《應(yīng)用廣泛的高分子材料》課件2

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1、 選修選修5 5 第五章第五章 第二節(jié)第二節(jié) 應(yīng)用廣泛的高分子材料應(yīng)用廣泛的高分子材料目標(biāo)目標(biāo)：1.1.以聚乙烯和酚醛樹脂為例以聚乙烯和酚醛樹脂為例, ,了解高分子化合物的了解高分子化合物的 結(jié)構(gòu)特點和基本性質(zhì)結(jié)構(gòu)特點和基本性質(zhì), ,體會高聚物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)體會高聚物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 之間的關(guān)系之間的關(guān)系. .2.2.了解塑料、合成纖維、合成橡膠的性能和用途了解塑料、合成纖維、合成橡膠的性能和用途. .3.3.進一步熟練掌握高分子單體與高分子之間的互進一步熟練掌握高分子單體與高分子之間的互 推技能，加聚、縮聚反應(yīng)的書寫。推技能，加聚、縮聚反應(yīng)的書寫。重點重點 ：通過通過“三大合成材料三大合成材料”的

2、個例的個例,分別說明分別說明塑塑 料、合成纖維、合成橡膠的結(jié)構(gòu)、性能和用途。料、合成纖維、合成橡膠的結(jié)構(gòu)、性能和用途。難點難點：高分子的結(jié)構(gòu)對性能的影響。高分子的結(jié)構(gòu)對性能的影響。第二節(jié)第二節(jié) 應(yīng)用廣泛的高分子材料應(yīng)用廣泛的高分子材料 有機高分子化合物制成的材料就是有機高分子材料。有機高分子化合物制成的材料就是有機高分子材料。一、有機高分子的分類及命名一、有機高分子的分類及命名 有機高分子材料有機高分子材料天然天然有機高分子材料有機高分子材料合成合成有機高分子材料有機高分子材料棉花、麻棉花、麻羊毛、蠶絲羊毛、蠶絲（簡稱有機合成材料）（簡稱有機合成材料）【按來源分類按來源分類】合成合成材料材料【

3、按用途和性能分類按用途和性能分類】合成高分合成高分子材料子材料功能高分功能高分子材料子材料復(fù)合材料復(fù)合材料塑料塑料合成纖維合成纖維合成橡膠合成橡膠黏合劑黏合劑涂料涂料高分子分離膜高分子分離膜液晶高分子液晶高分子導(dǎo)電高分子導(dǎo)電高分子醫(yī)用高分子醫(yī)用高分子高吸水性樹脂高吸水性樹脂三大合成材料三大合成材料【資料卡片資料卡片】 高分子化合物的命名：高分子化合物的命名： （1 1）天然高分子化合物習(xí)慣用專有名稱；如）天然高分子化合物習(xí)慣用專有名稱；如淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)、甲殼質(zhì)等；淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)、甲殼質(zhì)等； （2 2）合成高分子化合物一般在單體名稱前加）合成高分子化合物一般在單體名稱前加上上“聚聚”

4、。如聚丙烯、聚丙烯腈、聚苯乙烯。如聚丙烯、聚丙烯腈、聚苯乙烯等；如聚對苯二甲酸乙二醇酯，酚醛樹脂等。等；如聚對苯二甲酸乙二醇酯，酚醛樹脂等。 樹脂含義：指未加工處理的聚合物。樹脂含義：指未加工處理的聚合物。 （3 3）合成橡膠的名稱通常在單體名稱后加上）合成橡膠的名稱通常在單體名稱后加上“橡膠橡膠”。如丁苯橡膠、順丁橡膠、氯丁橡。如丁苯橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠等。膠等。 （4 4）合成纖維的名稱常用）合成纖維的名稱常用“綸綸”。如滌綸。如滌綸二、高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點二、高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點 1 1、高分子化合物通常結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，往、高分子化合物通常結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，往往由簡單的往由簡單的結(jié)構(gòu)單

5、元重復(fù)連接結(jié)構(gòu)單元重復(fù)連接而成；而成；如聚乙烯中：如聚乙烯中：CH2 CH2n【按結(jié)構(gòu)分類按結(jié)構(gòu)分類】高高分分子子化化合合物物線型高分子線型高分子支鏈型高分子支鏈型高分子體型高分子體型高分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(體型體型)2 2、根據(jù)結(jié)構(gòu)中鏈節(jié)連接方式分類，可以有、根據(jù)結(jié)構(gòu)中鏈節(jié)連接方式分類，可以有線線型結(jié)構(gòu)型結(jié)構(gòu)和和體型結(jié)構(gòu)體型結(jié)構(gòu)，線性結(jié)構(gòu)又可分為帶線性結(jié)構(gòu)又可分為帶支鏈和不帶支鏈的結(jié)構(gòu)。支鏈和不帶支鏈的結(jié)構(gòu)。三、高分子合成材料三、高分子合成材料塑料塑料 1 1、分類：、分類： 熱塑性塑料熱塑性塑料如聚乙烯如聚乙烯 高分子鏈間無化學(xué)鍵，只有微弱的分子間作用力，高分子鏈間無化學(xué)鍵，只有微弱的分子

6、間作用力，會有隨加工過程而有糾纏及去纏的現(xiàn)象；因此會有隨加工過程而有糾纏及去纏的現(xiàn)象；因此熱塑熱塑性塑料會隨加熱而有軟化變形乃至于流動的現(xiàn)象：性塑料會隨加熱而有軟化變形乃至于流動的現(xiàn)象：隨溫度下降則有固化變硬的情形，為可逆過程隨溫度下降則有固化變硬的情形，為可逆過程 。 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 性質(zhì)性質(zhì) 用途用途決定決定 決定決定 適用于高分子化合物適用于高分子化合物 常見的熱固性塑料常見的熱固性塑料包括環(huán)氧樹脂、酚醛包括環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酯樹脂。樹脂、聚酯樹脂。 熱固性塑料：熱固性塑料：如如酚醛樹脂酚醛樹脂 塑料在加工過程中受熱發(fā)生聚合反應(yīng)，透過交聯(lián)塑料在加工過程中受熱發(fā)生聚合反應(yīng)，透過交聯(lián)劑劑( (

7、或稱做架橋劑或稱做架橋劑) )的作用分子鏈間產(chǎn)生化學(xué)交聯(lián)（化的作用分子鏈間產(chǎn)生化學(xué)交聯(lián)（化學(xué)?。纬删o密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。交聯(lián)反應(yīng)本身是不可學(xué)健），形成緊密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。交聯(lián)反應(yīng)本身是不可逆的化學(xué)反應(yīng)，因此逆的化學(xué)反應(yīng)，因此熱固性塑料在加工后并不會如熱熱固性塑料在加工后并不會如熱塑性塑料會受熱軟化，若溫度過高則發(fā)生裂解而不會塑性塑料會受熱軟化，若溫度過高則發(fā)生裂解而不會有軟化變形的現(xiàn)象。有軟化變形的現(xiàn)象。 常見的塑料按受熱可分為常見的塑料按受熱可分為: :可反復(fù)加熱熔融加工，多次可反復(fù)加熱熔融加工，多次使用（線型結(jié)構(gòu)）使用（線型結(jié)構(gòu)）熱塑型：熱塑型：熱固型：熱固型：塑塑料料不能加熱熔融只能一次成型不

8、能加熱熔融只能一次成型（體型結(jié)構(gòu)（體型結(jié)構(gòu)) )聚乙烯聚乙烯酚醛樹脂酚醛樹脂 2 2、主要成分：、主要成分： 塑料塑料主要成分是主要成分是合成高分子化合物合成高分子化合物即即合合成樹脂成樹脂 適應(yīng)各種要求：在高分子材料中摻入各種適應(yīng)各種要求：在高分子材料中摻入各種加加工助劑工助劑（如聚氯乙烯；增塑劑（如聚氯乙烯；增塑劑提高柔韌性；提高柔韌性；熱穩(wěn)定劑熱穩(wěn)定劑改進耐熱性；賦予各種顏色改進耐熱性；賦予各種顏色- -著著色劑等）色劑等） 常見塑料：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚常見塑料：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛樹脂等。苯乙烯、酚醛樹脂等?！纠斫饫斫狻繕渲侵肝唇?jīng)加工處理的、沒有與各種添

9、加樹脂是指未經(jīng)加工處理的、沒有與各種添加劑混合的聚合物劑混合的聚合物塑料樹脂添加劑塑料樹脂添加劑樹脂的本性決定了塑料的主要基本性能，添樹脂的本性決定了塑料的主要基本性能，添加劑也起重要作用加劑也起重要作用 塑料一般由塑料一般由合成樹脂合成樹脂及及增塑劑增塑劑、防老化劑防老化劑、潤滑劑潤滑劑、色料色料等添加劑組成，它的等添加劑組成，它的主要成分主要成分是是合成樹脂合成樹脂。3. 常見塑料：常見塑料： 例如：聚乙烯例如：聚乙烯高壓聚乙烯高壓聚乙烯低壓聚乙烯低壓聚乙烯合成條件合成條件分子結(jié)構(gòu)類型分子結(jié)構(gòu)類型有無支鏈有無支鏈高分子鏈長短高分子鏈長短相對分子質(zhì)量相對分子質(zhì)量高壓高溫引發(fā)劑高壓高溫引發(fā)劑較

10、低壓力催化劑較低壓力催化劑線型線型支鏈型支鏈型少有或沒有少有或沒有相對較長相對較長相對較短相對較短相對較小相對較小相對較大相對較大高壓聚乙烯高壓聚乙烯低壓聚乙烯低壓聚乙烯熔融溫度熔融溫度密度密度硬度硬度分子間作分子間作用力用力用途用途低密度低密度相對較低相對較低相對較小相對較小相對較小相對較小相對較高相對較高高密度高密度相對較大相對較大相對較大相對較大高或低密度的聚乙烯均可溶解于適當(dāng)?shù)挠袡C溶劑中高或低密度的聚乙烯均可溶解于適當(dāng)?shù)挠袡C溶劑中低密度聚乙烯低密度聚乙烯 LDPE高密度聚乙烯高密度聚乙烯 HDPE食品包裝袋等薄膜制品食品包裝袋等薄膜制品瓶、桶、板、管、棒材等瓶、桶、板、管、棒材等 【思

11、考思考】高壓聚乙烯為什么比低壓聚乙烯的熔點低、高壓聚乙烯為什么比低壓聚乙烯的熔點低、密度低？為什么高分子化合物具有一定的彈性？密度低？為什么高分子化合物具有一定的彈性？影響高分子化合物熔點、密度的因素：影響高分子化合物熔點、密度的因素：高分子高分子鏈越長鏈越長相對分子質(zhì)量越大相對分子質(zhì)量越大分子間的分子間的作用力越大作用力越大熔點、密度越高熔點、密度越高 高壓聚乙烯主鏈比低壓聚乙烯短，相對分子質(zhì)量小高壓聚乙烯主鏈比低壓聚乙烯短，相對分子質(zhì)量小鏈與鏈與鏈鏈之間之間越密越密鏈之間的作用力越大鏈之間的作用力越大熔點、密度越高熔點、密度越高 高壓聚乙烯主鏈帶有長短不一的支鏈，支鏈結(jié)構(gòu)有礙碳碳單高壓聚乙

12、烯主鏈帶有長短不一的支鏈，支鏈結(jié)構(gòu)有礙碳碳單鍵的旋轉(zhuǎn)和鏈之間的接近，鏈之間的作用力比低壓聚乙烯低，鍵的旋轉(zhuǎn)和鏈之間的接近，鏈之間的作用力比低壓聚乙烯低，熔點和密度也就較低。熔點和密度也就較低。（參看（參看P106P106教材）教材）高分子鏈之間的作用力與鏈的長短有關(guān)高分子鏈之間的作用力與鏈的長短有關(guān)熔沸點還與高分子鏈之間的疏密遠近有關(guān)熔沸點還與高分子鏈之間的疏密遠近有關(guān)低壓聚乙烯比高壓聚乙烯鏈更長，而且支鏈低壓聚乙烯比高壓聚乙烯鏈更長，而且支鏈少得多少得多低壓、高密度、高熔點、較硬管材、桶、瓶低壓、高密度、高熔點、較硬管材、桶、瓶高壓、低密度、低沸點、較軟塑料薄膜、食品包裝袋高壓、低密度、低沸

13、點、較軟塑料薄膜、食品包裝袋幾種常見的塑料 聚乙烯聚乙烯(PE)(PE)產(chǎn)品產(chǎn)品 保鮮膜保鮮膜吹塑成型的聚乙烯薄膜吹塑成型的聚乙烯薄膜無毒無毒，化學(xué)，化學(xué)穩(wěn)定性好穩(wěn)定性好，適合做食品和藥物的，適合做食品和藥物的包裝材料包裝材料單體單體: CH2=CH2了解塑料產(chǎn)品了解塑料產(chǎn)品高壓聚乙烯做薄膜，不用高壓聚乙烯做薄膜，不用加增塑劑，十分柔軟。加增塑劑，十分柔軟。聚乙烯制品 改進聚合反應(yīng)的催改進聚合反應(yīng)的催化劑，得到超高相對分化劑，得到超高相對分子質(zhì)量（子質(zhì)量（100100萬）、萬）、性能更為優(yōu)越的聚乙烯。性能更為優(yōu)越的聚乙烯。它具有高強度、高耐磨它具有高強度、高耐磨性、熔融溫度性、熔融溫度135-

14、137 135-137 ，使用溫度，使用溫度100100以以上，可用作防彈頭盔、上，可用作防彈頭盔、防彈衣的材料。防彈衣的材料。聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVCPVC）化學(xué)化學(xué)穩(wěn)定性穩(wěn)定性好，好，耐酸堿腐蝕耐酸堿腐蝕，使用，使用溫度溫度不不宜宜超超過過6060，在在低溫低溫下會下會變硬變硬分為：分為：軟軟質(zhì)塑料和質(zhì)塑料和硬硬質(zhì)塑料質(zhì)塑料單體單體: CH2=CHCl聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯 （有機玻璃）（有機玻璃）單體：單體：CH2=CCH3COOCH3聚四氟乙烯聚四氟乙烯單體：單體：CF2CF2人們給聚四氟乙烯冠以人們給聚四氟乙烯冠以“塑料王塑料王”的美稱。的美稱。一種特別的菜鍋一種特別的菜

15、鍋不粘鍋。不粘鍋。易清潔的脫排油煙機，人們僅僅是在鍋的內(nèi)表面和脫排油煙易清潔的脫排油煙機，人們僅僅是在鍋的內(nèi)表面和脫排油煙機的外表面多涂了一層氟樹脂。利用氟樹脂優(yōu)異的熱性能、機的外表面多涂了一層氟樹脂。利用氟樹脂優(yōu)異的熱性能、化學(xué)性能、易清潔性能和無毒性能，它還有最好的耐化學(xué)腐化學(xué)性能、易清潔性能和無毒性能，它還有最好的耐化學(xué)腐蝕和耐老化的性能。蝕和耐老化的性能。 常見塑料常見塑料聚合物的聚合物的結(jié)構(gòu)是結(jié)構(gòu)是？填表并書填表并書寫化學(xué)方寫化學(xué)方程式：程式：酚醛樹脂P108烹飪器具烹飪器具的手柄的手柄宇宙飛船宇宙飛船的外殼的外殼電器部件電器部件 主要用作絕緣、主要用作絕緣、隔熱、難燃、隔音隔熱、難

16、燃、隔音器材和復(fù)合器材。器材和復(fù)合器材。 （1 1）組成：）組成： 用酚類（如苯酚）與醛類（如甲醛）在用酚類（如苯酚）與醛類（如甲醛）在酸酸或或堿堿的催化下相互縮合而成的高分子化的催化下相互縮合而成的高分子化合物。合物。 （2 2）形成：）形成： 在酸催化下，在酸催化下，等物質(zhì)的量等物質(zhì)的量的苯酚與甲醛的苯酚與甲醛反應(yīng)，苯酚鄰位或?qū)ξ坏臍湓优c甲醛的反應(yīng)，苯酚鄰位或?qū)ξ坏臍湓优c甲醛的羰基加成生成鄰羰基加成生成鄰（或?qū)ξ唬ɑ驅(qū)ξ唬┝u甲基苯酚羥甲基苯酚，然后然后羥甲基苯酚羥甲基苯酚之間相互脫水縮合成之間相互脫水縮合成線型線型結(jié)構(gòu)高分子。結(jié)構(gòu)高分子。4 4、酚醛樹脂、酚醛樹脂（電木）（電木） O

17、HOHCH=+H+OHCH2OHn nH+OHCH2 OHCH2OHnHOH+（n -1）H2O【思考與交流思考與交流】 為什么用堿性催化生成的酚醛樹脂能形為什么用堿性催化生成的酚醛樹脂能形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)？你能畫出酚醛樹脂的部分網(wǎng)狀成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)？你能畫出酚醛樹脂的部分網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)嗎？結(jié)構(gòu)嗎？羥甲基苯酚羥甲基苯酚酚醛樹脂局部結(jié)構(gòu)酚醛樹脂局部結(jié)構(gòu) 在在堿堿催化下，等物質(zhì)的量的苯酚與甲醛或過量的催化下，等物質(zhì)的量的苯酚與甲醛或過量的甲醛與苯酚反應(yīng)，生成羥甲基苯酚、二羥甲基苯酚、甲醛與苯酚反應(yīng)，生成羥甲基苯酚、二羥甲基苯酚、三羥甲基苯酚等，然后加熱繼續(xù)反應(yīng)，就可以生成三羥甲基苯酚等，然后加熱繼續(xù)反應(yīng)，就可以生成

18、網(wǎng)網(wǎng)狀狀結(jié)構(gòu)的酚醛樹脂。結(jié)構(gòu)的酚醛樹脂。OHCH2OHCH2OHHOCH22，4，6-三羥甲基苯酚三羥甲基苯酚2，4-二羥甲基苯酚二羥甲基苯酚OHCH2OHCH2OH【實驗實驗51】酚醛樹脂的制備及性質(zhì)酚醛樹脂的制備及性質(zhì) 【目的目的】通過甲醛和苯酚形成酚醛樹脂的過程，加深通過甲醛和苯酚形成酚醛樹脂的過程，加深對縮聚反應(yīng)的認識。對縮聚反應(yīng)的認識。 【用品用品】大試管、帶有長玻璃管大試管、帶有長玻璃管(約約30cm)的橡皮塞、的橡皮塞、試管夾、量筒、燒杯、石棉網(wǎng)、酒精燈、溫度計、蒸試管夾、量筒、燒杯、石棉網(wǎng)、酒精燈、溫度計、蒸發(fā)皿。發(fā)皿。 苯酚、甲醛苯酚、甲醛(40)、濃鹽酸、濃鹽酸(37)、濃

19、氨水、濃氨水(28)。 【原理原理】酚醛樹脂用苯酚和甲醛為原料，在酸或堿的酚醛樹脂用苯酚和甲醛為原料，在酸或堿的催化作用下縮聚而成。苯酚過量，在酸性催化劑作用催化作用下縮聚而成。苯酚過量，在酸性催化劑作用下，縮聚成線型結(jié)構(gòu)的熱塑性酚醛樹脂。甲醛過量，下，縮聚成線型結(jié)構(gòu)的熱塑性酚醛樹脂。甲醛過量，在堿性催化劑作用下，縮聚成體型結(jié)構(gòu)的熱固性酚醛在堿性催化劑作用下，縮聚成體型結(jié)構(gòu)的熱固性酚醛樹脂。樹脂。酚醛樹脂的制取和性質(zhì)酚醛樹脂的制取和性質(zhì)分組編號分組編號實驗步驟實驗步驟2g苯酚苯酚+3ml40%的甲的甲醛醛+3滴滴濃鹽酸濃鹽酸苯酚苯酚+甲醛甲醛+濃氨水濃氨水產(chǎn)品外觀產(chǎn)品外觀加熱試驗加熱試驗酒精溶

20、解酒精溶解結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點實驗實驗5-1沸水浴加熱沸水浴加熱15min洗凈、烘干洗凈、烘干淡粉紅色固體淡粉紅色固體軟化（熱塑性）軟化（熱塑性）不軟化（熱固性）不軟化（熱固性）溶解溶解不溶解不溶解線性結(jié)構(gòu)線性結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)淡黃色固體淡黃色固體怎樣清洗線型酚醛樹脂？怎樣清洗線型酚醛樹脂？ 福爾馬林溶液或乙醇清洗福爾馬林溶液或乙醇清洗【思考與交流思考與交流】 尿素是蛋白質(zhì)的代謝產(chǎn)物，尿素是蛋白質(zhì)的代謝產(chǎn)物，隨尿排出體外。尿素氮原子上的隨尿排出體外。尿素氮原子上的氫可以像苯環(huán)上的氫原子那樣與氫可以像苯環(huán)上的氫原子那樣與甲醛發(fā)生加成反應(yīng)，并可縮聚成甲醛發(fā)生加成反應(yīng)，并可縮聚成線型和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的線型和

21、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的脲醛樹脂脲醛樹脂。你。你能寫出它們的結(jié)構(gòu)式嗎？能寫出它們的結(jié)構(gòu)式嗎？ P108P108 脲甲醛樹脂的線形結(jié)構(gòu)：脲甲醛樹脂的線形結(jié)構(gòu)： 脲甲醛樹脂的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)：脲甲醛樹脂的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)： 酚醛樹脂酚醛樹脂反應(yīng)物：酚類醛類反應(yīng)物：酚類醛類苯酚甲醛苯酚甲醛酚醛樹脂酚醛樹脂（電木）（電木）酸催化線型酸催化線型堿催化網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)堿催化網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（體型）（體型）具熱塑性，能溶于一些具熱塑性，能溶于一些有機溶劑中有機溶劑中具熱固性，不溶于任何具熱固性，不溶于任何溶劑溶劑Cl COCClOH2NNH2 COCO NNH n CH2 O C C O CH2 CH O O CH CH2 CH2 n O O HO C

22、 C O HCH2CHCH2OHHT纖維由下列兩種單體反應(yīng)生成，寫出該高分子纖維由下列兩種單體反應(yīng)生成，寫出該高分子的結(jié)構(gòu)。的結(jié)構(gòu)。電器、儀表和飛機等某些部件要用一種簡稱電器、儀表和飛機等某些部件要用一種簡稱DAP塑料。塑料。它的結(jié)構(gòu)如下，則合成它的單體應(yīng)該是什么？它的結(jié)構(gòu)如下，則合成它的單體應(yīng)該是什么？ 用有機高分子化合物制成的材料就是用有機高分子化合物制成的材料就是有機高分子材料。棉花、羊毛、天然有機高分子材料。棉花、羊毛、天然橡膠等都屬于天然有機高分子材料。橡膠等都屬于天然有機高分子材料。合成纖維四、合成纖維四、合成纖維1 1、纖維分類、纖維分類纖纖 維維棉花棉花蠶絲、蠶絲、麻麻 羊毛羊

23、毛合成纖維合成纖維用石油、天然氣、煤和農(nóng)用石油、天然氣、煤和農(nóng)副產(chǎn)品等不含天然纖維的物質(zhì)為原料，副產(chǎn)品等不含天然纖維的物質(zhì)為原料，經(jīng)過化學(xué)合成和加工制得的纖維經(jīng)過化學(xué)合成和加工制得的纖維天然纖維天然纖維用木材等為原料經(jīng)加工處理的。用木材等為原料經(jīng)加工處理的。人造纖維人造纖維化化學(xué)學(xué)纖纖維維人造絲、人造棉人造絲、人造棉【區(qū)別區(qū)別】纖維與纖維與纖維素一樣嗎纖維素一樣嗎?纖維纖維天然天然合成合成滌綸滌綸丙綸丙綸錦綸錦綸棉花棉花羊毛羊毛（簡稱有機合成材料）（簡稱有機合成材料）維綸維綸腈綸腈綸氯綸氯綸合成纖維包括聚酯（滌綸）、聚酰胺（尼龍）、聚烯烴（腈綸、維綸、丙綸、氯綸）。合成纖維包括聚酯（滌綸）、聚

24、酰胺（尼龍）、聚烯烴（腈綸、維綸、丙綸、氯綸）。 世界上出現(xiàn)的世界上出現(xiàn)的第一種合成纖維第一種合成纖維是是 20 20 世紀世紀 30 30 年代年代美國杜邦公司科研美國杜邦公司科研小組研制出的尼龍小組研制出的尼龍 6666（NylonNylon，聚酰，聚酰胺胺6666），它是由己），它是由己二酸和己二胺縮聚二酸和己二胺縮聚而成的，寫出合成而成的，寫出合成尼龍尼龍-66-66的化學(xué)方的化學(xué)方程式程式HOOC(CH2)4COOHH2N(CH2)6NH2nHO-OC(CH2)4CO-OH +nH-NH(CH2)6HN-H OC(CH2)4CONH(CH2)6NH nH+（2n-1）H2OHO己二酸

25、和己二胺縮聚合成尼龍己二酸和己二胺縮聚合成尼龍-66-66的化學(xué)方程式的化學(xué)方程式 2 2、合成纖維性能：、合成纖維性能： 合成纖維工業(yè)創(chuàng)立于合成纖維工業(yè)創(chuàng)立于2020世紀世紀4040年代，由于其性能年代，由于其性能優(yōu)異，原料來源豐富，價格便宜，用途廣泛，生優(yōu)異，原料來源豐富，價格便宜，用途廣泛，生產(chǎn)不受氣候等自然條件的限制，使其得到了非常產(chǎn)不受氣候等自然條件的限制，使其得到了非常迅速的發(fā)展。迅速的發(fā)展。 滌綸、錦綸、腈綸、丙綸、維綸和氯綸被稱為合滌綸、錦綸、腈綸、丙綸、維綸和氯綸被稱為合成纖維的：六大綸成纖維的：六大綸 它們具有強度高、彈性好、耐腐蝕、不縮水、質(zhì)它們具有強度高、彈性好、耐腐蝕

26、、不縮水、質(zhì)輕保暖等優(yōu)點輕保暖等優(yōu)點。 衣物：衣物： 工業(yè)：隔音、隔熱、絕緣、包裝材料工業(yè)：隔音、隔熱、絕緣、包裝材料 漁業(yè)：漁網(wǎng)、纜繩；漁業(yè)：漁網(wǎng)、纜繩； 醫(yī)療：輸液管、縫合線、止血棉等；醫(yī)療：輸液管、縫合線、止血棉等； 航空：降落傘、飛行服、太空服等。都離不開合航空：降落傘、飛行服、太空服等。都離不開合成纖維成纖維滌綸滌綸尼龍尼龍紡綸紡綸纖維纖維織成織成的防的防彈衣彈衣腈綸腈綸腈腈綸綸錦綸丙綸維綸氯綸47合成纖維的單合成纖維的單體或聚合物是體或聚合物是？填表并書寫化填表并書寫化學(xué)方程式：學(xué)方程式： 【思考思考】合成纖維和天然纖維比較有合成纖維和天然纖維比較有 什么優(yōu)點什么優(yōu)點和不足？合成纖

27、維中的維綸和不足？合成纖維中的維綸(聚乙烯醇聚乙烯醇)為什么為什么吸濕性很好？吸濕性很好？ 合成纖維的強度高、合成纖維的強度高、彈性好、耐磨和耐化學(xué)彈性好、耐磨和耐化學(xué)腐蝕，做成的服裝挺括腐蝕，做成的服裝挺括不皺，但它的吸濕性和不皺，但它的吸濕性和透氣性較差。因此，合透氣性較差。因此，合成纖維常常與棉纖維或成纖維常常與棉纖維或羊毛纖維混合紡織，使羊毛纖維混合紡織，使衣服穿起來既舒適又挺衣服穿起來既舒適又挺括。括。 性能互補性能互補維綸（維綸（聚乙烯醇）聚乙烯醇）具有較好的吸具有較好的吸濕性，稱為人造棉花，是因為濕性，稱為人造棉花，是因為在其分子鏈上含有羥基的緣故。在其分子鏈上含有羥基的緣故。如

28、果服裝面料是由一種纖維材料制成如果服裝面料是由一種纖維材料制成的，則用的，則用“純純X X”或或“100100X X”來表示。來表示。如如“純棉純棉”“”“純毛純毛”或或“100100棉棉”“”“100100毛毛”；如果服裝是由兩種；如果服裝是由兩種或兩種以上的纖維制成的，標(biāo)簽上應(yīng)或兩種以上的纖維制成的，標(biāo)簽上應(yīng)注明每種纖維種類的含量，如注明每種纖維種類的含量，如“滌綸滌綸2020棉棉8080”等。等。 HOCH2CH2OH nH+（2n-1）H2OHO OC- -COOCH2CHO對苯二甲酸和乙二醇縮聚合成滌綸的化學(xué)方程式對苯二甲酸和乙二醇縮聚合成滌綸的化學(xué)方程式HOOC- -COOHHOO

29、C- -COOH + HOCH2CH2OH合成纖維中目前產(chǎn)量占第一位的是聚酯纖維合成纖維中目前產(chǎn)量占第一位的是聚酯纖維滌綸滌綸【化學(xué)名化學(xué)名】聚對苯二甲酸乙二醇酯聚對苯二甲酸乙二醇酯 n nn n催化劑催化劑橡膠的來源橡膠的來源 森林中有一種高大的森林中有一種高大的喬木，叫作喬木，叫作“三葉樹三葉樹”。如果用小刀在它。如果用小刀在它的樹皮上割開一個小的樹皮上割開一個小口子，便會有牛奶似口子，便會有牛奶似的樹汁流淌出來。這的樹汁流淌出來。這種樹汁，就是今天人種樹汁，就是今天人們所熟悉的橡膠的最們所熟悉的橡膠的最初來源。在印第安人初來源。在印第安人的土語中，的土語中，“橡膠橡膠”就是就是“樹木的眼

30、淚樹木的眼淚”的意思。的意思。 小學(xué)生用的五顏六色的橡皮擦是一種硫化橡膠。小學(xué)生用的五顏六色的橡皮擦是一種硫化橡膠。 現(xiàn)在使用的橡膠輪胎，包括大多數(shù)自行車輪胎，現(xiàn)在使用的橡膠輪胎，包括大多數(shù)自行車輪胎，都是經(jīng)過加硫磺、炭黑、纖維等一系列加工步驟都是經(jīng)過加硫磺、炭黑、纖維等一系列加工步驟后制成的。后制成的。 合成橡膠是以石油和煤為原料，采用高分子合成合成橡膠是以石油和煤為原料，采用高分子合成技術(shù)制造出來的。技術(shù)制造出來的。 現(xiàn)在已發(fā)展了現(xiàn)在已發(fā)展了20多個大品種，人們常用型合多個大品種，人們常用型合成橡膠主要有丁苯橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠等成橡膠主要有丁苯橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠等。 思考：橡膠

31、分為哪兩類？天思考：橡膠分為哪兩類？天然橡膠的結(jié)構(gòu)式是怎樣的？然橡膠的結(jié)構(gòu)式是怎樣的？如何增加它的彈性和強度？如何增加它的彈性和強度？五、合成橡膠五、合成橡膠 1、橡膠分類、橡膠分類橡膠橡膠天然橡膠天然橡膠合成橡膠合成橡膠三葉樹膠（順）三葉樹膠（順）杜仲樹膠（反）杜仲樹膠（反）丁苯橡膠丁苯橡膠順丁橡膠順丁橡膠合成天然橡膠合成天然橡膠氯丁橡膠氯丁橡膠乙丙橡膠乙丙橡膠硅橡膠硅橡膠丁腈橡膠丁腈橡膠合成橡膠于合成橡膠于2020世紀開始出現(xiàn)，世紀開始出現(xiàn)，4040年代得到迅年代得到迅速發(fā)展。速發(fā)展。丁苯橡膠丁苯橡膠氯丁橡膠氯丁橡膠通用橡膠通用橡膠硅橡膠硅橡膠特種橡膠特種橡膠 合成橡膠與天然橡膠相比，具有

32、高彈性，絕緣性合成橡膠與天然橡膠相比，具有高彈性，絕緣性、耐油和耐高溫等性能，因而廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)、耐油和耐高溫等性能，因而廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)、國防、交通及日常生活中。國防、交通及日常生活中。 橡膠是一類具有彈性的物質(zhì)，當(dāng)施以外力時橡膠是一類具有彈性的物質(zhì)，當(dāng)施以外力時形狀將發(fā)生改變，去除外力又恢復(fù)原來的形形狀將發(fā)生改變，去除外力又恢復(fù)原來的形狀。狀。共同點：各種高聚物分子中均存在不飽和鍵共同點：各種高聚物分子中均存在不飽和鍵2 2、性質(zhì)：、性質(zhì)： 耐磨、耐寒、耐油、耐熱、耐燃、耐腐蝕耐磨、耐寒、耐油、耐熱、耐燃、耐腐蝕性、耐老化等方面有著其獨特的優(yōu)勢。性、耐老化等方面有著其獨特的優(yōu)勢。 橡膠的

33、相對分子質(zhì)量比塑料、合成纖維都橡膠的相對分子質(zhì)量比塑料、合成纖維都要高，一般在要高，一般在10105 510106 6范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。丁苯橡膠是目前世界上產(chǎn)量最高的合成橡膠，丁苯橡膠是目前世界上產(chǎn)量最高的合成橡膠，它是由它是由丁二烯丁二烯和和苯乙烯苯乙烯共聚共聚而成的彈性體，而成的彈性體，請以丁二烯和苯乙烯為原料，寫出合成丁苯請以丁二烯和苯乙烯為原料，寫出合成丁苯橡膠的方程式。橡膠的方程式。合成橡膠合成橡膠 順丁橡膠：順丁橡膠：彈性高、耐磨、耐寒性好，可在寒冷地彈性高、耐磨、耐寒性好，可在寒冷地帶使用，主要用于制造輪胎、膠鞋、膠帶等。產(chǎn)量居世界帶使用，主要用于制造輪胎、膠鞋、膠帶等。產(chǎn)量居世界

34、第二位第二位 1，3-丁二烯為原料，在催化劑存在下，得丁二烯為原料，在催化劑存在下，得到順式聚到順式聚1，3-丁二烯的線型結(jié)構(gòu)。丁二烯的線型結(jié)構(gòu)。nCH2=CH-CH=CH2催化劑催化劑C=CCH2CH2HH n1 2 3 41 42 3分子鏈較柔軟，具有較好的彈性分子鏈較柔軟，具有較好的彈性1 4催化劑催化劑nCH2=CH-CH=CH2C=CCH2CH2HH n1 2 3 42 3 硫化劑的作用是打開順硫化劑的作用是打開順式聚式聚1，3-丁二烯的雙鍵，以丁二烯的雙鍵，以-S-S-鍵將順丁橡膠的線型結(jié)鍵將順丁橡膠的線型結(jié)構(gòu)連接為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，得到既構(gòu)連接為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，得到既有彈性又有強度的橡膠。但有

35、彈性又有強度的橡膠。但交聯(lián)程度不宜過大，否則會交聯(lián)程度不宜過大，否則會失去彈性。失去彈性?！究茖W(xué)視野科學(xué)視野】 天然橡膠有幾種？它們的結(jié)構(gòu)有何不同？天然橡膠有幾種？它們的結(jié)構(gòu)有何不同？兩種：巴西三葉橡膠（順式）、杜仲膠（反式）兩種：巴西三葉橡膠（順式）、杜仲膠（反式）天然天然橡膠的主要成分是橡膠的主要成分是聚異戊二烯聚異戊二烯，根據(jù)天然橡，根據(jù)天然橡膠的結(jié)構(gòu)特點，說說它的性質(zhì)可能有哪些不足？膠的結(jié)構(gòu)特點，說說它的性質(zhì)可能有哪些不足？如：橡膠遇到下列物質(zhì)各發(fā)生什么反應(yīng)？如：橡膠遇到下列物質(zhì)各發(fā)生什么反應(yīng)？ A A、BrBr2 2水水 B B、KMnOKMnO4 4(H(H+ +) ) C C、H

36、Cl DHCl D、汽油、汽油 E E、HNOHNO3 3 F F、OO2 2橡膠的橡膠的老化老化概念概念有無辦法對橡膠進行改性，使它克服這些缺點？有無辦法對橡膠進行改性，使它克服這些缺點？ 天然橡膠天然橡膠CH2=C-CH=CH2CH3異戊二烯異戊二烯天然橡膠天然橡膠線型線型硫磺硫硫磺硫化劑化劑網(wǎng)狀體型網(wǎng)狀體型橡膠硫化后，其柔韌性和彈性都會增大橡膠硫化后，其柔韌性和彈性都會增大練練 習(xí)習(xí)1. 下列原料或制成的產(chǎn)品中，若出現(xiàn)破損下列原料或制成的產(chǎn)品中，若出現(xiàn)破損不可以進行修補的是（不可以進行修補的是（ ） A、聚氯乙烯塑料、聚氯乙烯塑料 B、電木插座、電木插座 C、自行車內(nèi)胎、自行車內(nèi)胎 D、

37、聚乙烯塑料薄膜、聚乙烯塑料薄膜B2、現(xiàn)有兩種高聚物、現(xiàn)有兩種高聚物A、B，已知，已知A能溶于氯能溶于氯仿等有機溶劑，并加熱到一定條件下熔融成仿等有機溶劑，并加熱到一定條件下熔融成粘稠的液體，粘稠的液體，B不溶于任何溶劑，加熱不會不溶于任何溶劑，加熱不會變軟或熔融，則下列敘述中不正確的是變軟或熔融，則下列敘述中不正確的是A.高聚物高聚物A可能具有彈性，而可能具有彈性，而B一定沒有彈性一定沒有彈性B.高聚物高聚物A一定是線型高分子材料一定是線型高分子材料C.高聚物高聚物A一定是體型高分子材料一定是體型高分子材料D.高聚物高聚物B一定是體型高分子材料一定是體型高分子材料C3、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（ ）B4、硅橡膠的合成流程如下：、硅橡膠的合成流程如下：將單體二甲基二氯硅烷將單體二甲基二氯硅烷(CH3)2SiCl2水解得到二甲基硅二醇，經(jīng)脫水縮水解得到二甲基硅二醇，經(jīng)脫水縮聚成聚硅氧烷，即硅橡膠。聚成聚硅氧烷，即硅橡膠。請用化學(xué)方程式表示以上過程。請用化學(xué)方程式表示以上過程。 結(jié)束結(jié)束 2015年年1月月