34 塑料、纖維和橡膠

1、導(dǎo)入新課你能發(fā)現(xiàn)生活中哪些物品是由合成材料制成的？1 合成材料是我們身邊最常見(jiàn)也是最重要的材料之一，它在我們的生產(chǎn)生活中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。 2 目前最主要的三大合成材料分別是合成塑料、合成纖維、合成橡膠。塑料橡膠纖維3 另外還有許多性能優(yōu)越的復(fù)合材料應(yīng)用也十分廣泛。具有優(yōu)良擴(kuò)展性的體育器材工業(yè)性能良好的硅橡膠41. 合成材料2. 復(fù)合材料第三章 探索生活材料3.4 塑料、纖維和橡膠5教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能 了解物質(zhì)的結(jié)構(gòu)對(duì)性能和用途的影響。 常見(jiàn)塑料的化學(xué)成分、性能和用途。 知道化學(xué)方法在制造合成纖維和合成橡膠時(shí)所起到的重要作用 。 知道可以選擇不同的組分材料，通過(guò)改變各組分材料的含量來(lái)制造

2、復(fù)合材料，以滿足不同的需求。 6過(guò)程和方法 通過(guò)展示塑料制品引入內(nèi)容，進(jìn)行科學(xué)探究，在此基礎(chǔ)上討論熱塑性塑料和熱固性塑料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 通過(guò)對(duì)日常生活中的纖維制品的認(rèn)識(shí)，并與熱固性塑料的體型結(jié)構(gòu)進(jìn)行類比，理解橡膠硫化的原理。7情感態(tài)度和價(jià)值觀 通過(guò)聯(lián)系實(shí)際，集體討論，對(duì)合成材料有較為深刻的理解，體會(huì)它們?cè)谏钪械闹匾饔?，增?qiáng)對(duì)化學(xué)的興趣。8教學(xué)重難點(diǎn) 認(rèn)識(shí)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)與性能和用途的關(guān)系。重點(diǎn)難點(diǎn) 以熱塑性塑料和熱固性塑料以及橡膠的硫化為例，了解物質(zhì)的結(jié)構(gòu)對(duì)性能和用途的影響；化學(xué)在提供生活材料方面的重要作用。91. 合成材料 合成材料又稱人造材料，是人為地把不同物質(zhì)經(jīng)化學(xué)方法或聚合作用加工而

3、成的材料，其特質(zhì)與原料不同。10 現(xiàn)在世界上最主要的三大合成材料分別是合成塑料、合成纖維、合成橡膠總稱三大合成材料。 合成材料無(wú)論是在人們的衣、食、住、行，還是在現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，或是在某些尖端科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。 11（1） 塑料 塑料的主要成分是樹脂、增塑劑和防老化劑 塑料是相對(duì)分子質(zhì)量很大的聚合物，往往由小分子的帶有不飽和鍵有機(jī)物（單體）聚合而成。12 樹脂是構(gòu)成塑料的根本原料，塑料的根本性能主要決定于樹脂的本性 。松香13增塑劑是現(xiàn)代塑料工業(yè)最大的助劑品種,對(duì)促進(jìn)塑料工業(yè)特別是聚氯乙烯工業(yè)的開(kāi)展起著決定性作用。 增塑劑功能提高延伸性和斷裂伸長(zhǎng)率 改進(jìn)柔軟性改進(jìn)可逆彎曲強(qiáng)

4、度改進(jìn)對(duì)各種基料的粘合改進(jìn)潤(rùn)滑性能和減少摩擦減少靜電充電能力 改進(jìn)表面光澤和外觀 增塑劑14塑料發(fā)生老化有兩方面原因： 外界或環(huán)境因素如陽(yáng)光、氧氣、水、高能輻射、電、工業(yè)氣體、海水、霉菌、細(xì)菌等等也是塑料易老化的重要原因?？估匣瘎┑淖饔茫?內(nèi)部結(jié)構(gòu)或組分具有易引起老化的弱點(diǎn)，如具有不飽和雙鍵、支鏈等等 就是不斷的吸收這些活性自由基，使它們無(wú)法老化塑料制品 15熱塑性塑料(聚乙烯, 聚氯乙烯, 聚丙烯等)塑料熱固性塑料（酚醛塑料）塑料的分類：酚醛塑料聚乙烯16熱塑性塑料特性： 受熱時(shí)軟化并可熔化成流動(dòng)的液體，冷卻后變成固體，加熱后又熔化，可反復(fù)加工，屢次使用。 熱塑性塑料具有長(zhǎng)鏈狀的線型結(jié)構(gòu)。受

5、熱時(shí)，分子間作用力減弱，易滑動(dòng)；冷卻時(shí)，相互引力增強(qiáng)，會(huì)重新硬化。具有該特性原因：熱塑性塑料17熱固性塑料特性：熱固性塑料 在制造過(guò)程中受熱時(shí)能變軟塑成一定的形狀，但加工成型后就不會(huì)受熱熔化 。具有該特性原因： 熱固性塑料初期也是長(zhǎng)鏈狀的，但再次受熱時(shí)，鏈與鏈間會(huì)形成共價(jià)鍵，產(chǎn)生一些交聯(lián)，形成體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，硬化定型。18塑料在一般情況下會(huì)導(dǎo)電嗎？ 塑料中的原子是以共價(jià)鍵形成的，沒(méi)有自由移動(dòng)的離子。因此，在一般情況下塑料不易導(dǎo)電，是良好的電絕緣材料。19（2） 纖維和橡膠 人類用棉花、羊毛、蠶絲和麻等天然纖維紡紗織布已經(jīng)有幾千年的歷史了，它們?cè)谖覀兊纳钪衅鹬豢苫蛉钡淖饔谩?而橡膠是制造飛機(jī)、

6、汽車和醫(yī)療器械等所必需的材料，也是重要的戰(zhàn)略物資。20合成纖維：纖維天然纖維：如棉花、羊毛、蠶絲和麻等如腈綸(人造羊毛) 、錦綸(尼龍)、維綸、氯綸、滌綸(確實(shí)良)和丙綸等“六大綸。 天然纖維合成纖維21 與天然纖維相比，合成纖維具有優(yōu)良的性能，如強(qiáng)度高、彈性好、耐磨、耐化學(xué)腐蝕和不怕蟲蛀等。合成纖維制成的床被22橡膠分為天然橡膠和合成橡膠 天然橡膠主要來(lái)源于三葉橡膠樹，當(dāng)這種橡膠樹的表皮被割開(kāi)時(shí)，就會(huì)流出乳白色的汁液，稱為膠乳，膠乳經(jīng)凝聚、洗滌、成型、枯燥即得天然橡膠。 天然橡膠的化學(xué)組成是聚異戊二烯：CH2CCH3CHCH2n天然橡膠23 合成橡膠是由人工合成方法而制得的，采用不同的原料（

7、單體）可以合成出不同種類的橡膠。合成橡膠如丁苯橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠等。如耐熱和耐酸堿的氟橡膠、耐高溫和耐嚴(yán)寒的硅橡膠等通用橡膠特種橡膠24氟橡膠硅橡膠252. 復(fù)合材料每種材料都有它的優(yōu)缺點(diǎn)：金屬材料強(qiáng)度大，但易受腐蝕陶瓷材料耐高溫，但脆性大合成材料密度小，但不耐高溫26 而復(fù)合材料合成材料就是將兩種或兩種以上不同性能的材料組合起來(lái)，在性能上取長(zhǎng)補(bǔ)短，從而得到比單一材料性能優(yōu)越的復(fù)合材料。復(fù)合材料板復(fù)合材料制成的模型27 玻璃鋼就是一種典型的復(fù)合材料。 玻璃鋼，即玻璃纖維增強(qiáng)塑料，是由玻璃纖維和合成樹脂組成的復(fù)合材料。 玻璃鋼的強(qiáng)度非常大，可到達(dá)某些合金鋼的水平，但密度卻只有鋼鐵的五分之一

8、，同時(shí)具有較高的耐化學(xué)腐蝕性、電絕緣性和易加工性。 28 由玻璃鋼制成的車身、船身強(qiáng)度很高且質(zhì)量很輕。29課堂小結(jié)1. 常見(jiàn)的合成材料及其使用塑料的性質(zhì)、分類；纖維和橡膠的應(yīng)用范圍和特性復(fù)合材料的組成、特性，在現(xiàn)代工業(yè)的重要地位。2. 復(fù)合材料的簡(jiǎn)介應(yīng)用 30高考鏈接1（09四川卷）以下說(shuō)法都正確的選項(xiàng)是( )江河入?？谌侵薜男纬赏ǔＥc膠體的性質(zhì)有關(guān)四川災(zāi)區(qū)重建使用了大量鋼材，鋼材是合金“鋇餐中使用的硫酸鋇是弱點(diǎn)解質(zhì)太陽(yáng)能電池板中的硅在元素周期表中處于金屬與非金屬的交界位置常用的自來(lái)水消毒劑有氯氣和二氧化氮，兩者都含有極性鍵水陸兩用公共汽車中，用于密封的橡膠材料是高分子化合物A. B. C.

9、 D. 31解析： 解答組合型選擇題要關(guān)注選項(xiàng)組合。三角洲的形成于膠體的形成有關(guān)，正確，則排出D選項(xiàng)；硫酸鋇是難溶性鹽屬于強(qiáng)電解質(zhì)，錯(cuò)誤，則排出A選項(xiàng)；氯氣是非金屬單質(zhì)分子中只含有非極性鍵，錯(cuò)誤，則排出C選項(xiàng)。 答案： B 322.（09廣東卷）廣州將于2010年承辦第16界亞運(yùn)會(huì)。以下措施有利于節(jié)能減排、改善環(huán)境質(zhì)量的有（ ）在大亞灣核電站已平安運(yùn)行多年的基礎(chǔ)上，廣東將繼續(xù)開(kāi)展核電，以減少火力發(fā)電帶來(lái)的二氧化硫和二氧化碳排放問(wèn)題積極推行“限塑令，加快研發(fā)利用二氧化碳合成的聚碳酸酯類可降解塑料加速建設(shè)地鐵輕軌等軌道交通，促進(jìn)珠三角城市一體化開(kāi)展，減少汽車尾氣排放開(kāi)展低碳經(jīng)濟(jì)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)，推廣可利

10、用太陽(yáng)能、風(fēng)能的城市照明系統(tǒng)33解析：同樣是組合型選擇題，同樣要關(guān)注選項(xiàng)判斷。核電可減少污染物如SO2等排放，可改善環(huán)境質(zhì)量，正確，則排出D選項(xiàng)；地鐵可減少汽車的數(shù)量，從而減少尾氣排放，有利于改善環(huán)境，正確，則排出B、C選項(xiàng)。 使用生物酶降解生活廢水中的有機(jī)物，使用填埋法處理未經(jīng)分類的生活垃圾A. B. 答案：AC. D. 343. (09四川卷)開(kāi)發(fā)新材料是現(xiàn)代科技開(kāi)展的方向之一。 以下有關(guān)材料的說(shuō)法正確的選項(xiàng)是( )A. 氮化硅陶瓷是新型無(wú)機(jī)非金屬材料B. C60屬于原子晶體，用于制造納米材料C. 纖維素乙酸酯屬于天然高分子材料D. 單晶硅常用于制造光導(dǎo)纖維答案: A解析: B、C60為分

11、子晶體；B、纖維素為天然高分子化合物，而纖維素硝酸酯是人工合成的、D、二氧化硅是制造光導(dǎo)纖維的主要材料?？键c(diǎn)分析: 此題主要考查化學(xué)與生活、化學(xué)根本概念.35課堂練習(xí)1. 以下對(duì)于廢棄塑料制品的處理方法中，最為恰當(dāng)?shù)氖?（ ）C A. 將廢棄物切成碎片，混在垃圾中填埋于土壤中D. 將廢棄物傾倒在海洋中C. 將廢棄物應(yīng)用化學(xué)方法加工成防水涂料或汽油B. 將廢棄物燃燒362. 關(guān)于塑料的以下說(shuō)法中，正確的選項(xiàng)是（ ）A D. 工程塑料具有某些優(yōu)異的性能，但不可作為工程材料而代替某些金屬C. 塑料制品容易被微生物分解，所以廢棄塑料制品不會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染B. 塑料是以石油、天然氣為原料，以二烯烴

12、和烯烴為單體聚合而成的高分子A. 塑料的主要成分是合成樹脂，另外有少量具有某些特定用途的添加劑373. 不粘鍋的四壁由一薄層為聚四氟乙烯的涂層，用不粘鍋烹燒飯菜時(shí)不易粘鍋、燒焦。以下關(guān)于聚四氟乙烯的說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是（ ）CA. 聚四氟乙烯分子中含有雙鍵B. 聚四氟乙烯的單體是不飽和烴C. 聚四氟乙烯中氟的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是76%D. 聚四氟乙烯的化學(xué)活動(dòng)性較大384室內(nèi)空氣污染的主要來(lái)源之一是現(xiàn)代人的生活中使用的化工產(chǎn)品。如泡沫絕緣材料的辦公用品、化纖地毯及書報(bào)、油漆等不同程度釋放出的氣體。該氣體可能是 ( )A. 甲醛 B. 甲烷 C. 一氧化碳 D. 二氧化碳A395 我國(guó)科學(xué)家前不久成功合成了

13、3mm長(zhǎng)的管狀定向碳納米管，長(zhǎng)度居世界之首。這種碳纖維具有強(qiáng)度高、剛度(抵抗變形的能力)高、密度小（只有鋼的四分之一）熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的特點(diǎn)，因而被稱謂超級(jí)纖維。以下對(duì)碳纖維的說(shuō)法中不正確的選項(xiàng)是( ) AB A. 它是制造飛機(jī)的理想材料B. 它的主要組成元素是碳C. 它的結(jié)構(gòu)與石墨相似D. 碳纖維復(fù)合材料不易導(dǎo)電40對(duì)于S有以下敘述，其中不正確的選項(xiàng)是（ ）6. 一種新型的增塑劑S的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：C A. 屬于無(wú)機(jī)物B. 水解產(chǎn)物有4種C. 此物質(zhì)可發(fā)生加成反應(yīng)D. 1個(gè)分子內(nèi)共平面的原子數(shù)可能多于25個(gè)41催化劑屬（X）反應(yīng)催化劑催化劑7有一種廣泛用于汽車、家電產(chǎn)品上的高分子涂料，是按以

14、下流程圖生產(chǎn)的。流程圖中：A和M（C3H4O）都可發(fā)生銀鏡反應(yīng)，M和N的分子中碳原子數(shù)相同，A的烴基上的一氯代物有3種。濃硫酸 O2+CO、H2H2，催化劑O2MC3H4OAB高分子涂料丙烯N42濃硫酸 (1)寫出下述物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：A ，M 。(2)物質(zhì)A的同類別的同分異構(gòu)體為 。(3)N+BD的化學(xué)方程式為 。(4)反應(yīng)類型：X屬 反應(yīng)，Y屬 反應(yīng)。CH3CH2CHO，CH2=CHCHOCH3CHCHOCH3(2)加成反應(yīng)，加聚反應(yīng)。CH2 CHCOOH+CH3(CH2)3OHCH2 CHCOO(CH2)3CH3+H2O43問(wèn)題與練習(xí)1. 熱塑性塑料受熱時(shí)可以熔化和塑造成型，冷卻后變成固體

15、，加熱后又可以熔化，這個(gè)過(guò)程可以重復(fù)屢次，這種受熱特性和蠟相似。熱固性塑料在制造過(guò)程中受熱時(shí)能變軟，可以塑制成一定的形狀，但加工成型后就不會(huì)受熱熔化，這種受熱特性和雞蛋相似。2. 聚乙烯塑料屬于熱塑性塑料，具有長(zhǎng)鏈狀的線型結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)鏈之間是以分子間作用力結(jié)合在一起的。44 當(dāng)提重物（或被拉扯）時(shí)，鏈與鏈之間的分子間作用力減弱，長(zhǎng)鏈能夠移動(dòng)。因此，塑料袋會(huì)變形。 塑料薄膜也屬于熱塑性塑料，從兩個(gè)不同的方向開(kāi)始撕，所用的力是不同的。因?yàn)閺囊粋€(gè)方向撕時(shí)，破壞的可能是塑料內(nèi)鏈與鏈之間的弱的分子間作用力，所用的力小一些；從另一個(gè)方向撕時(shí)，破壞的可能是塑料中長(zhǎng)鏈內(nèi)原子之間的強(qiáng)的共價(jià)鍵，所用的力大一些。453. 提示： 現(xiàn)在許多汽車的保險(xiǎn)杠是用聚酯塑料或聚丙烯塑料制造的，用來(lái)取代以前的鋼制保險(xiǎn)杠。塑料保險(xiǎn)杠具有較高的強(qiáng)度和剛性，以及良好的裝飾性。從平安性來(lái)看，汽車發(fā)生碰撞事故時(shí)能起到緩沖作用，保護(hù)前后車體；從外觀來(lái)看，可以很自然地與車體結(jié)合在一起，具有良好的裝飾性（鋼制保險(xiǎn)杠與車身有一段較大的間隙，好似是一件附加上去的部件，不太美觀）。另外，用塑料制造