化学选修5第五章第二节合成纤维素合成橡胶课件.ppt

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,选修5 有机化学基础,2023年1月18日星期三,2,【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,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。,天然纤维,合成纤维,2023年1月18日星期三,5,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？,纤维,天然纤维,化学纤维,人造纤维：,合成纤维：,动物纤维如羊毛、蚕丝等,用木材为原料，经化学加工处理所得,以各种单体为原料经聚合反应制成,植物纤维如棉花、麻等,二、合成纤维,合成纤维,2023年1月18日星期三,6,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）。,2023年1月18日星期三,7,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。,合成纤维,2023年1月18日星期三,8,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,2023年1月18日星期三,9,nHO-OC(CH2)4CO-OH+,nH-NH(CH2)6HN-H,己二酸和己二胺缩聚合成尼龙-66的化学方程式,2023年1月18日星期三,10,维纶聚乙烯醇,吸湿性好，因其分子链上有羟基,结构简式？,合成纤维,n,维纶,2023年1月18日星期三,11,涤纶,腈纶,合成纤维,丙纶,氯纶,2023年1月18日星期三,12,2003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。,合成纤维,2023年1月18日星期三,13,高强纤维的代表:Kevlar,芳纶：全芳香族聚酰胺,抗拉强度3.4GPa模量（59190）GPa断裂伸长5%,合成纤维,2023年1月18日星期三,14,宇航员费俊龙、聂海胜凯旋归来,合成纤维,2023年1月18日星期三,15,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。,合成纤维,2023年1月18日星期三,16,【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？,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。,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。,2023年1月18日星期三,17,如果服装面料是由一种纤维材料制成的，则用“纯X”或“100X”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20棉80”等。,服装标签,2023年1月18日星期三,18,橡胶产品,合成橡胶,2023年1月18日星期三,19,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。,2023年1月18日星期三,20,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。,橡胶的发展,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？,2023年1月18日星期三,21,二.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：,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,性能全面，但易老化,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。,合成橡胶,3、橡胶的分类：,橡胶,天然橡胶,合成橡胶,三叶树胶（顺）,杜仲树胶（反）,丁苯橡胶,顺丁橡胶,氯丁橡胶,硅橡胶,共同点：各种高聚物分子中均存在不饱和键,性质：耐磨、耐寒、耐油、耐热、耐燃、耐腐蚀、耐老化等各有其优势。,合成橡胶,通用橡胶,特种橡胶,聚硫橡胶,2023年1月18日星期三,23,【科学视野】天然橡胶有几种？它们的结构有何不同？,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，根据天然橡胶的结构特点，说说它的性质可能有哪些不足？如：橡胶遇到下列物质各发生什么反应？A、Br2水 B、KMnO4(H+)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？,天然橡胶含有双键，易起加成反应和易被氧化，所以易老化。KMnO4 溶液、浓HNO3、液溴、汽油、苯、四氯化碳等。,2023年1月18日星期三,24,天然橡胶,异戊二烯,天然橡胶线型,硫磺硫化剂,网状体型,橡胶硫化后，其柔韧性和弹性都会增大,2023年1月18日星期三,25,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,丁苯橡胶SBR,1,3-丁二烯,苯乙烯,合成橡胶,CH2-CH=CH-CH2-,n,丁苯橡胶,2023年1月18日星期三,26,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。,nCH2=CH-CH=CH2,催化剂,C=C,CH2,CH2,H,H n,1 2 3 4,1 4,2 3,分子链较柔软，具有较好的弹性,合成橡胶,2023年1月18日星期三,27,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,2023年1月18日星期三,28,硅橡胶,合成橡胶,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,2023年1月18日星期三,29,一些合成橡胶产品,2023年1月18日星期三,30,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。,合成橡胶的用途,2023年1月18日星期三,31,1.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,练习,2023年1月18日星期三,32,2.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（）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,B,练习,2023年1月18日星期三,33,有机高分子,天然（棉花、蚕丝、麻）,合成,合成材料,功能高分子材料,复合材料,塑料,合成纤维,合成橡胶,小结,2023年1月18日星期三,34,小结,2023年1月18日星期三,35,小结,橡胶,天然橡胶,合成橡胶,三叶树胶（顺）,杜仲树胶（反）,丁苯橡胶,顺丁橡胶,氯丁橡胶,硅橡胶,2023年1月18日星期三,36,Thanks 谢谢您的观看！,