高中化學選修五有機化學第五章第二節(jié)

高中化學選修五有機化學第五章第二節(jié)..第一頁，共57頁。應(yīng)用廣泛的高分子材料第一頁第二頁，共57頁。加聚反應(yīng)與縮聚反應(yīng)的比較反應(yīng)類型加聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)單體特征產(chǎn)物特征產(chǎn)物種類端基原子單體類別含碳碳雙鍵或碳碳叁鍵等含兩個以上官能團與單體組成相同與單體組成不同只有聚合物聚合物和小分子無有烯烴、炔烴、二烯烴、甲醛等二元醇、二元羧酸、氨基酸、酚和醛等第二頁第三頁，共57頁。設(shè)問：高分子化合物有何結(jié)構(gòu)特點？1、線型結(jié)構(gòu)2、體型結(jié)構(gòu)平均相對分子質(zhì)量越大，分子強度越高加聚產(chǎn)物：單官能團單體縮聚產(chǎn)物：雙官能團單體加聚產(chǎn)物：雙官能團單體縮聚產(chǎn)物：多官能團單體第三頁第四頁，共57頁。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合材料塑料合成纖維合成橡膠第四頁第五頁，共57頁。資料卡片：P104高分子化合物的命名1、天然高分子化合物的名稱2、合成高分子化合物的名稱3、合成橡膠的名稱4、合成纖維的名稱第五頁第六頁，共57頁。有機高分子化合物的性質(zhì)1.溶解性：通常難溶于水，即使在適當?shù)娜軇┲兴鼈內(nèi)芙獾靡埠苈?，或者只有一定程度的脹?.熱塑性、熱固性有機高分子加熱時會變軟，流動受冷時又硬化即反復加熱，受熱再造。而有些高分子化合物受熱時不會變軟只能徹底被裂解，因些不能通過加熱受冷反復再造。3.電絕緣性4、可燃性性質(zhì)上的差異與什么有關(guān)呢？第六頁第七頁，共57頁。一、塑料添加了特定用途的添加劑的樹脂樹脂是指未經(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第七頁第八頁，共57頁。熱塑性塑料(聚乙烯,聚氯乙烯,聚丙烯等)塑料熱固性塑料（酚醛塑料）特性：受熱時軟化并可熔化成流動的液體，冷卻后變成固體，加熱后又熔化，可反復加工，多次使用特性：在制造過程中受熱時能變軟塑成一定的形狀，但加工成型后就不會受熱熔化

主要成分:合成樹脂及加工助劑第八頁第九頁，共57頁。熱固性塑料再次受熱時，鏈與鏈間會形成共價鍵，產(chǎn)生一些交聯(lián)，形成體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，硬化定型為什么兩種塑料的特性不同呢?熱塑性塑料具有長鏈狀的線型結(jié)構(gòu)。受熱時，分子間作用力減弱，易滑動；冷卻時，相互引力增強，會重新硬化第九頁第十頁，共57頁。熱塑性塑料：高分子鏈間無永久性的化學交聯(lián),只有微弱的分子間作用力

以及由于鏈間糾纏所造成的暫時性物理交聯(lián)，此交聯(lián)會隨加工過程而有糾纏及去纏的現(xiàn)象；因此熱塑性塑料會隨加熱而有軟化變形乃至于流動的現(xiàn)象:隨溫度下降則有固化變硬的情形，為可逆過程。

第十頁第十一頁，共57頁。

常見的熱固性塑料包括環(huán)氧樹脂、酚系樹脂、聚酯樹脂熱固性塑料：塑料在加工過程中受熱發(fā)生聚合反應(yīng)，透過交聯(lián)劑(或稱做架橋劑)的作用分子鏈間產(chǎn)生化學交聯(lián)，形成緊密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。交聯(lián)反應(yīng)本身是不可逆的化學反應(yīng)，因此熱固性塑料在加工后并不會如熱塑性塑料般會受熱軟化，若溫度過高則發(fā)生裂解而不會有軟化變形的現(xiàn)象。第十一頁第十二頁，共57頁。耳機線為什么總纏在一起？形狀結(jié)構(gòu)聚乙烯分子鏈上的碳原子完全由碳碳單鍵相連，單鍵可旋轉(zhuǎn)，使它不可能成一條直線，只能成不規(guī)則的卷曲狀態(tài)。塑料第十二頁第十三頁，共57頁?！艟垡蚁?PE)產(chǎn)品保鮮膜吹塑成型的聚乙烯薄膜無毒，化學穩(wěn)定性好，適合做食品和藥物的包裝材料單體:CH2=CH2第十三頁第十四頁，共57頁。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第十四頁第十五頁，共57頁。高壓聚乙烯低壓聚乙烯熔融溫度密度硬度分子間作用力相對較低相對較高低密度高密度相對較小相對較大相對較小相對較大1、結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)。2、由于碳碳單鍵可以旋轉(zhuǎn)故高分子鏈不可能是一條直線，只能呈不規(guī)則的卷曲狀態(tài)，因此高分子化合物具有一定的彈性。第十五頁第十六頁，共57頁。3、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4、無論是直鏈還是支鏈結(jié)構(gòu)具有熱塑性練習：完成教材上的實踐活動科學視野：P107可降解高分子材料第十六頁第十七頁，共57頁?！艟勐纫蚁≒VC）化學穩(wěn)定性好，耐酸堿腐蝕，使用溫度不宜超過60℃，在低溫下會變硬分為：軟質(zhì)塑料和硬質(zhì)塑料單體:CH2=CHCl第十七頁第十八頁，共57頁。聚四氟乙烯塑料單體：CF2＝CF2第十八頁第十九頁，共57頁?！艟郾揭蚁﹩误w：CH2=CHC6H5第十九頁第二十頁，共57頁。聚甲基丙烯酸甲酯（有機玻璃）單體：CH2=CCH3COOCH3透光性好，不易破裂，但耐磨性能差，能溶于多種有機溶劑，可用來制造飛機、汽車玻璃，光學儀器和許多日常生活用品。第二十頁第二十一頁，共57頁?！舴尤┧芰蠁误w：苯酚、甲醛具有良好的電絕緣性，耐熱抗水，但易被強酸強堿腐蝕，可制電工器材，儀表外殼等第二十一頁第二十二頁，共57頁。酚醛樹脂的制備和性質(zhì)分組編號ⅠⅡ?qū)嶒灢襟E①苯酚+甲醛+濃鹽酸①苯酚+甲醛+濃氨水產(chǎn)品外觀加熱試驗酒精溶解結(jié)構(gòu)特點②水浴加熱15min③洗凈、烘干米黃色略帶粉色

軟化（熱塑性）不軟化（熱固性）溶解不溶解線性結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)淡黃色第二十二頁第二十三頁，共57頁。水浴加熱第二十三頁第二十四頁，共57頁。酚醛樹脂反應(yīng)物：酚類＋醛類苯酚＋甲醛酚醛樹脂（電木）酸催化苯酚過量－線型堿催化甲醛過量－網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（體型）具熱塑性，能溶于一些丙酮、乙醇有機溶劑中具熱固性，不溶于任何溶劑第二十四頁第二十五頁，共57頁。思考與交流P108

1、為什么用堿性催化生成的酚醛樹脂能形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)？你能畫出酚醛樹脂的部分網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)嗎？在堿性條件下，甲醛過量時，苯酚與甲醛的反應(yīng)不僅可以發(fā)生在靈位，而且還可以發(fā)生在對位，得到網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的酚醛樹脂（淡黃色）第二十五頁第二十六頁，共57頁?！狾H+

H—C—HO—OHCH2OH—OHCH2OHCH2OHHOCH2第二十六頁第二十七頁，共57頁。酚醛樹脂局部結(jié)構(gòu)第二十七頁第二十八頁，共57頁。思考與交流P108

2、尿素是蛋白質(zhì)的代謝產(chǎn)物，隨尿排出體外。尿素氮原子上的氫可以像苯環(huán)上的氫原子那樣與甲醛發(fā)生加成反應(yīng)，并可縮聚成線型和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的脲醛樹脂。你能寫出它們的結(jié)構(gòu)嗎？第二十八頁第二十九頁，共57頁。思考與交流：究竟怎樣的線型高聚物才可能進一步轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)狀？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)榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。第二十九頁第三十頁，共57頁。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第三十頁第三十一頁，共57頁?，F(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第三十一頁第三十二頁，共57頁。支鏈型結(jié)構(gòu)塑料第三十二頁第三十三頁，共57頁。線型結(jié)構(gòu)

塑料第三十三頁第三十四頁，共57頁。閱讀與交流（P109)1、什么是天然纖維、人造纖維、合成纖維和化學纖維？2、合成纖維有哪些優(yōu)點？哪些缺點？如何加以改善？纖維天然纖維化學纖維人造纖維：合成纖維：動物纖維如羊毛、蠶絲等用木材為原料，經(jīng)化學加工處理所得以各種單體為原料,經(jīng)聚合反應(yīng)制成植物纖維如棉花、麻等二、合成纖維第三十四頁第三十五頁，共57頁。合成纖維：用石油、天然氣等不含天然纖維的物質(zhì)為原料，經(jīng)過化學合成加工制得的纖維如腈綸(人造羊毛)、錦綸(尼龍)、維綸、氯綸、滌綸(的確良)和丙綸等“六大綸”

合成纖維具有優(yōu)良的性能：如強度高、彈性好、耐磨、耐化學腐蝕和不怕蟲蛀等。第三十五頁第三十六頁，共57頁。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？第三十六頁第三十七頁，共57頁。滌綸尼龍芳綸纖維織成的防彈衣腈綸腈綸第三十七頁第三十八頁，共57頁。

2003年3月26日，在伊拉克的英國皇家海軍陸戰(zhàn)隊戰(zhàn)士埃里克·沃爾德曼頭盔連中四槍。

沃爾德曼所戴的頭盔是這次英軍專門為戰(zhàn)爭打造的，其外層和普通頭盔沒什么區(qū)別，里料則采用的是一種名叫“凱夫拉爾”的特制纖維。該纖維含有高分子聚合塑料，硬度比普通鋼鐵高40%。質(zhì)地如此堅硬，能夠刀槍不入也就不足為奇了。第三十八頁第三十九頁，共57頁。高強纖維的代表:Kevlar芳綸：全芳香族聚酰胺抗拉強度3.4GPa模量（59～190）GPa斷裂伸長5%第三十九頁第四十頁，共57頁。宇航員費俊龍、聶海勝凱旋歸來第四十頁第四十一頁，共57頁。

宇航員的服裝能使太空的人處于加壓狀態(tài)，供給宇航員生命所需的氧氣，控制溫度和濕度，防止輻射，還要經(jīng)得起微流星的沖擊。宇航服中已經(jīng)應(yīng)用了一百三十多種新型材料。其中多數(shù)是有機合成材料。密閉頭盔由透明聚碳酸酯組成，密閉服由耐高溫的防火聚酰胺纖維織物等特殊材料組成。宇航服面罩是由碳材料制成的金剛石膜。第四十一頁第四十二頁，共57頁。橡膠產(chǎn)品合成橡膠第四十二頁第四十三頁，共57頁。三.橡膠

橡膠是制造飛機、汽車和醫(yī)療器械等所必需的材料，是重要的戰(zhàn)略物資。1、天然橡膠的化學組成是聚異戊二烯：2、合成橡膠分為通用橡膠和特種橡膠通用橡膠：如丁苯橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠等。特種橡膠：如耐熱和耐酸堿的氟橡膠、耐高溫和耐嚴寒的硅橡膠等性能全面，但易老化性能不及天然橡膠全面，但其具有彈性、絕緣性、氣密性、耐高溫或低溫等性能。第四十三頁第四十四頁，共57頁。3、橡膠的分類：橡膠天然橡膠合成橡膠三葉樹膠（順）杜仲樹膠（反）丁苯橡膠順丁橡膠合成天然橡膠氯丁橡膠乙丙橡膠硅橡膠共同點：各種高聚物分子中均存在不飽和鍵性質(zhì)：耐磨、耐寒、耐油、耐熱、耐燃、耐腐蝕、耐老化等各有其優(yōu)勢。第四十四頁第四十五頁，共57頁。天然橡膠為何容易老化？實驗室盛哪些藥品的試劑瓶的瓶塞不能用橡膠塞？天然橡膠含有雙鍵，易起加成反應(yīng)和易被氧化，所以易老化。KMnO4溶液、濃HNO3、液溴、汽油、苯、四氯化碳等。第四十五頁第四十六頁，共57頁。閱讀與交流（P110-P111)1.什么是順丁橡膠？橡膠的硫化對橡膠的性能有怎樣的影響？2.天然橡膠有幾種？它們的結(jié)構(gòu)有何不同？nCH2=CH-CH=CH2催化劑C=CCH2CH2HHn12341423硫化劑的作用是打開順式聚1，3-丁二烯的雙鍵，以-S-S-鍵將順丁橡膠的線型結(jié)構(gòu)連接為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，得到既有彈性又有強度的橡膠。兩種：三葉橡膠（順式）、杜仲膠（反式）第四十六頁第四十七頁，共57頁。氯丁橡膠第四十七頁第四十八頁，共57頁。硫化橡膠優(yōu)點:具有較高的強度、韌性、良好的彈性和化學穩(wěn)定性等第四十八頁第四十九頁，共57頁。丁二烯和苯乙烯共聚而成的彈性體，合成丁苯橡膠CH2=CH-CH=CH2CH2=CH丁苯橡膠SBR1,3-丁二烯苯乙烯第四十九頁第五十頁，共57頁。丁苯橡膠第五十頁第五十一頁，共57頁。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（