【苏教版】2018年化学选修一：3.3《高分子材料和复合材料》ppt课件（含答案）.ppt

第三单元 高分子材料和复合材料 知识点 1 有机高分子材料 【自主认知 】 一、有机高分子材料 1. 分类：有机高分子材料按性能和用途可分为 _____ 、 _____ 、 _____ 及功能高分子材料等。 塑料 纤维 橡胶 2. 塑料： 合成树脂 CH 2 ＝ CH 2 (3) 结构特点及性能。 热塑性塑料 热固性塑料 结构 特点 线型，链与链间以分子间作用力结合 网状，链与链间以共价键交联 性能 可以反复加工，多次使用 一旦加工成型，就不会受热熔化 举例 聚乙烯、聚氯乙烯 酚醛塑料 (4) 塑料的分类。 分类的 原则 类　型 特征和举例 按树脂受 热时的特 征分 热塑性塑料 以 ___________ 为基本成分。受热软化，可以反复塑制，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等 热固性塑料 以 ___________ 为基本成分。加工成型以后变为不溶、不熔状态，如酚醛塑料等 热塑性树脂 热固性树脂 分类的 原则 类　型 特征和举例 按应用范 围及性能 特点分 通用塑料 通用性强、用途广泛、产量大、价格低。主要有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯等 工程塑料 机械性能较好，高强度，可以代替金属用作工程结构材料，如聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、氟塑料等 其他分类 分为通用、工程、耐高温和特种塑料四大类或通用、工程和其他塑料三大类 (5) 常见塑料的应用。 ① 聚乙烯可制成食品保鲜袋或保鲜膜。 ② 聚四氟乙烯。 a. 性质：不会被酸、碱、王水及各种有机溶剂所腐蚀，被誉为 “ _______” 。 b. 用途：制冷工业、化学工业、电器工业等。 ③ABS 塑料：电视机等家用电器的壳体，通讯器材、汽车、飞机零部件及各种仪表的外壳等。 塑料王 3. 纤维： (1) 天然纤维：包括 _____ 、羊毛、 _____ 、麻等。 (2) 人造纤维：由 _______ 等加工而成。 (3) 合成纤维。 ① 概念：用 _________________ 和农副产品作原料制成单体，然后再 经 ___________________ 制成。 棉花 蚕丝 纤维素 石油、天然气、煤 化学合成和机械加工 优点： _________________________________ 缺点： _______________ 不如天然纤维 锦纶： _______ 纤维（尼龙） 涤纶：聚酯纤维 腈纶：聚丙烯腈纤维（人造羊毛） 维纶：聚乙烯醇缩甲醛纤维 氯纶：聚氯乙烯 丙纶： _______ ② 性能： 强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀 吸水性和透气性 ③ 典型代表物 ——“ 六大纶” 聚酰胺 聚丙烯 4. 橡胶： (1) 种类和性质。 硅橡胶 (2) 结构特点。 可塑性好 强度和韧性 硫化 5. 功能高分子材料： (1) 高吸水性材料：高吸水性树脂是用淀粉、纤维素等天然高分子与 丙烯酸等物质聚合得到。可制作 _______ ，在农林业上用作保水剂， 在石油化学工业上用作脱水剂。 (2) 导电性材料：导电薄膜、导电橡胶等。 (3) 生物活性材料：医用高分子材料可做成 _________ 。 纸尿布 人造器官 【释疑解惑 】 1. 热塑性塑料和热固性塑料的比较： 塑料类型 热塑性塑料 热固性塑料 分子类型 线型高分子 体型 ( 网状 ) 高分子 结构 分子中的原子以共价键相连，构成一条很长的卷曲状态的“链” 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 溶解性 能缓慢溶解于适当溶剂 很难溶解，但往往有一定程度的胀大 塑料类型 热塑性塑料 热固性塑料 性能 具有热塑性，无固定熔点 具有热固性，受热不熔化 特性 强度大，可拉丝、吹薄膜，绝缘性好 强度大、绝缘性好，有可塑性 常见 物质 聚乙烯、聚氯乙烯、 天然橡胶 酚醛树脂、硫化橡胶 2. 合成树脂制备两反应： (1) 加聚反应：由一种或两种以上单体结合成高分子化合物，同时无小分子生成的反应，如合成聚丙烯的反应为 a. 均聚反应：同一种单体之间发生的加聚反应。如合成聚四氟乙烯的反应为 nCF 2 ＝ CF 2 b. 共聚反应：两种以上单体之间发生的加聚反应，如 ABS 塑料的制备反应为 nCH 2 ＝ CH—CN+ (2) 缩聚反应：由一种或两种以上单体结合成高分子化合物，同时有小分子生成的反应，如合成酚醛树脂的反应为 【即时训练 】 1.(2015· 青岛高二检测 ) 聚氯乙烯简称 PVC ，是当今世界上产量最大、应用最广的热塑性塑料之一。 (1) 工业上用乙烯和氯气为原料经下列各步反应合成 PVC ： 反应 ① 的反应类型是 　　　　　　　 。反应 ① 的化学方程式为 　 。 (2) 下列有关 PVC 的说法正确的是 　 。 A.PVC 的单体是 CH 3 CH 2 Cl B.PVC 是高分子化合物 C.PVC 能够使溴的四氯化碳溶液褪色 D.PVC 易降解 (3) 化学工作者和广大消费者十分关注 PVC 保鲜膜的安全问题。 PVC 保鲜膜的安全隐患主要来自塑料中残留的 PVC 单体以及不符合国家标准的增塑剂 DEHA 。下列选项中的事实均能支持“ PVC 保鲜膜对人体健康带来危害”假设的是 　　　　 。 A.PVC 塑料属于有机物 B. 使用的有机助剂有毒 C. 含氯的化合物不一定有毒 D. 在高温下会分解出有毒物质 【解析 】 氯乙烯的结构简式为 CH 2 ＝ CHCl ，由此可知 PVC 的结构简式为 ，再结合转化关系图示可推知：乙烯先与 Cl 2 发 生加成反应，之后在消去一分子 HCl ，即可得到氯乙烯，氯乙烯发生 加聚反应得到聚氯乙烯，即 PVC 。 氯乙烯含有碳碳双键，而 PVC 不含；含氯有机物有毒。 答案： (1) 加成反应 CH 2 ＝ CH 2 +Cl 2 CH 2 Cl— CH 2 Cl (2)B 　 (3)B 、 D 一定条件 2. 目前流行的“南极棉”保暖内衣，是在制作内衣的全棉材料内融入能改善人体微循环的微元生化材料和抗菌、杀菌的材料，下列有关说法正确的是　 ( 　　 ) A. 制作内衣的全棉材料的主要成分是纤维素 B. 因为纤维素易水解，故内衣不能在碱性条件下洗涤 C. 制作内衣的废弃物易造成“白色污染” D. 制作内衣的材料的主要成分是合成高分子化合物 【解析 】 选 A 。棉花的主要成分是纤维素，纤维素在碱性条件下不易水解，白色污染是指结构稳定难以分解的塑料的废弃物，纤维素不属于白色污染；全棉材料是天然高分子化合物。 3.(2015· 宁夏高二检测 ) 国际上通行的环保产品概念，至少应满足下列 4 个条件： ① 原料能再生， ② 加工无污染， ③ 对消费者无危害， ④ 废弃后可降解。现不少厂家广告中称其保暖内衣是“绿色”“环保”“生态”产品，有的还称为纳米技术制造。其实保暖内衣面料一般由 3 层组成，上下两层为普通高支全棉或涤棉材料，中间层是保暖内衣的保暖精华部分，其生产方法不同，材料不同，性能不同，保暖效果也不同。其中间层通常用 3 种材料： ① 聚乙烯薄膜， ② 涤纶和丙纶复合绒， ③ 羊毛等其他保暖材料，根本不是纳米技术制造。保暖内衣应该具有的散热与储热，透气与抗风，导湿与保温的功能也许真的要用纳米技术才能解决。 (1) 下列说法正确的是 　　　　 。 A. 全棉是指天然棉花产品 B. 涤纶是合成纤维，不能降解 C. 保暖内衣有三层，所以保温效果好 D. 保暖内衣不能透气，否则保暖效果不好 (2) 若某种品牌保暖内衣标志牌上标明中间层是羊毛，如何鉴别是否是真羊毛？   　 。 (3) 聚乙烯薄膜、涤纶和丙纶复合绒的制造都是以石油作为原料，写出以石油产品乙烯为原料合成聚乙烯的化学方程式： ___________ 　 。 (4) 上述保暖内衣能否称为环保内衣？为什么？   　 。 【解析 】 保暖内衣由于含有涤纶、丙纶复合绒和羊毛等保暖材料，故保暖效果好。鉴别羊毛可以用灼烧实验。乙烯聚合可得聚乙烯。此保暖内衣的原料不可再生，废弃后不能降解，不符合环保内衣标准。 答案： (1)A 、 B (2) 可抽几根纤维点燃，如有烧焦羽毛的气味或灰烬用手指一压即碎就是纯羊毛 ( 其他合理答案也可 ) (3) (4) 不能。因为原料不能再生，废弃后不可降解 知识点 2 复合材料 【自主认知 】 1. 概念：由 _____ 或 _________ 性质不同的材料组合而成的材料。 2. 组成： _____ 材料 —— 起黏结作用 _____ 材料 —— 起骨架作用 复合材料 两种 两种以上 基体 增强 3. 性能：强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀、抗氧化、绝缘，在综合性能上超过了单一材料。 4. 常见的复合材料： 材料 基体材料 增强材料 钢筋混凝土 _______ 钢筋 石棉瓦 _____ 石棉 碳纤维增 强材料 树脂、金属铝或 新型陶瓷 _______ 玻璃钢 树脂 _________ 混凝土 水泥 碳纤维 玻璃纤维 【释疑解惑 】 复合材料与合金 复合材料是由两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而成的，复合材料的基本组成有基体材料和增强材料，且两者的性质有明显的差异。 合金是由两种及以上金属 ( 或金属与非金属 ) 熔合而成的具有金属特性的物质。合金中无论是单一成分还是合金，性能都有很大相似性，故合金不属于复合材料。 【即时训练 】 1.(2015· 苏州高二检测 ) 下列说法错误的是　 ( 　　 ) A. 玻璃钢是以玻璃纤维作增强体，合成树脂作基体的复合材料 B. 飞机机身的复合材料大多是以金属为增强体、纤维为基体的复合材料 C. 制造网球拍用的复合材料是在合成树脂的基体中加入了碳纤维作增强体 D. 航天飞机机身上使用的隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成的材料制成的 【解析 】 选 B 。飞机机身的复合材料大多是以纤维为增强体、金属为基体的复合材料，而 B 项中将基体与增强体颠倒了。 2. 下列关于复合材料的说法正确的是　 ( 　　 ) A. 将不同性质的材料经简单混合便成复合材料 B. 合金就是复合材料 C. 复合材料中的各部分作用相同 D. 复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料经特殊加工而制成的 【解析 】 选 D 。本题考查复合材料的概念，它不同于混合物、不同于合金。复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料经特殊加工而制成的，并不是简单的混合。复合材料的两部分作用是不同的，基体起黏结作用，增强体起骨架作用。 【互动探究 】 (1) 题 1 中的玻璃钢是一种复合材料，玻璃钢和钢的组成相同吗？ 提示： 不同。复合材料是由两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而成的。玻璃钢是用玻璃纤维作增强体，用树脂作基体的复合材料，不含有铁元素。 (2) 题 2 中复合材料是由两种或两种以上的材料加工而成，材料的作用是相同的吗？ 提示： 不同。基体起黏结作用，增强体起骨架作用。 【补偿训练 】 实验室常用的下列仪器中，所用的材料属于复合材料的是　 ( 　　 ) 【解析 】 选 D 。玻璃是硅酸盐产品，属于无机非金属材料，故 A 不正确。不锈钢是一种合金，属于金属材料，故 B 不正确。塑料是一种有机合成材料，属于合成材料，故 C 不正确。石棉网由铁丝和石棉组成，铁丝属于金属材料，石棉属于无机非金属材料，所以石棉网属于复合材料，故 D 正确。