3-3应用广泛的高分子材料.

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应用广泛的高分子材料你知道生活中还有哪些物品是由合成材料制成?合成材料的广泛应用不同合成材料,性能和用途为何明显不同?思考:如:淀粉、纤维、蛋白质。相对分子质量一般在一万以上,有的可达上千万。分类:⑴按来源分为天然高分子化合物(如淀粉、纤维素、蛋白质等)和合成高分子化合物(如聚氯乙烯、酚醛树脂等)。⑵按结构分为线型高分子和体型高分子。什么叫高分子化合物?请举例说明⑶按性质分为热塑性高分子化合物,热固性高分子化合物材料指为人类社会所需要并能用于制造有用器物的物质。⑷按用途分为塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料……合成材料概况随着人类不断的文明和进步,人类对天然材料的利用已不能满足很多方面的需要,于是就发生了一场材料的革命--人工合成材料;合成材料的原料丰富、制造加工简单,性能千变万化;塑料、合成纤维、合成橡胶称为三大合成材料;黏合剂、涂料也属于合成材料。合成高分子化合物都是由小分子通过聚合反应制得的,所以又叫聚合物或高聚物加热后聚氯乙烯薄膜碎片逐渐变软、熔化,湿润的蓝色石蕊试纸变红色,试管口有白烟产生。实验3—3聚氯乙烯分解产物中含有HCl一、高分子化合物的合成1.加聚反应在一定条件下,有机物小分子之间通过加成反应生成高分子化合物的反应称为加成聚合反应。简称加聚反应。举例:写出聚氯乙烯的化学反应方程式单体加聚物一、高分子化合物的合成练习:写出聚乙烯的化学反应方程式。单体加聚物书写生成的加聚物的结构式时,由于加聚物的端基不确定,因此端基用横线“—”表示。注意:生成高分子化合物的小分子物质叫单体高分子化合物中的重复结构单元叫链节高分子化合物链分子内所含链节的数目叫聚合度高分子单体与高分子之间的互推技能单键两个碳、双键四个碳单键变双键、双键变单键发生加聚反应的条件:小分子中含有双键、三键或环状结构,在一定条件下可以发生加聚反应注意:①加聚反应中高聚物的相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍。②加聚反应中的聚合度n值不同,所以高聚物的相对分子质量是个平均值。③高分子化合物(高聚物)是混合物,无固定熔沸点。④加聚反应中无小分子生成,缩合聚合反应中有小分子生成,这是区别于加成聚合反应的特征之一。图3—30由加聚反应制得的高分子化合物制品聚乙烯聚氯乙烯日常生活中用得最多的塑料聚丙烯单体:CH2=CHCH3聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)单体:CH2=CCH3COOCH3聚四氟乙烯单体:CF2=CF2一、高分子化合物的合成2.缩聚反应(生成缩聚物和小分子)有机物单体分子之间发生相互反应生成高分子化合物,同时生成小分子(H2O、HCl、NH3....)的反应叫缩合聚合反应。简称缩聚反应。写出对苯二甲酸与乙二醇反应方程式思考:发生缩聚反应的必要条件是什么?一种或两种单体分子都含有两个以上能够相互反应的官能团.常见产品:涤纶、锦纶、酚醛树脂缩聚反应的特点:(1)一般说来,两种单体都含有两个以上能够相互反应的官能团。(2)书写生成的缩聚物的结构式时,要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团。(3)有小分子生成。由一种单体进行缩聚反应,生成的小分子配(n-1)由两种单体进行缩聚反应,生成的小分子配(2n-1)知识回顾1.高分子化合物在结构上有什么特点?分子量大于一万2.举例说明加聚反应与缩聚反应的区别。含有特定结构单元加聚反应没有小分子生成缩聚反应有小分子生成图3—31由缩聚反应制得的高分子化合物制品酚醛树脂二、塑料制品的加工线型结构线型结构体型结构(1)线型高分子:分子呈长链状,可溶于一些有机溶剂,受热到一定温度范围时软化,熔融,有热塑性。(2)体型高分子:高分子链之间形成化学键产生交联,形成立体网状结构。不易溶于有机溶剂,加热时不熔融,有热固性。聚乙烯热塑性塑料热固性塑料聚氯乙烯稍稍用力时塑料薄膜被拉长,用力加大后塑料薄膜被拉断?结论:当许多条高分子链聚集在一起时,相互间的缠绕使高分子材料的强度大大增加。探究实验3—4探究实验3—4加热后塑料逐渐变软、熔化,冷却后塑料又变成固体,再加热时,塑料又逐渐变软、熔化。结论:线型高分子材料具有热塑性。注意:加热熔化后或有烟产生时,立即停止加热,防止分解并产生有毒气体,并用玻璃棒搅拌一下,取出观察。丰富多彩的塑料制品不同合成材料,性能和用途为何明显不同?三、性能优异的合成材料1.塑料的改性:降低成本、提高性能、满足需要填充改性在塑料中加入一定量的填料共混改性两种或两种以上的单体发生聚合反应得到一种共聚物。共聚改性性质相近的两种或两种以上高分子化合物按一定比例混合制成高分子共混物。高影响高分子性能的因素:单体的组成和结构、高分子的相对分子质量、高分子链的形状以及高分子的聚集状态⒉功能高分子材料离子交换树脂、离子交换膜、能导电的高分子、高分子药物、高吸水性树脂、微胶囊、人造器官、光纤、液晶、光盘、磁盘等。3.复合材料复合材料一般由起黏结作用的基体和起增强作用的增强体两种材料构成。例如:玻璃钢——将玻璃纤维和高分子化合物(如聚酯树脂、环氧树脂等)复合而成的。1.高分子材料的老化:高分子材料在使用过程中,由于环境的影响,其强度、弹性、硬度等性能逐渐变差,这种现象称为高分子材料老化。四、环境中的高分子材料白色污染1.由于合成材料的广泛应用和发展,一些塑料制品带来的环境污染即“白色污染”。2.白色污染的危害3.白色污染的治理A.废弃塑料的再利用(如直接作为材料、制作单体和燃料油、制作气体等);B.制造易降解材料——解决高分子材料污染的重要途径。2.环境降解高分子材料:可降解材料是指一类各项性能在保存和使用期内满足要求,使用后在自然环境中可降解为无害物质的材料。降解是指由于化学和物理因素引起聚合物分子链断裂(聚合物在自然环境中被微生物或光照分解为小分子)的过程,大部分塑料在自然环境中很难降解,降解主要有生物降解,光降解,化学降解三种。因此,使用一些新型的、可降解的塑料,如微生物降解塑料和光降解塑料可有效防止“白色污染”。塑料的回收从你我做起解决“白色污染”的重要方法之一:制造和使用可回收塑料可降解塑料降解塑料的降解过程3.废旧高分子材料的回收利用:再生。思考与交流考考你:在黏胶纤维、棉花、尼龙、涤纶、腈纶、羊毛中,属于天然纤维的是;属于人造纤维的是;属于合成纤维的是。棉花、羊毛黏胶纤维尼龙、实验三:用火点燃不同颜色的线不同色的线燃烧时的现象燃烧闻气味结论灰白色的线粉红色的线问题:通过刚才烧两种线,你发现了什么,如何鉴别一件毛衣纯羊毛的或是合成纤维做的?涤纶、腈纶

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