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高中化学3.3高分子材料和复合材料省公开课一等奖新名师优质课获奖PPT课件.pptx

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化学方程式,:,14/42,问题导学,即时检测,1,2,3,4,15/42,问题导学,即时检测,1,2,3,4,为何线型高分子含有热塑性,体型高分子含有热固性,?,答案,:,由单体分子经加聚或缩聚反应得到高分子聚合物都是线型长链状化合物,如聚乙烯、尼龙,66,、涤纶等。有线型高分子在长链上可带有支链,如聚甲基丙烯酸甲酯,(,有机玻璃,),。当长链状高分子还带有其它官能团时,分子链之间能够经过官能团发生化学反应,形成化学键使分子链交联起来,组成体型网状高分子。长链型高分子被加热时,分子受热不均匀,有部分已受热,有部分受热少,甚至还有一部分没有受热,所以高分子加热后,不是马上熔化变成液体,而是先经历一个软化过程再变为液体,等液体冷却后,变硬成为固体,再次加热,它又能软化、流动。线型高分子这种性质称为热塑性,它不但使高分子材料便于加工,而且还能够屡次重复操作。体型高分子加热后不会熔化、流动,当加热到一定温度时体型高分子结构遭到破坏,这种性质称为热固性。所以体型高分子一旦加工成型后,不能经过加热改变成其它状态。,16/42,问题导学,即时检测,1,2,3,4,17/42,问题导学,即时检测,1,2,3,4,2,.,橡胶,我国加入,WTO,以来,进行了对西方国家橡胶制品反倾销调查,成功地阻止了一些西方国家对我国橡胶制品恶意倾销,保护了我国合成橡胶业发展和利益。在此背景下,我国近两年合成橡胶业飞速发展,为汽车等工业提供了大量优质廉价合成橡胶。,重庆市某化工园区有一化工厂生产丁苯橡胶。某校化学兴趣小组为研究该厂产品及废旧橡胶制品回收处理,进行了以下工作。,(1),查阅资料。,资料,1:,橡胶是一个战略物资,对国家经济发展、国家安全关系重大。橡胶分天然橡胶和合成橡胶等。天然橡胶产生于橡胶树,该树主要生长于低纬度热带地域如菲律宾,马来西亚,越南,缅甸,中国海南、广东等地。合成橡胶有丁苯橡胶、氯丁橡胶、顺丁橡胶,18/42,问题导学,即时检测,1,2,3,4,回答以下问题,:,关于橡胶说法,正确是,。,A.,随意大量丢弃废旧橡胶引发白色污染,B.,焚烧废旧橡胶会引发大气污染,C.,关闭合成橡胶企业,杜绝污染源,D.,在重庆大规模引进种植橡胶树,以天然橡胶替换合成橡胶,19/42,问题导学,即时检测,1,2,3,4,(2),咨询和研究咨询。,咨询该厂科技人员得知产品丁苯橡胶结构简式为,:,回答以下问题,:,合成丁苯橡胶单体结构简式为,。,取一小片该橡胶制品样品燃烧,产生一个有刺激性气味气体,说明橡胶中可能还含有,元素,用最简单试验方法确认你假设,:,。,(3),提出方案。,回收再利用是处理有机废弃物有效方法,研究小组提出两组方案,:,方案,1:,臭氧氧化法,用臭氧氧化、除杂,得到化工原料。,方案,2:,高温裂化法,经过高温、分解、除杂,得到可燃性气体或化工原料。,回答以下问题,:,用,O,3,氧化丁苯橡胶得到有机物结构简式是,。,若回收,1.58 t,丁苯橡胶废旧物,(,以纯净物计,),进行催化分解得到乙烯、乙炔,(,假设原子利用率为,100%),则得到乙烯,t,。,20/42,问题导学,即时检测,1,2,3,4,解析,:,橡胶树适合在气温高且日照充分地域生长,而重庆气候不宜橡胶树生长。依据丁苯橡胶结构简式可知,其合成单体为苯乙烯和,1,3,-,丁二烯。在橡胶生产过程中都要加入,S,可见该橡胶制品燃烧产生刺激性气体为,SO,2,可用具红溶液检验。,把两个双键断开加,O,即可得答案。依据丁苯橡胶分子式,(C,12,H,14,),n,有,:,(C,12,H,14,),n,n,CH,2,CH,2,+5,n,CH,CH,。依据题目数据即可算出乙烯质量为,0.28,t,。,21/42,问题导学,即时检测,1,2,3,4,答案,:,(1)B,S,将燃烧生成气体通入品红溶液,品红褪色说明橡胶含硫元素,(3),0.28,22/42,问题导学,即时检测,1,2,3,4,怎样确定高聚物单体,?,答案,:,需要掌握加聚反应和缩聚反应特点,依据单体和高聚物组成特点、链节特点进行判断。,首先判断是加聚产物还是缩聚产物,:,假如链节中只含有碳元素则普通是加聚产物。假如链节中含有,N,、,O,、,COO,、,CONH,等基团,普通是缩聚产物。通常加聚产物主链节有三种情况,:,全是,CC,有,CC,和,有,CC,和,CO,键。通常缩聚产物主链节也有三种情况,:,含酯基,COO,或,CORO,含有肽键,CONH,或,CORNH,含有酚醛结合基团,C,6,H,4,(OH)C,。,23/42,问题导学,即时检测,1,2,3,4,其次判断单体,假如是加聚产物则,:,(1),若主链结构是上述加聚产物前两种,其单体推导可按以下步骤进行,:,第一步,:,将聚合物链节中单、双键交换,即单键改为双键,双键改为单键。,第二步,:,按碳四价检验,超出四价相邻两碳原子中间断开。每一部分即为一单体。,(2),若主链结构是上述加聚产物后一个,即有,CO,将高聚物链节两端相连成环,然后,破环形成,CO,即为单体。,最终判断缩聚产物单体,普通说来,缩聚产物单体多含有两个能相互发生反应官能团。,(1),主链上有酯基或肽键时,破此键,哪里往返哪里去。按水解规律,加,OH,成酸,加,H,成醇或氨基。,(2),主链上有,C,6,H,4,(OH)C,普通为醛类和酚类缩聚产物,苯环补氢,另一部分碳上加氧。,24/42,问题导学,即时检测,1,2,3,4,1,.,橡胶分类,依据起源不一样,橡胶可分为天然橡胶和合成橡胶。,2,.,天然橡胶介绍,(1),分子结构与性质,天然橡胶分子结构为,它可看做是由,1,3,-,丁二烯,(,异戊二烯,),加聚产物。,(2),橡胶硫化,:,将橡胶分子与硫作用,使线型橡胶分子经过硫桥交联起来,形成体型结构,使橡胶含有较高强度、韧性、良好弹性和化学稳定性等。,25/42,问题导学,即时检测,1,2,3,4,26/42,问题导学,即时检测,1,2,3,4,3,.,纤维,国际上通行环境保护产品概念最少应满足以下,4,个条件,:,原料能再生,;,加工无污染,;,对消费者无危害,;,废弃后可降解。现不少厂家广告中称其保暖内衣是,“,绿色,”“,环境保护,”“,生态,”,产品,有还称为纳米技术制造。其实保暖内衣面料普通由三层组成,上、下两层为普通高支全棉或涤棉材料,中间层是保暖内衣保暖精华部分,其生产方法不一样,材料不一样,性能不一样,保暖效果也不一样。其中间层通常有三种材料,:,聚乙烯薄膜,;,涤纶和丙纶复合绒,;,羊毛等其它保暖材料,根本不是纳米技术制造。保暖内衣应该含有散热与储热,透气与抗风,导湿与保温功效可能真要用纳米技术才能处理。,27/42,问题导学,即时检测,1,2,3,4,(1),以下说法正确是,。,A.,全棉是指天然棉花产品,B.,涤棉是环境保护产品,C.,保暖内衣有三层所以保温效果好,D.,保暖内衣不能透气不然保暖效果不好,(2),聚乙烯薄膜、涤纶和丙纶复合绒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化学方程式,:,。,(3),上述保暖内衣能否称为环境保护内衣,?,为何,?,答案,:,(1)A,(3),不能,因为原料不能再生,废弃后不可降解。,28/42,问题导学,即时检测,1,2,3,4,怎样判别纤维和织品,?,答案,:,纤维和织品判别有感官法和化学法两种方法。,(1),感官判别法,光泽。涤棉光亮,富纤色艳,维棉色暗,丝织品有丝光。,挺括。用手攥紧布快速松开,毛纤混纺品普通无皱折且毛感强。涤棉皱折少,复原快。富棉和粘棉皱折多,恢复慢。维棉则不易复原且留有折痕。,纤维长短。可抽出丝观看,并在润湿后试验。黏胶湿处易拉断,蚕丝干处断,锦丝或涤丝干、湿处都不停。短丝则为羊毛或棉花,粗为毛,细为棉。如较长且均匀,则为合成短纤维。,29/42,问题导学,即时检测,1,2,3,4,(2),化学判别法,观察燃烧方式和烟、焰、灰、味,:,棉燃烧快,有黄色火焰及蓝烟,灰少,灰末细软呈浅灰色,(,主要成份为二氧化硅,),味似纸,;,麻有烧草味,其余与棉同,;,丝燃烧慢且缩成一团,灰呈黑褐色小球,易压碎,有臭味,(,硫,);,羊毛燃烧时渐渐冒黑烟,显黄焰,起泡,灰多,为发光黑色脆块,(,碳化物,),发臭,;,黏胶纤维燃烧快,与棉同,;,乙酸纤维燃烧慢,边烧边熔,灰为黑色闪光块状物,有刺鼻醋酸味,;,涤纶燃烧慢、卷缩、熔化,有黄焰,灰呈黑色硬块,易捻碎,有芳香味,;,锦纶,(,尼龙,),燃烧慢,熔化,无烟,亮棕色硬玻璃状灰粒,不易捻碎,有呛鼻气味,;,维纶燃烧时纤维快速收缩,火焰小呈红色,为灰褐色块,可捻碎,有特臭气味。,30/42,问题导学,即时检测,1,2,3,4,31/42,问题导学,即时检测,1,2,3,4,4,.,功效高分子材料,感光性高分子也称为,“,光敏性高分子,”,是一个在彩电荧光屏及大规模集成电路制造中应用较广新型高分子材料,其结构简式为,试回答以下问题,:,(1),若它是由两种单体经酯化后聚合而成,试推断这两种单体结构简式分别为,、,。,(2),写出在,(1),中由两种单体反应生成高聚物化学方程式,:,。,(3),对此高聚物性质判断不正确是,。,A.,在酸性条件下能够发生水解,B.,此高聚物不能使溴水褪色,C.,此高聚物能够使酸性高锰酸钾溶液褪色,D.,此高聚物可与液溴发生取代反应,E.,此高聚物水解后可得到另外一个高聚物,32/42,问题导学,即时检测,1,2,3,4,33/42,问题导学,即时检测,1,2,3,4,34/42,问题导学,即时检测,1,2,3,4,你知道纸尿片吸水原理吗,?“,尿不湿,”,和治理荒漠化有什么联络,?,解析,:,高吸水性树脂作为功效高分子材料,要含有吸水和保水功效,就必须在分子结构中含有亲水性基团。,答案,:,纸尿片之所以含有强吸水性是因为其中添加了一个高吸水性树脂。高吸水性树脂作为功效高分子材料,要含有吸水和保水功效,就必须在分子结构中含有亲水性基团。亲水性基团除含有羟基、羧基之外,还有酰胺基、磺酸基、磷酸基等,并含有一定交联网状高分子化合物。尿液中水分子与亲水基团紧密结合,并被包裹在网状高分子结构之中,这就是尿不湿为何尿不湿原因。尿不湿与荒漠化看似是互不相关两个问题,对功效高分子材料却有共同要求。但在使用上又有不一样,对吸水量要求也有所不一样。,35/42,问题导学,即时检测,1,2,3,4,1,.,复合材料,复合材料是指两种或两种以上材料组合成一个新型材料,其中一个材料作为基体,另外一个材料作为增强剂。,2,.,复合材料性能,含有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能,在综合性能上超出了单一材料。,3,.,玻璃钢,玻璃钢就是玻璃纤维和合成树脂组成复合材料。将玻璃熔化并快速拉成细丝,得到异常柔软玻璃纤维。将玻璃纤维加到合成树脂中,就制得玻璃钢。合成树脂与玻璃纤维复合以后,材料强度大大提升,密度减小,同时材料仍保持合成树脂较高耐化学腐蚀性、电绝缘性和易加工性能,而且克服了玻璃纤维脆性,含有很好韧性。,4,.,有机高分子材料发展趋势,对主要通用有机高分子材料继续进行改进和推广,使它们性能不停提升,应用范围不停扩大。,36/42,问题导学,即时检测,1,2,3,4,5,1,.,关于塑料以下说法中,正确是,(,),A.,塑料主要成份是合成树脂,另外有少许含有一些特定用途添加剂,B.,塑料是以石油、天然气为原料,以二烯烃和烯烃为单体聚合而成高分子,C.,塑料制品轻易被微生物分解,所以废弃塑料制品不会对环境造成严重污染,D.,工程塑料含有一些优异性能,但不可作为工程材料而代替一些金属,解析,:,塑料主要成份是合成树脂,普通依据需要加入一些特定用途添加剂。,答案,:,A,37/42,问题导学,即时检测,1,2,3,4,5,38/42,问题导学,即时检测,1,2,3,4,5,3,.,相关,“,尿不湿,”,中添加高吸水性树脂以下说法中不正确是,(,),A.,用淀粉、纤维素等天然高分子化合物与丙烯酸、苯乙烯磺酸发生聚合反应制,B.,用聚乙烯醇与丙烯酸盐反应制,C.,用乙二醇和乙二酸发生缩聚反应制,D.,高吸水性树脂是含有羧基、羟基等强亲水基团并含有一定交联网状高分子化合物,解析,:,高吸水性树脂作为功效高分子材料,要含有吸水和保水功效,就必须在分子结构中含有亲水性基团。高吸水性树脂能够用淀粉、纤维素等天然高分子化合物与丙烯酸、苯乙烯磺酸发生聚合反应制,也能够用聚乙烯醇或聚丙烯酸进行合成。,答案,:,C,39/42,问题导学,即时检测,1,2,3,4,5,4,.,以下说法错误是,(,),A.,玻璃钢是以玻璃纤维作增强体,合成树脂作基体复合材料,B.,飞机机身复合材料大多是以金属为增强体、纤维为基体复合材料,C.,制造网球拍用复合材料是在合成树脂基体中加入了碳纤维作增强体,D.,航天飞机机身上使用隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成材料制成,解析,:,飞机机身复合材料大多是以纤维为增强体、金属为基体复合材料。,答案,:,B,40/42,问题导学,即时检测,1,2,3,4,5,5,.,商场出售服装都挂有面料成份及洗涤说明标签,下列图是某服装标签。请完成以下问题,:,(1),面料中天然纤维是,合成纤维是,。,(2),检验其主要成份为丝简单方法是,。,合格证,标准,:FZ/T 81010-1999,品名,:,休闲风衣,等级,:,合格,型号,:175/96A,成份,:,面料丝,80%,、锦纶,20%,里料涤纶,100%,洗涤说明,:,略,41/42,问题导学,即时检测,1,2,3,4,5,解析,:,(1),面料中丝来自于蚕,属于天然纤维,锦纶是人工合成,属于合成纤维,;(2),丝化学成份为蛋白质,而蛋白质在灼烧时含有烧焦羽毛气味,基于此,可借助灼烧时是否含有烧焦羽毛气味来判断该服装主要成份是否为丝。,答案,:,(1),丝锦纶,(2),取面料少许灼烧,若有烧焦羽毛气味且灰烬轻压即碎,说明面料主要成份是丝,不然说明面料主要成份不是丝,42/42,
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