5.2.3高分子材料 课件 2024-2025学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修3

高分子材料 第3课时 1. 知道合成纤维、橡胶的分类及其性质和用途。 学习目标 2 合成纤维 纤维是人们生活中的必需品。棉花、羊毛、蚕丝和麻等是大自然赋予人们的天然纤维；以木材、秸秆等农副产品为原料，经加工处理可以得到再生纤维；以石油、天然气、煤、农副产品等为原料，将其转化为单体，再经过聚合反应得到的是合成纤维。再生纤维与合成纤维统称为化学纤维。 1. 纤维的分类 知识点： 新课讲授 2. 常见的合成纤维的性质和用途 名称 性能 用途 涤纶 抗皱性好、强度高、耐酸腐蚀、耐磨、吸湿性差 衣料、室内装修材料、电绝缘材料等 锦纶6 耐磨、强度高、耐光、 耐碱、有弹性 衣料、绳索、渔网等 腈纶 弹性高、保温性能好、耐光、耐酸但不耐碱 衣料、毛毯、幕布、工业用布等 合成纤维 知识点： 新课讲授 2. 常见的合成纤维的性质和用途 名称 性能 用途 丙纶 机械强度高、电绝缘性好、耐化学腐蚀、质轻、耐油性差 可制薄膜、日常用品、管道、包装材料等 维纶 吸湿性优良，有“人造棉花”之称 可与棉花混纺，制作维棉混纺织物，制作滤布等 合成纤维 知识点： 新课讲授 2. 常见的合成纤维的性质和用途 名称 性能 用途 氯纶 难燃，耐酸、碱，吸湿性差 可编织窗纱、筛网、网袋与绳子等 芳纶1414 强度高、密度低，耐酸耐碱、耐高温、耐磨 可以制成防弹装甲、消防服、防切割耐热手套等 合成纤维 知识点： 新课讲授 3. 聚酯纤维 合成纤维中产量最大的是聚酯纤维中的涤纶。涤纶是聚对苯二甲酸乙二酯纤维的商品名称，它是对苯二甲酸与乙二醇在催化剂作用下发生缩聚反应生产的。 HO－C－ ＝ O －C－OH＋ ＝ O nHO－CH2CH2－OH 催化剂 HO－C－ ＝ O －C－OCH2CH2O－H＋(2n－1)H2O ＝ O [ ]n n 合成纤维 知识点： 新课讲授 3. 聚酯纤维 涤纶纤维的强度大，耐磨，易洗，快干，保形性好，但透气性和吸湿性差，可以与天然纤维混纺获得改进。涤纶是应用最广泛的合成纤维品种，大量用于服装与床上用品(如运动服、被套、睡袋等)、各种装饰布料、国防军工特殊织物(航天服、降落伞)，以及工业用纤维制品(过滤材料、绝缘材料、轮胎帘子线、传送带)等。 合成纤维 知识点： 新课讲授 4. 聚酰胺纤维 聚酰胺纤维中的锦纶是较早面世的合成纤维之一。美国化学家卡罗瑟斯在研究脂肪族二元羧酸与脂肪族二元醇的缩聚反应时，得到的聚酯性能不理想，转而研究己二胺与己二酸的缩聚反应，成功合成了聚己二酰己二胺纤维(又称锦纶66、尼龙66，两个数字6分别代表二胺和二酸分子中所含碳原子的个数)。 合成纤维 知识点： 新课讲授 4. 聚酰胺纤维 nH2N－(CH2)6－NH2＋nHO－C(CH2)4C－OH ＝ O ＝ O 催化剂 HO－C(CH2)4C－NH(CH2)6NH－H＋(2n－1)H2O ＝ O ＝ O [ ]n 聚己二酰己二胺 合成纤维 知识点： 新课讲授 4. 聚酰胺纤维 聚己二酰己二胺不溶于普通溶剂，熔化温度高于260℃，拉制的纤维具有天然丝的外观和光泽，耐磨性和强度超过当时任何一种纤维。20世纪40年代前后，使用尼龙生产的丝袜、降落伞、渔网、轮胎帘子线等产品陆续问世。此后，人们开始生产由6-氨基己酸合成的锦纶6、由癸二酸和癸二胺合成的锦纶1010等脂肪族聚酰胺纤维(锦纶)，以及耐高温、高强度的芳香族聚酰胺纤维(芳纶)。 合成纤维 知识点： 新课讲授 (1)涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶和氯纶被称为合成纤维的“六大纶”，它们具有强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、质轻保暖等优点。 (2)合成纤维中，维纶具有较好的吸湿性，被称为“人造棉花”。 (3)合成纤维中目前产量占第一位的是聚酯纤维——涤纶。锦纶是合成纤维中脂肪族聚酰胺纤维，是较早面世的合成纤维之一，芳纶是合成纤维中芳香族聚酰胺纤维。 合成纤维 知识点： 新课讲授 合成纤维性能优异，原料来源丰富、价格便宜、用途广泛、生产不受气候等自然条件的限制。除用于改善人们的穿着外，还被广泛用于工农业生产和高科技的各个领域。 合成纤维 知识点： 新课讲授 纤维的分类 纤维 天然纤维：棉花、羊毛、蚕丝、麻等 化学纤维 再生纤维：人造棉、人造丝等 合成纤维：六大纶等 涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶和氯纶被称为合成纤维的“六大纶”，它们具有强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、质轻保暖等优点。 合成纤维 课堂总结 知识点： 下列说法中，正确的是（ ） A. 合成纤维和天然纤维可统称为化学纤维 B. 用木材为原料处理得到人造纤维的过程发生的是物理变化 C. 锦纶丝接近火焰时先蜷缩，燃烧时有烧焦毛发的气味，灰烬为有光泽的硬块，能压成粉末 D. 棉花、羊毛是天然纤维 合成纤维 练一练 知识点： 【解析】化学纤维是合成纤维和人造纤维的统称；用木材等为原料经过化学加工处理得到人造纤维，可见该过程发生的是化学变化；蛋白质燃烧有烧焦羽毛的气味，锦纶不是蛋白质；棉花、羊毛是天然纤维。 合成纤维 练一练 知识点： 合成橡胶 橡胶是一类具有弹性的高分子化合物，在外力作用下，橡胶的形状会发生改变，去除外力后又能恢复原来的形状。橡胶广泛应用于工业、农业、国防、交通及日常生活的方方面面。仅每年制造汽车、飞机用的轮胎就要消耗大量的橡胶，天然橡胶无论是产量还是性能都远远不能满足需要。 知识点： 新课讲授 1. 橡胶分类 橡胶 天然橡胶 合成橡胶 通用橡胶 特种橡胶 丁苯橡胶 聚硫橡胶：有耐油性 硅橡胶：有耐热、耐寒性 顺丁橡胶 氯丁橡胶 合成橡胶 知识点： 新课讲授 2. 常见的合成橡胶的性能和用途 顺丁橡胶是以1,3-丁二烯为原料，在催化剂作用下发生加聚反应得到的以顺式结构为主的聚合物。 nCH2＝CH－CH＝CH2 C＝C CH2－ H －CH2 H n 合成橡胶 知识点： 新课讲授 该聚合物呈线型结构，分子链较柔软，性能较差。将其与硫等硫化剂混合后加热，硫化剂将聚合物中的双键打开，以二硫键(－S一S一)等把线型结构连接为网状结构，得到既有弹性又有强度的顺丁橡胶。但硫化交联的程度不宜过大，否则会使橡胶失去弹性。顺丁橡胶具有很好的弹性，耐磨、耐寒性好，主要用于制造轮胎。 2. 常见的合成橡胶的性能和用途 合成橡胶 知识点： 新课讲授 …－CH2－CH－CH－CH2－… － … － S － S － …－CH2－CH－CH－CH2－… － … 顺丁橡胶硫化形成的网状结构(局部示意图) 拉 交联橡胶弹性示意图 2. 常见的合成橡胶的性能和用途 合成橡胶 知识点： 新课讲授 2. 常见的合成橡胶的性能和用途 名称 性能 用途 顺丁橡胶 弹性高、耐寒、耐磨性好 制造轮胎、胶鞋、胶带、胶辊等 丁苯橡胶 耐磨、耐热、耐油、耐老化；可部分或全部代替天然橡胶 制造轮胎、乳胶带、胶管、胶鞋 氯丁橡胶 耐燃、耐油 制造耐燃、耐油橡胶制品 合成橡胶 知识点： 新课讲授 2. 常见的合成橡胶的性能和用途 名称 性能 用途 丁晴橡胶 耐油性能优异 制造耐油制品 二元乙丙橡胶 耐老化、耐臭氧、弹性好 制造汽车零件、电气制品、建筑材料等 甲基硅橡胶 无毒、无味，耐高温与低温 制造耐高温与低温的垫圈、密封件、高温电线、人造心脏、人造血管等 合成橡胶 知识点： 新课讲授 3. 天然橡胶 (1)天然橡胶有两种，一种是巴西三叶橡胶树产出的橡胶，通常就称为天然橡胶；另一种是杜仲树产出的橡胶，称为天然杜仲胶或古塔波胶。 橡胶树采胶 我国贵州的杜仲林 合成橡胶 知识点： 新课讲授 3. 天然橡胶 (2)天然橡胶的结构简式： C＝C CH2－ H －H2C H3C n 顺式聚异戊二烯 合成橡胶 知识点： 新课讲授 3. 天然橡胶 (3)杜仲胶的结构简式： C＝C CH2－ H －H2C H3C n 反式聚异戊二烯 合成橡胶 知识点： 新课讲授 橡胶是一类具有弹性的高分子化合物。 橡胶的分类 橡胶 天然橡胶 合成橡胶 通用橡胶 特种橡胶 丁苯橡胶 顺丁橡胶 氯丁橡胶 聚硫橡胶：有耐油性 硅橡胶：有耐热、耐寒性 合成橡胶 课堂总结 知识点： 下列说法中，不正确的是（ ） A. 合成橡胶的相对分子质量比塑料、合成纤维都要高 B. 顺丁橡胶具有弹性高、耐磨、耐寒性好等性能 C. 合成橡胶是以石油、天然气中的烯烃、二烯烃为原料经聚合反应制成的高分子化合物 D. 橡胶的老化实质上发生的是酯化反应 合成橡胶 练一练 知识点： 【解析】合成橡胶的相对分子质量比塑料、合成纤维都要高，一般在105~106范围内；顺丁橡胶具有弹性高、耐磨、耐寒性好等特点，可在寒冷地带使用，主要用于制造轮胎、胶鞋、胶带等；合成橡胶是以石油、天然气中的烯烃、二烯烃为原料，经加聚反应制成的高分子化合物；橡胶的老化是由于其高分子链中的不饱和键被氧化而造成的。 合成橡胶 练一练 知识点： 谢谢！ $$