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第四章 有机物
华师大版九年级上册
第2节 塑料、纤维和橡胶
教学目标
科学观念:知道什么是高分子化合物;通过学生自主探究和教
师的引导使生知道塑料这种高分子材料的性质与用途及其鉴别。
科学思维:通过辩论“使用塑料的利与弊”,培养学生的语言表达能
力和组织能力。
探究实践:通过查资料,上网等方式了解治理“白色污染”的有效措
施。培养学生收集和整理资料的能力;通过探究热塑性塑料和热固
性塑料的性质差异。培养学生的探究能力。
态度责任:初步形成环境保护、珍惜与合理开发利用资源的意识。
讨论交流
想一想,为什么食物中的葡萄糖、水等物质可直接被人体消化道吸收,而淀粉、蛋白质等物质却需要经过消化后才能被吸收?
淀粉、蛋白质都属于大分子物质,无法穿过肠细胞的细胞膜,而水、葡萄糖属于小分子物质,可以直接穿过肠细胞的细胞膜。
葡萄糖的化学式C6H12O6,淀粉的化学式(C6H10O5)n ;
淀粉是一种聚合物,结构复杂,相对分子质量巨大。
新知讲解
一、高分子化合物
1、高分子化合物:
像淀粉、蛋白质等物质那样,相对分子质量为几万、几十万甚至更高,这类物质称为高分子化合物或聚合物 ,简称为高分子。
2、常见的高分子化合物:
淀粉、蛋白质、核酸、塑料、纤维、橡胶等。
蛋白质由20种氨基酸按一定顺序连接而成,相对分子质量巨大,结构复杂,是一种聚合物。
右图是组成蛋白质的氨基酸之间的肽键结构式。
新知讲解
3、高分子化合物的分类:
高分子化合物分为天然高分子化合物和合成高分子化合物。
(1)天然高分子化合物:
常见的天然高分子化合物有淀粉、纤维素、蛋白质、核酸等。它们组成了人类赖以生 存的粮食、蔬菜、肉类、棉、麻、丝、皮毛、木材、竹子以至于人体自身。
(2)合成高分子化合物:
常见的合成高分子化合物有塑料、合成橡胶、人造纤维等。这些合成高分子材料既轻又牢,可替代质量较大的金属、陶瓷、木材和其他天然材料。
新知讲解
4、高分子材料:
通常所说的高分子材料一般是指塑料、纤维、橡胶、涂料、胶黏剂等材料等。
高分子材料在材料领域具有特殊的地位,与人类生活密切相关。
塑料粒子
新知讲解
二、塑料
1、塑料:
塑料是一类具有可塑性的高分子材料。
可塑性是指在一定温度和压力下, 将材料塑造成所需的形状,冷却后可保持不变的特性。
一般塑料中除主要成分高分子化合
物外,还含有各种添加剂,如填充剂、
增塑剂、着色剂等。
塑料头盔的制作
新知讲解
2、塑料的分类
按受热表现分类:热塑性塑料、热固性塑料;
按性能和用途分类:通用塑料、工程塑料、特种塑料
塑 料
可反复加热软化和冷却成 型,此类塑料废弃后可回收再生,如聚乙烯。
加热成型后受热不能软化,此类塑料老化后 不能再生,如酚醛塑料。
在高分子材料总产量中塑料占 80%,而在塑料中 80%是通用塑料,包括聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)等。
视频:
视频:塑料的分类
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活动
操作步骤 现象 分析原因
塑料 桶片 1、放入试管中加热
2、等熔化后停止加热,待冷却固化后再加热
将废旧塑料桶剪成碎片,然后放在试管中加热,观察现象。待冷却固化后再加热,观察现象。
塑料碎片加热后变成液态,冷却后变成白色固体。
再加热又成液态。
这种桶是用热塑性塑料制作的,可以反复加工,多次使用,能制成薄膜、拉成丝或压制成所需要的各种形状。
小资料
通 用 塑 料
塑料名 密 度 燃烧特点 用 途
聚乙烯 比水小,边烧边熔并有液体滴落。 有蜡烛味,离火后仍能燃烧 无毒,可作保鲜膜、食品包装袋、奶瓶、脸盆、水桶、玩具、电缆、贮槽、汽车挡板等
聚丙烯 比水小 与聚乙烯相似 耐热性好,可做厨房用具、热水管;绝缘性能好,可作电视机的外壳;无毒,可做粮食包装袋与玩具
聚氯乙烯 比水大 火焰底部呈绿色,可闻 到刺激性气味,离火后,火焰自行熄灭 可制排水管、煤气管、农用薄膜、雨衣、汽车 坐垫、墙布等。耐热性差,为防止分解,常加入金属盐。由于有毒,因此不能作保鲜膜、食品包装袋与玩具
聚苯乙烯 比水大 燃烧时有浓的黑烟 透明度高,易染色,加工方便,可做尺、量角器等学习用品与仪器外壳,大量用于制造泡沫塑料
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新知讲解
三、纤维
1、纤维:
纤维是指长度比直径大100倍以上有一定柔韧性的物质。可用于纺织的纤维,称为纺织纤维。
2、纺织纤维的分类:
纺织纤维分为天然纤维和化学纤维两类。
(1)天然纤维:来源于自然 界,如棉、麻、丝、毛等,其中棉和麻主要是由碳水化合物组成,丝和毛的化学成分主要是蛋白质。
天然纤维:棉花
化学纤维
新知讲解
(2)化学纤维:用化学方法制得的人造纤维和合成纤维。
A。人造纤维:
将自然界中不能直接纺织的棉子绒、棉秆、木材、芦苇、甘蔗渣、麦秆等经过化学处理,制成黏稠的液体, 从喷丝头细孔喷出,便成了人造纤维。
B。合成纤维:
将合成高分子熔化或溶入适 当的溶剂中制成黏稠的纺织液,然后进行纺丝而得到的纤维,称为合成纤维。合成纤维主要有锦纶(尼龙)、涤纶 (聚酯,又称的确良)、腈纶(奥纶,又称人造羊毛)等。其中,锦纶结实耐 磨,涤纶抗皱保形,腈纶蓬松柔软。尼龙-66是世界上第一个投产的合成纤维。
合成纤维的优点:强度高、不霉不蛀、易洗易干、保暖性好;
合成纤维的缺点:易起静电,易起毛结球,吸水性和透水性差。
合成纤维
视频:
视频:人造纤维
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识别织物纤维的种类
小资料
新知讲解
四、橡胶
1、橡胶:
橡胶是一种天然的高分子化合物。生橡胶受热变软发黏,遇冷则会变硬。
2、橡胶的分类:天然橡胶和合成橡胶
天然乳胶由天然橡胶加工而成。
合成橡胶是以石油和天然气产品为原料合成的高分子化合物,
3、合成橡胶分类:
按使用特性分为通用橡胶和特种橡胶两类。通用橡胶广泛用于制造生活用品,轮胎等;特种橡胶由于具有耐高温、耐低温、耐油、耐腐蚀等特殊性能而用于特殊场合。例如,硅橡胶可做人造心脏、人造气管、人造鼻、 人造肌肉与人造皮肤等。
新知讲解
4、橡胶的用途
橡胶具有广泛的用途,大量用于制造汽车和飞机的轮胎。
球类
雨鞋
玩具
橡皮筋
轮胎
小资料
天 然 橡 胶
种植1棵橡胶树,6~8年后才能割胶。生产1吨橡胶需要300棵橡胶树流出的胶乳。
橡胶树生长在高温潮湿的热带和亚热带,主要产地在东南亚一带。
因而,只靠天然橡胶难以满足人们对于橡胶的需求。
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新知讲解
高分子材料的发展充分展示了人类的智慧,其发展快速,一方面是因为原料丰富,适合现代化生产,一个年产20万吨的化纤厂的产量相当于 400万亩高产的棉田的产量或者 4 000万头绵羊一年的产毛量;另一方面,高分子材料具有许多优异的性能。
人们对于材料的追求是无止境的,高分子的种类、性能、加工、应用与绿色化在 21世纪必有新的突破。
五、高分子材料的前景
视窗
两种智能高分子纤维
美国科学家开发了两种智能纤维。一种纤维是用玻璃丝和聚丙烯制成的多孔中空纤维,内有化学物质。将纤维渗入混凝土中,当混凝土过度弯曲造成裂缝时,纤维被撕破,纤维中的化学物质释放出来,自动充填并黏合混凝土中的裂缝。另一种纤维能感知腐蚀钢筋时的酸性。如把这种纤维包在钢筋周围,当酸性达到一定值时,纤维的涂层溶解,并释放出能阻止钢筋腐蚀的物质。
课堂练习
1、以下四种物品属于垃圾分类中的可回收物,其中主要成分属于金属材料的是( )
A.塑料盒 B.一次性纸杯
C.玻璃瓶 D.易拉罐
D
课堂练习
2、下列物体是使用塑料制成的是( )
A.用金、银、铜等制作奖牌
B.用麻类纤维制作毛绒玩具
C.用新型钢材建造“鸟巢”
D.用聚氟乙烯制造“水立方”外层膜
D
课堂练习
3、生活垃圾通常可分为可回收物、有害垃圾、其他垃圾三类。处置矿泉水瓶的正确方法是( )
A. 扔进可回收物垃圾桶
B. 扔进其他垃圾桶
C. 扔进有害垃圾桶
D. 看到垃圾桶就扔进去
A
课堂练习
4、 石墨纸是最新研发的一种独特的复合材料(如图所示),其成分以石墨为主,薄如纸张,比钢要坚硬10倍且轻巧,还可以回收再利用,下列有关石墨纸说法错误的是( )
A. 石墨纸是一种环保材料
B. 石墨纸属于有机合成材料
C. 石墨纸是良导体,容易导电
D. 与钢相比,石墨纸的硬度较大
B
课堂练习
5、嫦娥五号探测器“挖土”的关键部件:钻杆是由中科院自行研制的碳化硅颗粒增强铝基复合材料制成。该种材料所用的基体大多数为各种铝合金,增强体主要为碳化硅和氧化铝。有关这种材料的说法错误的是( )
A.铝基复合材料属于混合物
B.铝合金是金属材料
C.碳化硅是新型高分子材料
D.氧化铝属于无机非金属材料
C
课堂练习
6、下列说法正确的是( )
A.玻璃钢和碳纤维是天然材料
B.钢铁在海水中不易锈蚀
C.白色物质造成的污染称为白色污染
D.用灼烧的方法区别棉花和羊毛
D
课堂练习
7、乳酸基塑料是以土豆等副食品废料为原料,经多步处理而制成,是一种新型的可降解塑料。下列有关乳酸基塑料的说法中错误的是( )
A.乳酸基塑料属于金属材料
B.制取乳酸基塑料的原料比较低廉且广泛
C.乳酸基塑料属于有机高分子材料
D.使用乳酸基塑料制品可以减少“白色污染”
A
课堂总结
1、高分子化合物的相对分子质量巨大,淀粉、蛋白质、塑料、纤维和橡胶等都是高分子化合物;
2、塑料、纤维、橡胶是三类重要的高分子材料,其中通用塑料用途较广泛;
3、热塑性塑料可反复加工属于可回收材料;
4、合成纤维是强度高、不霉不蛀、易洗易干、保暖性好,但易起静电,易起毛结球,吸水性和透水性差。
5、纺织纤维中棉、麻主要成分是碳水化合物,而丝与毛主要成分是蛋白质;可通过燃烧法加以区分;
6、合成橡胶是以石油和天然气产品为原料合成的高分子化合物,大量用于制造汽车和飞机的轮胎。
板书设计
高分子化合物:相对分子质量巨大,如淀粉、蛋白质、塑料、橡胶、纤维等
高分子材料
(最重要3种)
塑料
纤维
橡胶
受热反应:热塑性(可回收)、热固性
性能、用途:通用(最常用)、工程、特种
天然:棉、麻(成分:糖类)、丝、毛(成分:蛋白质)
合成:
优点:强度高、不霉不蛀、易洗易干、保暖性好
缺点: ,易起毛结球,吸水性和透 水性差
轮胎
通用:
特种:人造器官等
作业布置
1、复习本课时主要内容;
2、完成作业本中相应内容;
3、完成教材P77练习。
谢谢
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