1、课题3 高分子化合物与材料,一,二,三,四,一、高分子化合物的合成 1.高分子化合物 (1)分类。 高分子化合物可分为天然高分子化合物和合成高分子化合物。 (2)概念。 高分子化合物是指相对分子质量很大的有机物质(相对分子质量一般在一万以上)。 合成高分子化合物是由小分子通过聚合反应制得,所以也称为聚合物或高聚物。,一,二,三,四,一,二,三,四,一,二,三,四,一,二,三,四,一,二,三,四,一,二,三,四,二、塑料制品的加工 1.线型结构:高分子链之间以分子间作用力结合,高分子链可以不带支链,也可以带支链。可溶解于一些有机溶剂,受热到一定温度范围时会软化、熔融,是一种热塑性聚合物。 2.体
2、型(网状)结构:高分子链之间形成化学键而产生交联,形成立体网状结构。不易溶于有机溶剂,加热不熔融,是一种热固性聚合物。 3.塑料制品的加工:工业上,塑料大都是以石油裂解产物和天然气为原料生产的,大多制成颗粒状和粉末状的塑料原料,利用热塑性塑料和热固性塑料的性质加工制成各种塑料制品。,一,二,三,四,一,二,三,四,三、性能优异的合成材料 1.塑料的改性 常用方法主要有填充改性、共混改性、共聚改性。 2.功能高分子材料 (1)高分子材料发展的主要趋势是高性能化、功能化、复合化、精细化和智能化。 (2)功能高分子材料的特定功能的获得途径。 由含有某种特定功能官能团的单体直接聚合; 通过化学反应在高
3、分子主链或侧链上引入某些具有特定功能的基团; 通过合理的加工成型实现材料的功能化。 (3)人类使用的第一种功能高分子材料是离子交换树脂。 3.复合材料 (1)概念: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。 (2)性能:复合材料具有强度高、质量轻、耐腐蚀、抗冲击、绝缘性好等优良性能。,一,二,三,四,一,二,三,四,四、环境中的高分子材料 1.高分子材料的老化及其保护 (1)高分子材料老化的含义。 高分子材料在使用过程中,由于受到外力、热、光的作用,以及接触空气、水、微生物和化学试剂等许多环境因素的影响,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的老化。 (
4、2)防止高分子材料老化的措施。 在合成高分子材料生产中一般要加入光稳定剂和抗氧剂、阻燃剂等精细化学品以提高其使用寿命。 在材料使用时也要采取一些措施。,一,二,三,四,2.环境降解高分子材料的开发 (1)降解是指化学和物理因素引起聚合物分子链断裂的过程。 (2)降解主要涉及生物降解、光降解和化学降解三种过程。环境可降解材料的开发以生物降解材料为主。 3.废旧高分子材料的回收利用 主要有三种途径: (1)通过再生和改性利用。 (2)采用热裂解或化学处理的方法使其分解。 (3)作为燃料回收利用热能。,一,二,三,四,探究一,探究二,探究三,探究一,探究二,探究三,1.家中一些塑料制品损坏后可用热修
5、补的方法进行修理,此类塑料的结构是怎样的?这类塑料制品适合长时间盛放食用油吗? 提示能用热修补方法处理的塑料为线型结构,由于线型结构的塑料可溶于一些有机溶剂,不适合长时间盛放食用油。 2.塑料、橡胶、纤维是我们生活中常见的物质,它们都是高分子化合物。高分子化合物是纯净物吗?按结构特点高分子化合物可分为哪两大类? 提示高分子化合物是混合物,不是纯净物。高分子化合物从结构特点上可分为线型高分子和体型高分子。,探究一,探究二,探究三,探究一,探究二,探究三,探究一,探究二,探究三,3.从性能上: 由于有机高分子化合物在组成、结构上有其特殊之处,因而它们具有与小分子化合物不同的一些性质。 (1)由于其
6、相对分子质量很大,通常都处于固体或凝胶体状态,有较好的机械强度; (2)由于其分子是由共价键结合而成的,故有较好的绝缘性和耐腐蚀性; (3)由于其分子链很长,分子链的长度与直径之比大于一千以上,故有较好的可塑性和高弹性; (4)溶解性、熔融性等方面和低分子也有很大的差别。,探究一,探究二,探究三,探究一,探究二,探究三,探究一,探究二,探究三,探究一,探究二,探究三,探究一,探究二,探究三,变式训练1现有两种高聚物A、B,A能溶于苯、四氯化碳等有机溶剂,并加热到一定温度下熔融成黏稠状的液体;B不溶于任何溶剂,加热不会变软或熔融,则下列叙述中不正确的是( ) A.高聚物A可能具有弹性,而高聚物B
7、没有弹性 B.高聚物A一定是线型高分子材料 C.高聚物A一定是体型高分子材料 D.高聚物B一定是体型高分子材料 解析:A具有热塑性,应是线型结构,因而A可能有弹性和一定的溶解性;B具有热固性,应是体型结构,没有弹性,一般也不溶解于溶剂。 答案:C,探究一,探究二,探究三,探究一,探究二,探究三,1.单体合成高聚物的反应中,单体的所有原子都生成了高聚物吗? 提示不是。加聚反应的单体全部生成了高聚物;缩聚反应除生成高聚物外还生成了小分子。 2.加聚产物和缩聚产物的书写方式是否相同? 提示不同。加聚产物没有端基原子或原子团,缩聚产物有端基原子或原子团。,探究一,探究二,探究三,探究一,探究二,探究三
8、,探究一,探究二,探究三,探究一,探究二,探究三,探究一,探究二,探究三,探究一,探究二,探究三,解析:判断反应类型,对高聚物进行识别,实际是变相地找单体。单体依次为:乙烯、氯乙烯、苯酚和甲醛、苯乙烯,进而得出酚醛树脂是缩聚产物,另外三种是加聚产物。 答案:C,探究二,探究三,探究一,探究二,探究三,探究一,1.功能高分子材料具有哪些特殊功能? 提示功能高分子材料包括具有新型骨架结构的高分子材料,还包括在合成高分子的主链或支链上引入某种功能原子团,使其显示出在光、电、磁、声、热、化学、生物、医学等方面的特殊功能。 2.复合材料是怎样构成的? 提示复合材料由两大部分构成,一部分称为基体,在复合材
9、料中起黏结作用,另一部分称为增强体,在复合材料中起增强作用。,探究二,探究三,探究一,探究二,探究三,探究一,探究二,探究三,探究一,探究二,探究三,探究一,变式训练3下列关于功能高分子和复合材料的说法中,错误的是( ) A.在高分子主链或侧链上引入某些具有特定功能的基团是获得功能高分子材料特定功能的一种途径 B.离子交换膜广泛应用于海水淡化、电解槽的隔膜等 C.将金属、非金属和高分子材料进行复合,既保持原材料的长处,又能弥补其短处 D.自然界中不存在天然的复合材料 解析:自然界中有许多天然的复合材料,如动物的骨骼,贝壳中CaCO3结晶层与有机质黏结而成的复合材料等。 答案:D,1 2 3 4
10、 5,1.下列原料或制成的产品中,如出现破损不可以进行热修补的是( ) A.聚氯乙烯凉鞋 B.电木插座 C.自行车内胎 D.聚乙烯塑料膜 解析:聚氯乙烯凉鞋、自行车内胎、聚乙烯塑料膜等都是用热塑性树脂加工而成的塑料,可以反复加工,多次使用,出现破损时可进行热修补,而电木插座是用热固性树脂加工而成的塑料,受热不熔化,出现破损时不能进行热修补。 答案:B,1 2 3 4 5,2.下列说法中不正确的是( ) A.线型结构和体型结构的有机高分子都可以溶解在适当的溶剂里 B.某些高分子化合物具有热固性,它们在受热时不会熔化 C.高分子链之间存在较强的作用力,因此高分子材料的强度都较高 D.普通高分子材料
11、存在易被氧化、不耐高温等特点 解析:线型结构的有机高分子可以用适当的溶剂溶解,而体型结构的有机高分子一般不易被溶解;热固性高分子化合物受热时不会熔化;强度高是高分子材料的重要特性;含不饱和键的高分子材料易被氧化,线型结构的高分子材料不耐高温。 答案:A,1 2 3 4 5,1 2 3 4 5,解析:A、B、C中的物质是通过单体的加聚反应制得的。D中是COOH和OH通过脱水缩合聚合而成,即发生缩聚反应。 答案:D,1 2 3 4 5,4.下列关于塑料的说法中,错误的是( ) A.塑料大都是以石油裂解产物和天然气为原料生产的 B.利用热塑性塑料和热固性塑料的性质加工制成塑料制品 C.在塑料中加入一
12、些填料只是为了降低塑料价格 D.塑料改性的主要方法除了填充改性外,还有共混改性和共聚改性 解析:在塑料中加入一些填料既能降低塑料价格又能改善塑料性能。 答案:C,1 2 3 4 5,5.(1)玻璃钢中玻璃纤维的作用是 。玻璃钢具有 等优异性能(写出两点即可)。 (2)下列处理废旧热固性酚醛塑料的做法合理的是 。 a.深埋 b.粉碎后用作树脂填料 c.用作燃料 d.用有机溶剂将其溶解,回收树脂 解析:(1)玻璃钢是一种复合材料,它是由玻璃纤维和高分子化合物复合而成的。玻璃纤维作增强体,具有黏结作用的高分子化合物作基体。 (2)热固性酚醛塑料不易降解。热固性酚醛塑料是体型高分子化合物,不易溶于一般有机溶剂。b正确。 答案:(1)增强作用(或骨架作用) 密度小、强度高(或抗腐蚀、抗冲击、绝缘性好等)(2)b,
