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第十二单元 化学与生活
课题3 有机合成材料
学习目标-新课导入-新知探究-课堂小结-课堂训练
人教版-化学-九年级下册
1.会初步区别有机化合物和无机化合物。
3.知道有机合成材料的性能与用途,初步了解新型有机合成材料
学习目标
2.了解有机化合物和有机高分子化合物的特点。
4.了解合成材料所带来的环境问题及解决方法。
新课导入
新知探究
交流讨论:说出下列物质的元素组成和相对分子质量
物质 化学式 元素组成 相对分子质量
甲烷 CH4
乙醇 C2H6O
葡萄糖 C6H12O6
蛋白质
淀粉 (C6H10O5)n
硫酸 H2SO4
氯化钠 NaCl
C、H
C、H、O
C、H、O
C、H、O、N等
C、H、O
16
46
180
162n
H、S、O
Na、Cl
98
58.5
几万至几百万
新知探究
根据上表讨论:
(1)甲烷、乙醇、葡萄糖、淀粉和蛋白质的组成元素有什么共同点?
(2)甲烷、乙醇和葡萄糖的相对分子质量与淀粉和蛋白质的相对分子质量相比,有什么不同?
新知探究
化合物
有机化合物(有机物):组成中含碳元素的化合物,如:葡萄糖、酒精、醋酸、石蜡等。
无机化合物(无机物):组成中不含碳元素的化合物,如:水、氧化铜、氢氧化钠、硫酸等。
注意:少数含碳的化合物,如:CO、CO2、H2CO3、碳酸盐等具有无机化合物的特点,因此把它们看成无机化合物。
一、有机化合物
新知探究
有机物数目庞大的原因:
①碳原子可与氢、氧、氮等原子直接结合;
②碳原子之间还可相互连接,形成碳链或碳环;
③含相同的原子和相同原子的原子数时,由于原子的排列方式不同,表现出来的性质也不同。
乙醇、葡萄糖分子立体结构图
新知探究
有机化合物
有机小分子化合物:相对分子质量比较小的有机化合物,如:乙醇、葡萄糖等。
有机高分子化合物(有机高分子):相对分子质量比较大的有机化合物,如:淀粉、蛋白质等。
新知探究
棉花
羊毛
天然橡胶
用有机高分子化合物制成的材料是有机高分子材料
二、有机合成材料
天然有机高分子材料
新知探究
合成有机高分子材料,简称合成材料
塑料
合成橡胶
合成纤维
新知探究
年产10万吨的合成纤维厂
产量相当于
或
约8万公顷棉田一年的产棉量
约2千万只绵羊一年的产毛量
新知探究
年产10万吨的合成橡胶厂
产量相当于
约15万公顷橡胶林一年的产胶量
新知探究
由于有机高分子化合物大部分是由小分子聚合而成的,所以也常被称为聚合物。如:许多乙烯分子(C2H4)聚合形成聚乙烯。
链状结构
网状结构
当小分子连接构成高分子时,有的形成很长的链状,有的由链状结成网状。
新知探究
现象:塑料碎片加热后变成液态,冷却后变成白色固体,再加热后又变成液态。
结论:这类链状结构的高分子材料可以反复加工,多次使用,能制成薄膜、拉成丝或压制成所需要的各种形状,这种材料具有热塑性。
新知探究
热塑性塑料——链状结构:具有热塑性,可反复加工使用,可用作塑料盆、塑料袋等。
热固性塑料——网状结构:具有热固性,即加工成型不会受热熔化,可用作电器用品等。
塑料——具有密度小、耐腐蚀、易加工等优点。
水立方
资料补充
名称 性能 用途
聚丙烯 机械强度好,电绝缘性好,耐化学腐蚀,质轻,无毒;耐油性差,低温发脆,容易老化 可制薄膜、日常用品、管道、包装材料等
聚苯乙烯 电绝缘性好,透光性好,耐水、耐化学腐蚀,无毒;室温下硬、脆,温度较高时变软,耐溶剂性差 可制高频绝缘材料,电视、雷达部件,医疗卫生用具,还可制成泡沫塑料用于防震、防湿、隔音、包装垫材等
聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃) 透光性好,质轻,耐水,耐酸、碱,抗霉,易加工;耐磨性较差,能溶于有机溶剂 可制飞机、汽车用玻璃,光学仪器,医疗器械等
酚醛塑料(俗称电木) 绝缘性好,耐热,抗水 可制电工器材、汽车部件、涂料、日常用品等,用玻璃纤维增强的酚醛塑料可用于宇航领域
聚四氟乙烯 耐低温、高温,耐化学腐蚀,耐溶剂性好,电绝缘性好,加工困难 可制电气、航空、化学、医药、冷冻等工业的耐腐蚀、耐高温、耐低温的制品
新知探究
纤维
天然纤维
化学纤维
人造纤维
合成纤维
植物性纤维(纤维素纤维)棉、麻
动物性纤维(蛋白质纤维)毛、蚕丝
新知探究
合成纤维:用某些低分子物质经化学反应合成的高分子材料。 如:尼龙、涤纶和人造羊毛(聚丙烯晴)等。
合成纤维耐磨、耐腐蚀、不缩水,但是吸水性和透气性差。因此人们把合成纤维和天然纤维混纺,制成的织物兼有两类纤维的优点。
合成橡胶:利用低分子物质合成的一类弹性特别强的高分子化合物,如:丁苯橡胶、氯丁橡胶等。
合成橡胶的高弹性、耐油、绝缘性、耐高温等性能比天然橡胶优越,广泛应用于农业、国防、交通等。
新知探究
“白色污染”是人们对难降解的塑料垃圾(多指塑料袋)污染环境现象的一种形象称谓。
大部分塑料很难降解,长期堆积会破坏土壤,污染地下水,危害海洋生物的生存,燃烧则会造成空气污染等。
新知探究
要解决 “白色污染”问题,应该从以下几个方面着手:
①减少使用不必要的塑料制品,如用布袋代替塑料袋等;
②重复使用某些塑料制品如塑料袋、塑料盒等;
③使用一些新型的、可降解的塑料,如微生物降解塑料和光降解塑料等;
④分类回收各种废弃塑料。
塑料包装制品回收标志
资料补充
可降解塑料
可降解塑料是指在较短的时间内、在自然界的条件下能够自行降解的塑料。
可降解塑料一般分为四大类:
(1)光降解塑料——在塑料中掺入光敏剂,在日照下使塑料逐渐分解掉。它属于较早的一代降解塑料,其缺点是降解时间因日照和气候变化难以预测,因而无法控制降解时间。
(2)生物降解塑料——指在自然界微生物(如细菌、霉菌和藻类)的作用下,可完全分解为低分子化合物的塑料。其特点是贮存运输方便,只要保持干燥,不需避光,应用范围广,不但可以用于农用地膜、包装袋,而且广泛用于医药领域。
(3)光—生物降解塑料——光降解和微生物降解相结合的一类塑料,它同时具有光和微生物降解塑料的特点。
(4)水降解塑料——在塑料中添加吸水性物质,用完后弃于水中即能溶解掉,主要用于医药卫生用具方面(如医用手套等),便于销毁和消毒处理。在四种降解塑料中,生物降解塑料随着现代生物技术的发展越来越受到重视,成为研究开发的新一代热点。
新知探究
新型有机合成材料:
无机非金属材料——如耐高温、耐腐蚀、高强度及可导电的各种新型陶瓷;
复合材料——玻璃钢、碳纤维复合材料等;
纳米材料——将声、光、电、磁、热性能呈现新特性。
这些材料在医药,航天航空、建筑、机器人、生物技术等领域的应用前景十分广阔。将对人类的生活和社会的进步产生深远影响。
资料补充
高分子分离膜
高分子分离膜是用具有特殊分离功能的高分子材料制成的薄膜。它的特点是能够有选择地让某些物质通过,而把另外一些物质分离掉。
这类分离膜广泛应用于生活污水、工业废水等废液处理以及回收废液中的有用成分,特别是在海水和苦咸水的淡化方面已经实现了工业化。在食品工业中,分离膜可用于浓缩天然果汁、乳制品加工、酿酒等,分离时不需要加热,并可保持食品原有的风味。
未来的高分子膜不仅可以用在物质的分离上,而且还能用在各种能量的转换上,如传感膜能够把化学能转换成电能,热电膜能够把热能转换成电能等。
这种新的高分子膜为缓解能源和资源的不足,解决环境污染问题带来希望。
课堂小结
有机合成材料
化合物
有机高分子材料
白色污染
有机化合物
无机化合物
合成材料
天然有机高分子材料
新型有机合成材料
塑料
合成纤维
合成橡胶
危害
消除途径
课堂训练
1.化合物分为______________、____________。____________都含有碳元素,如____、____等。
2.天然有机高分子材料有________、______、______;合成有机高分子材料(合成材料)有____、__________、__________。
3.塑料有的是链状结构,具有____性,如______________;有的是网状结构,具有____性,如________________。
4.合成纤维的优点有_____________________________________;合成纤维的缺点是________________________。
有机化合物
无机化合物
有机化合物
甲烷
乙醇
棉花
羊毛
橡胶
塑料
合成纤维
合成橡胶
热塑
聚乙烯塑料
热固
电木或电玉
强度高、弹性好、耐磨和耐化学腐蚀
吸水性和透气性差
课堂训练
5.白色污染是指________________造成的污染,其危害有___________________________________________________。解决白色污染的措施:(1)_____________________________________;(2)________________________;(3)_______________________________;(4)________________________________。
废弃塑料
破坏土壤、污染地下水、危害海洋生物的生存等
减少使用不必要的塑料制品
重复使用某些塑料制品
使用一些新型的、可降解的塑料
回收各种废弃塑料
课堂训练
6.下列物质中不属于有机物的是( )
A.甲醛(CH2O) B.葡萄糖(C6H12O6)
C.醋酸(CH3COOH) D.碳酸(H2CO3)
7.下列汽车组件中,其主要材料不属于有机高分子材料的是( )
A.塑料灯罩 B.涤纶座套 C.橡胶轮胎 D.钢制车架
D
D
课堂训练
8.化学就在我们身边,只要你注意就会发现。下列说法中错误的是( )
A.热固性塑料成型后再受热不会软化,可用于制造电源插座、开关
B.脂肪、糖类、动物蛋白都是人体必需的营养素,人们可以大量摄入,多吃无害
C.合成橡胶的弹性、耐磨性、绝缘性等性能优良,广泛应用于轮胎和制鞋工业
D.人体缺铁会导致贫血,人们可以食用肝脏、蛋等食物来预防
B