選 修5第5章-進(jìn)入合成高分子化合物的時代全部課件

第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)合成高分子化合物的基本方法新課標(biāo)人教版高中化學(xué)選修5第五章進(jìn)入合成高分子化合物的時代聚乙烯是一種生活中常用的塑料。請用化學(xué)方程式表示聚乙烯的合成方法。聚合反應(yīng)CH2=CH2單體—CH2—CH2—鏈節(jié)n聚合度高分子化合物,簡稱高分子,又叫聚合物或高聚物。n值一定時，有確定的分子組成和相對分子質(zhì)量，聚合物的平均相對分子質(zhì)量=鏈節(jié)的相對分子質(zhì)量×n。一塊高分子材料是由若干n值不同的高分子材料組成的混合物。單體名稱單體結(jié)構(gòu)簡式聚合物乙烯CH2=CH2丙烯CH2=CHCH3氯乙烯CH2=CHCl丙烯腈CH2=CHCN丙烯酸CH2=CHCOOH醋酸乙烯酯CH3COOCH=CH2丁二烯CH2=CH—CH=CH2乙炔HC≡CH加聚反應(yīng)的特點：1、單體必須是含有雙鍵、參鍵等不飽和鍵的化合物。例如：烯、二烯、炔、醛等含不飽和鍵的化合物。2、發(fā)生加聚反應(yīng)的過程中，沒有副產(chǎn)物產(chǎn)生，聚合物鏈節(jié)的化學(xué)組成跟單體的化學(xué)組成相同。聚合物相對分子質(zhì)量為單體相對分子質(zhì)量的整數(shù)倍。你知道下面兩個聚合物由何種單體聚合而成的嗎？

CH2=CHCl由加聚聚合物推單體的方法

→單體：CH2=CH2

邊鍵沿箭頭指向匯合，箭頭相遇成新鍵，鍵尾相遇按虛線部分?jǐn)噫I成單鍵?！鷨误w：凡鏈節(jié)主鏈只在C原子并存在有C=C雙鍵結(jié)構(gòu)的高聚物，其規(guī)律是“見雙鍵、四個C；無雙鍵、兩個C”劃線斷開，然后將半鍵閉合，即雙鍵互換。1、寫出下列單體聚合成聚合物的化學(xué)方程式1）CH2=CHCl2）3）2、人造象牙中，主要成分的結(jié)構(gòu)是它是通過加聚反應(yīng)制得的，則合成人造象牙的單體是（）A.(CH3)2OB.HCHOC.CH3CHOD.CH3OCH33、聚四氟乙烯可以作為不粘鍋的內(nèi)襯，其鏈節(jié)是（）A.B.C.D.4、下列單體中，在一定條件下能發(fā)生加聚反應(yīng)生成的是（）A.B.C.CH3CH=CH2和CH2=CH2D.CH3CH=CH25、有機玻璃（聚丙烯酸甲酯）的結(jié)構(gòu)簡式可用表示。設(shè)聚合度n為3000?；卮鹣铝袉栴}：（1）指出有機玻璃的單體和鏈節(jié)；

（2）求有機玻璃的相對分子質(zhì)量；請同學(xué)們寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式，并說明斷成鍵的特點1、乙酸與乙醇酯化反應(yīng)

2、兩個甘氨酸分子形成二肽該反應(yīng)與加聚反應(yīng)不同，在生成聚合物的同時，還伴有小分子副產(chǎn)物（如：H2O等）的生成。這類反應(yīng)我們稱之為“縮聚反應(yīng)”?？s聚反應(yīng)的特點：1、縮聚反應(yīng)的單體往往是具有雙官能團（如—OH、—COOH、—NH2、—X及活潑氫原子等）或多官能團的小分子；2、縮聚反應(yīng)生成聚合物的同時，還有小分子副產(chǎn)物（如H2O、NH3、HCl等）生成；3、所得聚合物鏈節(jié)的化學(xué)組成與單體的化學(xué)組成不同；4、縮聚物結(jié)構(gòu)式要在方括號外側(cè)寫出鏈節(jié)余下的端基原子或原子團（這與加聚物不同，而加聚物的端基不確定，通常用橫線“—”表示。）如：

①由一種單體（聚—6—羥基己酸）nmolnmol單體中含—COOH官能團（或—OH）的物質(zhì)的量為：nmol，而在反應(yīng)中，有一個端基（—COOH）是沒有參與反應(yīng)的，故生成水的物質(zhì)的量為：（n-1）mol②由兩種單體：nmol和nmol進(jìn)行縮聚反應(yīng)，nmol中含—COOH的物質(zhì)的量為2nmol，而在反應(yīng)中，有一個端基（—COOH）是沒有參與反應(yīng)的，故生成水的物質(zhì)的量為：（2n-1）mol。你能看出下列聚合物是由什么單體縮聚而成呢？

縮聚物單體的推斷方法常用“切割法”，如下圖示：1、下列化合物中a.b.c.d.e.f.(1)可發(fā)生加聚反應(yīng)的一個化合物是

，加聚物的結(jié)構(gòu)式為

。（2）可發(fā)生縮聚反應(yīng)的一個化合物是

，縮聚物的結(jié)構(gòu)式為

。（3）可發(fā)生縮聚反應(yīng)的兩個化合物是

和

，縮聚物的結(jié)構(gòu)式為

。2、下列高聚物經(jīng)簡單處理可以從線型結(jié)構(gòu)變成體型結(jié)構(gòu)的是A.B.C.D.第二節(jié)應(yīng)用廣泛的高分子材料新課標(biāo)人教版高中化學(xué)選修5第五章進(jìn)入合成高分子化合物的時代2/1/202323學(xué)習(xí)目標(biāo)1.以聚乙烯和酚醛樹脂為例，了解高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點和基本性質(zhì)，體會高聚物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系2.了解塑料、合成纖維、合成橡膠的性能和用途3.進(jìn)一步熟練掌握高分子單體與高分子之間的互推技能，加聚、縮聚反應(yīng)的書寫有機高分子天然（棉花、蠶絲、麻）合成合成材料功能高分子材料復(fù)合材料塑料合成纖維合成橡膠一.塑料熱塑性塑料熱固性塑料可以反復(fù)加工，多次使用一旦加工成型就不會受熱熔化添加了特定用途的添加劑的樹脂聚乙烯酚醛樹脂1.聚乙烯高壓聚乙烯低壓聚乙烯合成條件分子結(jié)構(gòu)類型有無支鏈高分子鏈長短相對分子質(zhì)量高壓高溫引發(fā)劑較低壓力催化劑線型支鏈型√少有或沒有相對較長相對較短相對較小相對較大高壓聚乙烯低壓聚乙烯熔融溫度密度硬度分子間作用力低密度相對較低相對較小相對較小相對較高高密度相對較大相對較大高或低密度的聚乙烯均可溶解于適當(dāng)?shù)挠袡C溶劑中2.酚醛樹脂反應(yīng)物：酚類＋醛類苯酚＋甲醛酚醛樹脂（電木）酸催化－線型堿催化－網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（體型）具熱塑性，能溶于一些有機溶劑中具熱固性，不溶于任何溶劑理解掌握、注意書寫！思考與交流：1．什么條件下可得到網(wǎng)狀的酚醛樹

脂？為什么？2．合成線型脲醛樹脂的化學(xué)反應(yīng)方程式？3．如何理解體型（網(wǎng)狀）脲醛樹脂的生成？4．究竟怎樣的線型高聚物才可能進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)轶w型？合成高分子按結(jié)構(gòu)分類——線型支鏈型－熱固型熱塑型加工成型后受熱不再熔化可反復(fù)加工，多次使用能溶解在適當(dāng)?shù)挠袡C溶劑里不易溶解，只有一定程度的脹大網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體型現(xiàn)有兩種高聚物A、B，已知A能溶于氯仿等有機溶劑，并加熱到一定條件下熔融成粘稠的液體，B不溶于任何溶劑，加熱不會變軟或熔融，則下列敘述中不正確的是A.高聚物A可能具有彈性，而B一定沒

有彈性B.高聚物A一定是線型高分子材料C.高聚物A一定是體型高分子材料D.高聚物B一定是體型高分子材料C二.合成纖維纖維天然纖維化學(xué)纖維棉花羊毛蠶絲麻合成纖維人造纖維滌綸錦綸腈綸丙綸維綸氯綸六大綸維綸——聚乙烯醇吸濕性好，因其分子鏈上有羥基滌綸——聚對苯二甲酸乙二醇酯結(jié)構(gòu)簡式？三.合成橡膠橡膠天然橡膠合成橡膠通用橡膠特種橡膠丁苯橡膠順丁橡膠氯丁橡膠——硅橡膠天然橡膠——線型硫磺硫化劑網(wǎng)狀體型橡膠硫化后，其柔韌性和彈性都會增大嬰兒用的一次性紙尿片中有一層能吸水保水的物質(zhì)。下列高分子中有可能被采用的是（）B硅橡膠的合成流程如下：將單體

二甲基二氯硅烷(CH3)2SiCl2水解得到二甲基硅二醇，經(jīng)脫水縮聚成聚硅氧烷，即硅橡膠。請用化學(xué)方程式表示以上過程。丁苯橡膠氯丁橡膠硅橡膠下列原料或制成的產(chǎn)品中，若出現(xiàn)破損不可以進(jìn)行熱修補的是A聚氯乙烯涼鞋B電木插座C自行車內(nèi)胎D聚乙烯塑料膜B樹脂是指未經(jīng)加工處理的、沒有與各

種添加劑混合的聚合物塑料＝樹脂＋添加劑樹脂的本性決定了塑料的主要基本性

能，添加劑也起重要作用線型結(jié)構(gòu)

支鏈型結(jié)構(gòu)酚醛樹脂局部結(jié)構(gòu)影響高分子化合物熔點、密度的因素：1．高分子鏈越長——相對分子質(zhì)量越大——分子間的作用力越大——熔點、密度越高2．鏈與鏈之間越密——鏈之間的作用力越大——熔點、密度越高低壓聚乙烯比高壓聚乙烯鏈更長，而且支鏈少得多－

低壓、高密度、高熔點－管材、桶高壓、低密度、低沸點－塑料薄膜下列高聚物經(jīng)簡單處理可以從線型結(jié)

構(gòu)變成體型結(jié)構(gòu)的是（）[CH2－CH2－CH－CH2]nCH3OH[CH2][CH2－CH2＝CH－CH2]nCln[CH2－CH]nClA．B．C．D．BC線型結(jié)構(gòu)里必須還存在能發(fā)生加聚或縮聚反應(yīng)的官能團，如雙鍵、羥基、氨基等，才有可能轉(zhuǎn)變?yōu)轶w型結(jié)構(gòu)。第三節(jié)功能高分子材料新課標(biāo)人教版高中化學(xué)選修5第五章進(jìn)入合成高分子化合物的時代邁克爾-杰克遜----世界著名流行歌手一、功能高分子材料1．功能高分子材料：指既有傳統(tǒng)高分子材料的機械性能，以有某些特殊功能的高分子材料。2．功能高分子材料的種類（1）高分子分離膜：這是具有特殊分離功能的高分子材料制成的薄膜，它的特點是能讓某些物質(zhì)有選擇地通過，而把另外一些物質(zhì)分離掉。能從海水中分離出淡水的逆滲透膜已達(dá)到大規(guī)模使用的階段，它也是一種半透膜，只讓水分子通過，而使含鹽的低分子溶質(zhì)幾乎不能通過，施加一定的壓力后，就能使水加速擠出。采用不同結(jié)構(gòu)的逆滲透膜就可以獲得工業(yè)鍋爐水、飲料水、無菌水、去離子水、洗滌半導(dǎo)體的超純水等。在非洲一些缺水地區(qū)建立起不少海水淡化裝置。一種PEC—1000的海水淡化裝置對海水如加壓40～70公斤/平方厘米，就可以得到16％～20％的淡水。建于沙特阿拉伯的基塔自來水廠，是世界上最大的海水淡化廠，日供應(yīng)淡水12000噸，主要使用醋酸纖維素分離膜裝置。小資料：

分離膜具有神奇的魔術(shù)師般的本領(lǐng)，從下面的實驗中不難領(lǐng)會。將一瓶含酒精4.5％的普通啤酒用水稀釋成兩瓶，然后倒入玻璃容器內(nèi)，只要將這種溶液通過薄薄的一層分離膜，就能夠在幾分鐘內(nèi)提取出酒精濃度達(dá)93％的乙醇。這種乙醇用一根火柴就能點燃。這個實驗中在分離膜的表面施加了高頻電場，促使乙醇溶解、擴散、和水分離，所耗電能僅為蒸餾法的十分之一。在過去要從液體中分離另一種液體，只能使用蒸餾法。

你知道嗎？（2）醫(yī)用高分子材料，具有優(yōu)異的生物相容性，較少受到排斥，可以滿足人工器官對材料的苛刻要求，如：人工心臟、人工關(guān)節(jié)、人造鼻等，下面的圖中給出了一些有關(guān)人工器官的圖片。醫(yī)用高分子材料人造血管的發(fā)現(xiàn)

兩年前，美國生物醫(yī)藥專家從家豬體內(nèi)提取的細(xì)胞制成了一條完整的血管，之后，將每條新制的血管放在稱作生物反應(yīng)器的培養(yǎng)皿中，在反應(yīng)器上安裝一個微型泵并把它與新制成的人造血管相連。微型泵可以像人的心臟一樣有規(guī)律地跳動。在這種環(huán)境中培養(yǎng)幾個星期后，得到一條血管，人工合成的血管可以像真的血管一樣工作。研究人員將這種人造血管移植到家豬大腿主動脈上，在幾周內(nèi)該血管一直保持開放并且未發(fā)生血液凝結(jié)。

人造心臟人工腎臟人工膝關(guān)節(jié)人工心臟瓣膜人造關(guān)節(jié)[拓寬]

人體器官商店

十年后的某一天，一位老人被告之他的心臟正在急速衰竭，需要更換左心室。主治醫(yī)師將他健康的心臟細(xì)胞組織切片送到一家組織實驗室，即人造器官工廠。研究人員利用組織切片和特殊聚合物制造出代用的左心室。三個月后，代用左心室被冷凍、包裝并送往醫(yī)院。醫(yī)生將代用品換到老人的心臟內(nèi)。由于代用品相當(dāng)于老人自己的器官，手術(shù)之后自然不會發(fā)生任何排斥反應(yīng)，老人的生命因此而得到延續(xù)。

用有高吸水性的高分子材料制作的，可吸收自重幾百倍的水，但仍保持干爽。成分：聚乙烯醇、聚丙烯酸鹽交聯(lián)可得。［啟示］食品保鮮、人造皮膚、防止土壤沙漠化。（請你想一想）角膜接觸鏡，俗稱隱形眼鏡。目前大量使用的軟質(zhì)隱形眼鏡，它常用以下哪種材料制成的（）（A）有機玻璃（B）硅氧烷和丙烯酸酯的共聚物（C）聚氯乙烯（D）聚甲基丙烯酸羥乙酯D1888年，奧地利科學(xué)家F·Reinitzer發(fā)現(xiàn)了液晶。20世紀(jì)70年代初，Helfrich和Schadt利用液晶的電光效應(yīng)和集成電路相結(jié)合，將其制成顯示器件，實現(xiàn)了液晶材料的產(chǎn)業(yè)化。這種液晶材料稱為扭曲向列相液晶顯示（NT-LCD）材料，其產(chǎn)品主要應(yīng)用在電子表和計算器上。80年代中期，開發(fā)成功超扭曲向列相液晶顯示（STN-LCD）材料，其產(chǎn)品主要應(yīng)用在BP機、移動電話和筆記本電腦上。酯類和聯(lián)苯類液晶化合物是STN-LCD用混晶材料的主要成分，國內(nèi)各科研機構(gòu)已開發(fā)了近千種，其中已有100種以上應(yīng)用于混晶配方。B—2飛機的整個機身，除主梁和發(fā)動機機艙使用的是欽復(fù)合材料外，其它部分均由碳纖維和石墨等復(fù)合材料構(gòu)成，不易反射雷達(dá)波。并且，這些不同的復(fù)合材料部件不是靠鉚釘拼合，而是經(jīng)高壓壓鑄而成。另外，礬翼的前緣還全部包覆上了一層特制的吸波材料(RAM)。位于機翼前部、內(nèi)裝雷達(dá)掃瞄天線陣列的兩個方形突出部件，也采用了特殊的吸波材料。此外，B—2A的整個機體都噴涂上了特制的吸波油漆，這在很大程度上降低了敵方探測雷達(dá)的回波。二、復(fù)合材料1．復(fù)合材料：指兩種或兩種以上材料組合成的一種新型材料。其中一種做為基體，另外材料做為增強劑。2．復(fù)合材料的性能：具有強度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)異性能，在綜合性能上超過了單一材料。復(fù)合材料－玻璃鋼三、有機高分子材料的發(fā)展趨勢1．對重要的通用有機高分子材料繼續(xù)進(jìn)行改進(jìn)和推廣，使他們的性能不斷提高，應(yīng)用范圍不斷擴大。如新型導(dǎo)電和電磁屏蔽材料。2．與人類自身密切相關(guān)、具有特殊功能的材料的研究也在不斷加強，并且取得了一定的進(jìn)展，如仿生高分子材料、高分子智能材料等。典型例題例1：下列不屬于新型有機高分子材料的是：

（）A．高分子分離膜B．液晶高分子材料C．生物高分子材料D．有機玻璃

選題目的：復(fù)習(xí)新型有機高分子材料的知識。

思路分析:有機玻璃是傳統(tǒng)三大合成材料中的塑料，它不屬于新型有機高分子材料。D例2、隨著有機高分子材料的研究不斷的加強和深入，使一些重要的通用高分子材料的應(yīng)用范圍不斷擴大，下列應(yīng)用范圍是通用高分子材料的最新研究成果的是（A）新型導(dǎo)電材料（B）仿生高分子材料（C）高分子智能材料（D）電磁屏蔽材料選題目的：考察高分子材料的相關(guān)概念。思路分析：隨著社會的進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，高分子材料的作用越來越重用。特別是在尖端技術(shù)領(lǐng)域，對合成材料提出了更高的要求，尤其是在具有特殊性質(zhì)的功能性材料和多種功能集一身的復(fù)合材料。解答：A、D。啟示：高分子材料的研究方面是一方面對重要的通用有機高分子材料繼續(xù)改進(jìn)和推廣。另一方面研究與人類自身密切相關(guān)，具有特殊功能材1、下列物質(zhì)不屬于有機高分子化合物的是()A、淀粉B、蛋白質(zhì)C、酒精D、電木2、下列不屬于合成纖維的是()A、的確良B、棉C、人造棉D(zhuǎn)、尼龍3、有一張照片，一只可愛的小貓站在一塊高分子合成材料上，下面是烈火灼燒，而小貓卻若無其事。這說明此高分子材料一定具有的性質(zhì)是