高中化學(xué)《課題三 高分子化合物與材料》第二課時有機高分子材料 同步導(dǎo)學(xué)課件 （新人教版選修2）

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,歡迎進入化學(xué)課堂,第二課時有機高分子材料,1．了解高分子化合物的結(jié)構(gòu)和基本性質(zhì)。2．了解新型高分子材料的性能及其在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。3．了解合成高分子化合物在發(fā)展經(jīng)濟、提高生活質(zhì)量方面的貢獻。,一、塑料制品的結(jié)構(gòu)和性能1．線型高分子：分子呈狀，可溶于受熱，，有性。2．體型高分子：高分子鏈之間，不易溶于，受熱，有性。,長鏈,有機溶劑,軟化,熔融,熱塑,通過化學(xué)鍵產(chǎn)生交聯(lián)，形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),有機溶劑,不溶化,熱固,二、性能優(yōu)越的合成材料1．塑料的改性常用的方法有、、。2．功能高分子材料(1)高分子材料發(fā)展的主要趨勢是、、、和。,填充改性,共混改性,共聚改性,高性能化,功能化,復(fù)合化,精細化,智能化,(2)功能高分子材料的特定功能主要通過以下三種途徑獲得：①。②。③。,由含有某種特定功能官能團的單體直接聚合,通過化學(xué)反應(yīng)在高分子主鏈和側(cè)鏈上引入某些具有特定功能的基團,通過合理的加工成型實現(xiàn)材料的功能化,3．復(fù)合材料(1)組成：復(fù)合材料由和構(gòu)成。(2)性能：具有、、、、等優(yōu)良性能。,基體,增強體,強度高,質(zhì)量輕,耐腐蝕,抗沖擊,絕緣性好,三、環(huán)境中的高分子材料1．高分子材料的老化(1)概念：高分子材料在使用過程中，由于的現(xiàn)象。(2)引起老化的原因：①外因：、熱、光的作用，接觸、、和等。②內(nèi)因：高分子鏈之間發(fā)生；高分子鏈發(fā)生等。,環(huán)境的影響，其強度、彈性、硬度等性能逐漸變差,外力,空氣,水,微生物,化學(xué)試劑,交聯(lián)變硬、變脆、喪失彈性,斷裂、相對分子質(zhì)量降低而變軟，發(fā)粘,(3)高分子材料的保護①加入、和等精細化學(xué)品改善其性能。②避免接觸和。,光穩(wěn)定劑,抗氧化劑,阻燃劑,能與其發(fā)生反應(yīng)或催化這種反應(yīng)的化學(xué)試劑,能使它們?nèi)芙獾挠袡C溶劑,2．可降解高分子材料的開發(fā)(1)可降解高分子材料定義：一類各項性能在的材料。(2)降解的定義：的過程，主要涉及、、三個過程。(3)目前環(huán)境降解材料的開發(fā)以為主。,保存期和使用,化學(xué)和物理因素引起聚合物分子斷裂,生物降解,光降解,化學(xué)降解,生物降解材料,期內(nèi)滿足要求，使用后在自然環(huán)境中可降解為無害物質(zhì),3．廢舊高分子材料的回收利用廢舊高分子材料的回收利用有三種途徑(1)。(2)。(3)。,通過再生和改性利用，重新做成多種有用的材料和制品,采用熱裂解或化學(xué)處理的方法使其分解，用于制備多種化工原料,將廢舊的聚合物作為燃料回收利用熱能,3．廢舊高分子材料的回收利用廢舊高分子材料的回收利用有三種途徑(1)。(2)。(3)。,通過再生和改性利用，重新做成多種有用的材料和,采用熱裂解或化學(xué)處理的方法使其分解，用于制備,將廢舊的聚合物作為燃料回收利用熱能,制品,多種化工原料,一、高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)按結(jié)構(gòu)特點高分子化合物可分為哪兩大類？二者有何關(guān)系？[學(xué)生交流]【提示】(1)高分子化合物從結(jié)構(gòu)特點上又可分為線型高分子和體型高分子。(2)高分子鏈上還有能起化學(xué)反應(yīng)的官能團的線型高分子，通過化學(xué)方法進行交聯(lián)后轉(zhuǎn)化為體型高分子。,何謂熱塑性和熱固性？[學(xué)生交流]【提示】線型結(jié)構(gòu)的高分子當受熱到一定溫度范圍時，發(fā)生軟化，熔融，可加工成各種不同的形狀，即具有熱塑性；體型結(jié)構(gòu)的高分子受熱不能熔化即具有熱固性。,【歸納小結(jié)】線型結(jié)構(gòu)、體型結(jié)構(gòu)高分子材料比較,現(xiàn)有兩種高聚物A、B，A能溶于苯、四氯化碳等有機溶劑，并加熱到一定溫度下熔融成粘稠狀的液體，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，而高聚物B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,【解析】A具有熱塑性，應(yīng)是線型結(jié)構(gòu)，因而A可能有彈性和一定的溶解性；B具有熱固性，應(yīng)是體型結(jié)構(gòu)，沒有彈性，一般也不溶解于溶劑。【答案】C【點評】結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反應(yīng)結(jié)構(gòu)。根據(jù)高分子化合物的性質(zhì)可以判斷出其結(jié)構(gòu)特點，一般說來具有熱塑性的為線型高分子，具有熱固性的為體型高分子。,1.下列原料或制成的產(chǎn)品中，如出現(xiàn)破損不可以進行熱修補的是()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【解析】聚氯乙烯涼鞋、自行車內(nèi)胎、聚乙烯塑料膜等都是用熱塑性樹脂加工而成的塑料，可以反復(fù)加工，多次使用，出現(xiàn)破損時可進行熱修補，而電木插座是用熱固性樹脂電木加工而成的塑料，受熱不熔化，出現(xiàn)破損時不能進行熱修補?！敬鸢浮緽,二、功能高分子材料與復(fù)合材料如何理解功能高分子材料和復(fù)合材料？[師生互動]【提示】(1)功能高分子材料的涵義包括具有新型骨架結(jié)構(gòu)的高分子材料，還包括在合成高分子的主鏈或支鏈上引入某種功能原子團，使其顯示出在光、電、磁、聲、熱、化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)等方面的特殊功能。,(2)復(fù)合材料的構(gòu)成：復(fù)合材料由兩大部分構(gòu)成，一部分稱為基體，在復(fù)合材料中起黏結(jié)作用；另一部分稱為增強體(也叫增強劑)在復(fù)合材料中起骨架作用。構(gòu)成復(fù)合材料的基體與增強體的關(guān)系，就好像人體中的肌肉和骨頭一樣，各有各的作用。,功能高分子材料已應(yīng)用到人類社會的各個領(lǐng)域，根據(jù)其性能不同可以分成哪幾類？[師生互動]【提示】功能高分子的分類,討論廢舊塑料制品的回收方法和適宜條件。[師生互動]【提示】在日常生活中，塑料的應(yīng)用量越來越廣泛，廢舊塑料也逐漸增多，為了消除環(huán)境污染達到增產(chǎn)節(jié)約的目的，必須把廢舊塑料回收利用?；厥账芰媳仨毩私馄浞N類和性能，根據(jù)其化學(xué)成分加以分類，才能使加工處理能夠順利進行，因此，塑料制品進行分類回收是回收利用的條件之一。,舉例說明如下：廢舊聚乙烯塑料可用來制造包裝膜、容器、塑料管或日常生活用的容器等；廢舊聚氯乙烯塑料主要有兩種，一種是低密度的，可用來制薄膜、軟管、墊片、電線和人造革等；另一種高密度的，可用來制硬板材、硬管(片、棒)等；廢舊聚丙烯塑料，可用來制編織袋、容器、管道、絕緣材料等；廢舊聚苯乙烯塑料可用來制汽車、儀表的零件等，解聚后的聚苯乙烯單體可再聚合成聚苯乙烯塑料。另外，廢舊塑料還可以直接轉(zhuǎn)化成汽油、柴油等，也可用于制備乳液涂料。,【歸納小結(jié)】功能高分子材料與復(fù)合材料比較,“耐高溫長壽命抗氧化陶瓷復(fù)合材料應(yīng)用技術(shù)”獲2004年度國家技術(shù)發(fā)明一等獎。該復(fù)合材料的強度比鋼還大，在航空航天器中用來替代金屬材料，可節(jié)約20%～30%的燃料。下列關(guān)于該材料的敘述中不正確的是()A．該材料屬于新型無機非金屬材料B．該材料的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定C．與金屬一樣有較好的傳熱性能D．可以替代金屬作耐高溫結(jié)構(gòu)材料,【解析】該物質(zhì)為陶瓷復(fù)合材料，是熱的不良導(dǎo)體，選項C不正確。它是新型的無機非金屬材料，具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)點?！敬鸢浮緾【點評】從概念、性能、應(yīng)用等方面來比較功能高分子材料與復(fù)合材料，從而對這兩種材料理解深刻。,2.下列物質(zhì)不屬于復(fù)合材料的是()A．碳化硅纖維B．生物陶瓷C．鋼化玻璃D．氮化硅陶瓷【解析】復(fù)合材料具備的特征是：能夠承受高溫、高強度，具備電學(xué)、光學(xué)特性，具有生物功能。而傳統(tǒng)的非金屬材料主要是指以硅酸鹽為原料而制備的材料，如水泥、玻璃、傳統(tǒng)陶瓷等。選項C中的鋼化玻璃跟普通玻璃的成分是一樣的，只是制作工藝稍有差別，鋼化玻璃是將玻璃熔融體經(jīng)過急速冷卻而制得的。【答案】C,材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，是人類文明的重要里程碑。當今人們將能源、信息和材料并列為新科技革命的三大支柱，而材料又是能源和信息發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。除了傳統(tǒng)的三大合成材料外，又出現(xiàn)了高分子膜，具有光、電、磁等特殊性能的高分子材料、生物高分子材料、醫(yī)用高分子材料、隱身材料和液晶高分子材料等許多新型有機高分子材料。,思考：神六飛船返回時怎樣“退燒”？,【提示】神六飛船返回“釜底抽薪式退燒”——燒蝕。就是用一些高分子材料做飛船的蒙皮，有意識地讓它在高溫加熱時燒掉，將熱量帶走，從而達到保存主要結(jié)構(gòu)的目的。如玻璃鋼。燒蝕防熱是廣泛用于載人飛船進入大氣層時降溫的一種方法，目前，隨著技術(shù)的發(fā)展，燒蝕材料的種類越來越多。,1．下列材料中屬于功能高分子材料的是()①高分子膜②生物高分子材料③隱身材料④液晶高分子材料⑤光敏高分子材料⑥智能高分子材料A．①②⑤B．②④⑤⑥C．③④⑤D．全部【解析】既有傳統(tǒng)高分子材料的機械性能，又有某些特殊功能的高分子材料都屬于功能高分子材料?！敬鸢浮緿,2．下列關(guān)于復(fù)合材料的說法不正確的是()A．復(fù)合材料一定是由兩種或兩種以上材料制成的B．復(fù)合材料保持了原材料的優(yōu)點，又優(yōu)于原材料的特點C．在復(fù)合材料中，基體起骨架作用D．在復(fù)合材料中，增強體起骨架作用,【解析】復(fù)合材料中一定含有兩種或兩種以上的材料，但這兩種或兩種以上的材料必須是性質(zhì)不同的材料，因此，復(fù)合材料保持了原材料的優(yōu)點，克服了原材料的某些缺陷，也會產(chǎn)生優(yōu)于原材料的特點。在復(fù)合材料中起骨架作用的是增強體，起黏結(jié)作用的是基體?！敬鸢浮緾,3．下列說法不正確的是()A．線型結(jié)構(gòu)和體型結(jié)構(gòu)的有機高分子都可以溶解在適當?shù)娜軇├顱．某些高分子化合物具有熱固性，它們在受熱時不會熔化C．高分子鏈之間存在較強的作用力，因此高分子材料的強度都較高D．普通高分子材料存在易被氧化、不耐高溫等特點,【解析】線型結(jié)構(gòu)的有機高分子可以用適當?shù)娜軇┤芙?，而體型結(jié)構(gòu)的有機高分子一般不易被溶解；熱固性高分子化合物受熱時不會熔化；強度高是高分子材料的重要特性；含不飽和鍵的高分子材料易被氧化，線型結(jié)構(gòu)的高分子材料不耐高溫?！敬鸢浮緼,4．關(guān)于塑料的下列說法中，正確的是()A．塑料的主要成分是合成樹脂，另外有少量具有某些特定用途的添加劑B．塑料是以石油、天然氣為原料，以二烯烴和烯烴為單體聚合而成的高分子C．塑料制品容易被微生物分解，所以廢棄塑料制品不會對環(huán)境造成嚴重的污染D．工程塑料具有某些優(yōu)異的性能，但不可作為工程材料而代替某些金屬,【解析】塑料的主要成分是合成樹脂，一般根據(jù)需要加入一些特定用途的添加劑。【答案】A,5．A是烴的含氧衍生物，還原A生成醇B，氧化A生成羧酸C。由B、C發(fā)生縮聚反應(yīng)可生成高分子化合物D，D的結(jié)構(gòu)簡式為請回答：(1)D屬________(填“體”或“線”)型高分子化合物，它一般________(填“易”或“不易”)導(dǎo)電。(2)B的名稱為________。(3)C的分子式為________。(4)寫出由B、C制取D的化學(xué)方程式___________。,【解析】本題是在理解醇、醛、羧酸、高聚物的知識和相互轉(zhuǎn)化關(guān)系的基礎(chǔ)上，用已掌握的一元醇與一元羧酸進行酯化反應(yīng)的原理解決多元醇與多元羧酸的酯化反應(yīng)問題。題給信息有：說明A、B、C三種物質(zhì)分子中所含碳原子數(shù)和碳鏈結(jié)構(gòu)相同。由高分子化合物D的分子式中存在酯的結(jié)構(gòu)“”，可知D是由醇與羧酸通過酯化反應(yīng)縮聚而成的高聚化合物。,在酯化反應(yīng)中羧酸分子中的羧基中的保持不變，醇分子中—CH2—O—鍵保持不變，因此高聚物中部分為羧基，—CH2—O—部分為醇羥基，根據(jù)這些規(guī)律可推斷出生成D的是二元羧酸HOOC—COOH和二元醇OHCH2—CH2OH。這樣本題的其他問題迎刃而解。,【答案】(1)線不易(2)乙二醇(3)H2C2O4(或C2H2O4),6．國際上通行的環(huán)保產(chǎn)品，至少應(yīng)滿足下列4個條件：①原料能再生；②加工無污染；③對消費者無危害；④廢棄后可降解。常有不少廠家廣告中稱其保暖內(nèi)衣是“綠色”“環(huán)保”“生態(tài)”產(chǎn)品，有的還稱為納米技術(shù)制造。其實保暖內(nèi)衣面料一般由3層組成，上下兩層為普通全棉或滌棉材料，中間層是保暖內(nèi)衣的保暖精華部分，其生產(chǎn)方法不同，材料不同，性能不同，保暖效果也不同。其中間層通常3種材料：①聚乙烯薄膜，②滌綸和丙綸復(fù)合絨，③羊毛等其他保暖材料，根本不是納米技術(shù)制造。,保暖內(nèi)衣應(yīng)該具有的散熱與儲熱，透氣與抗風，導(dǎo)濕與保溫的功能也許真的要用納米技術(shù)才能解決。(1)下列說法正確的是()A．全棉是指天然棉花產(chǎn)品B．滌棉是合成纖維C．保暖內(nèi)衣有三層所以保溫效果好D．保暖內(nèi)衣不能透氣否則保暖效果不好,(2)環(huán)保產(chǎn)品應(yīng)滿足________、________、________、________4個條件。(3)聚乙烯薄膜、滌綸和丙綸復(fù)合絨的制造都是以石油作為基礎(chǔ)原料，寫出以石油產(chǎn)品乙烯為原料合成聚乙烯的化學(xué)方程式：______________________________________。(4)上述保暖內(nèi)衣能否稱為環(huán)保內(nèi)衣？_______________，原因是______________________________________。,【解析】現(xiàn)在的保暖內(nèi)衣散熱效果透氣性不好，故感覺保溫好，C錯；好的保暖內(nèi)衣應(yīng)透氣好，導(dǎo)濕性好且儲熱能力好，故D錯。,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,