9.2 合成材料
1.区分塑料、合成橡胶、合成纤维的组成特性及性能差异。
2．了解纤维的简易鉴别方法。
3．提出减少“白色污染”的绿色替代方案与资源循环策略。
4．无机非金属材料(如陶瓷、玻璃等)、复合材料(如玻璃钢、导电塑料等)、纳米材料等的开发和应用。
知识点一 常见的有机合成材料
1．常见的有机合成材料。
常见的有机合成材料有塑料、合成橡胶和合成纤维，它们都是以石油化工产品为主要原料，通过化学合成的方法制成的有机高分子化合物，称为合成有机高分子化合物。
2．塑料。
(1)成分：塑料的主要成分是合成树脂，它属于合成高分子化合物。
另外，塑料中还有各种添加剂，如增塑剂、稳定剂等。
(2)种类：根据受热后的变化，可将塑料分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。
类型 特性 举例 用途
热塑性塑料 受热会软化，冷却后硬化，再受热后又可软化，可反复加工 聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯 制造一般生活日用品
热固性塑料 受热时会软化成型，但冷却固化后，就再不能用加热的方式使之软化 酚醛树脂、脲醛树脂 制造插座、开关等
(3)优点：①质轻、柔软、绝缘、耐腐蚀、易成型和易加工；②原料来自石油化工，成本较低，因而塑料制品价格低廉；③可代替金属和木材，用途广泛。
(4)缺点：易老化、易燃烧、耐热性差等。
3．合成橡胶。
合成橡胶是一种人工合成的高分子材料，如丁苯橡胶、氯丁橡胶和丁腈橡胶等。因合成橡胶的弹性、耐磨性、绝缘性等性能比天然橡胶优越，广泛应用于轮胎和制鞋工业等。
4．合成纤维。
(1)种类：尼龙、涤纶和人造羊毛等。
(2)特点：耐磨、耐腐蚀、不缩水，但吸湿性和透气性差。
(3)用途：制作衣服。采用天然纤维和合成纤维混纺的织物兼具两类纤维的优点。
(4)纤维的鉴别方法有两种：第一种是物理方法，根据光泽、手感等鉴别；第二种是化学方法，根据燃烧情况、气味、灰烬鉴别。
知识点二 塑料制品的使用和回收再生
1．塑料制品的使用安全。
有的塑料无毒，如聚乙烯和聚丙烯，可用来制作食品袋和餐具。而聚氯乙烯和聚苯乙烯中含有对人体健康有害的成分，所以不可用来制作餐具或食品袋。用聚丙烯制成的餐具可用于微波加热，而用聚乙烯制成的普通食品袋不可用于微波加热。市面上有一种再生塑料袋(一般呈黑色)，这类塑料袋是用回收的废旧塑料制成的，可用于装垃圾等，不可用来装食品。
2．“白色污染”。
由塑料造成的环境污染被称为“白色污染”。
3．治理“白色污染”的途径。
(1)部分地区和领域禁止、限制部分塑料制品的生产、销售和使用。
(2)推广一次性塑料制品的替代品，如可降解的环保塑料袋等。
(3)塑料制品回收再生，循环利用。
知识点三 层出不穷的新材料
1．材料技术的发展史。
石器时代、青铜器时代、铁器时代、高分子材料时代、复合材料时代。
2．无机非金属材料。
常见的无机非金属材料有陶瓷、玻璃等。
(1)陶瓷。
我国古代的人们用黏土来烧制杯、碗和花瓶等陶瓷类生活用品和工艺品。随着陶瓷工艺及应用的不断发展，人们已制造出耐高温、耐腐蚀、高强度及可导电的各种新型陶瓷，用于加工成工业反应容器、机械零部件、人造骨骼与牙齿等。
(2)玻璃。
普通玻璃是由石英砂(主要成分为SiO2)、石灰石(主要成分为CaCO3)、纯碱(Na2CO3)按照一定配比混合后在高温下熔炼而成的。由特殊材料制成的玻璃具有高强度、能传送通信信号等性能，可用于制造防弹玻璃、透明防火材料、光导纤维等。
3．复合材料。
(1)将一种增强材料合理地复合包埋在另一种材料中，可使各材料的优点互补，缺点相消，从而制造出具有特殊优异性能的复合材料。
(2)世界上产量最大、应用最广的复合材料是玻璃钢，另外两种常用的复合材料为碳纤维复合材料和导电塑料，其中导电塑料一般分为复合型和结构型两大类型。
4．纳米材料。
(1)性能：当物质小到纳米尺度(1 nm＝1×10－9 m)时，会出现一系列特异效应，其光学、热学、电学、磁学、力学和化学等性质发生显著变化。因此，纳米尺度的粉末、纤维、膜或块体等纳米材料具备其他一般材料所没有的优越性能，成为当今新材料研究和开发的前沿。
(2)应用前景：在电子、医疗、机械、航空等领域都有广阔的应用前景。
重难点一 合成材料的分类、特性与鉴别
1．三大合成材料及特性。
类型 代表物质 特性 应用实例
塑料 聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC) 质轻、绝缘、耐腐蚀 食品包装袋、水管
合成纤维 涤纶、尼龙 强度高、耐磨、弹性好 运动服、 渔网
合成橡胶 丁苯橡胶、顺丁橡胶 高弹性、耐老化 轮胎、密封圈
2.鉴别方法——燃烧法。
聚乙烯：易燃，熔融滴落，蜡烛味。
聚氯乙烯：难燃，离火即灭，刺激性气味。
天然纤维(棉、羊毛)：烧纸味或烧毛发味，灰烬为黑褐色小球，易碎。
合成纤维：熔融缩成球，黑烟，灰烬为黑色或褐色硬块。
[跟踪训练1](2025·江门模拟)区分聚乙烯和聚氯乙烯塑料片，最佳方法是( C )
A．观察颜色 B．放入水中看沉浮
C．点燃闻气味 D．拉伸比较弹性
重难点二 白色污染与环保材料开发
1．白色污染危害。
难降解：普通塑料在土壤中百年不分解。
生态破坏：动物误食致死(如海龟吞塑料袋)。
微塑料污染：进入食物链危害人体健康。
2．治理措施。
减量化：推广布袋替代塑料袋(广东“限塑令”)。
回收再生，循环利用(如PET饮料瓶)。
推广可降解塑料[PLA，聚乳酸(玉米淀粉制)：微生物分解为CO2＋H2O；PHA，聚羟基脂肪酸酯：海洋中可降解]。
[跟踪训练2](2025·广东模拟)广东省推行“无废城市”建设，下列做法不符合环保理念的是( C )
A．使用可降解PLA吸管
B．减少使用不必要的塑料制品
C．将快递泡沫箱粉碎填埋
D．用布袋代替塑料袋购物
基础巩固
1．2025年4月24日，神舟二十号载人飞船发射升空。在空间站航天员执行出舱任务时所穿的航天服用到的以下材料属于有机合成材料的是( B )
A．形状记忆合金
B．弹性氨纶材料
C．玻璃纤维硬壳
D．棉针织品中的棉花原料
2．广东省某超市的品牌男士休闲裤的标签如图所示，下列说法错误的是( D )
A．棉花属于天然纤维
B．涤纶属于合成纤维
C．用合成纤维制成的衣服结实耐磨、弹性好
D．该面料燃烧时会闻到烧焦毛发的气味
【解析】棉花属于天然纤维，A不符合题意；涤纶是一种合成纤维，B不符合题意；合成纤维弹性好、耐磨，所以用合成纤维制成的衣服结实耐磨、弹性好，不易褶皱，C不符合题意；含有蛋白质的纤维，如羊毛、蚕丝等燃烧时会产生烧焦毛发的气味，棉花的主要成分是植物纤维，燃烧时产生烧纸的气味，涤纶燃烧时产生特殊气味，D符合题意。
3．(2025·珠海模拟)学好化学，掌握物质的性质和用途，为人类开启智慧之旅。下列有关材料的性质和用途的说法不正确的是( C )
A．用聚乙烯塑料制作蔬菜大棚薄膜
B．合成橡胶弹性好、耐磨，常用于制造轮胎
C．尼龙的透气性好，适合制成运动衣
D．酚醛树脂塑料具有热固性，可用来制造插座
4．“金山银山，不如绿水青山。”下列关于“塑料”的说法错误的是( D )
A．不同塑料性能不同，要根据用途选择合适的塑料
B．使用可降解塑料可有效防治“白色污染”
C．塑料制品回收再生、循环利用是治理“白色污染”的重要环节
D．“白色污染”指的是白色塑料制品引起的污染
【解析】“白色污染”是指废弃塑料垃圾引起的污染，不一定是白色塑料制品。
5．(2025·江门模拟)广东省江门市某科幻电影中越野底盘运输系统是用实物改造出来的，其车窗玻璃为防弹玻璃，防弹玻璃一般由玻璃(或有机玻璃)与其他材料复合而成，防弹玻璃属于( B )
A．金属材料 B．复合材料
C．天然材料 D．纳米材料
6．下列关于材料的说法错误的是( C )
A．丁苯橡胶属于有机合成高分子材料
B．玻璃属于无机非金属材料
C．棉花、蚕丝属于合成纤维
D．铝镁合金属于金属材料
【解析】丁苯橡胶是一种合成橡胶，属于有机合成高分子材料，A不符合题意；玻璃、陶瓷、水泥等都属于无机非金属材料，B不符合题意；棉花、蚕丝属于天然纤维，C符合题意；铝镁合金属于金属材料，D不符合题意。
能力达标
7．旗袍，又称褀袍，被誉为中国国粹和女性国服。旗袍的面料中有的含有棉线和锦纶，其中锦纶属于( C )
A．金属材料 B．复合材料
C．合成材料 D．天然纤维
8．酒精灯里的下列物质属于有机合成材料的是( A )
A．塑料灯帽 B．棉质灯芯
C．陶瓷灯芯管 D．玻璃灯体
【解析】塑料属于有机合成材料；棉质灯芯是由棉线制成的，棉线属于天然材料；陶瓷、玻璃均属于无机非金属材料。
9．(2025·佛山模拟)二氧化碳聚合物是二氧化碳在催化作用下生成的高分子化合物，它具有良好的阻气性、透明性，且使用后能完全降解、无污染，被广泛用于医药和食品包装、一次性餐具等行业。下列有关二氧化碳聚合物的说法中错误的是( A )
A．二氧化碳聚合物是二氧化碳的固体
B．二氧化碳聚合物的生产原料为二氧化碳
C．二氧化碳聚合物的生产和使用，可有效防止“白色污染”
D．二氧化碳聚合物的生产，可有效减缓温室效应的加剧
10．2023年9月，习近平总书记首次提出“新质生产力”，“新质生产力”包含了新能源和新材料。下列描述中用到的材料属于复合材料的是( C )
A．陕西半坡出土的人面鱼纹彩陶盆
B．用于制造人造骨的钛合金
C．制造某种赛车车身结构的碳纤维复合材料
D．制造农用机车轮胎的合成橡胶
【解析】人面鱼纹彩陶盆所用材料属于无机非金属材料；钛合金属于金属材料；碳纤维复合材料属于复合材料；合成橡胶属于有机合成材料。
11．2025年世界环境日中国主题为“美丽中国我先行”。广东省某市下列做法与这一主题不相符的是( D )
A．践行“光盘行动”，节约粮食
B．垃圾分类回收，实现变废为宝
C．使用可降解塑料，减少“白色污染”
D．工业废水灌溉农田，节约水资源
素养提升
12．为了减少“白色污染”，我国相关部门出台了“限塑令”。
某化学探究小组的同学欲对某种塑料袋的组成进行分析探究，并测定其中元素的质量分数，设计了如图所示的实验装置。
【资料与信息】该种塑料袋只含碳、氢两种元素，完全燃烧的产物为二氧化碳和水。碱石灰用来吸收空气中的二氧化碳和水蒸气。
【操作与步骤】实验时，打开分液漏斗活塞，将H2O2溶液滴入锥形瓶中，再点燃C处的酒精灯，使其反应完全。
【分析与结论】(1)MnO2起________作用。
(2)观察到________________________的现象，说明该种塑料袋中含有碳元素。
(3)若C处玻璃管中放入的塑料试样质量为M g，充分燃烧后，D中增重a g，则该塑料试样中含氢元素的质量分数为________。
【拓展与交流】(1)若装置中没有连接B，则测定出的氢元素的质量分数会________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(2)为减少“白色污染”，作为中学生能做哪些力所能及的事，请举出一个实例：__________________________________________。
【答案】【分析与结论】(1)催化 (2)澄清石灰水变浑浊 (3)%
【拓展与交流】(1)偏大 (2)减少使用一次性塑料餐具(或重复使用某些塑料制品、购物时用布袋或纸袋等)9.2 合成材料
1.区分塑料、合成橡胶、合成纤维的组成特性及性能差异。
2．了解纤维的简易鉴别方法。
3．提出减少“白色污染”的绿色替代方案与资源循环策略。
4．无机非金属材料(如陶瓷、玻璃等)、复合材料(如玻璃钢、导电塑料等)、纳米材料等的开发和应用。
知识点一 常见的有机合成材料
1．常见的有机合成材料。
常见的有机合成材料有 、 和 ，它们都是以 为主要原料，通过化学合成的方法制成的有机高分子化合物，称为合成有机高分子化合物。
2．塑料。
(1)成分：塑料的主要成分是 ，它属于合成高分子化合物。
另外，塑料中还有各种添加剂，如增塑剂、稳定剂等。
(2)种类：根据受热后的变化，可将塑料分为 塑料和 塑料两大类。
类型 特性 举例 用途
热塑性塑料 受热会软化，冷却后硬化，再受热后又可软化，可反复加工 聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯 制造一般生活日用品
热固性塑料 受热时会软化成型，但冷却固化后，就再不能用加热的方式使之软化 酚醛树脂、脲醛树脂 制造插座、开关等
(3)优点：①质轻、 、绝缘、 、易成型和易加工；②原料来自 ，成本较低，因而塑料制品价格低廉；③可代替金属和木材，用途广泛。
(4)缺点：易老化、易燃烧、耐热性差等。
3．合成橡胶。
合成橡胶是一种人工合成的高分子材料，如丁苯橡胶、氯丁橡胶和丁腈橡胶等。因合成橡胶的 性、耐磨性、 性等性能比天然橡胶优越，广泛应用于轮胎和制鞋工业等。
4．合成纤维。
(1)种类：尼龙、涤纶和人造羊毛等。
(2)特点：耐磨、耐腐蚀、不缩水，但 性和 性差。
(3)用途：制作衣服。采用天然纤维和合成纤维混纺的织物兼具两类纤维的优点。
(4)纤维的鉴别方法有两种：第一种是物理方法，根据光泽、 等鉴别；第二种是化学方法，根据燃烧情况、 、灰烬鉴别。
知识点二 塑料制品的使用和回收再生
1．塑料制品的使用安全。
有的塑料无毒，如 和聚丙烯，可用来制作食品袋和餐具。而聚氯乙烯和聚苯乙烯中含有对人体健康有害的成分，所以不可用来制作餐具或食品袋。用 制成的餐具可用于微波加热，而用 制成的普通食品袋不可用于微波加热。市面上有一种再生塑料袋(一般呈黑色)，这类塑料袋是用回收的废旧塑料制成的，可用于装垃圾等，不可用来装食品。
2．“白色污染”。
由塑料造成的环境污染被称为“白色污染”。
3．治理“白色污染”的途径。
(1)部分地区和领域禁止、限制部分塑料制品的生产、销售和使用。
(2)推广一次性塑料制品的替代品，如可降解的环保塑料袋等。
(3)塑料制品回收再生，循环利用。
知识点三 层出不穷的新材料
1．材料技术的发展史。
石器时代、青铜器时代、 时代、高分子材料时代、 时代。
2．无机非金属材料。
常见的无机非金属材料有 、 等。
(1)陶瓷。
我国古代的人们用黏土来烧制杯、碗和花瓶等陶瓷类生活用品和工艺品。随着陶瓷工艺及应用的不断发展，人们已制造出耐高温、耐腐蚀、高强度及可导电的各种新型陶瓷，用于加工成工业反应容器、机械零部件、人造骨骼与牙齿等。
(2)玻璃。
普通玻璃是由 (主要成分为 )、石灰石(主要成分为CaCO3)、纯碱(Na2CO3)按照一定配比混合后在高温下熔炼而成的。由特殊材料制成的玻璃具有高强度、能传送通信信号等性能，可用于制造防弹玻璃、透明防火材料、光导纤维等。
3．复合材料。
(1)将一种 合理地复合包埋在另一种 中，可使各材料的优点互补，缺点相消，从而制造出具有特殊优异性能的复合材料。
(2)世界上产量最大、应用最广的复合材料是 ，另外两种常用的复合材料为 和导电塑料，其中导电塑料一般分为复合型和结构型两大类型。
4．纳米材料。
(1)性能：当物质小到纳米尺度(1 nm＝1×10－9 m)时，会出现一系列特异效应，其光学、热学、电学、磁学、力学和化学等性质发生显著变化。因此，纳米尺度的粉末、纤维、膜或块体等纳米材料具备其他一般材料所没有的优越性能，成为当今新材料研究和开发的前沿。
(2)应用前景：在电子、医疗、机械、航空等领域都有广阔的应用前景。
重难点一 合成材料的分类、特性与鉴别
1．三大合成材料及特性。
类型 代表物质 特性 应用实例
塑料 聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC) 质轻、绝缘、耐腐蚀 食品包装袋、水管
合成纤维 涤纶、尼龙 强度高、耐磨、弹性好 运动服、 渔网
合成橡胶 丁苯橡胶、顺丁橡胶 高弹性、耐老化 轮胎、密封圈
2.鉴别方法——燃烧法。
聚乙烯：易燃，熔融滴落，蜡烛味。
聚氯乙烯：难燃，离火即灭，刺激性气味。
天然纤维(棉、羊毛)：烧纸味或烧毛发味，灰烬为黑褐色小球，易碎。
合成纤维：熔融缩成球，黑烟，灰烬为黑色或褐色硬块。
[跟踪训练1](2025·江门模拟)区分聚乙烯和聚氯乙烯塑料片，最佳方法是( )
A．观察颜色 B．放入水中看沉浮
C．点燃闻气味 D．拉伸比较弹性
重难点二 白色污染与环保材料开发
1．白色污染危害。
难降解：普通塑料在土壤中百年不分解。
生态破坏：动物误食致死(如海龟吞塑料袋)。
微塑料污染：进入食物链危害人体健康。
2．治理措施。
减量化：推广布袋替代塑料袋(广东“限塑令”)。
回收再生，循环利用(如PET饮料瓶)。
推广可降解塑料[PLA，聚乳酸(玉米淀粉制)：微生物分解为CO2＋H2O；PHA，聚羟基脂肪酸酯：海洋中可降解]。
[跟踪训练2](2025·广东模拟)广东省推行“无废城市”建设，下列做法不符合环保理念的是( )
A．使用可降解PLA吸管
B．减少使用不必要的塑料制品
C．将快递泡沫箱粉碎填埋
D．用布袋代替塑料袋购物
基础巩固
1．2025年4月24日，神舟二十号载人飞船发射升空。在空间站航天员执行出舱任务时所穿的航天服用到的以下材料属于有机合成材料的是( )
A．形状记忆合金
B．弹性氨纶材料
C．玻璃纤维硬壳
D．棉针织品中的棉花原料
2．广东省某超市的品牌男士休闲裤的标签如图所示，下列说法错误的是( )
A．棉花属于天然纤维
B．涤纶属于合成纤维
C．用合成纤维制成的衣服结实耐磨、弹性好
D．该面料燃烧时会闻到烧焦毛发的气味
3．(2025·珠海模拟)学好化学，掌握物质的性质和用途，为人类开启智慧之旅。下列有关材料的性质和用途的说法不正确的是( )
A．用聚乙烯塑料制作蔬菜大棚薄膜
B．合成橡胶弹性好、耐磨，常用于制造轮胎
C．尼龙的透气性好，适合制成运动衣
D．酚醛树脂塑料具有热固性，可用来制造插座
4．“金山银山，不如绿水青山。”下列关于“塑料”的说法错误的是( )
A．不同塑料性能不同，要根据用途选择合适的塑料
B．使用可降解塑料可有效防治“白色污染”
C．塑料制品回收再生、循环利用是治理“白色污染”的重要环节
D．“白色污染”指的是白色塑料制品引起的污染
5．(2025·江门模拟)广东省江门市某科幻电影中越野底盘运输系统是用实物改造出来的，其车窗玻璃为防弹玻璃，防弹玻璃一般由玻璃(或有机玻璃)与其他材料复合而成，防弹玻璃属于( )
A．金属材料 B．复合材料
C．天然材料 D．纳米材料
6．下列关于材料的说法错误的是( )
A．丁苯橡胶属于有机合成高分子材料
B．玻璃属于无机非金属材料
C．棉花、蚕丝属于合成纤维
D．铝镁合金属于金属材料
7．旗袍，又称褀袍，被誉为中国国粹和女性国服。旗袍的面料中有的含有棉线和锦纶，其中锦纶属于( )
A．金属材料 B．复合材料
C．合成材料 D．天然纤维
8．酒精灯里的下列物质属于有机合成材料的是( )
A．塑料灯帽 B．棉质灯芯
C．陶瓷灯芯管 D．玻璃灯体
9．(2025·佛山模拟)二氧化碳聚合物是二氧化碳在催化作用下生成的高分子化合物，它具有良好的阻气性、透明性，且使用后能完全降解、无污染，被广泛用于医药和食品包装、一次性餐具等行业。下列有关二氧化碳聚合物的说法中错误的是( )
A．二氧化碳聚合物是二氧化碳的固体
B．二氧化碳聚合物的生产原料为二氧化碳
C．二氧化碳聚合物的生产和使用，可有效防止“白色污染”
D．二氧化碳聚合物的生产，可有效减缓温室效应的加剧
10．2023年9月，习近平总书记首次提出“新质生产力”，“新质生产力”包含了新能源和新材料。下列描述中用到的材料属于复合材料的是( )
A．陕西半坡出土的人面鱼纹彩陶盆
B．用于制造人造骨的钛合金
C．制造某种赛车车身结构的碳纤维复合材料
D．制造农用机车轮胎的合成橡胶
11．2025年世界环境日中国主题为“美丽中国我先行”。广东省某市下列做法与这一主题不相符的是( )
A．践行“光盘行动”，节约粮食
B．垃圾分类回收，实现变废为宝
C．使用可降解塑料，减少“白色污染”
D．工业废水灌溉农田，节约水资源
素养提升
12．为了减少“白色污染”，我国相关部门出台了“限塑令”。
某化学探究小组的同学欲对某种塑料袋的组成进行分析探究，并测定其中元素的质量分数，设计了如图所示的实验装置。
【资料与信息】该种塑料袋只含碳、氢两种元素，完全燃烧的产物为二氧化碳和水。碱石灰用来吸收空气中的二氧化碳和水蒸气。
【操作与步骤】实验时，打开分液漏斗活塞，将H2O2溶液滴入锥形瓶中，再点燃C处的酒精灯，使其反应完全。
【分析与结论】(1)MnO2起________作用。
(2)观察到________________________的现象，说明该种塑料袋中含有碳元素。
(3)若C处玻璃管中放入的塑料试样质量为M g，充分燃烧后，D中增重a g，则该塑料试样中含氢元素的质量分数为________。
【拓展与交流】(1)若装置中没有连接B，则测定出的氢元素的质量分数会________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(2)为减少“白色污染”，作为中学生能做哪些力所能及的事，请举出一个实例：__________________________________________。
