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1、选修5 第五章,第二节 应用广泛的高分子材料,合成材料,【按用途和性能分类】,合成高分子材料,功能高分子材料,复合材料,塑料,合成纤维,合成橡胶,黏合剂,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,三大合成材料,【资料卡片】,高分子化合物的命名： （1）天然高分子化合物习惯用专有名称；如淀粉、纤维素、蛋白质、核酸、甲壳质等； （2）合成高分子化合物一般在单体名称前加上“聚”。如聚丙烯、聚丙烯腈、聚苯乙烯等；如聚对苯二甲酸乙二醇酯，酚醛树脂、脲醛树脂等。树脂含义：指未加工处理的聚合物。 （3）合成橡胶的名称通常在单体名称后加上“橡胶”。如丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。
2、 （4）合成纤维的名称常用“纶”。如：涤纶。,主要成分是合成高分子化合物即合成树脂； 适应各种要求：在高分子材料中掺入各种加工助剂（如聚氯乙烯；增塑剂提高柔韧性；热稳定剂改进耐热性；赋予各种颜色-着色剂等）； 常见塑料：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂等。,一、塑料,塑料树脂添加剂,1、聚乙烯 高分子化合物通常结构并不复杂，往往由简单的结构单元重复连接而成； 如聚乙烯 中：,聚乙烯制品,改进聚合反应的催化剂，得到超高相对分子质量（100万）、性能更为优越的聚乙烯。它具有高强度、高耐磨性、熔融温度135-137 ，使用温度100以上，可用作防弹头盔、防弹衣的材料。, 聚乙烯(PE)产
3、品,保鲜膜,吹塑成型的聚乙烯薄膜,无毒，化学稳定性好，适合做食品和药物的包装材料。,单体: CH2=CH2,聚氯乙烯（PVC）,化学稳定性好，耐酸碱腐蚀，使用温度不宜超过60，在低温下会变硬 分为：软质塑料和硬质塑料,单体: CH2=CHCl,聚苯乙烯,单体：,聚甲基丙烯酸甲酯 （有机玻璃）,单体：,聚四氟乙烯,单体：,CF2CF2,人们给聚四氟乙烯冠以“塑料王”的美称。,一种特别的菜锅不粘锅。,（1）组成： 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。 （2）形成： A、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邻（或对
4、位）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。,2、酚醛树脂（电木）,【思考与交流】,为什么用碱性催化生成的酚醛树脂能形成网状结构？你能画出酚醛树脂的部分网状结构吗？,羟基苯酚,B、在碱催化下，等物质的量的苯酚与甲醛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。,酚醛树脂局部结构,酚醛树脂的制取和性质,实验5-1,沸水浴加热15min,洗净、烘干,软化（热塑性）,不软化（热固性）,溶解,不溶解,线性结构,网状结构,怎样清洗线型酚醛树脂？,乙醇清洗,酚醛树脂P108,烹饪器具的手柄,宇宙飞船的外壳,电器部件
5、,主要用作绝缘、隔热、难燃、隔音器材和复合器材。,合成高分子,线型,支链型,热固型,热塑型,加工成型后受热不再熔化,可反复加热熔融加工，多次使用,能溶解在适当的有机溶剂里,不溶于任何溶剂，只有一定程度的胀大,网状结构,体型,【思考与交流】P108页,尿素是蛋白质的代谢产物，随尿排出体外。尿素氮原子上的氢可以像苯环上的氢原子那样与甲醛发生加成反应，并可缩聚成线型和网状结构的脲醛树脂。你能写出它们的结构简式吗？,【科学视野】可降解高分子材料P107,【光降解】 有一种方法是在高分子化合物的分子链的一定距离之间添加光敏基团，它们被曝晒在阳光下，光敏基团就吸收辐射而使高分子化合物在此断裂，断裂以后的碎
6、片是比较容易被生物降解的。,【微生物降解】 另一种方法是在高分子化合物中引入一些基团，使它适合某些微生物的口味，这些微生物能使高分子化合物的长链分子断裂为小碎片，小碎片进一步降解就比较容易了。,二.合成纤维,纤维,天然纤维,化学纤维,棉花 羊毛 蚕丝 麻,合成纤维,人造纤维,涤纶,锦纶,腈纶,丙纶,维纶,氯纶,六大纶,世界上出现的第一种合成纤维是 20 世纪 30 年代美国杜邦公司科研小组研制出的尼龙 66（Nylon，聚酰胺66），它是由己二酸和己二胺缩聚而成的，写出合成尼龙-66的化学方程式。,HOOC(CH2)4COOH,H2N(CH2)6NH2,nHO-OC(CH2)4CO-OH +,
7、nH-NH(CH2)6HN-H,己二酸和己二胺缩聚合成尼龙-66的化学方程式,涤纶,尼龙,防弹衣,腈纶,锦纶,丙纶,维纶,氯纶,HOCH2CH2OH,对苯二甲酸和乙二醇缩聚合成涤纶的化学方程式,+ HOCH2CH2OH,合成纤维中目前产量占第一位的是聚酯纤维涤纶,【化学名】聚对苯二甲酸乙二醇酯,n,n,催化剂,28,【思考】合成纤维和天然纤维比较有 什么优点和不足？合成纤维中的维纶(聚乙烯醇)为什么吸湿性很好？,维纶（聚乙烯醇）具有较好的吸湿性，称为人造棉花，是因为在其分子链上含有羟基的缘故。,合成纤维的强度高、弹性好、耐磨和耐化学腐蚀，做成的服装挺括不皱，但它的吸湿性和透气性较差。因此，合成
8、纤维常常与棉纤维或羊毛纤维混合纺织，使衣服穿起来既舒适又挺括。,性能互补,如果服装面料是由一种纤维材料制成的，则用“纯X”或“100X”来表示。如“纯棉”“纯毛”或“100棉”“100毛”；如果服装是由两种或两种以上的纤维制成的，标签上应注明每种纤维种类的含量，如“涤纶20棉80”等。,服装标签,橡胶的来源,森林中有一种高大的乔木，叫作“三叶树”。如果用小刀在它的树皮上割开一个小口子，便会有牛奶似的树汁流淌出来。这种树汁，就是今天人们所熟悉的橡胶的最初来源。在印第安人的土语中，“橡胶”就是“树木的眼泪”的意思。,小学生用的五颜六色的橡皮擦是一种硫化橡胶。 现在使用的橡胶轮胎，包括大多数自行车轮
9、胎，都是经过加硫磺、炭黑、纤维等一系列加工步骤后制成的。 合成橡胶是以石油和煤为原料，采用高分子合成技术制造出来的。 现在已发展了20多个大品种，人们常用型合成橡胶主要有丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。,橡胶的发展,1、橡胶分类,橡胶,天然橡胶,合成橡胶,三叶树胶（顺）,杜仲树胶（反）,丁苯橡胶,顺丁橡胶,合成天然橡胶,氯丁橡胶,乙丙橡胶,硅橡胶,丁腈橡胶,合成橡胶于20世纪开始出现，40年代得到迅速发展。,三、合成橡胶,丁苯橡胶,氯丁橡胶,通用橡胶,硅橡胶,特种橡胶,一些合成橡胶产品,合成橡胶与天然橡胶相比，具有高弹性，绝缘性、耐油和耐高温等性能，因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中
10、。,合成橡胶的用途,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。,共同点：各种高聚物分子中均存在不饱和键。,2、性质： 耐磨、耐油、耐燃、耐腐蚀性、耐老化、耐寒、耐热等方面有着其独特的优势。 橡胶的相对分子质量比塑料、合成纤维都要高，一般在105106范围内。,易被氧化,丁苯橡胶是目前世界上产量最高的合成橡胶，它是由丁二烯和苯乙烯共聚而成的弹性体，请以丁二烯和苯乙烯为原料，写出合成丁苯橡胶的方程式。,合成橡胶,顺丁橡胶：弹性高、耐磨、耐寒性好，可在寒冷地带使用，主要用于制造轮胎、胶鞋、胶带等。产量居世界第二位 1，3-丁二烯为原料，在催化剂存在下，得到顺式聚
11、1，3-丁二烯的线型结构。,nCH2=CH-CH=CH2,催化剂,C=C,CH2,CH2,H,H n,1 2 3 4,1 4,2 3,分子链较柔软，具有较好的弹性,1 4,催化剂,nCH2=CH-CH=CH2,C=C,CH2,CH2,H,H n,1 2 3 4,2 3,硫化剂的作用是打开顺式聚1，3-丁二烯的双键，以-S-S-键将顺丁橡胶的线型结构连接为网状结构，得到既有弹性又有强度的橡胶。但交联程度不宜过大，否则会失去弹性。,【科学视野】 天然橡胶有几种？它们的结构有何不同？,两种：巴西三叶橡胶（顺式）、杜仲胶（反式）,天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯，根据天然橡胶的结构特点，说说它的性质可能
12、有哪些不足？ 如：橡胶遇到下列物质各发生什么反应？ A、Br2水 B、KMnO4(H+) C、HCl D、汽油 E、HNO3 F、O2 橡胶的老化概念,天然橡胶,异戊二烯,天然橡胶线型,硫磺硫化剂,网状体型,橡胶硫化后，其柔韧性和弹性都会增大,下列高聚物经简单处理可以从线型结 构变成体型结构的是（ ）,CH2CH2CHCH2n,CH3,OH, CH2,CH2CH2CHCH2n,Cl,n,CH2CHn,Cl,A,B,C,D,BC,线型结构里必须还存在能发生加聚或缩聚反应的官能团，如双键、羟基、氨基等，才有可能转变为体型结构。,练 习,下列原料或制成的产品中，若出现破损不可以进行修补的是（ ） A、聚氯乙烯塑料 B、电木插座 C、自行车内胎 D、聚乙烯塑料薄膜,B,2、现有两种高聚物甲、乙，已知甲能溶于氯仿等有机溶剂，并加热到一定条件下熔融成粘稠的液体，乙不溶于任何溶剂，加热不会变软或熔融，则下列叙述中不正确的是（ ）,A.高聚物甲可能具有弹性，而乙一定没有弹性 B.高聚物甲一定是线型高分子材料 C.高聚物甲一定是体型高分子材料 D.高聚物乙一定是体型高分子材料,C,3、婴儿用的一次性纸尿片中有一层能吸水保水的物质。下列高分子中有可能被采用的是（ ）,B,
