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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
1、知道有机化合物和有机高分子化合物的特点;
2、知道三大合成材料及其应用;
3、知道使用合成材料对环境的影响及治理措施。
新课导入
塑料
合成纤维
合成橡胶
CH4
C H
16
C2H5OH
C H O
46
C6H12O6
C H O
180
(C6H10O5)n
C H O
几万到几十万
几十万到几百万
C H O N
H2SO4
H S O
98
NaOH
Na O H
40
NaCl
Na Cl
58.5
一、有机化合物
化合物 化学式 组成元素 相对分子质量
甲烷
乙醇
葡萄糖
淀粉
蛋白质
硫酸
氢氧化钠
氯化钠
有机物
无机物
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、葡萄糖和淀粉、蛋白质的相对分子质量有什么不同?
1.都是含碳元素的化合物 2.淀粉、蛋白质的相对分子质量较大
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 几万到几十万
蛋白质 C\H\O\N 几万到几百万
硫酸 H2SO4 H、S、O 98
氢氧化钠 NaOH Na、O、H 40
氯化钠 NaCl Na、Cl 58.5
纯净物
混合物
单质
化合物
无机化合物
有机化合物
物 质
不含碳元素的化合物
含碳元素的化合物
如:H2O NaCl H2SO4 等
如:CH4 C2H5OH 葡萄糖等
特殊地,CO、CO2、CaCO3(碳酸盐、碳酸氢盐)等少数含碳元素的化合物也属于无机化合物
有机物与无机物的区别
性质和反应 有机物 无机物
溶解性 多数不溶于水,易溶于有机溶剂 多数溶于水,不溶于有机溶剂
耐热性 多数不耐热、熔点低 多数耐热,难熔化
可燃性 多数可以燃烧 多数不燃烧
化学反应 一般比较复杂,副反应多。 一般比较简单,副反应少,反应快
概念 含碳的化合物 不含碳的化合物;CO、CO2、CaCO3因性质特点,归为无机物研究。
结构 碳原子可与氢、氧等原子结合,也可自己形成碳链或碳环 ?
一、有机化合物(简称有机物)
有机物
小分子
有机高分子
相对分子质量比较小的
相对分子质量比较大的
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 几万至几十万
蛋白质 ------------ C H O N等 几万至几百万
二、有机合成材料
有机高分子
材料
天然有机高分子材料
合成有机高分子材料
如:棉花、羊毛、天然橡胶
棉花和羊毛的纤维都是天然纤维
合成纤维
塑料、合成纤维、合成橡胶
1、塑料
塑料是最常见的有机合成材料,具有密度小、耐腐蚀、易加工等优点。塑料的品种很多,用途各不相同。使用较多的有聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料、酚醛树脂、脲醛塑料等。
聚乙烯塑料薄膜大棚
二、有机合成材料
链状结构的高分子材料,加热时容易熔化,冷却变成固体。如:聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等。
网状结构的高分子材料,一经加工成型,受热也不再熔化,具有热固性。如:酚醛塑料(电木)。
热塑性高分子材料示意图
聚乙烯制成的垃圾袋
热固性高分子材料结构示意图
酚醛树脂制成的插座
二、有机合成材料
有机合成材料——塑料
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。
电木插座不融化
受热时熔化,冷却后变成固体,可反复加工,具有热塑性。
受热时不熔化,不变形,具有热固性
实验 现象 结论
实验1:将少量聚乙烯塑料碎片放在试管中缓缓加热,观察现象。等熔化后立即停止加热,待冷却固化后再加热,观察现象。
实验2:加热电木插座
装食品用的聚乙烯塑料袋应如何封口?
因聚乙烯塑料有热塑性,故可用加热的方法进行封口
电木插座破裂后能否热修补?
不能,因电木插座具有热固性,故不能进行热修补。
常见的两种塑料:一种是聚乙烯薄膜;一种是聚氯乙烯薄膜。
用聚乙烯薄膜做成塑料袋是无毒的,可以用来盛装食物,只是强度差些,且不能经受80℃以上的高温,并有一定的透气性,不宜长期用来盛装茶叶、香料等。
用聚氯乙烯薄膜做成的塑料袋有毒性,因而不宜与食品直接接触。聚氯乙烯塑料常用于做雨衣、鞋底、床罩、窗帘、桌布、手提包等。
人们给聚四氟乙烯冠以“塑料王”的美称。
一种特别的菜锅——不粘锅。 易清洁的脱排油烟机,人们仅仅是在锅的内表面和脱排油烟机的外表面多涂了一层氟树脂。利用氟树脂优异的热性能、化学性能、易清洁性能和无毒性能,它还有最好的耐化学腐蚀和耐老化的性能。
聚四氟乙烯 作内衬的不粘锅
二、有机合成材料
2、合成纤维
合成纤维:涤纶、锦纶、腈纶
纤维
天然纤维:棉花、羊毛、蚕丝
天然纤维与合成纤维的比较及鉴别
天然纤维 合成纤维
种类 棉花、羊毛、蚕丝 涤纶、锦纶(尼龙)、腈纶
优点 吸水性和透气性好 强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀
缺点 耐磨和耐腐蚀性差 吸水性和透气性差
纤维的种类 棉纤维 羊毛纤维 锦纶纤维 涤纶纤维
制品 棉线 纯毛毛线 女丝袜 服装里料
燃烧现象 易燃,燃烧无气味(或有烧纸的气味),灰黑色灰烬,易捻碎。 有烧焦羽毛(或毛发)的气味,灰烬易捻碎 燃烧时有特殊气味,灰烬不易碎。
学以致用
妈妈从市场上买回一件漂亮的“羊毛衫”,回家后怀疑自己上当受骗,你会帮妈妈鉴别一下真假吗?
找到恰当的位置抽一根线,用火烧 “毛线”,先闻气味,再用手捻灰烬。若有烧焦羽毛气味,且灰烬能捻碎,则是真的羊毛衫。反之,则不是。
由于天然纤维和合成纤维各有优缺点,因此人们常将合成纤维与棉纤维或羊毛纤维混合纺织,使衣服穿起来既舒适又不易褶皱。
如果服装面料是由一种纤维材料制成的,则用“纯X”或“100%X”来表示。如“纯棉”“纯毛”或“100%棉”“100%毛”;如果服装是由两种或两种以上的纤维制成的,标签上应注明每种纤维种类的含量,如“涤纶20%棉80%”等。
认识服装标签
★P105讨论:
棉:30℃水温洗,不可漂白,中温熨烫;
羊毛:中性洗涤剂,水温不超过30℃,不扭绞,
中温熨烫;
涤纶、锦纶、腈纶:机洗、手洗均可,中温熨烫。
讨论(P105)
查看一些服装的标签,了解服装面料的纤维种类;根据服装标签上的说明,讨论不同纤维制成的服装在洗涤、熨烫时的注意事项。
二、有机合成材料
3、合成橡胶
合成橡胶
橡 胶
天然橡胶
橡胶的来源
森林中有一种高大的乔木,叫作“三叶树”。如果用小刀在它的树皮上割开一个小口子,便会有牛奶似的树汁流淌出来。这种树汁,就是今天人们所熟悉的橡胶的最初来源。在印第安人的土语中,“橡胶”就是“树木的眼泪”的意思。
合成橡胶
合成橡胶:常用的合成橡胶有:丁苯橡胶、顺丁橡胶和氯丁橡胶等。合成橡胶与天然橡胶比,具有高弹性、绝缘性、耐油和耐高温等性能。
合成橡胶用于农业
合成橡胶用于医疗
合成橡胶用于国防
合成橡胶用于交通
三大合成材料
塑料 合成纤维 合成橡胶
分类 聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料
六大纶:涤纶、腈纶、锦纶、丙纶、维纶、和氯纶 丁苯橡胶,顺丁橡胶和氯丁橡胶等。
特性 热固性塑料
热塑性塑料 强度高、弹性好、耐磨和耐化学腐蚀,但它的吸水性和透气性较差。 具有高弹性,绝缘性、耐油和耐高温等性能。
用途 广泛应用于包装和建筑等方面
纺织等 广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。
三、使用合成材料的利与弊
1、利:
(1)合成材料的使用是材料发展史上的重大突破,它使人类摆脱了对天然材料的依赖。
(2)合成材料优良的性能使它用于工业、农业、国防、科技等各个领域,大大方便了人类生活,人类已离不开它。
虽然合成材料的应用与发展大大方便了人类的生活,但是合成材料废弃物的急剧增加也带来了环境问题,其中废弃塑料带来的“白色污染”尤为严重。这是因为大部分塑料在自然环境中很难降解,长期堆积会破坏土壤,污染地下水,危害海洋生物的生存;焚烧塑料会产生有害气体,污染空气。
如何解决“白色污染”问题呢?
2、使用合成材料的弊
1、减少使用不必要的塑料制品;
如用布袋代替塑料袋,用纸制品代替一次性塑料制品等等;
2、重复使用某些塑料制品;
3、使用一些新型的可降解的塑料.
4、回收各种废弃塑料;
塑料包装制品回收标志
如何解决“白色污染”问题?
可降解塑料的降解过程
讨论: 使用塑料的“利”与“弊”
利:
①成本低、耐用、防水;
②易制成不同形状;
③抗腐蚀能力强,不与酸碱反应;
④一般不导电、不导热,是良好的绝缘体。
弊:
①易燃烧,有的产生有毒气体;
②不腐烂,难降解,造成“白色污染”;
③回收时,分类困难,经济上不合算;
④由石油炼制而成,资源有限。
四、复合材料:几种材料复合
常见的复合材料:玻璃钢、碳纤维复合材料、钢筋混凝土
有
机
高
分
子
材
料
天然有机高分子材料
合成有机高分子材料
(合成材料)
棉花、麻
羊毛、羊绒、蚕丝
天然橡胶
塑料
合成纤维
合成橡胶
热塑性塑料
热固性塑料
材
料
“白色污染”
金属材料
纯金属
合金
复合材料:
无机非金属材料:
玻璃钢、碳纤维复合材料
陶瓷、玻璃、砖,沙子、石子、水泥
灼烧法
鉴别方法:
:涤纶、腈纶、锦纶等
化合物分为无机化合物和有机化合物。
有机化合物:含有碳元素的化合物(除CO2 、CaCO3等不具有有机物特点的化合物 )。
有机合成材料:塑料、合成纤维、合成橡胶。
合成材料带来“白色污染”等环境问题,应从减少使用、重复利用、使用新型可降解材料、回收各种废弃材料等方面入手解决。
1.下列几种常见的饮料中,不含有机物的可能是( )
A.果汁 B.牛奶 C.矿泉水 D.啤酒
C
2.有机化合物具有什么特点?
(1)都含碳元素,种类多,数目大;
(2)大多数难溶于水,能溶于酒精、汽油等有机溶剂;
(3)大多数是电的不良导体;
(4)大多数熔点、沸点较低。
3.我国政府规定:禁止生产、销售和使用超薄塑料袋,所有超市、商场和集贸市场不得免费提供塑料购物袋,并要求提高废弃塑料的回收利用水平。为什么要这样做?请举例说明你家中的废弃塑料制品是怎样处理的。
(1)减少使用塑料袋,回收废弃塑料,既可以减少废弃塑料的
数量,减少“白色污染”;又可节约石油资源。
(2)家中废弃塑料制品的处理:分类存放,送到废品回收站
铸铁管→镀锌钢管→铜管→黄铜管→
聚氯乙烯管(PVC)→聚丙烯管→PPR。
5.查阅资料,了解自来水管道和下水管道材料的变迁,体会材料的发展对社会进步的重要作用。
1.下列物质中不属于有机化合物的是 ( )
A.淀粉 B.甲烷 C.乙醇 D.碳酸钙
2.下列物质中属于有机合成材料的是 ( )
A.羊毛 B.棉花 C.腈纶 D.天然橡胶
3.区分羊毛和涤纶最简单的方法是 ( )
A.放入水中看是否溶解
B.用肥皂水加以区分
C.通过燃烧方法辨闻气味和用手捻进行区分
D.分别测定它们的拉力进行比较区分
D
C
C
课堂练习
4.国家质监局发布公告:禁止生产或进口有害的DEHA(C22H42O4)增塑剂的PVC食品保鲜膜。市场上保鲜膜的种类较多,要保证食品安全,必须注意识别。
(1)DEHA由______种元素组成,分子中C、H原子个数比为________ 。
DEHA是一种_________(填“有机物”或“无机物”)。
(2)塑料保鲜膜不宜包装热的油炸食品,因为高温时保鲜膜中增塑剂分子
更容易从保鲜膜进入食品中。从微观角度解释其原因是
______________________ 。
(3)全世界每年生产、使用约上千万吨保鲜膜,使用后成为塑料垃圾,
为了保护环境,你提出的一条合理化建议是___________________________ ______ 。
三
11:21
有机物
温度越高,分子运动越快
少用保鲜膜
重复使用保鲜膜 ……