高中化學(xué) 4-5 幾種高分子材料的應(yīng)用同步課件 魯科版選修1.ppt

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1．舉例說明生活中常用合成高分子材料的化學(xué)成分及其性能。 2．評價(jià)高分子材料的使用對人類生活質(zhì)量和環(huán)境質(zhì)量的影響。 3．認(rèn)識“白色污染”等污染的危害和防治的方法。 4．加深對制造高分子材料的聚合反應(yīng)的理解。,課題5 幾種高分子材料的應(yīng)用,合成高分子材料的反應(yīng)有哪些？ 提示 合成高分子化合物的反應(yīng)有加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)。,2．制備：聚四氟乙烯的制備方法與聚乙烯相似，是由四氟乙烯發(fā)生加聚反應(yīng)生成的?；瘜W(xué)方程式為：,其中單體是： ，鏈節(jié)是： ，聚合度：,CF2=== CF2（四氟乙烯）,n,3．性能 （1）具有化學(xué)穩(wěn)定性，能夠耐 、 甚至“王水”（濃鹽酸與濃硝酸按體積比為3∶1的比例混合形成的溶液）的腐蝕，既耐高溫又耐低溫，絕緣性好而且在水中也不會被浸濕或膨脹。 （2）聚四氟乙烯還有一種十分奇特的性質(zhì)—— 很小，極其光滑，可以減少與雪或水的摩擦力。,強(qiáng)酸,強(qiáng)堿,摩擦系數(shù),聚四氟乙烯用于制造貼面的滑雪板、沖浪板及賽艇等。家庭生活中有了聚四氟乙烯，使天天都要擰的水龍頭結(jié)束了常換密封墊片的歷史；用聚四氟乙烯制造的自來水筆的筆尖十分耐用。聚四氟乙烯還可用于制造人工骨骼、軟骨以及外科器械等。 注意：最新科技表明，聚四氟乙烯作不粘鍋的內(nèi)襯可能對人體有害。,4．用途,1.牛筋鞋底的材料為 或 ，優(yōu)點(diǎn)： 、 且 。 2．制備：丁苯橡膠是以 和 為單體發(fā)生 制得的?；瘜W(xué)方程式為,熱塑性丁苯橡膠,聚氨酯塑料,耐磨性好,堅(jiān)固耐用,富有彈性,丁二烯,苯乙烯,共聚反應(yīng),3．熱塑性丁苯橡膠：兼有 和 的性質(zhì)，廣泛用于 、 、 和 等行業(yè)。 4．順丁橡膠：以 為單體聚合而成，它的 、 、 和 等都很好，適于制作 、 、 等。 5．丁基橡膠：以 和少量 為單體共聚而成，丁基橡膠優(yōu)點(diǎn)： 、 、 ，適于做 、 、 、 等。,橡膠,塑料,制鞋,瀝青改性,塑料改性,黏合劑,1，3-丁二烯,耐磨性,彈性,耐低溫,耐熱性能,輪胎的外胎,輸送帶,膠管,異丁烯,異戊二烯,氣密性好,耐熱,耐老化,汽車內(nèi)胎,探空氣球,汽艇,無內(nèi)胎輪胎,6．乙丙橡膠：以 和 為單體共聚而成， 化學(xué)方程式為： ，優(yōu)點(diǎn)： 好，適宜做 。 7．丁腈橡膠：以 與丙烯腈共聚而得， 好，可用于做 、 等。,乙烯,丙烯,密封膠條,柔韌性,丁二烯,耐油性,防彈油箱,油管,1.“尿不濕”材料： 。 2．制備：以 、 等天然高分子化合物與 、 發(fā)生 而制得，也可用 或 進(jìn)行合成。 3．結(jié)構(gòu)：高吸水性樹脂含有 、 等強(qiáng)親水基團(tuán)并具有一定交聯(lián)的 高分子化合物。,高吸水性樹脂,淀粉,纖維素,丙烯酸,苯乙烯磺酸,聚合反應(yīng),聚丙烯酸,聚乙烯醇,羧基,羥基,網(wǎng)狀,4．原理：尿液中的水分子與 緊密結(jié)合，并被包裹在 結(jié)構(gòu)中，這就是“尿不濕”既能 又能 的原因。 5．我國科學(xué)家研究的“多功能超強(qiáng)吸水劑”的性能：除了具有 、 、 、 等功能外，還能供應(yīng)植物生長所需的多種 。 6．“多功能高分子植物生長劑”是以 、 、 為原料，采用微波輻射 方法制備的。,親水基,網(wǎng)狀高分子,吸水,保水,吸水,保水,節(jié)水,抗旱,營養(yǎng)物質(zhì),淀粉,纖維素,丙烯醇,聚合,【慎思1】 為什么聚四氟乙烯可以做不粘鍋的內(nèi)襯？ 提示 聚四氟乙烯具有不粘油、不粘面、不粘糖的優(yōu)良性能且在高溫下化學(xué)性質(zhì)仍很穩(wěn)定。但當(dāng)前使用“不粘鍋”的安全性有爭議。,【慎思2】 高分子合成材料的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)是什么？ 提示 高分子合成材料具有質(zhì)量小，絕緣性能好等特點(diǎn)，所以發(fā)展很快；但又都有先天不足，即它們在不同程度上對氧、熱和光有敏感性，但隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，高分子合成材料的大軍必將在經(jīng)濟(jì)生活中扮演重要角色。,【慎思3】 “尿不濕”為什么既能吸水又能保水？ 提示 “尿不濕”之所以具有強(qiáng)吸水性是由于其中添加了一種高吸水性樹脂。高吸水性樹脂是含有羧基（—COOH）、羥基（—OH）等強(qiáng)親水基團(tuán)并具有一定交聯(lián)的網(wǎng)狀高分子化合物。尿液中水分子能與親水基團(tuán)緊密結(jié)合，并被包裹在網(wǎng)狀高分子結(jié)構(gòu)之中，這是“尿不濕”既能吸水又能保水的原因。,【慎思4】 現(xiàn)在，荒漠化問題日益嚴(yán)重，荒漠化是怎樣形成的，請大膽設(shè)想，為解決這一問題獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策。 提示 荒漠化問題日益嚴(yán)重，原因在于：植被破壞嚴(yán)重，無能力儲水，樹木遭濫伐，無法擋住風(fēng)沙侵襲，導(dǎo)致水土流失嚴(yán)重，土地沙漠化，要解決這一問題，較好途徑是植樹造林、保護(hù)植被、設(shè)立保護(hù)林，因?yàn)橹脖荒芪Ｋ?，樹木能固土吸水防塵。,2.常見橡膠的結(jié)構(gòu),許多合成橡膠為線型高分子，物理與機(jī)械性能都比較差，在溫度較高或受力較大時(shí)，發(fā)生形變后不能復(fù)原。硫化過程中大分子鏈之間通過硫橋進(jìn)行了適度交聯(lián)，成為網(wǎng)狀的體型結(jié)構(gòu)，提高了橡膠的化學(xué)穩(wěn)定性，使橡膠既有彈性又有良好的強(qiáng)度。交聯(lián)有些類似于將線條組織成網(wǎng)絡(luò)，但其中孔隙的尺寸大小各異，隨機(jī)分配。實(shí)際生產(chǎn)中，通常是在硫黃粉與其他助劑的存在下加熱進(jìn)行反應(yīng)，因此這個(gè)過程稱為硫化。,3.橡膠的硫化,【例1】CH2===CH2與CH2===CH—CH2CH3按1∶1（物質(zhì)的量）聚合時(shí)，生成高聚物，其結(jié)構(gòu)簡式可能是（ ）。,答案 B,【體驗(yàn)1】 PVC是聚氯乙烯的英文縮寫，為保證PVC塑料制品的性能，通常需要加入多種有機(jī)助劑。下列選項(xiàng)中的事實(shí)均能支持“PVC保鮮膜對人體健康帶來危害”假設(shè)的是 （ ）。 ①PVC塑料屬于高分子材料 ②使用的有機(jī)助劑有毒 ③含氯的化合物不一定有毒 ④在高溫下會分解出有毒物質(zhì) A．①② B．③④ C．②④ D．①③,解析 聚氯乙烯的結(jié)構(gòu)簡式為 ，是一種高 分子化合物，在日常生活中應(yīng)用非常廣泛，但在高溫或光照老化過程中會分解出HCl等有害物質(zhì)，同時(shí)其所含的增塑劑（有機(jī)助劑）有毒，不宜用聚氯乙烯塑料制品盛裝食品或直接接觸食品。通過以上分析得出②④符合要求，應(yīng)該選C項(xiàng)。,答案 C,【例2】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 （ ）。,解析 一次性紙尿片的材料應(yīng)是親水但不溶于水的物質(zhì)，選 項(xiàng)中只有 中的—OH屬于親水基團(tuán)，而其 自身屬于高分子化合物不溶于水。,答案 B,【體驗(yàn)2】 “噴水溶液法”是最近日本科學(xué)家研制出的一種使沙漠變綠洲的新技術(shù)，它是先在沙漠中噴灑一定量的聚丙烯酸酯水溶液，水溶液中的高分子與沙土粒子結(jié)合，在地表下30～50 cm處形成一個(gè)厚0.5 cm的隔水層，即能阻止地下的鹽分上升，又有攔截、蓄積雨水的作用。下列對聚丙烯酸酯不正確的說法是 （ ）。 A．單體的結(jié)構(gòu)式為CH2＝CH—COOR B．能使溴的四氯化碳溶液退色 C．在一定條件下能發(fā)生水解反應(yīng) D．沒有固定的熔沸點(diǎn),解析 聚丙烯酸酯為丙烯酸酯的加聚產(chǎn)物，屬于高分子化合物，無固定熔沸點(diǎn)；因含有酯基，故可發(fā)生水解反應(yīng)；而丙烯酸酯在發(fā)生加聚反應(yīng)時(shí)，碳碳雙鍵已打開，故聚丙烯酸酯中無碳碳雙鍵，不能使溴的四氯化碳溶液退色。 答案 B,【案例1】 目前流行的“南極棉”保暖內(nèi)衣，是在制作內(nèi)衣的全棉材料內(nèi)融入能改善人體微循環(huán)的微元生化材料和抗菌、殺菌的材料，下列有關(guān)說法正確的是 （ ）。 A．制作內(nèi)衣的全棉材料的主要成分是纖維素 B．因?yàn)槔w維素易水解，故內(nèi)衣不能在堿性條件下洗滌 C．制作內(nèi)衣的廢棄物易造成“白色污染” D．制作內(nèi)衣的材料的主要成分是合成高分子,解析 此題考查了化學(xué)與生活的關(guān)系。由題干信息知，內(nèi)衣的材料是全棉材料，全棉材料的主要成分是纖維素，故A項(xiàng)正確；全棉材料是天然高分子化合物，D項(xiàng)錯(cuò)誤；纖維素難水解，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；白色污染是指結(jié)構(gòu)穩(wěn)定難以分解的塑料的廢棄物，而纖維素不屬于白色污染，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案 A,【案例2】 試探究聚乙烯塑料的熱塑性。 在一支試管中放入聚乙烯塑料碎片約3 g，用酒精燈緩緩加熱，觀察塑料碎片軟化和熔化的情況。等熔化后立即停止加熱以防止分解。等冷卻固化后再加熱，觀察現(xiàn)象。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：__________________________________ ______________________________________。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：______________________________________ __________________________________。,解析 塑料分為熱塑性塑料和熱固性塑料。有機(jī)高分子化合物（如聚乙稀）受熱熔化成流動的液體，冷卻后成固體，這種現(xiàn)象叫熱塑性。有些有機(jī)高分子化合物加工成型后受熱不會熔化，這種現(xiàn)象叫熱固性，如酚醛塑料。 答案 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：可以觀察到聚乙烯塑料受熱到一定溫度范圍時(shí)，開始軟化，直到熔化成流動的液體。熔化的聚乙烯塑料冷卻后又變固體，加熱后又熔化。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：聚乙烯塑料具有熱塑性,