应用广泛的高分子材料ppt

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提示：脲甲醛树脂的线型结构：
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第五章
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四、合成纤维 1．纤维的分类 天然 纤维：如 棉花 、 羊毛 、 蚕丝 、 麻 等。 纤维 人造纤维：如人造丝、人造棉等 化学 纤维 合成纤维：如六大纶
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③催化裂化
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塑料催化裂化得柴油、煤油、汽油及可燃气体等。
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2．高分子化合物的结构与性质
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线型高分子 结构 分子中的原子以共价键相 互连结，构成一条很长的 卷曲状态的“链”
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【解析】
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( 1 ) 从天然橡胶成分的结构简式可知天然橡胶
为线型结构的高分子，能溶于适当的溶剂。天然橡胶硫化 后，引入的硫原子间可形成共价键，从而使高分子链发生交 联，形成网状结构，故硫化橡胶不能溶于汽油；( 2 ) 天然橡胶
_ _ _ _ _ _ _ _
， 变成
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天然橡胶加入适当硫进行硫化后，其结构由_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ，因而硫化橡胶_ _ _ _ _ _ _ _ (
填“能”或“不能”)溶
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于汽油。 ( 2 ) 天然橡胶的单体是一种无色液体，将该无色液体加入 溴水中，_ _ _ _ _ _ _ _ ( 填“能”或“不能”)使溴水褪色。
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高压聚乙烯主链比低压聚乙烯短，相对分子质量小。 ( 2 ) 熔 、 沸 点 还 与 高 分 子 链 之 间 的 疏 密 远 近 有 关 ， 高 压 聚 乙烯主链带有长短不一的支链，支链结构有碍碳碳单键的旋 转和链之间的接近，链之间的作用力就比低压聚乙烯低，熔 点和密度也就较低。
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2．分类 ① 热塑性 塑料，可反复加热熔融加工； ② 热固性 塑料，不能加热熔融，只能一次成型。
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3．常见塑料
高压聚乙烯
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低压聚乙烯 较低压力、催化剂
制备条件 相对分 子质量
150MPa～300MPa， 170℃～200℃，引发剂
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( 2 ) 常见的有机高分子化学反应
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①降解 在一定条件下，高分子材料解聚为小分子。如有机玻璃 (聚甲基丙烯酸甲酯)热 解 为 甲 基 丙 烯 酸 甲 酯 ； 聚 苯 乙 烯 用 氧
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化钡处理，能分解为苯乙烯；生物降解塑料；化学降解塑 料；光降解塑料等。 ②橡胶硫化 天然橡胶经硫化，破坏了碳碳双键，形成单硫键(—S—) 或双硫键(—S—S—)，线型变为体型结构。
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较低
低(0.91g·cm－3～ 0．93g·cm－3) 105℃～115℃ 主链上带有长短不一 的支链(支链型) 低密度聚乙烯(LDPE) 食品包装袋等薄膜制品
较高(≥50万)
较高(0.94g·cm－3～ 0．96g·cm－3) 131℃～137℃ 线型结构 高密度聚乙烯 瓶、桶、板、管、棒材等
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要点
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有机高分子化学反应的特点及有机高分子的结构与性质
1.从结构上分析，具备什么样的结构特点的线型结构高 分子才能从线型结构转化为体型结构？
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2．在实验室中，盛放强氧化剂的试剂瓶为什么不能使用 橡胶塞？ 3．有机高分子化合物中线型结构与体型结构性质有何不 同？
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解析：( 1 ) 硫化橡胶为体型结构；聚乙烯是线型结构，无 支链；有机玻璃也是线型结构，但有支链。( 2 ) 线型结构的高 分子具有热塑性，可溶于有机溶剂；体型结构的高分子不具
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有热塑性(有的有热固性)， 不 溶 于 有 机 溶 剂 。 高 分 子 材 料 ， 不论线型结构，还是体型结构，都是混合物，没有固定的熔 沸点。( 3 ) 硫化橡胶常用于车辆轮胎；聚乙烯可制备塑料薄 膜；有机玻璃可制造光学仪器。
一、合成材料的分类 合成材料按用途和性能可分为 合成高分子材料 、
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功能高分子材料 和 复合材料 。 塑料 、 合成纤维 、 合成橡胶
被称为三大合成材料。
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二、高分子化合物的命名 1．天然高分子化合物习惯用专有名称。
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橡胶树是热带植物，在我国海南有大面积种 植。从橡胶树的胶乳中可提取天然橡胶，天然橡胶的成分是
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聚异戊二烯，结构为 题：
试回答下列问
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( 1 ) 天然橡胶能溶于汽油的根本原因是_ _ _ _ _
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密度 熔融温度 结构 产物名称 用途
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问题思考1：高压聚乙烯为什么比低压聚乙烯的熔点低、
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密度低？ 提示：高压聚乙烯比低压聚乙烯熔点低、密度低的原因
( 1 ) 高 分 子 链 之 间 的 作 用 力 与 链 的 长 短 有 关 ， 高 分 子 链 越 长即高分子相对分子质量越大，高分子之间的作用力越大。
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是聚酯纤维——涤纶，其制备原理是：
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3．合成纤维的主要性能 合成纤维的优点是强度高、弹性好 、耐腐蚀 、 不缩水 、
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质轻保暖 。但在 透气性 、 吸湿性 等方面不如天然纤维。
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2．合成高分子化合物一般在单体名称前加上“聚”。 3．合成橡胶的名称通常在单体名称后加上“橡胶”。 4．合成纤维的名称常用“纶”。
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三、塑料 1．主要成分 塑料的主要成分是合成 高分子化合物 即 合成树脂 。
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易老化。硫化后，高分子链之间经交联而变成网状结构，结 构稳定，不溶解于有机溶剂，不易氧化，不易老化。
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2．六大纶
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六大纶包括： 涤纶 、 锦纶 、 腈纶 、 丙纶、 维纶 、
氯纶 。 维纶 被称为“人造棉花”，因其分子链上含有 羟基 而具有较好的吸水性；合成纤维中目前产量占第一位的
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常见物 聚乙烯、聚氯乙烯、天然 质 橡胶
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运用物质的结构决定性质的规律，首先分析其具有的官
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能团，并考虑官能团与基团的影响，分析比较结构变化及位 置等，并加以应用。
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学习目标 目标解读 1.塑料、合成纤维、合成 1.高分子化合物结构与性 能之间的关系(重点)。 橡胶的结构、性能和用途。 2．高分子化合物结构对 2．“三大合成材料”的结 构对性能的影响(重点)。 性能的影响。
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在碱催化下，等物质的量的甲醛与苯酚或过量的甲醛与 苯酚反应，生成 网状 结 构 的 酚 醛 树 脂 。
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问题思考2：尿素
是 蛋 白 质 的 代 谢 产 物 ， 随
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人尿排出体外。尿素氮原子上的氢原子可以像苯环上的氢原 子那样与甲醛发生加成反应，试写出脲甲醛的线型结构。
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问题思考3：橡胶为什么要经过硫化？
提示：未经硫化的橡胶容易磨损，易溶于汽油、四氯化 碳等有机溶剂，分子内有双键易起加成反应和氧化反应，容
体型(网状)高分子 分子链与分子链之间还有许 多共价键交联起来，形成三 维空间的网状结构 很难溶解，但往往有一定程 度的胀大 具有热固性，受热不熔化
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溶解性 能缓慢溶解于适当溶剂 性能 特性 具有热塑性，无固定熔点
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强度大、可拉丝、吹薄膜、 强度大、绝缘性好，有可塑 绝缘性好 性 酚醛树脂、硫化橡胶
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基、氨基等。 ( 2 ) 绝 大 多 数 橡 胶 的 结 构 中 有 碳 碳 双 键 或 还 原性物质(如
硫)，故橡胶有较强的还原性。因此，在实验室中，盛放强氧 化剂的试剂瓶不能用橡胶塞。
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现有下列高分子化合物，请从下列各项中选择出最恰当 的选项，将代号填入下表。
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1．高分子化学反应的特点 ( 1 ) 与结构的关系
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结构决定性质，高分子的化学反应主要取决于结构特 点、官能团与基团之间的影响。如碳碳双键易氧化和加成， 酯基易水解、羟基易发生酯化、取代等反应。
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( 1 ) 高分子结构示意图：
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( 2 ) 高分子材料的主要性质特点： A．具有热塑性 B．可溶于有机溶剂
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C．不溶于有机溶剂 D．具有确定的熔点
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( 3 ) 主要应用： a．用于制备塑料薄膜 b．用于制备光学仪器 c．用于制备车辆轮胎
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的单体中含有两个碳碳双键能与溴水发生加成反应，使溴水 褪色。
【答案】 构 不能 ( 1 ) 天然橡胶是线型结构 线型结构 网状结
( 2 ) 能
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( 1 ) 高 分 子 从 线 型 结 构 转 化 为 体 型 结 构 ， 要 求 线 型 结 构 中 必须还存在能发生加聚或缩聚反应的官能团，如双键、羟
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( 2 ) 酚醛树酯 ①组成：酚醛树脂是用 酚类 与 醛类 在酸或碱催化下相 互缩合而形成的高分子化合物。
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②形成：在酸催化下，等物质的量的甲醛和苯酚反应形 成 线型 结构高分子，其反应为：
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