3.4 塑料、纤维和橡胶 学案（含答案）

第四节
塑料、纤维和橡胶
一、学习目标
(一)知识与技能
1.列举生活中的常用材料，能通过实例认识化学在发展生活用材料中的重要作用。
2.举例说明生活中常用合成高分子材料的化学成分及其性能，评价高分子材料的使用对人类生活质量和环境质量的影响。
3.了解居室装修材料的主要成分及其作用。
(二)过程与方法
通过查阅资料并讨论让学生认识到三大合成材料对生活的影响。
(三)情感、态度、价值观
通过学习认识到合成高分子材料的化学成分及其性能对人类生活质量和环境质量的影响。
二、学习重难点
水泥、玻璃和陶瓷的主要化学成分、生产原料。
三、学习过程
（一）合成材料
1.合成材料的品种很多，我们常说的三大合成材料是指____________、____________和____________。近年发展起来的____________、涂料等也属于合成材料的范畴。
答案：塑料
合成纤维
合成橡胶
黏合剂
2.根据合成塑料受热后的变化情况可分为____________和____________。热塑性塑料具有____________状的____________结构。热固性塑料初时也是____________状的____________结构，但在受热后会形成____________结构，硬化定型。
答案：热塑性塑料
热固性塑料
长链
线型
长链
线型
体型网状
3.常见合成纤维有优良的性能，如____________、____________、____________和不怕虫蛀等，但____________性和____________性不如天然纤维。
答案：强度高
弹性好
耐化学腐蚀
吸水
透气
4.天然橡胶化学组成是____________。人们开发出来常用的合成橡胶有____________、____________、____________等。
答案：聚异戊二烯
丁苯橡胶
顺丁橡胶
氯丁橡胶
（二）复合材料
复合材料是指：将____________种或____________种以上的不同____________的材料组合起来，在____________取长补短，得到的比单一材料性能____________的材料。在复合材料中，一种材料作为____________，另一种作为____________。生活中常见的复合材料有____________等。
答案：两
两
性能
性能上
优越
基体
增强剂
玻璃钢
（三）知识延伸
1.纤维
纤维是一种分子的长度比直径大很多倍并且有柔软性的高分子材料。纤维都有一定的强度、弹性和吸湿性能，但不溶于水。纤维可分为两大类：一类是天然纤维，如棉花、羊毛、蚕丝、麻等；另一类是化学纤维。化学纤维是以天然高分子化合物或人工合成的高分子化合物为原料，经过制备纺丝原液、纺丝和后处理等工序制得的具有组织性能的纤维，如涤纶、尼龙、维纶、腈纶等。根据原料的不同，化学纤维又分为人造纤维和合成纤维两大类。
2.常用的橡胶
(1)丁苯橡胶：热稳定性、电绝缘性和抗老化性好，可制轮胎、电绝缘材料、一般橡胶制品等。
(2)顺丁橡胶：弹性好、耐低温、耐热、黏结性差，可制轮胎、运输带、胶管等。
(3)氯丁橡胶：耐日光、耐磨、耐老化、耐酸、耐碱、耐油性好，耐寒性差，可制电线包皮、运输带、化工设备的防腐衬里、胶黏剂等。
(4)丁腈橡胶：抗老化性和耐油性好，耐高温，弹性和耐寒性较差，可制耐油、耐热的橡胶制品，飞机和油箱衬里等。
(5)聚硫橡胶：耐油性和抗老化性很好，耐化学腐蚀，弹性较差。可制耐油、耐苯胶管，胶辊，耐臭氧制品，储油及化工设备衬里等。
(6)硅橡胶：耐低温(-100
℃)和高温(300
℃)，抗老化和抗臭氧性好，电绝缘性好，机械性能差，耐化学腐蚀性差。可制各种在高温、低温下使用的衬垫以及绝缘材料、医疗器械及人造关节等。
(7)丁基橡胶：气密性好，耐热，耐老化，电绝缘性好，柔顺性较小，弹性较差。可制汽车内胎、探空气球、汽艇、防毒面具、化工设备衬里等。
(8)异戊橡胶：与天然橡胶相似，黏结性良好，适用于使用天然橡胶的场合。可制汽车内外胎、胶管、胶带、飞机轮胎等。
3.某复合材料是由碳纤维为增强体、金属钛为基体复合而成的。请估计这种材料具有哪些优点？
以碳纤维为增强体、金属钛为基体的复合材料应具有增强体的优点和基体的优点。碳纤维熔点高、硬度大，金属钛熔点高，导电、导热性能好，二者的密度都较小。因此该碳纤维增强金属基复合材料具有耐高温，导电、导热性能好，密度小的特点，可用于制造飞机和导弹。
四、同步练习
1.现有两种高聚物A、B，A能溶于氯仿等有机溶剂，B不溶于任何溶剂，加热不会变软或熔融，则下列叙述不正确的是(
)
A.高聚物A可能具有弹性，而高聚物B一定没有弹性
B.高聚物A一定是线型高分子材料
C.高聚物A一定是体型高分子材料
D.高聚物B一定是体型高分子材料
解析：A溶于氯仿等有机溶剂说明一定不是体型高分子，而是线型高分子。B不溶于任何溶剂，加热不会变软或熔融，则B一定是体型高分子材料。
答案：C
2.20世纪90年代初，国际上提出了“预防污染”这一新概念.绿色化学是“预防污染”的根本手段，它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料，最大限度地节约能源，在化工生产各环节都实现净化和无污染的反应途径.
下列各项属于“绿色化学”的是(
)
A.处理废弃物
B.治理污染物
C.减少有毒物
D.杜绝污染源
解析：绿色化学是“预防污染”的根本手段。而对污染物的处理，最根本的方法就是杜绝污染源。
答案：D
五、自我测评
1.下列说法正确的是(
)
A.线型结构的高分子化合物具有热固性，体型结构的高分子具有热塑性
B.高分子化合物不能溶于有机溶剂
C.从实验中测得的某种高分子化合物的相对分子质量只能是平均值
D.高分子材料一般不易导电，其强度也都较大，原因是它们的相对分子质量都很大
解析：线型结构的高分子化合物具有热塑性，体型结构的高分子化合物具有热固性；根据相似相溶原理，某些高分子化合物也可溶于一些有机溶剂，如塑料可溶于丙酮等；高分子化合物中的聚合度，即n值，是不固定的，所以其相对分子质量并不固定，只能是平均值；高分子材料的强度与它们的相对分子质量无关。
答案：C
2.当前我国环保急待解决的“白色污染”所指的是(
)
A.石灰窑的白色粉末
B.白色建筑材料
C.冶炼厂的白色烟雾
D.聚氯乙烯等塑料垃圾
解析：所谓“白色污染”,是人们对塑料垃圾污染环境的形象称谓。它是指用聚苯乙烯、聚乙烯、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，而且难于降解，以至造成环境严重污染现象。所以A、B、C都不是白色污染，D中所述的聚乙烯等塑料垃圾属于白色污染。
答案：D
3.现代以石油化工为基础的三大合成材料是(
)
①合成氨
②塑料
③合成盐酸
④合成橡胶
⑤合成尿素
⑥合成纤维
⑦合成洗涤剂
A.②④⑦
B.②④⑥
C.①③⑤
D.④⑤⑥
解析：石油化工以乙烯为原料，能合成塑料、橡胶、纤维三大产品。
答案：B
六、小结
通过学习认识到合成高分子材料的化学成分及其性能对人类生活质量和环境质量的影响。