第三章 重要的有机化合 第四节 塑料 橡胶 纤维
文档属性
| 名称 | 第三章 重要的有机化合 第四节 塑料 橡胶 纤维 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 430.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2013-03-25 10:51:39 | ||
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文档简介
课件66张PPT。第四节 塑料 橡胶 纤维第四节课堂互动讲练知能优化训练课前自主学案学习目标探究整合应用1.了解有机高分子化合物的含义、结构特点和基本性质。
2.掌握聚合反应，对常见类型的高分子材料，能准确地用化学方程式表示其聚合过程。
3.了解合成高分子化合物的主要类别及其在生产、生活和现代科技发展中的广泛应用。
4.学习和认识白色污染的防治，消除白色污染的途径和方法，培养绿色化学思想和环境保护意识，提高科学素养。一、有机高分子化合物
1．概念
有机高分子化合物是______________很大的有机化合物，简称为高分子或聚合物。
2．分类相对分子质量线型体型ⅠⅡⅢ4．基本性质缓慢溶胀不溶不溶有无无较大较大好好易燃烧易燃烧思考感悟
1.对于高分子材料而言，是纯净物还是混合物？
【提示】 高分子材料是由很多个高分子化合物聚集而成的，每个高分子中的n为不定值，所以高分子材料是混合物。二、聚合反应
1．定义
(1)聚合反应：由________________的化合物生成相对分子质量很大的有机高分子化合物的反应。
(2)加聚反应：当聚合反应同时也是加成反应时，又叫______________，简称___________。相对分子质量小加成聚合反应加聚反应2．单体、链节、聚合度小分子结构单元链节CH2===CH2—CH2—CH2—
【提示】 分子中含有 等不饱和键的物质才能发生加聚反应。思考感悟
2.有什么结构特点的分子才能发生加聚反应？合成树脂增塑剂防老剂2．几种常见塑料CH2===CH2CH2===CHClCF2===CF2高弹性顺丁橡胶聚异戊二烯思考感悟
3．橡胶能使溴水退色吗？为什么？合成人造2．腈纶
聚丙烯腈纤维的商品名称为腈纶，俗称为___________。它是用石油裂解气中的丙烯制得__________再聚合而得，反应的化学方程式为：人造羊毛丙烯腈思考感悟
4．纤维即纤维素，对吗？
【提示】 纤维与纤维素易混淆。二者是不同的两个概念：纤维是一类材料的总称，而纤维素属于多糖，是一类物质；植物纤维的主要成分为纤维素。1．下列叙述正确的是( )
A．用聚氯乙烯塑料袋包装食品
B．人造纤维、合成纤维和光导纤维都是有机高分子化合物
C．加热能杀死流感病毒是因为病毒的蛋白质受热变性
D．聚乙烯的结构简式为CH2===CH2
解析：选C。A选项，聚氯乙烯塑料有毒，包装食品应该使用聚乙烯塑料袋；B选项，制造光导纤维的主要材料为SiO2，因此光导纤维不属于有机高分子化合物；加热可使蛋白质变性；D选项结构简式CH2===CH2表示的为乙烯。解析：选B。天然橡胶
的结构单元中含有
，受日光、空气作用，会被逐渐氧化而老化。3．聚苯乙烯的结构为
，试回答下列问题：
(1)聚苯乙烯的结构单元是__________，合成它的小分子是________；(2)实验测得某聚苯乙烯的相对分子质量(平均值)为52000，则该高聚物的重复结构单元数n为________；
(3)已知苯乙烯为线型结构的高分子化合物，试推测：它________(填“能”或“不能”)溶于CHCl3，具有________(填“热塑”或“热固”)性。解析：有机高分子化合物的性质与其结构有关，根据其结构特点可推知其溶解性、热塑性和热固性。
(1)由 知其结构单元为
，单体为
答案： (1)
(2)500 (3)能 热塑1．加聚反应的特点
(1)反应物特征——含有不饱和键。
(2)产物特征——高分子化合物与反应物具有相同的组成。
(3)反应特征——没有小分子化合物生成。
2．加聚反应的类型(1)单烯烃的加聚
单体中只含一个 时，断开双键，断
键原子与其他分子中的断键原子结合，依次重复形成高聚物，如丙烯的聚合
(2)二烯烃的加聚
当一个分子中存在两个 时，断键原
子与其他分子中的断键原子相结合，而内部其他的断键原子再结合成不饱和键。如顺丁橡胶的生成：
(3)几种单体间的共聚
如乙丙树脂特别提醒：书写高聚物时要注意，原来的主链不一定是链节中的主链，如聚丙烯不能写成 ABS树脂和工程塑料的合金具有优良的耐热性、耐冲击性和刚性，可用于汽车挡泥板、车身、车门和前护面板等。某种ABS工程树脂，由丙烯腈(CH2===CHCN，符号A)、1,3-丁二烯(CH2===CH—CH==CH2，符号B)和苯乙烯((1)A、B和S三种单体中，碳、氢原子个数比值最小的单体是________。
(2)经元素分析可知该ABS样品组成为CaHbNc(a、b、c为正整数)，则原料中A和B的物质的量之比是________(用a、b、c表示)。
【思路点拨】解答本题的关键是明确加聚反应的特点：
(1)加聚反应生成的聚合物与单体具有相同的化学组成。
(2)加聚反应的产物中只有高分子物质，无其他小分子生成。【解析】首先要根据共聚物ABS树脂的三种单体的结构简式，确定它们的分子式：A为C3H3N，B为C4H6，S为C8H8，其中明显的定量关系是：①A和S分子中C、H原子个数比为1∶1；②只有A中存在一个氮原子。A和S分子中碳、氢原子个数比为1∶1，而B中碳、氢原子个数比为2∶3，小于1∶1。所以，三种单体中碳、氢原子个数比值最小的单体是B。若高聚物的组成为CaHbNc，而三种单体中只有A的分子中含有一个氮原子，则高聚物中N原子个数必须等于单体A的个数，则根据高聚物CaHbNc可知CH2===CHCN为c个。因A、S中C和H的原子个数比值都为1∶1，则碳、氢原子个数的不同是由单体B造成的，B分子中氢、碳原子个数之差为2，因而高聚物中氢、碳原子个数之差除以2，即是B分子的个数。因此可知A和B
的物质的量之比为【规律方法】本题利用ABS工程树脂这一载体，具体考查了加聚反应中的有关计算、实质、应用等问题。要明确加聚反应的过程和特点，才能更好地为相关计算服务。本题中体现了“原子个数守恒”的学科思想。变式训练1 (2011年泰安高一检测)下列合成高分子化合物的反应中，属于加聚反应的是(双选)
( )C．解析：选AD。加聚反应为加成聚合反应，是指反应物小分子中的不饱和键断开，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，故A、D为加聚反应。1．单双键互换法
(1)把高分子结构单元中两端的短线去掉。
如(2)把结构单元中主链上的单键变双键，把双键变为单键。上式可变为：2．弯箭头法
从链节一端的半键开始，用弯箭头顺次间隔向另一端转移，箭头处增加一键，箭尾处去掉一键，即得高分子化合物的单体。具体方法如下：
(1)凡链节中主链碳原子为2个时，单体必为一种如：单体为：CH3—CH===CH—CH3。(2)凡链节中主链碳原子为4个，且无碳碳双键结构时，单体必为两种。
如：(3)凡链节中主链碳原子为4个，且含碳碳双键结构时，单体必为一种。
如(4)凡链节中主链碳原子为6个，且含碳碳双键结构时，单体必为两种。
如：特别提醒：无论用什么方法判断高聚物的单体，都不能忘记最后检查单体中每个碳原子是否满足四价键原则。 (2011年烟台抽样测试)感光性高分子也称为“光敏性高分子”，是一种在彩电荧光屏及大规模集成电路制造中应用较广的新型高分子材料。其结构简式为完成下列问题：
(1)已知它是由两种单体经酯化后聚合而成的，试推断这两种单体的结构简式____________、____________。
(2)写出在(1)中由两种单体合成高聚物的反应方程式： _________________________、
_______________________________。【解析】 (1)由高聚物的结构简式可知，它相当于由(2)先写出CH2 === CHOH和(3)由高聚物的结构简式可以看出，该高分子材料中含有【答案】 (1)CH2 === CHOH(3)BD变式训练2 某高分子化合物的部分结构如下：A．该聚合物的结构单元为B．该聚合物的分子式为C3H3Cl3
C．生成该聚合物的物质为ClCH===CHCl
D．若含有n个结构单元，则该高聚物的相对分子质量为96 n解析：选C。分析该高分子化合物的部分结构，得出其结构简式为即结构单元为，由方程式；该聚合物的相对分子质量可表示为97n。塑料制品是人类日常生活中使用量最大的合成高分子材料。大量塑料制品的生产和使用，给人们的生活带来了极大的方便，同时也造成了严重的环境问题——白色污染。当今白色污染问题已得到了人们应有的重视，一些科学家也成功地寻找到了治理白色污染的有效途径。结合学过的知识，回答下列问题：(1)写出工业上利用石油裂解气生产聚乙烯的化学方程式： _____________________________。
(2)塑料废弃物的危害有________。
①破坏土壤结构，影响植物生长 ②造成海难事件 ③破坏环境卫生 ④危及海洋生物的生存
A．①②④ B．①②③
C．①③④ D．全部
(3)某些废旧塑料可采用下列方法处理：将废塑料隔绝空气加强热，使其变成有用的物质，实验装置如图(加热装置略)。加热某种废弃塑料得到的产物有氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯、甲苯、炭等。
①试管B收集到的产品为________和________，其一氯代物分别有几种？______________________________。
②锥形瓶C中观察到的现象为____________________。
③写出C中逸出的气体在工业上的两种用途________、________。【解析】 (1)乙烯加聚生成聚乙烯：(2)塑料结构稳定，不易分解，不透气，不透水，这些性质造成了它的危害是D。
(3)①经冷水的冷却，试管B中可收集到常温下为液态的产物——苯和甲苯，其一氯代物分别为一种和四种。
②乙烯、丙烯等使C中溴水退色。
③C中逸出的气体为氢气和甲烷，可作为合成氨的原料或做燃料。(2)D (3)①苯 甲苯 一种、四种 ②溴水退色
③合成氨的原料 燃料本部分内容讲解结束点此进入课件目录按ESC键退出全屏播放谢谢使用
2.掌握聚合反应，对常见类型的高分子材料，能准确地用化学方程式表示其聚合过程。
3.了解合成高分子化合物的主要类别及其在生产、生活和现代科技发展中的广泛应用。
4.学习和认识白色污染的防治，消除白色污染的途径和方法，培养绿色化学思想和环境保护意识，提高科学素养。一、有机高分子化合物
1．概念
有机高分子化合物是______________很大的有机化合物，简称为高分子或聚合物。
2．分类相对分子质量线型体型ⅠⅡⅢ4．基本性质缓慢溶胀不溶不溶有无无较大较大好好易燃烧易燃烧思考感悟
1.对于高分子材料而言，是纯净物还是混合物？
【提示】 高分子材料是由很多个高分子化合物聚集而成的，每个高分子中的n为不定值，所以高分子材料是混合物。二、聚合反应
1．定义
(1)聚合反应：由________________的化合物生成相对分子质量很大的有机高分子化合物的反应。
(2)加聚反应：当聚合反应同时也是加成反应时，又叫______________，简称___________。相对分子质量小加成聚合反应加聚反应2．单体、链节、聚合度小分子结构单元链节CH2===CH2—CH2—CH2—
【提示】 分子中含有 等不饱和键的物质才能发生加聚反应。思考感悟
2.有什么结构特点的分子才能发生加聚反应？合成树脂增塑剂防老剂2．几种常见塑料CH2===CH2CH2===CHClCF2===CF2高弹性顺丁橡胶聚异戊二烯思考感悟
3．橡胶能使溴水退色吗？为什么？合成人造2．腈纶
聚丙烯腈纤维的商品名称为腈纶，俗称为___________。它是用石油裂解气中的丙烯制得__________再聚合而得，反应的化学方程式为：人造羊毛丙烯腈思考感悟
4．纤维即纤维素，对吗？
【提示】 纤维与纤维素易混淆。二者是不同的两个概念：纤维是一类材料的总称，而纤维素属于多糖，是一类物质；植物纤维的主要成分为纤维素。1．下列叙述正确的是( )
A．用聚氯乙烯塑料袋包装食品
B．人造纤维、合成纤维和光导纤维都是有机高分子化合物
C．加热能杀死流感病毒是因为病毒的蛋白质受热变性
D．聚乙烯的结构简式为CH2===CH2
解析：选C。A选项，聚氯乙烯塑料有毒，包装食品应该使用聚乙烯塑料袋；B选项，制造光导纤维的主要材料为SiO2，因此光导纤维不属于有机高分子化合物；加热可使蛋白质变性；D选项结构简式CH2===CH2表示的为乙烯。解析：选B。天然橡胶
的结构单元中含有
，受日光、空气作用，会被逐渐氧化而老化。3．聚苯乙烯的结构为
，试回答下列问题：
(1)聚苯乙烯的结构单元是__________，合成它的小分子是________；(2)实验测得某聚苯乙烯的相对分子质量(平均值)为52000，则该高聚物的重复结构单元数n为________；
(3)已知苯乙烯为线型结构的高分子化合物，试推测：它________(填“能”或“不能”)溶于CHCl3，具有________(填“热塑”或“热固”)性。解析：有机高分子化合物的性质与其结构有关，根据其结构特点可推知其溶解性、热塑性和热固性。
(1)由 知其结构单元为
，单体为
答案： (1)
(2)500 (3)能 热塑1．加聚反应的特点
(1)反应物特征——含有不饱和键。
(2)产物特征——高分子化合物与反应物具有相同的组成。
(3)反应特征——没有小分子化合物生成。
2．加聚反应的类型(1)单烯烃的加聚
单体中只含一个 时，断开双键，断
键原子与其他分子中的断键原子结合，依次重复形成高聚物，如丙烯的聚合
(2)二烯烃的加聚
当一个分子中存在两个 时，断键原
子与其他分子中的断键原子相结合，而内部其他的断键原子再结合成不饱和键。如顺丁橡胶的生成：
(3)几种单体间的共聚
如乙丙树脂特别提醒：书写高聚物时要注意，原来的主链不一定是链节中的主链，如聚丙烯不能写成 ABS树脂和工程塑料的合金具有优良的耐热性、耐冲击性和刚性，可用于汽车挡泥板、车身、车门和前护面板等。某种ABS工程树脂，由丙烯腈(CH2===CHCN，符号A)、1,3-丁二烯(CH2===CH—CH==CH2，符号B)和苯乙烯((1)A、B和S三种单体中，碳、氢原子个数比值最小的单体是________。
(2)经元素分析可知该ABS样品组成为CaHbNc(a、b、c为正整数)，则原料中A和B的物质的量之比是________(用a、b、c表示)。
【思路点拨】解答本题的关键是明确加聚反应的特点：
(1)加聚反应生成的聚合物与单体具有相同的化学组成。
(2)加聚反应的产物中只有高分子物质，无其他小分子生成。【解析】首先要根据共聚物ABS树脂的三种单体的结构简式，确定它们的分子式：A为C3H3N，B为C4H6，S为C8H8，其中明显的定量关系是：①A和S分子中C、H原子个数比为1∶1；②只有A中存在一个氮原子。A和S分子中碳、氢原子个数比为1∶1，而B中碳、氢原子个数比为2∶3，小于1∶1。所以，三种单体中碳、氢原子个数比值最小的单体是B。若高聚物的组成为CaHbNc，而三种单体中只有A的分子中含有一个氮原子，则高聚物中N原子个数必须等于单体A的个数，则根据高聚物CaHbNc可知CH2===CHCN为c个。因A、S中C和H的原子个数比值都为1∶1，则碳、氢原子个数的不同是由单体B造成的，B分子中氢、碳原子个数之差为2，因而高聚物中氢、碳原子个数之差除以2，即是B分子的个数。因此可知A和B
的物质的量之比为【规律方法】本题利用ABS工程树脂这一载体，具体考查了加聚反应中的有关计算、实质、应用等问题。要明确加聚反应的过程和特点，才能更好地为相关计算服务。本题中体现了“原子个数守恒”的学科思想。变式训练1 (2011年泰安高一检测)下列合成高分子化合物的反应中，属于加聚反应的是(双选)
( )C．解析：选AD。加聚反应为加成聚合反应，是指反应物小分子中的不饱和键断开，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，故A、D为加聚反应。1．单双键互换法
(1)把高分子结构单元中两端的短线去掉。
如(2)把结构单元中主链上的单键变双键，把双键变为单键。上式可变为：2．弯箭头法
从链节一端的半键开始，用弯箭头顺次间隔向另一端转移，箭头处增加一键，箭尾处去掉一键，即得高分子化合物的单体。具体方法如下：
(1)凡链节中主链碳原子为2个时，单体必为一种如：单体为：CH3—CH===CH—CH3。(2)凡链节中主链碳原子为4个，且无碳碳双键结构时，单体必为两种。
如：(3)凡链节中主链碳原子为4个，且含碳碳双键结构时，单体必为一种。
如(4)凡链节中主链碳原子为6个，且含碳碳双键结构时，单体必为两种。
如：特别提醒：无论用什么方法判断高聚物的单体，都不能忘记最后检查单体中每个碳原子是否满足四价键原则。 (2011年烟台抽样测试)感光性高分子也称为“光敏性高分子”，是一种在彩电荧光屏及大规模集成电路制造中应用较广的新型高分子材料。其结构简式为完成下列问题：
(1)已知它是由两种单体经酯化后聚合而成的，试推断这两种单体的结构简式____________、____________。
(2)写出在(1)中由两种单体合成高聚物的反应方程式： _________________________、
_______________________________。【解析】 (1)由高聚物的结构简式可知，它相当于由(2)先写出CH2 === CHOH和(3)由高聚物的结构简式可以看出，该高分子材料中含有【答案】 (1)CH2 === CHOH(3)BD变式训练2 某高分子化合物的部分结构如下：A．该聚合物的结构单元为B．该聚合物的分子式为C3H3Cl3
C．生成该聚合物的物质为ClCH===CHCl
D．若含有n个结构单元，则该高聚物的相对分子质量为96 n解析：选C。分析该高分子化合物的部分结构，得出其结构简式为即结构单元为，由方程式；该聚合物的相对分子质量可表示为97n。塑料制品是人类日常生活中使用量最大的合成高分子材料。大量塑料制品的生产和使用，给人们的生活带来了极大的方便，同时也造成了严重的环境问题——白色污染。当今白色污染问题已得到了人们应有的重视，一些科学家也成功地寻找到了治理白色污染的有效途径。结合学过的知识，回答下列问题：(1)写出工业上利用石油裂解气生产聚乙烯的化学方程式： _____________________________。
(2)塑料废弃物的危害有________。
①破坏土壤结构，影响植物生长 ②造成海难事件 ③破坏环境卫生 ④危及海洋生物的生存
A．①②④ B．①②③
C．①③④ D．全部
(3)某些废旧塑料可采用下列方法处理：将废塑料隔绝空气加强热，使其变成有用的物质，实验装置如图(加热装置略)。加热某种废弃塑料得到的产物有氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯、甲苯、炭等。
①试管B收集到的产品为________和________，其一氯代物分别有几种？______________________________。
②锥形瓶C中观察到的现象为____________________。
③写出C中逸出的气体在工业上的两种用途________、________。【解析】 (1)乙烯加聚生成聚乙烯：(2)塑料结构稳定，不易分解，不透气，不透水，这些性质造成了它的危害是D。
(3)①经冷水的冷却，试管B中可收集到常温下为液态的产物——苯和甲苯，其一氯代物分别为一种和四种。
②乙烯、丙烯等使C中溴水退色。
③C中逸出的气体为氢气和甲烷，可作为合成氨的原料或做燃料。(2)D (3)①苯 甲苯 一种、四种 ②溴水退色
③合成氨的原料 燃料本部分内容讲解结束点此进入课件目录按ESC键退出全屏播放谢谢使用