化学选修5第五章第二节 合成纤维素合成橡胶

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天然橡胶
CH2=C-CH=CH2 CH3
异戊二烯
硫磺硫 化剂
天然橡胶——线型ห้องสมุดไป่ตู้
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网状体型
橡胶硫化后，其柔韧性和弹性都会增大
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合成橡胶
丁苯橡胶
丁苯橡胶SBR
丁二烯和苯乙烯共聚而成的弹性体，合成丁苯橡胶
CH2=CH-CH=CH2 1,3-丁二烯
CH2= CH 苯乙烯
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合成纤维
高强纤维的代表: Kevlar
抗拉强度3.4GPa 模量（59～190） GPa断裂伸长5%
芳纶：全芳香族聚酰胺
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合成纤维
宇航员费俊龙、聂海胜凯旋归来
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合成纤维
宇航员的服装能使太空的人处于加压状态， 供给宇航员生命所需的氧气，控制温度和湿度， 防止辐射，还要经得起微流星的冲击。 宇航服中已经应用了一百三十多种新型材料。 其中多数是有机合成材料。 密闭头盔由透明聚碳酸酯组成，密闭服由耐 高温的防火聚酰胺纤维织物等特殊材料组成。宇 航服面罩是由碳材料制成的金刚石膜。
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用有机高分子化合物制成的材料就 是有机高分子材料。棉花、羊毛、天 然橡胶等都属于天然有机高分子材料。
合成纤维
合成纤维
二、合成纤维
阅读与交流（P109)
1、什么是天然纤维、人造纤维、合成纤维和化学纤维？ 2、合成纤维有哪些优点？哪些缺点？如何加以改善？
植物纤维如棉花、麻等
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合成纤维
合成纤维：用石油、天然气 等不含天然纤维的物质为原 料，经过化学合成加工制得 的纤维 如腈纶(人造羊毛) 、锦纶(尼 龙)、维纶、氯纶、涤纶(的 确良)和丙纶等“六大纶”
合成纤维具有优良的性能：如 强度高、弹性好、耐磨、耐化 学腐蚀和不怕虫蛀等。
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橡胶的来源
森林中有一种高大的乔 木，叫作“三叶树”。 如果用小刀在它的树皮 上割开一个小口子，便 会有牛奶似的树汁流淌 出来。这种树汁，就是 今天人们所熟悉的橡胶 的最初来源。在印第安 人的土语中，“橡胶” 就是“树木的眼泪”的 意思。
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小学生用的五颜六色的橡皮擦是一种硫化橡胶。 现在使用的橡胶轮胎，包括大多数自行车轮胎，都是经过加硫磺、炭黑、 纤维等一系列加工步骤后制成的。 合成橡胶是以石油和煤为原料，采用高分子合成技术制造出来的。 现在已发展了20多个大品种，人们常用型合成橡胶主要有丁苯 橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。
世界上出现的 第一种合成纤维是 20 世纪 30 年代 美国杜邦公司科研 小组研制出的尼龙 66（Nylon，聚酰 胺66），它是由己 二酸和己二胺缩聚 而成的，写出合成 尼龙-66的化学方 程式
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己二酸和己二胺缩聚合成尼龙-66的化学方程式 nHO-OC(CH2)4CO-OH + nH-NH(CH2)6HN-H
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合成橡胶
3、橡胶的分类：
天然橡胶
橡胶
三叶树胶（顺） 杜仲树胶（反） 丁苯橡胶 通用橡胶 顺丁橡胶
合成橡胶
特种橡胶
氯丁橡胶
聚硫橡胶
共同点： 各种高聚 物分子中 均存在不 饱和键
硅橡胶
性质：耐磨、耐寒、耐油、耐热、耐燃、耐腐蚀、耐 老化等各有其优势。
【科学视野】 天然橡胶有几种？它们的结构有何不同？
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【思考】合成纤维和天然纤维比较有 什么优点和不足？合成纤维 中的维纶(聚乙烯醇)为什么吸湿性很好？
性能互补
维纶（聚乙烯醇）具有较好的吸 湿性，称为人造棉花，是因为 在其分子链上含有羟基的缘故。
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合成纤维的强度高、 弹性好、耐磨和耐化学 腐蚀，做成的服装挺括 不皱，但它的吸湿性和 透气性较差。因此，合 成纤维常常与棉纤维或 羊毛纤维混合纺织，使 衣服穿起来既舒适又挺 括。
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如果服装面料是由一种纤维材料制成 的，则用“纯X”或“100％X”来表示。 如“纯棉”“纯毛”或“100％ 棉”“100％毛”；如果服装是由两种 或两种以上的纤维制成的，标签上应 注明每种纤维种类的含量，如“涤纶 17 20％棉80％”等。
合成橡胶
橡
胶
产 品
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两种：巴西三叶橡胶（顺式）、杜仲胶（反式）
天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯，根据天然橡 天然橡胶含有双键，易起加成反应和易被氧化， 胶的结构特点，说说它的性质可能有哪些不足？ 所以易老化。 如：橡胶遇到下列物质各发生什么反应？ +) KMnO 溶液、浓 HNO 、液溴、汽油、苯、 A、4 Br 水 B 、 KMnO (H 3 2 4 四氯化碳等。 C、HCl D、汽油 E、HNO3 F、O2 橡胶的老化概念 有无办法对橡胶进行改性，使它克服这些缺点？
思考：橡胶分为哪两类？天 然橡胶的结构式是怎样的？ 如何增加它的弹性和强度？
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合成橡胶
二.橡 胶
橡胶是制造飞机、汽车和医疗器械等所必需 的材料，是重要的战略物资。 1、天然橡胶的化学组 成是聚异戊二烯： 性能全面，但易老化 2、合成橡胶分为通用橡胶和特种橡胶 通用橡胶：如丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。 特种橡胶：如耐热和耐酸碱的氟橡胶、耐高温和耐严 寒的硅橡胶等 性能不及天然橡胶全面，但其具有弹性、绝缘性、气 密性、耐高温或低温等性能。
HO [ OC(CH2)4CO—NH(CH2)6NH ]nH
+（2n-1）H2O
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合成纤维
维纶——聚乙烯醇 吸湿性好，因其分子链上有羟基 结构简式？
[CH2-CH]
OH
n
维纶
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合成纤维
涤纶
丙纶
腈纶
氯纶
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合成纤维
2003年3月26日，在伊拉 克的英国皇家海军陆战队战士 埃里克· 沃尔德曼头盔连中四 枪。 沃尔德曼所戴的头盔是 这次英军专门为战争打造的， 其外层和普通头盔没什么区别， 里料则采用的是一种名叫“凯 夫拉尔”的特制纤维。该纤维 含有高分子聚合塑料，硬度比 普通钢铁高40%。质地如此坚 硬，能够刀枪不入也就不足为 奇了。
天然纤维
纤维 化学纤维
动物纤维如羊毛、蚕丝等
用木材为原料，经 人造纤维： 化学加工处理所得 以各种单体为原料 合成纤维： 经聚合反应制成
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纤维
（简称有机合成材料）
天然
棉花 羊毛 涤纶
合成
丙纶
锦纶 氯纶
维纶
腈纶
合成纤维包括聚酯（涤纶）、聚酰胺（尼龙）、聚烯烃（腈纶、维纶、丙纶、氯纶）。
（简称有机合成材料）
天然
棉花 羊毛 涤纶
合成
丙纶
锦纶 氯纶
维纶
腈纶
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小结
天然橡胶 三叶树胶（顺） 杜仲树胶（反） 丁苯橡胶 合成橡胶 顺丁橡胶 氯丁橡胶 硅橡胶
橡胶
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Thanks 谢谢您的观看！
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选修5 有机化学基础
第五章 进入合成有机高分子化合物的时代 第二节 应用广泛的高分子材料
第2课时
【知识与 技能】 1. 通过“三大合成材料”的实例，说明合成纤维、合成橡胶 的结构、性能和用途。 2. 高分子结 构对性能的影响。 【过程与方法】 1. 联系生活实际，从身边常见的物质入手，了解高分子合成 材料的分类及主要用途。 2.了解“三大合成材料”典型代表物的有关聚合反应，聚合物 的结构、性能特点。 【情感、态度与价值观】 通过活动课研究、学习治理“白色污 染”的途径和方法，关注和爱护自然，树立社会责任感，培养 环境保护意识。 【教学重点】 高分子化合物结构与性能之间的关系 【教学难点】 “三大合成材料”的结构 与性能之间的关系
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合成橡胶与天然橡胶相比，具有高弹性，绝缘性、耐油和耐高温等性能， 因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。
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练习
1.婴儿用的一次性纸尿片中有一层能吸水保水的物 质。下列高分子中有可能被采用的是（B ）
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练习
[CH2-CH=CH-CH2- CH2- CH] n
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合成橡胶
顺丁橡胶
1，3-丁二烯为原料，在催化剂存在下，得到顺 式聚1，3-丁二烯的线型结构。
催化剂 nCH2=CH-CH=CH2 1 2 3 4
CH2 CH2 1 C=C 4 H 2 3 H n
分子链较柔软，具有较好的弹性
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合成橡胶
氯丁橡胶
2-氯-1，3-丁二烯为原料，在催化剂存在下，得到 聚2-氯-1，3-丁二烯的线型结构。
氯丁橡胶
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合成橡胶
硅橡胶
将单体二甲基二氯硅烷(CH3)2SiCl2水解得到二甲基硅二 醇，经脱水缩聚成聚硅氧烷，即硅橡胶。 特种橡胶
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2.下列原料或制成的产品中，若出现破损不可 以进行热修补的是（B ）
A.聚氯乙烯凉鞋 C.自行车内胎
B.电木插座 D.聚乙烯塑料膜
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