内容正文:
第七章 有机化合物
第二节 乙烯与有机高分子材料
第3课时 有机高分子材料
学习目标
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了解有机高分子材料的分类,区分天然高分子材料与合成高分子材料。
认识塑料、合成橡胶、合成纤维三大合成材料,掌握其主要性能与生活用途。
了解功能高分子材料、复合材料的特点及前沿应用,理解结构与材料性能的关系。
认识白色污染的危害,了解可降解高分子材料,树立环保意识与可持续发展观念。
学习目标
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结合实例认识常见有机高分子材料的组成、性能与应用,建立结构 — 性能 — 用途的认知关系。
了解合成高分子对人类生产生活的影响,认识化学在材料科学发展中的作用。
关注高分子材料带来的环境问题,树立绿色化学理念,培养科学态度与社会责任素养。
学习目标
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试剂瓶:玻璃(无机非金属材料)
纸:(有机高分子材料)
有机玻璃盒:(有机高分子材料)
实验台面:(有机高分子材料)
水槽:陶瓷(无机非金属材料)
绑带:纤维(有机高分子材料)
金属材料
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金属和合金
现代社会发展的重要支柱——材料
金属材料
有机高分子材料
无机非金属材料
Q1:什么是有机高分子材料?
Q2:有机高分子材料有哪些类别?
传统:玻璃、水泥、陶瓷
新型:硅、二氧化硅、碳纤维等
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有机高分子材料
任务一:认识有机高分子材料
有机物
定义:有机高分子材料又被称聚合物或高聚物材料,是一类由一种或几种分子或分子团(结构单元或单体)以共价键结合成具有多个重复单体单元的大分子,其分子量高达104~106。
其分子量高达104~106的聚合物
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有机高分子材料
任务一:认识有机高分子材料
问题1:碳纤维是有机高分子材料吗?
问题2:油脂是有机高分子材料吗?
不是,碳纤维不是有机物
不是,油脂不是聚合物
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有机高分子材料
任务一:认识有机高分子材料
(1)混合物,无固定的熔、沸点,其相对分子质量只是一个平均值
(2)合成原料都是低分子化合物(也叫 小分子化合物)
(3)每个高分子都是由若干个重复结构单元组成的
特点
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有机高分子材料
任务一:认识有机高分子材料
分类
天然有机高分子材料
合成有机高分子材料
塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等
棉、麻、蚕丝、羊毛、天然橡胶等
有机高分子材料
来 源
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有机高分子材料
任务二:认识三大有机合成高分子材料
塑料 性能 添加剂 用途
聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、脲醛塑料等 强度高、密度小、耐腐蚀、易加工 增塑剂
(增加塑型) 保鲜膜
防老剂
(防止老化) 绝缘壳
着色剂
(塑料着色) 彩色罐体
聚乙烯(PE)
聚氯乙烯(PVC)
聚丙烯(PP)
合成有机高分子材料——塑料
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有机高分子材料
任务二:认识三大有机合成高分子材料
【活动】阅读P72~73表7-1,了解几种常见塑料的性能与主要用途。
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有机高分子材料
任务二:认识三大有机合成高分子材料
名称 结构简式 性能 用途
聚乙烯
(PE)
聚氯乙烯
(PVC)
聚苯乙烯
(PS)
绝缘性好,耐化学腐蚀,耐寒,无毒;耐热性差,容易老化。
可制成薄膜,用于食品、药物的包装材料,以及日常用品、绝缘材料等。
绝缘性好,耐化学腐蚀,机械强度较高;热稳定性差。
可制成薄膜、绝缘性好,耐化学腐蚀,无毒;质脆,耐热性差。
可制成日常用品、绝缘材料,还可制成泡沫塑料用于防震、保温、隔音。
可制成薄膜、管道、日常用品、绝缘材料等。
常见塑料
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有机高分子材料
任务二:认识三大有机合成高分子材料
名称 结构简式 性能 用途
聚四氟乙烯
(PTFE)
聚丙烯
(PP)
耐化学腐蚀,耐溶剂性好,耐低温、高温,绝缘性好;加工困难。
可制成化工、医药等行业使用的耐腐蚀、耐高温、耐低温制品。
机械强度较高,绝缘性好;耐化学腐蚀,无毒;低温发脆,容易老化。
可制成薄膜、管道、日常用品、包装材料等。
常见塑料
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有机高分子材料
任务二:认识三大有机合成高分子材料
名称 结构简式 性能 用途
聚甲基丙烯酸甲酯
(有机玻璃)
PMMA ——
脲醛塑料
(电玉)UF ——
透光性好,易加工;
耐磨性差,能溶于有机溶剂。
可制成飞机和车辆的风挡、光学仪器、医疗器械、广告牌等。
绝缘性好,耐溶剂性好,不耐酸。
可制成电器开关、插座及日常用品等。
常见塑料
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有机高分子材料
任务二:认识三大有机合成高分子材料
合成有机高分子材料——橡胶
①性能:橡胶是一类具有_______的高分子材料。
②用途:制造飞机、汽车_____和各种密封材料等所必需的原料。
高弹性
轮胎
天然橡胶
主要成分:聚异戊二烯
天然橡胶分子中含有碳碳双键,易发生氧化反应和加成反应。
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有机高分子材料
任务二:认识三大有机合成高分子材料
合成有机高分子材料——橡胶
单体
异戊二烯
聚合物
聚异戊二烯
合成
分析
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有机高分子材料
任务二:认识三大有机合成高分子材料
合成有机高分子材料——橡胶
异戊橡胶为线型结构,虽然有一定弹性,但强度和韧性差。
如何改善异戊橡胶的性能呢?
异戊橡胶
丁苯橡胶
顺丁橡胶
氯丁橡胶
合成橡胶
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有机高分子材料
任务二:认识三大有机合成高分子材料
合成有机高分子材料——橡胶
向橡胶中加入炭黑,可以增强耐磨性。
用硫与橡胶作用进行橡胶硫化,使线型的高分子链之间通过硫原子形成化学键,产生交联,形成网状结构。
【其它橡胶】
耐热和耐酸、碱腐蚀的氟橡胶
耐高温和严寒的硅橡胶等特种橡胶
性能:硫化橡胶具有更好的强度、韧性、弹性和化学稳定性
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有机高分子材料
任务二:认识三大有机合成高分子材料
合成有机高分子材料——橡胶
硫化后的橡胶适合制造轮胎,加入炭黑可提高轮胎的耐磨性。
橡胶消声瓦可有效降低潜艇航行时的噪声,提高潜艇的隐蔽性。
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有机高分子材料
任务二:认识三大有机合成高分子材料
合成有机高分子材料——橡胶
橡胶
天然橡胶
合成橡胶
通用橡胶
丁苯橡胶
顺丁橡胶
氯丁橡胶
异戊橡胶(合成天然橡胶)
特种橡胶
氟橡胶:
硅橡胶:
硫化橡胶:
更好的强度、韧性、弹性、化学稳定性
耐热、耐酸碱腐蚀
耐高温、严寒
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有机高分子材料
任务二:认识三大有机合成高分子材料
纤维素
蛋白质
棉花
麻
蚕丝
羊毛
天然纤维
学习目标
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情境导入
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有机高分子材料
任务二:认识三大有机合成高分子材料
合成有机高分子材料——纤维
天然纤维 动物纤维
植物纤维
化学
纤维 再生
纤维
合成
纤维
羊毛、蚕丝等
棉花、麻等
用化学方法将农林产品的纤维素、蛋白质等天然高分子加工成黏胶纤维、大豆蛋白纤维等。
以石油、天然气和煤等为原料制成有机小分子单体,再经聚合反应制得。
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有机高分子材料
任务二:认识三大有机合成高分子材料
合成有机高分子材料——纤维
化学纤维 再生纤维 用化学方法将农林产品中的纤维素、蛋白质等天然高分子加工成粘胶纤维、大豆蛋白纤维等
合成纤维 以石油、天然气和煤等为原料制成有机小分子单体,再经聚合反应制得
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有机高分子材料
任务二:认识三大有机合成高分子材料
合成有机高分子材料——纤维
六大纶:聚丙烯纤维(丙纶)、聚氯乙烯纤维(氯纶)、聚丙烯腈纤维(腈纶)、聚对苯二甲酸乙二酯纤维(涤纶)和聚酰胺纤维(锦纶、芳纶)等。
除了供人类穿着外,还可以制成绳索、渔网、工业用滤布,以及飞机、船舶的结构材料等,广泛应用于工农业生产的各个领域。
强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不易虫蛀等优良性能
用途
性能
类型
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有机高分子材料
任务三:认识黏合剂和涂料
黏合剂又称胶黏剂,日常生活中常用的糨糊、胶水就是最普通的黏合剂。黏合剂根据来源可分为天然黏合剂和合成黏合剂。人们很早就使用动物的皮或鱼镖熬胶,用于黏结木材。合成黏合剂的黏结力强,性能优异,得到了广泛的应用。近几十年来,汽车、电子等行业的发展对黏合剂的性能提出了更高的要求,一系列具有耐高温、耐低温、导电、导磁和导热等性能的特种黏合剂相继问世。
涂料是一类含有机高分子的混合液或粉末,能在物体表面形成附着坚固的涂膜,油漆就是一种常见的涂料。涂料可用于建筑、船舶、车辆,以及家电、家具的保护和装饰。特种涂料在化工、航空等领域具有重要的用途。
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有机高分子材料
高分子材料还包括了黏合剂和涂料两种类别
黏合剂又称胶黏剂:糨糊、胶水。
黏合剂根据来源可分为:天然黏合剂和合成黏合剂。
天然黏合剂——动物的皮或鱼鳔熬胶,用于黏结木材。
合成黏合剂——黏结力强,性能优异。
特种黏合剂——耐高温、耐低温、导电、导磁和导热。
任务三:认识黏合剂和涂料
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有机高分子材料
高分子材料还包括了黏合剂和涂料两种类别
涂料是一类含有机高分子的混合液或粉末。
油漆就是一种常见的涂料。
可用于建筑、船舶、车辆,以及家电、家具的保护和装饰。
特种涂料在化工、航空等领域具有重要的用途。
任务三:认识黏合剂和涂料
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有机高分子材料
任务四:再认识加聚反应
丁苯橡胶有许多优良的物理化学性能,广泛用于轮胎、胶带、胶管、电线电缆、
医疗器具及各种橡胶制品的生产等领域,是最大的通用合成橡胶品种,也是最早实
现工业化生产的橡胶品种之一。
问题:丁苯橡胶的结构简式为 ,
试写出形成丁苯橡胶的各单体的结构简式。
提示: 、 。
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有机高分子材料
任务四:再认识加聚反应
(1)加聚反应产物的书写
①单烯烃(含一个碳碳双键)加聚,双改单,链节只有两个碳,其他原子(或原子团)
连原碳,写成支链不改变,链节再加方括号,聚合度 跟后面。如聚丙烯塑料: 。
②共轭双键(两个双键之间间隔一个碳碳单键)要加聚,链节四碳要牢记,两端双键变
单键,中间单键变双键,其他部分连原碳,写成支链不改变。如聚异戊二烯: 。
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有机高分子材料
任务四:再认识加聚反应
(2)加聚产物推断单体的方法
①凡链节主链只有两个碳原子(无其他原子)的聚合物,其合成单体
必为一种,将链节两端两个半键断开向内闭合即可。如 的
单体是 。
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有机高分子材料
任务四:再认识加聚反应
②凡链节主链中含有多个碳原子的聚合物,其规律是从结构单元的一
端开始,利用弯箭头将键转移——箭尾处去掉一键,箭头处形成一键,
可得单体。如: 的单体是
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天然高分子材料
合成高分子材料
“棉麻丝毛”、天然橡胶
塑料、合成橡胶、合成纤维
合成橡胶
合成纤维
塑料
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1.人们在日常生活中大量使用各种高分子材料,下列说法正确的是( )
A.天然橡胶易溶于水 B.羊毛是合成高分子材料
C.聚乙烯塑料是天然高分子材料 D.聚氯乙烯塑料会造成“白色污染”
D
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2.下列说法正确的是( )
A.聚氯乙烯(PVC),可用作食品包装袋
B.天然橡胶硫化后由线性结构变成网状结构,强度和韧性增强
C.大豆蛋白纤维不属于化学纤维
D.碳纤维是一种高强度的有机高分子材料
B
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3.下列关于有机高分子材料的说法错误的是( )
A.冬奥会滑雪板板面材料尼龙属于合成纤维
B.使用可降解的聚碳酸酯塑料有利于控制白色污染
C.建造港珠澳大桥时采用了超高分子量聚乙烯纤维吊绳,聚乙烯属
于有机高分子化合物
D.北京冬奥会吉祥物的制作原料有羊毛、聚酯纤维,均为天然高分
子材料
D
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4. 下列说法不正确的是( )
A.合成高分子材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂等
B.用木材等经过加工制成的黏胶纤维属于再生纤维
C.棉花、羊毛和天然橡胶是有机高分子材料
D.合成橡胶的原料是煤、石油、天然气和农副产品
纤维
D
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5. 苯乙烯是一种重要的有机化工原料,其结构简式为
它不可能具有的性质是( )
A. 易溶于水,不易溶于有机溶剂
B. 在空气中燃烧产生黑烟
C. 它能使溴的四氯化碳溶液褪色,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 能发生加成反应
A
感谢您的观看
Thank you
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