Полимеры. Каучуки. Резина Материал к уроку подготовлен Ким Н.В.

Август 27, 2022

Главная
Химия
Полимеры. Каучуки. Резина Материал к уроку подготовлен Ким Н.В.

Содержание

2. Происхождение Стереорегулярность Полимеры Отношение к нагреванию Форма макромолекул Состав основной цепи Способ получения
3. Полимеры - высокомолекулярные соединения, молекулы которых состоят из множества повторяющихся структурных звеньев (белки, нуклеиновые кислоты, целлюлоза,
4. Основные понятия Низкомолекулярные соединения, из которых образуются полимеры, называются мономерами. Например, пропилен СН2=СH–CH3 является мономером полипропилена:
5. Основные понятия Степень полимеризации — это число, показывающее сколько молекул мономера соединилось в макромолекулу. В формуле
6. Стереорегулярные Нестереорегулярные Полимеры с произвольным чередованием звеньев Полимеры с чередованием звеньев в определенном порядке Эластичность Цис-форма
7. * 1. Заместители R расположены по одну сторону от плоскости главной цепи: 2. Заместители R находятся
8. Органические (белок) Неорганические (селен, теллур) Элементо- Органические (силикон) Это такие полимеры, которые в основной цепи содержат
9. Термопластичные (обратимо твердеют и размягчаются) Термореактивные (Вещество нельзя возвратить в вязко-текучее состояние нагреванием или растворением) Отношение
10. Природное Искусственное Синтетическое Происхождение
11. Высокомолекулярные соединения Особую, очень важную, группу органических веществ составляют высокомолекулярные соединения (полимеры). Масса их молекул достигает
12. Биополимеры * основные типы биополимеров нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК) белки полипептиды полисахариды ( целлюлоза, крахмал, гликоген)
13. Структурная организация белков. Первичная структура - определенная последовательность α- аминокислотных остатков в полипептидной цепи. Вторичная структура
14. Структурная организация белков. Третичная структура - форма закрученной спирали в пространстве, образованная главным образом за счет
15. Высокомолекулярные соединения Интересно, что из множества возможных вариантов Природа "выбрала" всего 4 типа полимеров: Во-вторых, благодаря
16. Композиционные материалы Полимеры применяются для получения композиционных материаловПолимеры применяются для получения композиционных материалов, ионообменных смол (полиэлектролитов)
17. Композиционные материалы Вот некоторые примеры наполнителей в композитах: сажа в резине, ткань в текстолите, бумага в
18. * Способы получения Поликонденсация Это химический процесс соединения исходных молекул мономера в макромолекулы полимера, идущий с
19. Гомополимеризация – соединение молекул одного мономера Сополиконденсация– соединение молекул двух и более исходных веществ Гомополиконденсация –
20. Форма макромолекул Линейная Разветвлённая Пространственная Изогнутая (волокна, сера пластическая) Скрученная (каучуки) (крахмал, полиэтилен УР) (резина, кварц)
21. * Каучуки Каучуки — натуральные или синтетические материалы, характеризующиеся эластичностью, водонепроницаемостью и электроизоляционными свойствами, из которых
22. * Открытие натурального каучука Каучук существует столько лет, сколько и сама природа. Окаменелые остатки каучуконосных деревьев,
23. * В 1770 году британский химик Джозеф Пристли (Joseph Priestley) впервые нашёл ему применение: он обнаружил,
24. * Первая резина В 1834 году немецкий химик Фридрих Людерсдорф (Friedrich Ludersdorf) и американский химик Натаниель
25. * Состав и строение натурального каучука Натуральный (природный) каучук (НК) представляет собой высокомолекулярный непредельный углеводород, молекулы
26. * Получение синтетического каучука В разработке синтеза каучука Лебедев пошёл по пути подражания природе. Поскольку натуральный
27. * Получение синтетического каучука Эти реакции идут одновременно при пропускании паров спирта над смесью соответствующих катализаторов:
28. Пластмассы и волокна Обычно полимеры редко используют в чистом виде. Как правило из них получают полимерные
29. Особая роль отводится наполнителям, которые добавляют к полимерам. Они повышают прочность и жёсткость полимера, снижают его
30. Волокна – это вырабатываемые из природных или синтетических полимеров длинные гибкие нити, из которых изготавливается пряжа
31. Химические волокна получают путём химической переработки природных (прежде всего целлюлозы) или синтетических полимеров. К химическим волокнам
33. Скачать презентацию

Слайд 2

Происхождение
Стереорегулярность
Полимеры
Отношение
к
нагреванию
Форма
макромолекул
Состав
основной
цепи
Способ
получения

Слайд 3

Полимеры - высокомолекулярные соединения, молекулы которых состоят из множества повторяющихся структурных

звеньев (белки, нуклеиновые кислоты, целлюлоза, крахмал, каучук и другие органические вещества).

Слайд 4

Основные понятия
Низкомолекулярные соединения, из которых образуются полимеры, называются мономерами.
Например, пропилен СН2=СH–CH3

является мономером полипропилена:
Группа атомов, многократно повторяющаяся в цепной макромолекуле, называется ее структурным звеном.
...-CH2-CHCl-CH2-CHCl-CH2-CHCl-CH2-CHCl-CH2-CHCl-... В формуле макромолекулы это звeно обычно выделяют скобками: (-CH2-CHCl-)n

Слайд 5

Основные понятия
Степень полимеризации — это число, показывающее сколько молекул мономера соединилось

в макромолекулу.
В формуле макромолекулы степень полимеризации обычно обозначается индексом "n" за скобками, включающими в себя структурное (мономерное) звено:
n >> 1
Молекулярная масса макромолекулы связана со степенью полимеризации соотношением:
М(макромолекулы) = M(звена) • n, где n - степень полимеризации, M - относительная молекулярная масса

Слайд 6

Стереорегулярные
Нестереорегулярные
Полимеры с произвольным чередованием звеньев
Полимеры с чередованием звеньев в определенном порядке

Эластичность

Цис-форма

Транс-форма

Стереорегулярность

Слайд 7

*
1. Заместители R расположены по одну сторону от плоскости главной цепи:
2.

Заместители R находятся по разные стороны от главной цепи:

Пример отрезка цепи, включающего 4 звена, соединенных по типу "голова-хвост".

Слайд 8

Органические
(белок)
Неорганические
(селен,
теллур)
Элементо-
Органические
(силикон)
Это такие полимеры, которые в основной цепи содержат атомы не

углерода, а других химических элементов

Состав основной цепи

Слайд 9

Термопластичные
(обратимо твердеют
и размягчаются)
Термореактивные
(Вещество нельзя
возвратить в
вязко-текучее состояние
нагреванием

или растворением)

Отношение к нагреванию

Слайд 10

Природное
Искусственное
Синтетическое
Происхождение

Слайд 11

Высокомолекулярные соединения
Особую, очень важную, группу органических веществ составляют высокомолекулярные соединения (полимеры).

Масса их молекул достигает нескольких десятков тысяч и даже миллионов.
Какова роль этих соединений?
Во-первых, полимерные вещества являются основой Жизни на Земле. Органические природные полимеры – биополимеры – обеспечивают процессы жизнедеятельности всех животных и растительных организмов.

Слайд 12

Биополимеры
*
основные типы биополимеров
нуклеиновые кислоты
(ДНК, РНК)
белки
полипептиды
полисахариды
( целлюлоза,
крахмал,
гликоген)
полиизопрены
(натур.каучук,
гуттаперча
и т.д.)

Слайд 13

Структурная организация белков.
Первичная структура - определенная последовательность α- аминокислотных остатков в

полипептидной цепи.
Вторичная структура - конформация полипептидной цепи, закрепленная множеством водородных связей между группами N-H и С=О. Одна из моделей вторичной структуры - α-спираль.
Другая модель - β-форма ("складчатый лист"), в которой преобладают межцепные (межмолекулярные) Н-связи.

Слайд 14

Структурная организация белков.
Третичная структура - форма закрученной спирали в пространстве, образованная

главным образом за счет дисульфидных мостиков -S-S-, водородных связей, гидрофобных и ионных взаимодействий.

Четвертичная структура - агрегаты нескольких белковых макромолекул (белковые комплексы), образованные за счет взаимодействия разных полипептидных цепей

Слайд 15

Высокомолекулярные соединения
Интересно, что из множества возможных вариантов Природа "выбрала" всего 4

типа полимеров:
Во-вторых, благодаря особым, только для них характерным свойствам, полимеры (синтетические, искусственные и некоторые природные) широко используются при изготовлении самых разнообразных материалов:

п о л и м е р н ы е м а т е р и а л ы

пластмассы

каучуки

плёнки

волокна

лаки

клеи

Слайд 16

Композиционные материалы
Полимеры применяются для получения композиционных материаловПолимеры применяются для получения композиционных

материалов, ионообменных смол (полиэлектролитов) …
Композиционный материал (композит) - это материал, в котором наряду с основным веществом содержатся упрочняющие или модифицирующие компоненты.
В состав композита входят: связующее вещество (обычно полимер), наполнитель, пластификаторы, свето- и термостабилизаторы, красители и т.п.
Прочность полимерных композиций, содержащих наполнитель, обусловлена дополнительными силами, связывающими наполнитель с полимером за счет адгезии (прилипания).

Слайд 17

Композиционные материалы
Вот некоторые примеры наполнителей в композитах:
сажа в резине,
ткань

в текстолите,
бумага в гетинаксе,
стеклоткань и стекловолокно в стеклопластиках,
металлы (порошок или нити) в металлополимерах,
взрывчатые вещества (порох) в твердом ракетном топливе,
нитевидные монокристаллы Al2O3, карбидов кремния и бора, графита и т.д. в особо прочных материалах для космической техники.

Слайд 18

*
Способы получения
Поликонденсация
Это химический процесс соединения исходных молекул мономера в макромолекулы полимера,

идущий с образованием побочного низкомолекулярного продукта (чаще всего воды)

Полимеризация

Это химический процесс соединения множества исходных молекул низкомолекулярного вещества (мономера) в крупные молекулы (макромолекулы) полимера.

Слайд 19

Гомополимеризация – соединение молекул одного мономера
Сополиконденсация– соединение молекул двух и

более исходных веществ

Гомополиконденсация – соединение молекул одного мономера

Способы получения

Слайд 20

Форма макромолекул
Линейная
Разветвлённая
Пространственная
Изогнутая
(волокна, сера
пластическая)
Скрученная
(каучуки)
(крахмал,
полиэтилен УР)
(резина,
кварц)

Слайд 21

*
Каучуки
Каучуки — натуральные или синтетические материалы, характеризующиеся эластичностью, водонепроницаемостью и электроизоляционными

свойствами, из которых путём специальной обработки получают резину. Природный каучук получают из жидкости молочно-белого цвета, называемой латексом, — млечного сока каучуконосных растений.
В технике из каучуков изготовляют шины для автотранспорта, самолётов, велосипедов; каучуки применяют для электроизоляции, а также производства промышленных товаров и медицинских приборов.

Слайд 22

*
Открытие натурального каучука
Каучук существует столько лет, сколько и сама природа. Окаменелые

остатки каучуконосных деревьев, которые были найдены, имеют возраст около трёх миллионов лет. Каучук на языке индейцев тупи-гуарани означает «слёзы дерева». Каучуковые шары из сырой резины найдены среди руин цивилизаций инков и майя в Центральной и Южной Америке, возраст этих шаров не менее 900 лет.
Первое знакомство европейцев с натуральным каучуком произошло пять веков назад. Собственно, история каучука началась, как ни странно, с детского мячика и школьной резинки.

Слайд 23

*
В 1770 году британский химик Джозеф Пристли (Joseph Priestley) впервые нашёл

ему применение: он обнаружил, что каучук может стирать то, что написано графитовым карандашом. Тогда такие куски каучука называли гуммиэластиком («смолой эластичной»).
В 1791 году английский фабрикант Самуэль Пил (Samuel Peal) запатентовал способ сделать одежду водонепроницаемой с помощью обработки её раствором каучука в скипидаре.
Во Франции к 1820 г. научились изготовлять подтяжки и подвязки из каучуковых нитей, сплетённых с тканью.

Слайд 24

*
Первая резина
В 1834 году немецкий химик Фридрих Людерсдорф (Friedrich Ludersdorf) и

американский химик Натаниель Хейвард (Nathaniel Hayward) обнаружили, что добавление серы к каучуку уменьшает или даже вовсе устраняет липкость изделий из каучука. Через некоторое время он обнаружил кожеподобный материал — резину. Этот процесс был назван вулканизацией. Открытие резины привело к широкому её применению: к 1919 году было предложено уже более 40 000 различных изделий из резины.

Слайд 25

*
Состав и строение натурального каучука
Натуральный (природный) каучук (НК) представляет собой высокомолекулярный

непредельный углеводород, молекулы которого содержат большое количество двойных связей; состав его может быть выражен формулой (C5H8)n (где величина n составляет от 1000 до 3000); он является полимером изопрена:

Слайд 26

*
Получение синтетического каучука
В разработке синтеза каучука Лебедев пошёл по пути подражания

природе. Поскольку натуральный каучук — полимер диенового углеводорода, то Лебедев воспользовался также диеновым углеводородом, только более простым и доступным — бутадиеном
Сырьём для получения бутадиена служит этиловый спирт. Получение бутадиена основано на реакциях дегидрирования и дегидратации спирта.

Слайд 27

*
Получение синтетического каучука
Эти реакции идут одновременно при пропускании паров спирта над

смесью соответствующих катализаторов:
В качестве катализатора полимеризации 1,3-бутадиена С. В. Лебедев выбрал металлический натрий, впервые применённый для полимеризации непредельных углеводородов русским химиком А. А. Кракау.

Слайд 28

Пластмассы и волокна
Обычно полимеры редко используют в чистом виде. Как

правило из них получают полимерные материалы. К числу последних относятся пластмассы и волокна.
Пластмасса – это материал, в котором связующим компонентом служит полимер, а остальные составные части – наполнители, пластификаторы, красители, противоокислители и др. вещества.

Слайд 29

Особая роль отводится наполнителям, которые добавляют к полимерам. Они повышают прочность

и жёсткость полимера, снижают его себестоимость. В качестве наполнителей могут быть стеклянные волокна, опилки, цементная пыль, бумага, асбест и др.

Поэтому такие пластмассы, как, например,
полиэтилен, поливинилхлорид, полистирол,
фенолформальдегидные, широко
применяются в различных отраслях
промышленности,
сельского хозяйства,
в медицине, культуре,
в быту.

Пластмассы

Слайд 30

Волокна – это вырабатываемые из природных или синтетических полимеров длинные гибкие

нити, из которых изготавливается пряжа и другие текстильные изделия.

Волокна подразделяются на природные и химические. Природные, или натуральные, волокна - это материалы животного
или растительного происхождения: шёлк, шерсть, хлопок, лён.

Волокна

Слайд 31

Химические волокна получают путём химической переработки природных (прежде всего целлюлозы) или

синтетических полимеров.

К химическим волокнам относятся вискозные, ацетатные волокна, а также капрон, нейлон, лавсан и многие другие.

Волокна

Полимеры. Каучуки. Резина Материал к уроку подготовлен Ким Н.В.

Содержание

ПроисхождениеСтереорегулярностьПолимеры Отношение к нагреваниюФормамакромолекулСостав основной цепиСпособполучения

Полимеры - высокомолекулярные соединения, молекулы которых состоят из множества повторяющихся структурных

Основные понятияНизкомолекулярные соединения, из которых образуются полимеры, называются мономерами.Например, пропилен СН2=СH–CH3

Основные понятияСтепень полимеризации — это число, показывающее сколько молекул мономера соединилось

СтереорегулярныеНестереорегулярныеПолимеры с произвольным чередованием звеньевПолимеры с чередованием звеньев в определенном порядке

*1. Заместители R расположены по одну сторону от плоскости главной цепи:2.

Органические(белок)Неорганические(селен, теллур)Элементо-Органические(силикон)Это такие полимеры, которые в основной цепи содержат атомы не

Термопластичные(обратимо твердеют и размягчаются)Термореактивные(Вещество нельзя возвратить в вязко-текучее состояние нагреванием

ПриродноеИскусственноеСинтетическоеПроисхождение

Высокомолекулярные соединенияОсобую, очень важную, группу органических веществ составляют высокомолекулярные соединения (полимеры).

Структурная организация белков.Первичная структура - определенная последовательность α- аминокислотных остатков в

Структурная организация белков.Третичная структура - форма закрученной спирали в пространстве, образованная

Высокомолекулярные соединенияИнтересно, что из множества возможных вариантов Природа "выбрала" всего 4

Композиционные материалыПолимеры применяются для получения композиционных материаловПолимеры применяются для получения композиционных

Композиционные материалыВот некоторые примеры наполнителей в композитах: сажа в резине, ткань

*Способы получения ПоликонденсацияЭто химический процесс соединения исходных молекул мономера в макромолекулы полимера,

Гомополимеризация – соединение молекул одного мономера Сополиконденсация– соединение молекул двух и

Форма макромолекул ЛинейнаяРазветвлённаяПространственнаяИзогнутая(волокна, сера пластическая)Скрученная(каучуки)(крахмал, полиэтилен УР)(резина, кварц)

*КаучукиКаучуки — натуральные или синтетические материалы, характеризующиеся эластичностью, водонепроницаемостью и электроизоляционными

*Открытие натурального каучука Каучук существует столько лет, сколько и сама природа. Окаменелые

*В 1770 году британский химик Джозеф Пристли (Joseph Priestley) впервые нашёл

*Первая резинаВ 1834 году немецкий химик Фридрих Людерсдорф (Friedrich Ludersdorf) и

*Состав и строение натурального каучука Натуральный (природный) каучук (НК) представляет собой высокомолекулярный

*Получение синтетического каучука В разработке синтеза каучука Лебедев пошёл по пути подражания

*Получение синтетического каучука Эти реакции идут одновременно при пропускании паров спирта над

Пластмассы и волокнаОбычно полимеры редко используют в чистом виде. Как