高中化學人教選修1-第三章第四節(jié)-塑料、纖維和橡膠-課件(24張)

一、合成材料

合成材料的品種很多,塑料、合成纖維和合成橡膠是我們常說的三大合成材料。1.塑料(1)成分:合成樹脂和添加劑(如提高塑性的增塑劑、防止塑料老化的防老化劑等)。(2)構(gòu)成:塑料是聚合物,由小分子通過聚合反應制成,能合成聚合物的小分子物質(zhì)叫單體。如聚乙烯的單體是CH2CH2。(3)分類:按受熱特征的不同,塑料主要有熱塑性塑料和熱固性塑料兩種,分別呈線型結(jié)構(gòu)和體型結(jié)構(gòu)。(4)常見塑料:聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、有機玻璃、脲醛塑料(電玉)、聚四氟乙烯等。塑料在一般情況下是否導電?提示:塑料中的原子之間是以共價鍵結(jié)合的,沒有自由電子和能夠自由移動的離子,因此在一般情況下塑料不導電,是良好的電絕緣材料。2.纖維(1)天然纖維:如棉花、羊毛、蠶絲、麻等。(2)人造纖維:由天然纖維加工而成。(3)合成纖維:利用石油、天然氣、煤和農(nóng)副產(chǎn)品為原料制成單體,經(jīng)化學合成和機械加工而制得。①性能:強度高,彈性好,耐磨,耐化學腐蝕,不怕蟲蛀,但吸水性和透氣性差。②種類:錦綸(尼龍)、滌綸(的確良)、腈綸(人造羊毛)、維綸、氯綸和丙綸被稱為“六大綸”。天然纖維素包括棉花、羊毛、蠶絲和麻,它們的成分是否相同?提示:不相同。棉花、麻的主要成分是纖維素,而羊毛、蠶絲的主要成分是蛋白質(zhì)。3.橡膠(1)天然橡膠:天然橡膠的化學組成是聚異戊二烯,其結(jié)構(gòu)簡式是,單體是異戊二烯。(2)合成橡膠:①通用橡膠:如丁苯橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠。②特種橡膠:耐熱、耐酸堿的氟橡膠,耐高溫和耐嚴寒的硅橡膠。(3)結(jié)構(gòu)特點:橡膠一般為線型結(jié)構(gòu),可塑性好,但強度和韌性差,為改善其性能,可采用硫化的方法,使橡膠形成體型結(jié)構(gòu),以增強橡膠的強度、韌性、彈性和化學穩(wěn)定性。有機玻璃是玻璃嗎?提示:有機玻璃是塑料,不是玻璃。二、復合材料1.概念:由兩種或兩種以上不同性能的材料組合而成的材料。2.組成:由基體和增強劑組成,如玻璃鋼是由作增強劑的玻璃纖維和作基體的合成樹脂組成的復合材料。3.性能:復合材料具有比單一材料更優(yōu)越的性能,根據(jù)其組成材料不同,有的強度大、密度小;有的耐高溫、耐腐蝕、絕緣性好;有的易導電、易導熱等。(1)合金屬于復合材料嗎?為什么?提示:復合材料是由兩種或兩種以上的性質(zhì)不同的材料經(jīng)特殊加工而成,復合材料的基本組成應有基體和增強劑,且兩者的性質(zhì)有明顯的差異。而合金是由兩種或兩種以上金屬(或金屬與非金屬)熔合成的具有金屬特性的物質(zhì),合金中的成分,性能有很大的相似性,故合金不屬于復合材料。(2)玻璃鋼是合金嗎?提示:不是。玻璃鋼是玻璃纖維增強塑料,即玻璃纖維和合成樹脂組成的復合材料。一、正確認識塑料

1.樹脂和塑料的關(guān)系(1)樹脂成分單一,是指由單體聚合而成的高分子化合物,沒有與各種添加劑混合。(2)塑料是由樹脂及填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、色料等添加劑組成的,它的主要成分是合成樹脂。生產(chǎn)塑料制品時,在合成樹脂中加入添加劑,經(jīng)壓制或擠壓、吹制成型。(3)塑料和樹脂有時也常混用,因為有些塑料基本上是由合成樹脂組成的,不含或少含添加劑,如有機玻璃、聚乙烯、聚苯乙烯等。塑料的基本性能主要決定于樹脂的本性,但添加劑也起著重要作用。2.塑料的類別和特性(1)熱塑性塑料(聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等):受熱時軟化并可熔化成流動的液體,冷卻后變成固體,加熱后又熔化,可反復加工,多次使用。熱塑性塑料具有長鏈狀的線型結(jié)構(gòu)。受熱時,分子間作用力減弱,易滑動;冷卻時,相互作用增強,會重新硬化。(2)熱固性塑料(酚醛塑料,脲醛塑料等):在制造過程中受熱時能變軟塑成一定的形狀,但加工成型后就不會受熱熔化。熱固性塑料受熱時,鏈與鏈間會形成共價鍵,產(chǎn)生一些交聯(lián),形成體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),硬化定型?！纠?】

下列原料或制成的產(chǎn)品中,若出現(xiàn)破損不可以進行熱修補的是(

)A.聚氯乙烯涼鞋B.電木插座C.聚丙烯材料D.聚乙烯塑料膜解析:對于A,其結(jié)構(gòu)簡式為

屬于線型高分子化合物。對于C,結(jié)合生活實際,可知車輛內(nèi)胎均可采用熱補法(亦可以從自行車內(nèi)胎具有彈性上判斷該物質(zhì)為線型高分子材料)。對于D,其結(jié)構(gòu)簡式為

CH2—CH2

,為線型材料。對于B,電木插座不具有彈性,應為體型高分子材料。答案:B現(xiàn)有兩種高聚物A、B,A能溶于氯仿等有機溶劑,B不溶于任何溶劑,加熱不會變軟或熔化,則下列敘述不正確的是(

)A.高聚物A可能具有彈性,而高聚物B一定沒有彈性B.高聚物A一定是線型高分子材料C.高聚物A一定是體型高分子材料D.高聚物B一定是體型高分子材料解析:A溶于氯仿等有機溶劑說明一定不是體型高分子,而是線型高分子;B不溶于任何溶劑,加熱不會變軟或熔化,則一定是體型高分子材料。答案:C二、常見纖維的組成和性能比較

【例2】

下列說法錯誤的是(

)A.從化學成分上看,人造棉、人造絲、人造毛沒有區(qū)別B.人造纖維是人工合成的纖維C.“六大綸”都是合成纖維D.用燃燒的方法可以鑒別毛織物和棉織物解析:人造纖維也叫再生纖維,它是用不能紡織的含天然纖維素的木漿、蘆葦、小麥稈、甘蔗渣、棉花秸稈等為原料與二硫化碳、燒堿作用,生成纖維素磺酸酯,除去沒用的雜質(zhì)后,再把它溶解在堿液中,成為一種黏稠的液體,很像膠水,所以制成的纖維就叫黏膠纖維,黏膠纖維和棉花的化學組成一致。長的叫人造絲,短的叫人造棉,所以從化學成分上看人造棉、人造絲、人造毛都是黏膠纖維。“六大綸”即錦綸、滌綸、腈綸、維綸、氯綸和丙綸,都是以天然氣、煤、石油等作為起始原料經(jīng)化學反應而生產(chǎn)出來的纖維,所以都是合成纖維。毛織物材料的主要成分是蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)灼燒時有燒焦羽毛的特殊氣味;棉織物材料的主要成分是纖維素,所以棉織物燃燒時與棉花燃燒現(xiàn)象一致。答案:B下列關(guān)于紡織纖維特點的說法不正確的是(

)A.棉織物可以迅速吸收水分而且透氣性強,產(chǎn)生涼爽感,穿著舒適;具有良好的水洗性,不起靜電B.毛織物具有獨特的保暖性能,不容易被蟲蛀,缺點是水洗后易收縮C.棉織物和絲織物都有不起靜電的特點D.合成纖維的吸水性比天然纖維的吸水性差,但織物穿著的耐久性比天然纖維織物和人造纖維織物強解析:羊毛和蠶絲都是蛋白質(zhì)纖維,容易被蟲蛀,B項是不正確的。答案:B四氯乙烯對環(huán)境有一定的危害,干洗衣服的干洗劑主要成分是四氯乙烯;家用不粘鍋內(nèi)側(cè)涂覆物質(zhì)的主要成分是聚四氟乙烯。下列關(guān)于四氯乙烯和聚四氟乙烯的敘述中正確的是(

)A.它們都屬于純凈物B.它們都能使酸性高錳酸鉀溶液褪色C.它們的分子中都不含氫原子D.它們都可由乙烯只發(fā)生加成反應得到審題:要正確認識四氯乙烯和聚四氟乙烯的性質(zhì),必須明確其結(jié)構(gòu),特別是分子中所含官能團。解題:聚四氟乙烯為加聚產(chǎn)物,屬于混合物,分子中不含碳碳雙鍵,不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,A、B兩項錯誤;乙烯發(fā)生加成反應后所得產(chǎn)物不含碳碳雙鍵,而四氯乙烯中含有碳碳雙鍵,D項錯誤。答案:C高聚物及其單體性質(zhì)的認識誤區(qū):(1)加聚反應中單體往往因具有不飽和鍵而性質(zhì)非常活潑,如乙烯、氯乙烯。高聚物中不一定含有不飽和鍵,其性質(zhì)很穩(wěn)定,如聚乙烯、聚氯乙烯中不含

。(2)由單一單體加聚生成的高聚物中元素的質(zhì)量分數(shù)與單體中對應元素的質(zhì)量分數(shù)相同。(3)加聚反應的單體往往因具有碳碳不飽和鍵,化學性質(zhì)非?；顫?但高聚物中不存在碳碳不飽和鍵,故其化學性質(zhì)一般較穩(wěn)定。(1)有機高分子化合物都是混合物,沒有固定的熔點和沸點。因為有機高分子化合物中結(jié)構(gòu)單元重復的次數(shù)(即聚合度)不確定,也就是說同一種有機高分子化合物內(nèi)分子大小不同。(2)有機高分子化合物的相對分子質(zhì)量雖然很大,但它們的結(jié)構(gòu)并不復雜,都是由簡單的結(jié)構(gòu)單元重復連接而成。(3)已知單體的結(jié)構(gòu)簡式,書寫加聚產(chǎn)物結(jié)構(gòu)簡式的方法:以單體中碳碳雙鍵為母體形成鏈節(jié),雙鍵寫成單鍵,將雙鍵碳原子上的取代基寫在上面或下面(若為單個原子,可以不寫在上面或下面),并在兩個雙鍵碳原子兩端寫出短線,最后書寫方括號,注意短線要穿過方括號,在方括號后寫上腳碼n。如:→→(R1、R2、R3代表取代基)。(4)判斷加聚高聚物單體的方法①凡鏈節(jié)的主鏈只有兩個碳原子(無其他原子)的高聚物,其合成單體為一種,將兩個半鍵閉合即可。如

的單體是

。②凡鏈節(jié)主鏈有四個碳原子(無其他原子),且鏈節(jié)無雙鍵的高聚物,其單體為兩種,在正中央劃線斷開,然后兩個半鍵閉合即可。如

的單體為CH3—CHCH2和CH2CH2。③凡鏈節(jié)主鏈中只有碳原子,并存在碳碳雙鍵結(jié)構(gòu)的高聚物,其規(guī)律是“凡雙鍵,四個碳;無雙鍵,兩個碳”的劃線方法斷開,然后將兩個半鍵閉合,四個碳中的雙鍵斷開,即單雙鍵互換。如

的單體是CH2CH—CHCH2和

。不習慣讀書進修的人，常會自滿于現(xiàn)狀，覺得沒有什么事情需要學習，于是他們不進則退31十