第3章 第4节 塑料 橡胶 纤维

文档属性

名称 第3章 第4节 塑料 橡胶 纤维
格式 zip
文件大小 615.4KB
资源类型 教案
版本资源 鲁科版
科目 化学
更新时间 2012-09-19 21:45:04

图片预览

文档简介

(共34张PPT)
第 4 节 塑料 橡胶 纤维
走进百货商店,最引人注目的莫过那些时髦、前卫、现代
感的服装。漫步在大街上,你会看到一个个打扮得甜美时尚的
女孩,像美丽的蝴蝶翩翩起舞。这里很大一部分功劳要归于当
今的化学纤维。化学纤维属于合成高分子化合物。其实,合成
高分子化合物已经广泛应用于人们的日常生活中。例如,合成
橡胶制成的轮胎极大地改善了车胎的
性能;高分子材料制成的涂料、隔音和
隔热材料使居室变得更美观、舒适等。
那么,你知道高分子化合物具有什
么性质?它们又是怎样合成的呢?
1.有机高分子化合物
(1)概念
相对分子质量很大
____________________的有机化合物称为有机高分子化合
物(简称为聚合物或高分子),其相对分子质量从几万到几百万
甚至更高。
(2)分类
①天然有机高分子化合物有:_________________________
____________等。
棉花、麻、羊毛、蚕丝、
②合成有机高分子化合物有:_________________________
等。
塑料、合成纤维、合成橡胶
天然橡胶
(3)结构特点
有机高分子化合物的相对分子质量很大,但结构并不复杂,
通常由简单的结构单元_______连接而成。
重复
由于高分子化合物__________的重复连接次数不同,高分
子化合物的相对分子质量就不同,高分子化合物就不同,因此,
高分子化合物都是_______。
结构单元
混合物
(4)性质
难溶

不耐

热塑
热固
有机高分子化合物通常_____于水,它们一般___导电,往
往____高温,___燃烧。有些具有_____性,可反复加工,有的
则有_____性。
2.塑料
合成树脂
增塑剂
防老剂
(1)塑料的主要成分是________,还有根据需要加入的具有
某些特殊用途的添加剂,如能提高塑造性能的______、防止塑
料老化的_______等。
(2)聚合反应
聚合反应:_________________________________________
______________________的反应。像乙烯生成聚乙烯这样的聚
合反应也叫加成聚合反应,简称加聚反应。许多不饱和化合物
都可以发生加聚反应。
由相对分子质量小的化合物生成相对分子质量
很大的有机高分子化合物
nCH2==CH2
引发剂
引发剂
________________。
_____________。
引发剂
_____________。
nCF2==CF2
引发剂
__________________。
有什么结构特点的分子才能发生加聚反应?
在聚合反应中,我们通常将用以形成高分子化合物的小分
子物质称为单体,将高分子化合物中不断重复的基本结构单元
称为链节,链节的数目称为聚合度。
等不饱和键的物质才能发
答案:只有分子中含有
生加聚反应。
(3)聚乙烯塑料的性能特点为_____ 、_____ ;具有优良的
_______性能,____________,能耐大多数________的侵蚀;常
温下_______一般溶剂,吸水性___;________性优良。
(4)聚乙烯塑料品种很多、应用广泛,主要有:____、_______、
_______、_____、包覆材料等。
薄膜
中空制品
管板材
3.橡胶
天然橡胶
合成橡胶
纤维
(1)根据来源和组成不同,橡胶可分为________和________。
(2)合成橡胶的性能
高弹性
绝缘性
耐油
耐酸碱
具有_______、_______、_____、_______、_______或_____
等性能。
耐高温
低温
丁苯
氯丁
现在常用的橡胶除天然橡胶、合成橡胶外,还有_____橡胶
和_____橡胶以及一些特种橡胶,它们都是通用橡胶。
无臭
无毒
耐低温
化学稳定性好
酸、碱
不溶于

电绝缘
4.纤维
黏胶纤维
醋酸纤维
合成纤维
(1)分类:人造纤维包括_________和_________,化学纤维
包括________和_________。
腈纶
涤纶
锦纶
维尼纶
(2)在合成纤维中,_____、_____、_____、______等都具
有优越的性能,它们除了能织成各种鲜艳夺目的衣料供人们穿
着外,在生产中和国防上也有广泛的用途。
5.白色污染
生态失衡
海难事故
破坏土壤结构
白色污染的危害有造成________或________;___________、
_____________、____________;_________。
降低土壤肥力
污染地下水
污染大气
人造纤维
1.有机高分子化合物的构型和性质
(1)有机高分子化合物的构型
高分子中的结构单元连接成长链,这就是通常所说的高分
子的线型结构。具有线型结构的高分子,可以不带支链,也可
以带支链。高分子链上如果有能起反应的原子或原子团,当这
些原子或原子团发生反应时,高分子链之间将形成化学键,产
生一定的交联形成网状结构,这就是高分子的体型结构。
(2)有机高分子化合物的性质
①溶解性:有机高分子化合物通常难溶于水,即使在适当
的有机溶剂中它溶解得也较慢,或者长期浸泡在有机溶剂中只
能有一定程度的溶胀。
②热塑性和热固性:有些有机高分子化合物(如聚乙烯)具
有热塑性),即加热到一定温度范围时,开始软化,直到熔化成
流动的液体。冷却后又变成固体,可反复加热、受冷再造。这
种现象就是高分子的热塑性。根据这一性质制成的高分子材料
具有良好的可塑性,能制成薄膜、拉成丝或压制成所需要的各
种形状,用于工业、农业及日常生活等。有些高分子化合物(如
酚醛塑料,即电木)具有热固性,加工成型后受热不熔化。
③强度:有机高分子材料通常都有较大的强度。
④电绝缘性:有机高分子材料一般都有很好的电绝缘性。
通常用做绝缘材料。这是由于高分子化合物中的原子是以共价
键结合的,因此一般不导电。
⑤易燃性:有机高分子化合物的组成元素主要是碳和氢,
不耐高温,易燃烧。
⑥其他性质:有些有机高分子化合物具有耐化学腐蚀、耐
热、耐磨、耐油、不透水等性能。
2.加聚反应
乙烯能发生加聚反应的根本原因是乙烯分子里含有碳碳双
键,与双键相连的原子是不饱和的原子,这样的原子不仅能跟
其他原子或原子团直接结合,自身分子间也能直接结合。由此
可知,凡是像乙烯这样的物质就有可能在一定条件下发生加聚
反应。
如用 1,3 丁二烯(CH2==CH—CH==CH2)通过加聚反应制备
顺丁橡胶:
nCH2==CH—CH==CH2
引发剂
3.有机高分子化合物单体的判断
若已知某经加聚反应所得高分子化合物的结构简式,可用
以下方法判断其单体。
(1)凡链节的主链中有两个碳原子的高聚物,其单体必为一
种,将两个半键闭合即为单体。如
的单体是
CH3CH==CHCH3。
(2)凡链节主链中有四个碳原子且链节无双键的高聚物,其
单体必为两种,从主链中间断开,再将四个半键闭合即得单体。
的 单 体 是 CH2==CH2 和

CH3CH==CH2。
(3)凡链节主链中有碳原子和碳碳双键结构的高聚物,可用
单双键互换法,即将主链上的碳碳单键改为双键,双键改为单
键,并从碳原子价键超过四价键的地方断开,即得单体。如
先将单双键互换得:
断键得其单体,是


例1.下列对有机高分子化合物的认识不正确的是(
)。
A.有机高分子化合物称为高分子或聚合物,是因为它们
大部分是由小分子通过聚合反应而得到的
B.有机高分子化合物的相对分子质量很大,但是其结构
并不复杂
C.对于一块高分子材料来说,n 是一个整数值,因而它的
相对分子质量是确定的
D.高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料
两大类
解析:有机高分子化合物虽然相对分子质量很大,但在通
常情况下,结构并不复杂,它们是由简单的结构单元重复连接
而成的;对于一块高分子材料来说,它是由许多 n 值相同或不
同的高分子聚合起来的,因而 n 是一个平均值,也就是说它的
相对分子质量只能是一个平均值。
答案:C
实验
名称 有机高分子化合物的溶解性 有机高分子化合物的热塑
性和热固性
实验
步骤 切下一小块橡胶塞或乳胶管
放入试管中,加入适量汽油,
塞好试管口,放置一段时间,
观察其变化 取一小块聚乙烯塑料碎
片,用酒精灯缓缓加热直
至熔化,然后点燃,观察
变化的全过程
实验
现象 溶解______,最后只发生体积
______ 当加热时它会_______、
_____,受冷时又_____,
可反复加热、受冷再造
实验
结论 有机高分子化合物通常_____
水,即使在适当的有机溶剂中
它溶解得也很缓慢,或者只有
一定程度的______ 线型高分子化合物具有
_____,体型高分子化合物具有_______
变式训练 不同构型的有机高分子化合物基本性质的差异
解析:橡胶难溶于水,在汽油等有机溶剂中溶解也很缓慢,
有的只是有一定程度的体积胀大。聚乙烯等线型高分子材料具
有热塑性,可以反复加工,体型高分子具有热固性,不能重复
加工利用。
答案:缓慢
胀大
难溶于
溶胀
变软
流动
硬化
热塑性
热固性
例 2.下列合成高分子化合物的反应中,属于加聚反应的是
(
)。
解析:加聚反应为加成聚合反应,是指小分子反应物中的
不饱和键断开,不饱和原子相互连接成很长的直链,从而形成
高分子化合物的反应,即加聚反应的实质类似加成反应,反应
过程中没有小分子物质生成。
答案:AD
例3.已知某高聚物的结构简式如下:
(1)在该高聚物分子的基本链节中,碳原子总数是____个。
(2)生成该高聚物的单体中,相对分子质量最小者的名称是
______,相对分子质量最大者的相对分子质量是_____。
解析:(1)“[
]”之内的全部,就是高聚物分子的 1 个
基本链节。
(2)基本链节中有 1 个碳碳双键,以它为中心切出 4 个碳作
为 1 小节。切之后的右边还剩 2 个碳,它也是 1 小节。切之后
的左边还剩 4 个碳,它又能切出 2 小节。
生成该高聚物的单体的结构简式是CH2===CH—CN 、
CH2===CH2、

答案:(1)14 (2)乙烯 86
1.下列关于天然橡胶
的叙述中,不正
确的是(
)。
B
A.天然橡胶是天然高分子化合物
B.天然橡胶受空气、日光作用,会被还原而老化
C.天然橡胶能溶于汽油、苯等有机溶剂
D.天然橡胶含有双键,能发生加成反应
解析:天然橡胶
的结构单元中含

键,受日光、空气作用,会逐渐被氧化而老化。
2.塑料制品在自然界中上百年都“顽固不化”,从而造成
了严重的环境污染。因此,开发塑料的代用品及可降解塑料,
成为科技界攻克这一难题的关键。
(1)“白色污染”通常是指(
A.冶炼厂的白色烟尘
C.聚乙烯等塑料垃圾
)。
B.石灰窑的白色粉末
D.白色建筑垃圾
(2)塑料的代用品选择科学合理的是(
)。
A.用木材或纤维素及淀粉开发的一次性餐盒、纸杯等
B.用金属制品全面取代塑料制品
C.用玻璃制品全面取代塑料制品
D.全面封杀塑料制品
)。
(3)目前能有效地减少“白色污染”的最佳方法是(
A.掩埋处理
B.燃烧处理
C.用纸制包装用品代替部分塑料包装用品
D.倒入江河湖海中
解析:(1)“白色污染”是指废弃的塑料制品。
(2)治理“白色污染”的方法主要是:①强化回收利用;②减
少或禁止使用一次性难降解的塑料包装物;③推广使用可降解
塑料。新开发的对人类环境友好的可降解塑料颇受人们的青
睐,如用纤维素和淀粉为原料制成的微生物降解塑料,用乙烯
和一氧化碳为原料制成的聚乙烯光降解塑料等。
(3)结合对(2)的分析,用纸制包装用品代替部分塑料包装用
品是减少“白色污染”的有效途径,而 A、B、D 均不能标本兼
治,甚至会导致新的二次污染。
答案:(1)C
(2)A
(3)C
3.下列原料或制成的产品中,如出现破损不可以进行热修
补的是(
)。
B
A.聚氯乙烯凉鞋
C.自行车内胎
B.电木插座
D.聚乙烯塑料膜
解析:聚氯乙烯凉鞋、自行车内胎、聚乙烯塑料膜等都是
热塑性树脂加工而成的塑料,可以反复加工,多次使用,出现
破损时可进行热修补;而电木插座是用热固性树脂电木加工而
成的塑料,受热不熔化,出现破损时不能进行热修补。
4.怎样书写加聚反应的化学方程式?以生成聚乙烯和聚苯
乙烯为例说明。
nCH2==CH2
为例:
①反应物分子前面要写上 n,表示 n 个分子参加反应;
②生成物就是把反应物分子中的双键打开一个,在双键两
]括起来,最后,在右
端的碳原子各伸出一条短线,然后用[
下角写上 n;
答案: (1) 简单物质加聚反应的书写 : 以乙烯的聚合
(2)双键两端的碳上连有其他的原子团的复杂化合物加聚
反应的书写:像苯乙烯(CH2==CH—C6H5)这样,在书写聚合物
时,可将苯基(—C6H5)当作支链,使双键碳原子作为端点碳原
子两两加成聚合,所以化学方程式可写为
(聚苯乙烯)。
内容特点
教材首先介绍有机高分子化合物的相对分子质量,然后以
聚乙烯、聚氯乙烯为例介绍有机高分子化合物的结构和基本性
质,最后简单介绍了常见高分子材料塑料、橡胶、纤维中的代
表性品种。本节知识框架为:
教学指要
根据课程标准要求,本节知识内容应作为一个教学整体。本
节内容属常识性介绍,教学要求层次较低。具体教学建议如下:
本节重难点是有机高分子化合物的基本特点、基本性质和
加聚反应。在了解有机高分子化合物结构特点的基础上,结合
日常生活知识,充分利用 P90“观察·思考”的两个实验,组织
学生认真观察实验现象,通过讨论和自学的方法,总结出有机
高分子化合物的基本性质。由于有机高分子化合物在有机溶剂
中也溶解缓慢,建议[实验 1]提前一天准备好,以便于学生观察;
建议将[实验 1]设计成对比实验,即溶剂分别为水和汽油,以使
实验更明显。演示[实验 2]时,建议反复几次加热、冷却过程,
然后点燃,以加强学生对热塑性和热固性的认识。在学习加聚反
应时,要借助学习有机高分子化合物结构特点时的模型插拼,形
象地展示在引发剂作用下,乙烯分子打开双键中的一个键成为
—CH2—CH2—,然后 n 个—CH2—CH2—结合成? CH2—CH2?
的过程,加深对加聚反应的理解。建议教师利用 flash 动画,演
示 CH2==CH2 加聚成?CH2—CH2? 的过程,效果会相当好。要
提醒学生,乙烯的加聚反应是乙烯或是含碳碳双键的化合物的
又一重要性质。另外,教师要充分利用 P92“迁移·应用”,使
学生学会书写加聚反应方程式。