12.3 有机合成材料 课件(共31张PPT)

(共31张PPT)
第十二章 化学与生活
课题3 有机合成材料
引入新课
甲烷、乙醇、葡萄糖、淀粉和蛋白质在组成元素上有什么共同点？
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
引入新课
化合物 化学式 组成元素 相对分子质量
甲烷 CH4 C、H 16
乙醇 C2H5OH C、H、O 46
葡萄糖 C6H12O6 C、H、O 180
淀粉 （C6H10O5）n C、H、O 几万~几十万
引入新课
化合物 化学式 组成元素 相对分子质量
蛋白质 C、H、O 几万~几十万
硫酸 H2SO4 S、H、O 98
氢氧化钠 NaOH Na、O、H 40
氯化钠 NaCl Na、Cl 56.5
化合物
化合物主要分为两大类：无机化合物和有机化合物（简称有机物）
①有机化合物：一般组成中含有碳元素的化合物称为有机化合物。
如甲烷、乙醇、葡萄糖等
②无机化合物：一般组成中不含碳元素的化合物称为无机化合物。
如氯化钠、硫酸和氢氧化钠等
注意事项：少数含碳元素的化合物，如一氧化碳、二氧化碳和碳酸钙等具有无机化合物的特点，因此把它们看作无机化合物。
有机化合物
有机化合物分类：
（1）有些有机化合物的相对分子质量比较小称为有机小分子化合物。如乙醇、葡萄糖等
（2）有些有机物的相对分子质量比较大，从几万到几十万，甚至高达几百万甚至更高的称有机高分子化合物简称有机高分子。
例如：淀粉、蛋白质等
有机合成材料
定义：用有机高分子化合物制成的材料就是有机高分子材料。
天然有机高分子材料：如棉花、羊毛和天然橡胶。
三大合成有机高分子材料（合成材料）：如塑料、合成纤维和合成橡胶等。
聚合物：由于有机高分子化合物大部分是由有机小分子化合物聚合而成，所以常被称为聚合物。如聚乙烯。
实验12-1
实验12-1 在一支试管中放入少量聚乙烯塑料碎片，用酒精灯缓缓加热，观察现象。等熔化后立即停止加热以防分解，待冷却固化后再加热，观察现象。
实验结论：链状结构的高分子材料加热时熔化，冷却后变成固体，加热后又可以熔化，因此具有热塑性。
现象 塑料碎片加热后变成液态，冷却后变成固体，再加热后又变成液态。
有机合成材料
链状结构的高分子材料(如聚乙烯塑料)加热时熔化，冷却后变成固体加热后又可以熔化，因而具有热塑性。这种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，用于工业、农业和日常生活等。有些网状结构的高分子材料(如酚醛塑料，俗称电木;脲醛塑料，俗称电玉)一经加工成型，受热也不再熔化，因而具有热固性。
知识点一：有机化合物
◆有机化合物的组成和结构
多数有机化合物主要含有碳、氢两种元素，此外也常含有氧、氮、硫、卤素、磷等。有机化合物的碳原子的结合能力非常强，互相可以结合成碳链或碳环。碳原子数量可以是1、2个，也可以是几千、几万个，许多有机高分子化合物甚至可以有几十万个碳原子。组成有机物的原子排列方式不同，形成的有机物结构就不同，所表现出来的性质就不同。
◆有机化合物的特点
(1)结构特点：同分异构体现象较为普遍。
(2)性质特点：热稳定性较差，熔点沸点较低；一般有机物都可以燃烧；大多难溶于水易溶于有机溶剂；一般为非电解质；反应速率一般较小，反应结果较为复杂。
知识点一：有机化合物
课堂练习
例题：有机化合物与人类生活水平的提高和人类社会的发展密不可分，下列对有机化合物的认识正确的是 ( )
A.碳原子的成键方式多是有机物种类繁多原因之一
B.有机化合物都含有碳、氢元素
C.有机化合物都具有同分异构现象
D.有机化合物都具有可燃性
A
课堂练习
【解析】有机物种类繁多的原因：碳原子成键方式的多样性；根据常见的烃的衍生物分析；分子式相同，结构不同的有机物互为同分异构体；不是所有的有机化合物都能燃烧，如四氯化碳。
知识点二：有机合成材料
◆有机高分子材料的分类
(1)根据来源分为天然高分子化合物、合成高分子化合物和半合成高分子化合物天然高分子化合物如纤维素、淀粉等；各种人工合成的高分子如聚乙烯、聚丙烯等为合成高分子化合物；醋酸纤维素等为半合成高分子化合物。
(2)根据合成反应特点分为聚合物、缩合物和开环聚合物等。
(3)根据性质和用途分为塑料、橡胶、纤维等
◆三大有机合成材料
(1)塑料
①概念：塑料是以单体为原料，通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物，俗称塑料或树脂。可以自由改变成分及形体样式，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。
②分类：塑料可区分为热固性与热塑性二类，前者无法重新塑造使用，后者可一再重复生产。塑料高分子的结构基本有两种类型，第一种是体型结构，第二种是线型结构。常用的有聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料、酚醛塑料、脲醛塑料等。
知识点二：有机合成材料
知识点二
③优缺点：大部分塑料的抗腐蚀能力强，不与酸、碱反应；塑料制造成本低；耐用、防水、质轻；容易被塑制成不同形状；是良好的绝缘体；塑料可以用于制备燃料油和燃料气，这样可以降低原油消耗。但是塑料的耐热性能等较差，易于老化；回收利用废弃塑料时，分类十分困难而目经济上不合算；塑料容易燃烧，燃烧时产生有毒气体；塑料是由石油炼制的产品制成的，石油资源是有限的；塑料埋在地底下几百年、几千年甚至几万年也不会腐烂。
知识点二：有机合成材料
知识点二
(2)合成纤维
①概念：合成纤维是化学纤维的一种，是用合成高分子化合物做原料而制得的化学纤维的统称。它以小分子的有机化合物为原料，经加聚反应或缩聚反应合成的线型有机高分子化合物，如聚丙烯腈、聚酯、聚酰胺等。
②结构分类
碳链合成纤维，如聚丙烯纤维（丙纶）、聚丙烯腈纤维（腈纶）、聚乙烯醇缩甲醛纤维（维尼纶）等。
杂链合成纤维，如聚酰胺纤维（锦纶）、聚对苯二甲酸乙二酯（涤纶）等。
知识点二：有机合成材料
知识点二
③优缺点：与天然纤维和人造纤维相比，合成纤维的原料是由人工合成方法制得的，生产不受自然条件的限制。合成纤维除了具有化学纤维的一般优越性能，如强度高、质轻、易洗快干、弹性好、不怕霉蛀等外，不同品种的合成纤维各具有某些独特性能。但是合成纤维透气性、吸水性较差，通常会与棉花和羊毛等天然纤维混合使用。
知识点二：有机合成材料
知识点二
(3)合成橡胶
①概念：广义上指用化学方法合成制得的橡胶，以区别于从橡胶树生产出的天然橡胶。其性能因单体不同而异，少数品种的性能与天然橡胶相似。
②分类：合成橡胶生产不受地理条件限制，从传统观念上看，它又根据合成橡胶的使用性能、范围和数量，分为通用合成橡胶和特种合成橡胶两大类别。
知识点二：有机合成材料
知识点二
③优缺点：工业合成橡胶材料主要目的是节约成本、提高橡胶制品的特性，因为一般天然的橡胶产品的价格比较的昂贵，为了降低企业的成本就大量投入成本低廉的合成橡胶材料。合成橡胶材料也具有优良的耐热性、耐寒性、防腐蚀性且受环境因素影响小，合成橡胶材料和适用于零下60度到250度之间正常使用。合成橡胶也有缺点，主要缺点存在于它的拉伸效果比较差，抗撕裂强度以及机械性能也比较差。
知识点二：有机合成材料
课堂练习
例题1：下列叙述错误的是（ ）
A. 三大合成材料是指塑料、合成纤维、合成橡胶
B. 聚乙烯塑料袋可用加热法封口
C. 燃烧法可辨别毛衣的成分是羊毛还是化纤
D. 棉花和涤纶都是天然纤维
D
课堂练习
【解析】塑料、合成纤维、合成橡胶属于三大合成材料，故A正确；聚乙烯塑料属于热塑性塑料，所以聚乙烯塑料袋可用加热法封口，故B正确；羊毛的主要成分是蛋白质，燃烧后有烧焦羽毛的味道，所以可用燃烧法可辨别毛衣的成分是羊毛还是化纤，故C正确；涤纶属于合成纤维，而不是天然纤维，故D错误。
课堂练习
例题2：下列日常生活用品中,所使用的主要材料属于合成纤维的是 （ ）
A.纯棉服装 B.蚕丝被 C.尼龙绳 D.羊毛衫
C
【解析】纯棉是天然纤维素，属天然纤维；故A不正确；蚕丝，属于动物纤维，是天然有机高分子材料；故B不正确；尼龙属于合成纤维；故C正确；羊毛衫的材料是羊绒，属于动物纤维，是天然有机高分子材料；故D不正确。
知识点三：白色污染
◆”白色污染“的概念：
白色污染(White Pollution)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。它是指用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的各类生活塑料制品使用后被弃置成为固体废物，由于随意乱丢乱扔，难于降解处理，以致环境严重污染的现象。
知识点三
◆“白色污染”的现状：
我国是世界上十大塑料制品生产和消费国之一。2005年，我国塑料产量为519万吨，进口塑料近600万吨，当年全国塑料消费总量约1100万吨，其中包装用塑料达211万吨。包装用塑料的大部分以废旧薄膜、塑料袋和泡沫塑料餐具的形式，被丢弃在环境中。这些废旧塑料包装物散落在市区、风景旅游区、水体、道路两侧，不仅影响景观，造成视觉污染”而且因其难以降解对生态环境造成潜在危害。
知识点三
◆“白色污染”危害
废旧塑料包装物进入环境后，由于其很难降解，造成长期的、深层次的生态环境问题。首先，废旧塑料包装物混在土壤中，影响农作物吸收养分和水分，将导致农作物减产；第二，抛弃在陆地或水体中的废旧塑料包装物，被动物当作食物吞入，导致动物死亡；第三，混入生活垃圾中的废旧塑料包填埋处理将会长期占用土地，混有塑料的生活垃圾不适用于堆肥处理，分拣出来的废塑料也因无法保证质量而很难回收利用。
知识点三
◆防止“白色污染”的措施
目前我国开始从行政和技术两个方面采取措施,防治“白色污染”。
(1)行政上：加强管理，禁止使用一次性难降解的塑料包装物；强制回收利用，清洁的废旧塑料包装物可以重复使用，或重新用于造粒、炼油、制漆、作建筑材料等。
(2)技术上：采取以纸代塑,采用可降解塑料。
课堂练习
例题1：以农作物秸秆为原料的一次性可降解餐盒，废弃后在自然条件下两个月就可以分解，下列关于此餐盒的有关说法不正确的（ ） A.这种餐盒是绿色环保产品
B.替代传统塑料餐盒可减少“白色污染”
C.秸秆属于合成材料
D.可有效利用秸秆，减少燃烧秸秆产生的空气污染
C
【解析】秸秆的来源是从地里长出来的，属于天然材料，不属于人工合成物质，故C错误。
课堂练习
例题2：通常所说的”白色污染“是指 （ ）
A.建筑废料
B.石灰窑产生的白色粉尘
C.各种塑料垃圾
D.汽车尾气
C
【解析】所谓“白色污染”，是人们对难降解的塑料垃圾(多指塑料袋)污染环境的一种形象称谓。
课堂练习
例题3：为了防治“白色污染”，下列不可取的做法是 （ ）
A.在全国范围内禁止生产销售、使用塑料购物袋
B.实行塑料购物袋有偿使用制度
C多用环保袋，少用塑料袋
D.提倡使用可降解塑料袋
A
【解析】防治“白色污染”最不可取的做法是一次性的全面禁止，不现实。
课后小结
1.有机化合物都含有碳，但含碳元素的化合物不一定都是有机化合物。
2.有机高分子化合物是相对分子质量很大的化合物。
3.塑料、合成纤维和合成橡胶等都是重要的有机合成材料。
4.使用有机合成材料会对环境造成影响，如”白色污染“。