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  • 2021-07-02 发布

人教版高中化学选修五 5_2应用广泛的高分子材料第1课时(课件2)

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第五章 进入合成有机高分子 化合物的时代 第二节 应用广泛的高分子材料 高分子化合物 从来源角度 天然高分子化合物 , 如淀粉、纤维素、蛋白质等 合成高分子化合物 合成材料 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、粘合剂、涂料 三大合成材料 按用途和 性能分类 一、塑料 热塑性塑料 ( 聚乙烯 , 聚氯乙烯 , 聚丙烯等 ) 塑料 热固性塑料(酚醛塑料) 特性: 受热时软化并可熔化成流动的液体,冷却后变成固体,加热后又熔化,可反复加工,多次使用 特性: 在制造过程中受热时能变软塑成一定的形状,但加工成型后就不会受热熔化 主要成分 : 合成树脂及加工助剂 热固性塑料 再次受热时,链与链间会形成共价键,产生一些交联,形成 体型网状结构 ,硬化定型 为什么两种塑料的特性不同呢 ? 热塑性塑料 具有长链状的 线型结构 。 受热时,分子间作用力减弱,易滑动;冷却时,相互引力增强,会重新硬化 热塑性塑料: 高分子链间无永久性的化学交联 , 只有 微弱的分子间作用力 以及由于链间纠缠所造成的 暂时性物理交联 ,此交联会随加工过程而有 纠缠及去缠的现象;因此 热塑性塑料会随加热而有 软化变形乃至于流动 的现象 : 随温度下降则有固化变硬 的情形, 为可逆过程 。 常见的热固性塑料包括环氧树脂、酚系树脂、聚酯树脂 热固性塑料: 塑料在加工过程中受热发生聚合反应,透过交联剂 ( 或称做架桥剂 ) 的作用分子链间产生化学交联,形成紧密的网状结构。交联反应本身是不可逆的化学反应,因此热固性塑料在加工后并不会如热塑性塑料般会受热软化,若温度过高则发生裂解而不会有软化变形的现象。 耳机线为什么总缠在一起? 形状 结构 聚乙烯分子链上的碳原子完全由碳碳单键相连,单键可旋转,使它不可能成一条直线,只能成不规则的卷曲状态。 ◆ 聚乙烯 (PE) 产品 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 : CH 2 =CH 2 9 ◆ 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 : CH 2 =CHCl 单体: CF 2 = CF 2 ◆ 聚苯乙烯 单体: CH 2 =CH C 6 H 5 聚甲基丙烯酸甲酯 (有机玻璃) 单体: CH 2 =C CH 3 COOCH 3 透光性好,不易破裂,但耐磨性能差,能溶于多种有机溶剂,可用来制造飞机 、 汽车玻璃,光学仪器和许多日常生活用品。 ◆ 酚醛塑料 单体: 苯酚、甲醛 具有良好的电绝缘性,耐热抗水,但易被强酸强碱腐蚀,可制电工器材,仪表外壳等 酚醛树脂的制备和性质 分组编号 Ⅰ Ⅱ 实验步骤 ① 苯酚 + 甲醛 + 浓盐酸 ① 苯酚 + 甲醛 + 浓氨水 产品外观 加热试验 酒精溶解 结构特点 ② 水浴加热 15min ③ 洗净、 烘干 米黄色略带粉色 软化(热塑性) 不软化(热固 性) 溶解 不溶解 线性 结构 网状 结构 淡黄色 水浴加热 思考与交流 —OH + H—C—H O —OH CH 2 OH —OH CH 2 OH CH 2 OH HOCH 2 阅读与交流( P.109) 纤维 天然纤维 化学纤维 人造纤维: 合成纤维: 动物纤维 如羊毛、蚕丝等 用木材为原料,经 化学加工处理所得 以各种单体为原料 经聚合反应制成 植物纤维 如棉花、麻等 二、合成纤维 合成纤维: 用石油、天然气等不含天然纤维的物质为原料,经过化学合成加工制得的纤维 如腈纶 ( 人造羊毛 ) 、锦纶 ( 尼龙 ) 、维纶、氯纶、涤纶 ( 的确良 ) 和丙纶等 “六大纶” 合成纤维具有 优良的性能 :如 强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀和不怕虫蛀 等。 涤纶 尼龙 纺纶纤维织成 的防弹衣腈纶 腈纶                                                                                                                             2003 年 3 月 26 日,在伊拉克的英国皇家海军陆战队战士埃里克 · 沃尔德曼头盔连中四枪。 沃尔德曼所戴的头盔是这次英军专门为战争打造的,其外层和普通头盔没什么区别,里料则采用的是一种名叫“凯夫拉尔”的 特制纤维 。 该纤维含有高分子聚合塑料 ,硬度比普通钢铁高 40% 。质地如此坚硬,能够刀枪不入也就不足为奇了。 22 高强纤维的代表 : Kevlar 芳纶:全芳香族聚酰胺 抗拉强度 3.4GPa 模量 ( 59 ~ 190 ) GPa 断裂伸长 5% 23 宇航员费俊龙、聂海胜凯旋归来 24 宇航员的服装能使太空的人处于加压状态,供给宇航员生命所需的氧气,控制温度和湿度,防止辐射,还要经得起微流星的冲击。 宇航服中已经应用了 一百三十多种 新型材料。其中多数是有机合成材料。 密闭头盔由透明 聚碳酸酯 组成,密闭服由耐高温的防火 聚酰胺纤维 织物等特殊材料组成。宇航服面罩是由 碳材料 制成的金刚石膜。 橡 胶 产 品 三 . 橡 胶 橡胶 是制造飞机、汽车和医疗器械等所必需的材料,是重要的战略物资。 1 、 天然橡胶 的化学组成是 聚异戊二烯 : 2 、合成橡胶分为 通用橡胶 和 特种橡胶 通用橡胶: 如丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。 特种橡胶: 如耐热和耐酸碱的 氟橡胶 、耐高温和耐严寒的 硅橡胶 等 性能全面,但易老化 性能不及天然橡胶全面,但其具有弹性、绝缘性、气密性、耐高温或低温等性能。 3 、橡胶的分类: 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 共同点: 各种高聚物分子中均存在不饱和键 性质: 耐磨、耐寒、耐油、耐热、耐燃、耐腐蚀、耐老化等各有其优势。 天然橡胶为何容易老化?实验室盛哪些药品的试剂瓶的瓶塞不能用橡胶塞? 天然橡胶含有双键,易起加成反应和易被氧化,所以易老化。 KMnO 4 溶液、浓 HNO 3 、 液溴、汽油、苯、四氯化碳等。 阅读与交流( P.110-111) nCH 2 =CH-CH=CH 2 催化剂 C=C CH 2 CH 2 H H n 1 2 3 4 1 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。 两种:三叶橡胶(顺式)、杜仲胶(反式) 硫化橡胶 优点 : 具有较高的强度、韧性、良好的弹性和化学稳定性等 丁二烯 和 苯乙烯 共聚 而成的弹性体,合成丁苯橡胶 CH 2 =CH-CH=CH 2 CH 2 = CH 丁苯橡胶 SBR 1,3- 丁二烯 苯乙烯 四、复合材料 学与问 每种材料都有它的优缺点:金属材料强度大,但易受腐蚀;陶瓷材料耐高温,但脆性大;合成材料密度小,但不耐高温等。但航天材料需要强度大、耐高温、密度小的材料,海洋工程需要耐高压、耐腐蚀的材料。怎样才能获得这些特殊材料呢? 复合材料: 两种或两种以上高分子材料组合成的一种新型材料 你能举出一些复合材料的例子吗? 玻璃钢 玻璃钢即 玻璃纤维增强塑料 , 是将玻璃熔化并迅速拉成细丝,得到异常柔软的玻璃纤维,再将玻璃纤维加到合成树脂中,就制得玻璃钢 性能: 强度达到某些合金钢的水平,耐化学腐蚀性、电绝缘性和易加工性能,具有较好的韧性 。 玻璃纤维增强塑料: 是玻璃纤维和合成树脂组成的合成材料 (玻璃钢) 安全玻璃 玻璃钢中基体是: 增强剂是: 合成树脂 玻璃纤维 固体火箭发动机复合材料喷管

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