高中化學(xué) 第三章 有機(jī)合成及其應(yīng)用 合成高分子化合物 3.3.2 高分子化學(xué)反應(yīng)、合成高分子材料課件 魯科版選修5-魯科版高二選修5化學(xué)課件

1、第第3節(jié)合成高分子化合物節(jié)合成高分子化合物 第第2課時(shí)高分子化學(xué)反應(yīng)合成高分子材料課時(shí)高分子化學(xué)反應(yīng)合成高分子材料 高分子化學(xué)反應(yīng)高分子化學(xué)反應(yīng)合成高分子材料合成高分子材料 探究點(diǎn)一探究點(diǎn)一 高分子化學(xué)反應(yīng)高分子化學(xué)反應(yīng) 探究點(diǎn)二探究點(diǎn)二 合成高分子材料合成高分子材料 1.知道高分子化學(xué)反應(yīng)是合成某些特殊聚合物的方法，并能夠?qū)崿F(xiàn)高分子化合物知道高分子化學(xué)反應(yīng)是合成某些特殊聚合物的方法，并能夠?qū)崿F(xiàn)高分子化合物 的改性。的改性。2.知道高分子材料與高分子化合物之間的關(guān)系，能舉例說明一些常見高分子材料知道高分子材料與高分子化合物之間的關(guān)系，能舉例說明一些常見高分子材料 的用途，了解幾種功能高分子材料

2、的特殊性能。的用途，了解幾種功能高分子材料的特殊性能。 學(xué)習(xí)重難點(diǎn)：學(xué)習(xí)重難點(diǎn)：高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和基本性質(zhì)高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和基本性質(zhì)。合成高分子材料合成高分子材料 天然高分子材料天然高分子材料相對(duì)分子質(zhì)量相對(duì)分子質(zhì)量 結(jié)構(gòu)單元結(jié)構(gòu)單元 線型線型 原子團(tuán)原子團(tuán) 原子原子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 體型結(jié)構(gòu)體型結(jié)構(gòu) 熱塑性熱塑性 熱固性熱固性 探究點(diǎn)一探究點(diǎn)一高分子化學(xué)反應(yīng)高分子化學(xué)反應(yīng) 高分子化學(xué)反應(yīng)是有高分子化合物參與的化學(xué)反應(yīng)，其主要應(yīng)用有高分子化學(xué)反應(yīng)是有高分子化合物參與的化學(xué)反應(yīng)，其主要應(yīng)用有1合成帶有特定功能基團(tuán)的新的高分子化合物或合成不能直接通過小分子物質(zhì)合成帶有特定功能基團(tuán)的新的

3、高分子化合物或合成不能直接通過小分子物質(zhì)聚合而得到的高分子化合物。如由聚乙酸乙烯酯發(fā)生水解或醇解聚合而得到的高分子化合物。如由聚乙酸乙烯酯發(fā)生水解或醇解(酯交換反應(yīng)酯交換反應(yīng))可可制得聚乙烯醇。制得聚乙烯醇。在這個(gè)反應(yīng)里，反應(yīng)物和產(chǎn)物中高分子化合物的鏈節(jié)數(shù)是相同的。在這個(gè)反應(yīng)里，反應(yīng)物和產(chǎn)物中高分子化合物的鏈節(jié)數(shù)是相同的。高分子材料給我們帶來便利的同時(shí)，也給我們帶來了一些負(fù)面影響，如白色高分子材料給我們帶來便利的同時(shí)，也給我們帶來了一些負(fù)面影響，如白色污染等。解決這個(gè)問題的主要途徑就是高分子化合物的降解問題。高分子化污染等。解決這個(gè)問題的主要途徑就是高分子化合物的降解問題。高分子化合物的降解也

4、屬于高分子化學(xué)反應(yīng)，在降解過程中，高分子化合物的鏈節(jié)數(shù)合物的降解也屬于高分子化學(xué)反應(yīng)，在降解過程中，高分子化合物的鏈節(jié)數(shù)變小。主要有以下兩種途徑：變小。主要有以下兩種途徑：2橡膠的硫化橡膠的硫化橡膠硫化以后，使線型的橡膠分子間經(jīng)過單硫鍵或雙硫鍵發(fā)生了交聯(lián)，成為網(wǎng)狀橡膠硫化以后，使線型的橡膠分子間經(jīng)過單硫鍵或雙硫鍵發(fā)生了交聯(lián)，成為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。在這個(gè)過程中，高分子化合物的鏈節(jié)數(shù)會(huì)變大。經(jīng)過硫化的橡膠，叫做硫結(jié)構(gòu)。在這個(gè)過程中，高分子化合物的鏈節(jié)數(shù)會(huì)變大。經(jīng)過硫化的橡膠，叫做硫化橡膠，硫化橡膠具有較高的彈性和耐磨性?；鹉z，硫化橡膠具有較高的彈性和耐磨性。3高分子化合物的降解高分子化合物的降解(1)加

5、熱降解，回收利用。如，有機(jī)玻璃在加熱降解，回收利用。如，有機(jī)玻璃在270 的氮?dú)庵袩峤到?，可回收到的氮?dú)庵袩峤到猓苫厥盏?5%的甲基丙烯酸甲酯。的甲基丙烯酸甲酯。塑料催化裂化可得到柴油、煤油、汽油及可燃性氣體等。塑料催化裂化可得到柴油、煤油、汽油及可燃性氣體等。(2)積極研究在自然狀態(tài)下可降解的高分子材料。如，目前人們已經(jīng)合成出可積極研究在自然狀態(tài)下可降解的高分子材料。如，目前人們已經(jīng)合成出可生物降解塑料、化學(xué)降解塑料、光降解塑料等。生物降解塑料、化學(xué)降解塑料、光降解塑料等。4催化裂化催化裂化歸納總結(jié)歸納總結(jié)高分子的化學(xué)反應(yīng)主要取決于結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、官能團(tuán)與基團(tuán)之間的影響。如碳碳雙高分子的化學(xué)反應(yīng)

6、主要取決于結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、官能團(tuán)與基團(tuán)之間的影響。如碳碳雙鍵易氧化和加成，酯基易水解、醇解，羧基易發(fā)生酯化、取代等反應(yīng)。鍵易氧化和加成，酯基易水解、醇解，羧基易發(fā)生酯化、取代等反應(yīng)?；顚W(xué)活用活學(xué)活用題目解析題目解析(1)從天然橡膠成分的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可從天然橡膠成分的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知天然橡膠為線型結(jié)構(gòu)的高分子，知天然橡膠為線型結(jié)構(gòu)的高分子，能溶于汽油等有機(jī)溶劑。天然橡能溶于汽油等有機(jī)溶劑。天然橡膠硫化后，引入的硫原子可通過膠硫化后，引入的硫原子可通過形成共價(jià)鍵，從而使高分子鏈發(fā)形成共價(jià)鍵，從而使高分子鏈發(fā)生交聯(lián)，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，故硫化生交聯(lián)，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，故硫化橡膠不能溶于汽油。橡膠不能溶于汽油。(2)天然橡膠

7、的單體中含有兩個(gè)碳天然橡膠的單體中含有兩個(gè)碳碳雙鍵，能發(fā)生加成反應(yīng)，使溴碳雙鍵，能發(fā)生加成反應(yīng)，使溴水褪色。水褪色。天然橡膠是線天然橡膠是線能能不能不能網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(或體型結(jié)構(gòu)或體型結(jié)構(gòu))線型結(jié)構(gòu)線型結(jié)構(gòu)型結(jié)構(gòu)型結(jié)構(gòu)I(1)絕大多數(shù)橡膠的結(jié)構(gòu)中有碳碳雙鍵或還原性物質(zhì)絕大多數(shù)橡膠的結(jié)構(gòu)中有碳碳雙鍵或還原性物質(zhì)(如硫如硫)，故橡膠有較強(qiáng)的還原，故橡膠有較強(qiáng)的還原性。因此，在實(shí)驗(yàn)室中，盛放強(qiáng)氧化劑的試劑瓶不能用橡膠塞。性。因此，在實(shí)驗(yàn)室中，盛放強(qiáng)氧化劑的試劑瓶不能用橡膠塞。理解感悟理解感悟(2)未經(jīng)硫化的橡膠容易磨損，易溶于汽油、四氯化碳等有機(jī)溶劑，分子內(nèi)有雙鍵未經(jīng)硫化的橡膠容易磨損，易溶于汽油

8、、四氯化碳等有機(jī)溶劑，分子內(nèi)有雙鍵易發(fā)生加成反應(yīng)，容易老化。硫化后，高分子鏈之間經(jīng)交聯(lián)而變成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，結(jié)易發(fā)生加成反應(yīng)，容易老化。硫化后，高分子鏈之間經(jīng)交聯(lián)而變成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不溶于有機(jī)溶劑，不易氧化，不易老化。構(gòu)穩(wěn)定，不溶于有機(jī)溶劑，不易氧化，不易老化。題目解析題目解析準(zhǔn)確理解高分子化學(xué)反應(yīng)的定義：準(zhǔn)確理解高分子化學(xué)反應(yīng)的定義：有高分子化合物參與的化學(xué)反應(yīng)。有高分子化合物參與的化學(xué)反應(yīng)。D 探究點(diǎn)二探究點(diǎn)二合成高分子材料合成高分子材料 1閱讀教材，回答下列問題：閱讀教材，回答下列問題：(1)什么是合成高分子材料？常見的三大合成材料是什么？什么是合成高分子材料？常見的三大合成材料是什么？

9、答案合成高分子材料是以合成高分子化合物為基本原料，加入適當(dāng)助劑，答案合成高分子材料是以合成高分子化合物為基本原料，加入適當(dāng)助劑， 經(jīng)過一定加工制成的材料。經(jīng)過一定加工制成的材料。答案樹脂是一種俗稱，凡人工合成的未經(jīng)加工處理的任何聚合物都是樹脂；答案樹脂是一種俗稱，凡人工合成的未經(jīng)加工處理的任何聚合物都是樹脂； 塑料通常是由樹脂及各種助劑組成的。塑料通常是由樹脂及各種助劑組成的。(2)樹脂和塑料有何主要不同？如何確定塑料的名稱？樹脂和塑料有何主要不同？如何確定塑料的名稱？塑料、合成橡膠、合成纖維稱為三大合成材料，主要由樹脂組成的。塑料、合成橡膠、合成纖維稱為三大合成材料，主要由樹脂組成的。塑料的

10、名稱是根據(jù)樹脂的種類確定的。例如，以聚乙烯樹脂為主要成塑料的名稱是根據(jù)樹脂的種類確定的。例如，以聚乙烯樹脂為主要成 分的分的塑料，叫做聚乙烯塑料。塑料，叫做聚乙烯塑料。答案合成纖維是用某些小分子物質(zhì)經(jīng)聚合反應(yīng)制成的線型高聚物。合成纖維的答案合成纖維是用某些小分子物質(zhì)經(jīng)聚合反應(yīng)制成的線型高聚物。合成纖維的品種很多，如尼龍、滌綸和人造羊毛品種很多，如尼龍、滌綸和人造羊毛(聚丙烯腈聚丙烯腈)等。等。(3)常見的合成橡膠有哪些？它們的主要應(yīng)用是什么？常見的合成橡膠有哪些？它們的主要應(yīng)用是什么？答案合成像膠是利用小分子物質(zhì)合成的一類彈性特別強(qiáng)的線型高聚物，如丁答案合成像膠是利用小分子物質(zhì)合成的一類彈性特

11、別強(qiáng)的線型高聚物，如丁苯橡膠、氯丁橡膠和特種橡膠等。苯橡膠、氯丁橡膠和特種橡膠等。合成橡膠的很多性能比天然橡膠優(yōu)越，廣泛用于輪胎和制鞋工業(yè)等。合成橡膠的很多性能比天然橡膠優(yōu)越，廣泛用于輪胎和制鞋工業(yè)等。(4)合成纖維是什么？它的主要特點(diǎn)是什么？合成纖維是什么？它的主要特點(diǎn)是什么？合成纖維耐磨、耐蝕、不縮水，用它做的衣服，不易折皺，結(jié)實(shí)耐穿。合成合成纖維耐磨、耐蝕、不縮水，用它做的衣服，不易折皺，結(jié)實(shí)耐穿。合成纖維吸濕性和透氣性差。纖維吸濕性和透氣性差。涂料是一種涂布于物體表面后能結(jié)成堅(jiān)韌保護(hù)膜的物質(zhì)，它常涂在家具、船舶涂料是一種涂布于物體表面后能結(jié)成堅(jiān)韌保護(hù)膜的物質(zhì)，它常涂在家具、船舶等表面，

12、起到保護(hù)和美化內(nèi)部物體的作用。等表面，起到保護(hù)和美化內(nèi)部物體的作用。(5)涂料的主要成分是什么？它的主要用途是什么？涂料的主要成分是什么？它的主要用途是什么？答案涂料的的主要成分是成膜物質(zhì)答案涂料的的主要成分是成膜物質(zhì)(屬于樹脂屬于樹脂)。離子交換樹脂主要用于物質(zhì)的分離和提純。離子交換樹脂分為陽離子交換樹脂離子交換樹脂主要用于物質(zhì)的分離和提純。離子交換樹脂分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。陽離子交換樹脂是含有磺酸基和陰離子交換樹脂。陽離子交換樹脂是含有磺酸基(SO3H)、羧基、羧基(COOH)或或苯酚基苯酚基(C6H4OH)等酸性基團(tuán)的樹脂，它們以氫離子換取溶液中的金屬離子或等酸性基團(tuán)的樹脂

13、，它們以氫離子換取溶液中的金屬離子或其他陽離子。其他陽離子。2功能高分子材料功能高分子材料功能高分子材料是在合成高分子的主鏈或支鏈上接上有某種特定功能的官能團(tuán)，功能高分子材料是在合成高分子的主鏈或支鏈上接上有某種特定功能的官能團(tuán)，使它們具有特殊的功能以滿足光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等方面使它們具有特殊的功能以滿足光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等方面的要求，而形成的高分子材料。主要有的要求，而形成的高分子材料。主要有(1)離子交換樹脂離子交換樹脂(2)醫(yī)用高分子醫(yī)用高分子最早使用的醫(yī)用高分子是聚乳酸，目前，常見的醫(yī)用高分子最早使用的醫(yī)用高分子是聚乳酸，目前，常見的醫(yī)用高分子材料有

14、硅橡膠、聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯醇等。它們的生物材料有硅橡膠、聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯醇等。它們的生物相容性較好、安全無毒，可用于制造醫(yī)用器械和人造器官。相容性較好、安全無毒，可用于制造醫(yī)用器械和人造器官。有硅橡膠有硅橡膠歸納總結(jié)歸納總結(jié)活學(xué)活用活學(xué)活用題目解析題目解析合成樹脂、合成纖維、涂料、合成樹脂、合成纖維、涂料、合成橡膠、電木都是常見的高合成橡膠、電木都是常見的高分子材料，光導(dǎo)纖維的主要成分子材料，光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅，是無機(jī)非金屬分是二氧化硅，是無機(jī)非金屬材料。材料。C I具有烯烴和酯類物質(zhì)的性質(zhì)具有烯烴和酯類物質(zhì)的性質(zhì)B 學(xué)習(xí)小結(jié)學(xué)習(xí)小結(jié)2合成高分子材料，由合成高分子化合物和一

15、些添加的助劑共同組成。合成高分子材料，由合成高分子化合物和一些添加的助劑共同組成。 高分子材料都是混合物。高分子材料都是混合物。1高分子化學(xué)反應(yīng)的應(yīng)用主要有：高分子化學(xué)反應(yīng)的應(yīng)用主要有：(1)合成帶有特定功能基團(tuán)的新的高分子化合物。合成帶有特定功能基團(tuán)的新的高分子化合物。(2)改變高分子化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。改變高分子化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。(3)改變鏈節(jié)數(shù)。改變鏈節(jié)數(shù)。題目解析題目解析高分子材料按其來源分為天然高分子高分子材料按其來源分為天然高分子材料和合成高分子材料。顯然棉花、材料和合成高分子材料。顯然棉花、淀粉和羊毛是天然的，而尼龍是人工淀粉和羊毛是天然的，而尼龍是人工合成的，屬于合成材料。合成的，屬于合成材料。C 題目