阅读思考,自主检测,2.下列关于高分子化合物的组成、结构、性质的说法中错误的是() 高分子化合物的相对分子质量都很大纯净的淀粉属于纯净物有机高分子的结构分为线型结构和体型结构线型高分子具有热固性高分子材料一般不易燃烧 A.B.C.D. 答案:D,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测

8、,探究问题 1.线型结构和体型结构的有机高分子化合物性质上有何不同? 提示线型高分子化合物能溶于适当的溶剂,具有热塑性。体型高分子化合物很难溶解,具有热固性。 2.能用带橡胶塞的试剂瓶盛放高锰酸钾酸性溶液等强氧化性物质吗? 提示不能。橡胶中含有碳碳双键,易被氧化。 3.顺丁橡胶CH2CH=CHCH2易老化的原因是什么? 提示顺丁橡胶中含有碳碳双键,易被氧气氧化,易老化。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,知识点拨 一、高分子化合物的分类,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,二、三大合成材料 1.塑料 (1)成分:合成高分子化合物,即合成树脂;同时加入增塑剂、着色剂等。 (2)分类。,重点

9、难点探究,重要考向探究,随堂检测,(3)酚醛树脂。 定义:用酚类(如苯酚)与醛类(如甲醛)在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子化合物。 制备和结构(以苯酚与甲醛反应为例):,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,如在酸催化下:,2.合成纤维 (1)纤维的分类。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,(2)六大纶。 六大纶包括:涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶、氯纶。 维纶被称为“人造棉花”,因其分子链上含有羟基而具有较好的吸湿性;,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,3.合成橡胶 (1)橡胶的分类。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,考向线型高分子与体型

10、高分子 【例题】 橡胶树是热带植物,在我国海南有大面积种植。从橡胶树的胶乳中可提取天然橡胶,天然橡胶的成分是聚异戊二烯,结构为 。试回答下列问题: (1)天然橡胶能溶于汽油的根本原因是,天然橡胶加入适当硫进行硫化后,其结构由变成,因而硫化橡胶(填“能”或“不能”)溶于汽油。 (2)天然橡胶的单体是一种无色液体,将该无色液体加入溴水中,(填“能”或“不能”)使溴水褪色。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,解析:(1)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,能溶于适当的溶剂。天然橡胶硫化后,引入的硫原子间可形成共价键,从而使高分子链发生交联,形成网状结构,故硫化橡胶不能溶于汽油

11、。(2)天然橡胶的单体中含有两个碳碳双键能使溴水褪色。 答案:(1)天然橡胶是线型结构线型结构网状结构不能(2)能,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,规律方法点拨 1.线型高分子和体型高分子的结构与性质,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,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(SS),线型变为体型结构

12、。 (3)催化裂化。 塑料催化裂化得柴油、煤油、汽油及可燃性气体等。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,成功体验已知涤纶和锦纶是常用的布料,请根据下列叙述回答有关问题。 (1)已知涤纶的结构简式为 合成涤纶的单体是、(可不填满,也可补充); 合成涤纶的反应方程式和反应类型分别是、。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,(2)已知合成锦纶只用了一种原料,这种原料的结构简式是 则合成锦纶的反应方程式和反应类型是、。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,1.下列有关高分子材料的说法中正确的是() A.包装用的聚氯乙烯

13、塑料袋破裂后可以热修补 B.具有线型结构的热固性塑料可制作电源插座 C.天然橡胶的结构中含有碳碳双键 D.羊毛、蚕丝和尼龙都是天然纤维 解析:聚氯乙烯不能进行热修补,A项错误;制作电源插座的材料是网状结构的材料,B项错误;尼龙是人造纤维,D项错误。 答案:C,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,2.下列有关塑料的说法中不正确的是() 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.所有塑料都容易燃烧并产生有毒气体 解析:有些塑料含有卤素,它们燃烧能生成有毒的物质,但不是所有塑料都容易燃烧并产生有毒气体,D项错误。 答案:D,重点难点探究,重

14、要考向探究,随堂检测,3.关于天然橡胶 的下列叙述中,不正确的是() A.天然橡胶是天然高分子化合物 B.天然橡胶受空气、日光作用,会被还原而老化 C.天然橡胶能溶于汽油、苯等有机溶剂 D.天然橡胶含有双键,能发生加成反应 解析:天然橡胶的链节中因含有 ,受空气、日光作用会逐渐被氧化而老化。 答案:B,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,4.随着工业的高速发展,橡胶的产量和性能已不能满足工业生产的需要。近年来,人们合成了一种无机耐火橡胶,它的结构应是() 解析:题目中提出合成的是无机耐火橡胶,此橡胶是无机物,选项A、B、D都属于有机物,而C中不含碳元素,是无机物。 答案:C,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,5.现有下列高分子化合物,请从下列各项中选择出最恰当的选项,将代号填入下表。 (1)高分子结构示意图: (2)高分子材料的主要性质特点: A.具有热塑性B.可溶于有机溶剂 C.不溶于有机溶剂D.具有确定的熔点,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,(3)主要应用: (a)用于