内容正文:
通用高分子材料
第1课时
授课老师:xxx
第五章 合成高分子
第二节 高分子材料
高中化学选择性必修三
学习目标
1.通过对通用高分子材料的学习,进一步巩固加聚反应和缩聚反应的认识思路,认识塑料、橡胶和合成纤维的组成和结构特点。
2.通过对比分析线型、支链和网状结构对材料性质的影响,了解高分子与有机小分子的主要不同之处(相对分子质量巨大,以及由此导致的多种空间结构)。扩展并完善对有机化合物结构、性质和应用的认识。
3.通过不同条件下合成酚醛树脂的实验探究,进一步体会“化学反应是可以控制的” “条件不同产物不同”等化学观念,在实验中直观感受微观的线型结构与网状结构对材料宏观性质的影响。
【资料卡片】五星红旗“迎风飘扬”
【资料卡片】
高分子材料
按用途和性能可分为通用高分子材料与功能高分子材料。
通用高分子材料:塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等。
功能高分子材料:高分子分离膜、液晶高分子、导电高分子、医用高分子、高吸水性树脂等。
【任务1】了解塑料的结构和性能,巩固加聚反应和缩聚反应的一般认识思路
【思考交流】
问题1:如图两种塑料制品都是以乙烯为单体聚合而成,请你根据生活经验,总结对比以下两种塑料制品的性质特点。
保鲜膜:质软,密度小,强度小,弹性好,无毒等
酸奶瓶:相对保鲜膜,质地较硬,密度较大,强度较大,弹性较小,无毒等。
【任务1】了解塑料的结构和性能,巩固加聚反应和缩聚反应的一般认识思路
【资料】保鲜膜一般采用低密度聚乙烯(LDPE)制成;酸奶瓶一般采用高密度聚乙烯(HDPE)为原料。
比较项目 高压法聚乙烯 低压法聚乙烯
聚合反应条件 150 MPa~300 MPa,200 ℃左右,使用引发剂 0.1 MPa~2 MPa,60~100 ℃,使用催化剂
高分子链的结构 含有较多支链 支链较少
密度/ (g·cm-3) 0.91~0.93 0.94~0.97
软化温度/℃ 105~120 120~140
主要性能 无毒,较柔软 无毒,较硬
主要用途 生产食品包装袋、薄膜、绝缘材料等 生产瓶、桶、板、管等
【任务1】了解塑料的结构和性能,巩固加聚反应和缩聚反应的一般认识思路
1.聚乙烯
高压聚乙烯 低压聚乙烯
分子结构类型 支链型 线型
类别
相对分子质量 相对_____ 相对_____
熔融温度 相对_____ 相对_____
密度 相对_____ 相对_____
硬度 相对_____ 相对_____
低密度聚乙烯
高密度聚乙烯
较小
较低
较小
较小
较大
较高
较大
较大
【任务1】了解塑料的结构和性能,巩固加聚反应和缩聚反应的一般认识思路
为什么低密度聚乙烯比高密度聚乙烯的软化温度低、密度也低呢?
与高分子链之间的作用力与链的长短有关。高分子链越长,高分子相对分子质量越大,高分子链之间的作用力越大。
与高分子链之间的疏密远近有关。低密度聚乙烯的主链有较多长短不一的支链,支链结构有碍碳碳单键的旋转和链之间的接近,链之间的作用力就比高密度聚乙烯的小,软化温度和密度也就较低;相反,高密度聚乙烯的支链较少,链之间易于接近,相互作用力较大,软化温度和密度都较高。
【任务1】了解塑料的结构和性能,巩固加聚反应和缩聚反应的一般认识思路
1.聚乙烯
① 低密度聚乙烯(LDPE):单体在较高温度与压力下反应形成的,含有较多支链,高分子链之间接近程度较差,链与链之间作用力较小,密度与熔融温度较低。
② 高密度聚乙烯(HDPE):单体在较低温度与压力反应形成的,含有较少的支链,高分子链之间接近程度较好,链与链之间作用力较大,密度与熔融温度较高。
【任务1】了解塑料的结构和性能,巩固加聚反应和缩聚反应的一般认识思路
【思考交流】
问题2:请根据高密度聚乙烯和低密度聚乙烯的结构和性能,分析其在生产生活中的应用。
低密度聚乙烯可用于生产食品包装袋等薄膜制品,不用加入增塑剂就显得十分柔软。
高密度聚乙烯较硬一些,可用于生产瓶、桶、板、管与棒材等。
LDPE制品
HDPE制品
【任务1】了解塑料的结构和性能,巩固加聚反应和缩聚反应的一般认识思路
【资料】
聚乙烯塑料制成成品的过程中,为了产品的外观和某些性能,通常需要加入添加剂。如:聚氯乙烯是一种无色、硬质、耐热性差的材料。为改善它的性能,提高实用价值,需要加入以下加工助剂:为提高柔韧性加入增塑剂,为提高耐热性加入热稳定剂,为赋予它各种漂亮的颜色加入着色剂……加入加工助剂后的聚氯乙烯可以制成雨衣、桌布和各种管材、板材等产品。
问题3:是否所有的塑料都能用与食品或药品包装?需要考虑哪些因素?
并非所有的塑料都能用与食品或药品包装;使用中除了考虑原料本身是否有毒性外,还需要考虑加入的添加剂的性质,用于食品和药品包装的塑料制品一定要注意食品安全问题。
【任务