有机合成材料
课题3
1. 了解有机化合物和有机高分子化合物的特点;
2. 知道常见的塑料、合成纤维、合成橡胶及其应用;
3. 认识新材料的发展对人类社会进步所起的重要作用;
4. 了解使用合成材料对人和环境的影响。
学习目标
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
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
硫酸
H2SO4
H、S、O
98
氢氧化钠
NaOH
Na、O、H
40
氯化钠
NaCl
Na、Cl
58.5
化合物主要有两大类:无机化合物和有机化合物(简称有机物)
有机物都含有碳元素,像甲烷、乙醇和葡萄糖等;
氯化钠、硫酸、氢氧化钠等不含碳元素,它们是无机化合物。
少数含碳元素的化合物,如CO、CO2、H2CO3、碳酸盐、碳酸氢盐等具有无机化合物的特点,因此把它们看作无机化合物。
一、无机化合物和有机化合物
1. 化合物的分类
1、化合物分类
自主学习
化合物
无机化合物
有机化合物
不含碳元素的化合物
含碳元素的化合物
如:H2O、NaCl、H2SO4
如:CH4、C2H5OH、C6H12O6
1、 是最简单的有机化合物;
2、生活中的有机化合物: 、 、
、 、 、 ;
3、特例: 、 、 、 等虽然含有碳元素,但属于无机化合物。
甲烷(CH4)
C2H5OH
CH3COOH
蛋白质
糖类
油脂
维生素
CO
CO2
H2CO3
CaCO3
有些有机物的相对分子质量比较小,如乙醇、葡萄糖等,属于有机小分子化合物。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,如淀粉、蛋白质等。通常称他们为有机高分子化合物,简称有机高分子。
2. 有机物的分类
自主学习
有机化合物
有机小分子化合物
有机高分子化合物
蛋白质、淀粉等
CH4、C2H5OH、C6H12O6等
三、有机高分子材料
相对分子质量几万到几百万
有机高分子材料:
用有机高分子化合物制成的材料。
自主学习
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
塑料、合成纤维、合成橡胶
棉花、羊毛(蚕丝)、天然橡胶
三、有机高分子材料
有机合成材料
天然有机高分子材料
棉花
天然橡胶
羊毛
蚕丝
合成有机高分子材料
合成有机高分子材料也叫有机合成材料
塑料
合成纤维
合成橡胶
(1)最简单的有机物——CH4
(2)酒精——C2H5OH
(3)醋酸——CH3COOH
(4)蔗糖——C12H22O11
(5)蛋白质、淀粉、维生素等
(6)塑料、纤维、橡胶等
生活中常见的有机物
用有机高分子化合物制成的材料就是有机高分子材料。
棉花、羊毛和天然橡胶等都属于天然有机高分子材料;
日常生活中用得最多的塑料、合成纤维和合成橡胶等则属于合成有机高分子材料,简称合成材料。
二、有机合成材料
1. 概述
合成材料与天然材料相比具有许多优良的性能,从我们的日常生活到现代工业、农业、国防和科学技术等领域,都离不开合成材料。
现在,塑料制品已被广泛应用于包装和建筑等方面,但也因此引起发了一些环保问题,这应该引起我们的注意。
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的,所以也被称为聚合物。
例如,聚乙烯是由成千上万个乙烯分子聚合而成的高分子化合物。当小分子连接成高分子时,有的形成很长的链状,有的由链状结成网状。
聚乙烯分子模型
高分子结构示意图
2. 聚合物
【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。
现象:塑料碎片萎缩、熔化,冷却后变硬,粘接在一起
链状结构的高分子材料(如聚乙烯塑料)加热时熔化,冷却后却变成固体,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。
3. 高分子材料
高分子结构示意图
1、有机合成材料之一:塑料
{2D5ABB26-0587-4C30-8999-92F81FD0307C}实验
现象
结论
①将塑料杯剪碎,放在试管中加热;
②加热电木插座;
【实验探究1】热塑性塑料和热固性塑料
塑料受热熔化成液态,冷却又变成固体。
电木插座不熔化
热塑性:塑料(高分子材料)受热时熔化,可反复加工。
热固性:塑料(高分子材料)加热时不熔化、不变形,不可修补。
多姿多彩的塑料制品
多姿多彩的塑料制品
高分子化合物是由小分子聚合而成的,也称聚合物。
聚合结构
热塑性塑料
热固性塑料
【讨论】结合塑料的热塑性和热固性讨论:装食品用的聚乙烯塑料袋应如何封口?电木插座热破裂后能否热修补?为什么?
聚乙烯塑料属于热塑性塑料,装食品用的聚乙烯塑料袋可以采用加热的方法封口;
电木属于热固性塑料,加工成型后不会受热熔化,因此,电木插座破裂后不能采用加热的方法修补。
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。
使用较多的有:
聚乙烯塑料、
聚氯乙烯塑料、
酚醛塑料、
脲醛塑料等。
4. 塑料
塑料制品的应用范围
多姿多彩的塑料制品
1、谈谈使用塑料的“利”与“弊”?
【讨论】
利
弊
轻便、携带方便、可重复使用、耐腐蚀、防水;等等
浪费石油资源、焚烧产生有害气体、乱扔导致白色污染;等等
乱扔废弃塑料
我们穿的衣服通常是由纤维织成的。
棉花和羊毛的纤维都是天然纤维
5. 合成纤维
棉花、羊毛、蚕丝等属于天然纤维;
涤纶(的确良)、锦纶(尼龙)和腈纶等属于合成纤维。
合成纤维的强度高、弹性好、耐磨和耐化学腐蚀,但它的吸水性和透气性较差。
因此,合成纤维常常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。
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}纤维种类
棉纤维
羊毛纤维
锦纶
纤维
涤纶纤维
制品
棉衣
羊毛衫
女丝袜
服装里料
燃
烧
现
象
容易燃烧,燃烧时无气味,燃烧后灰烬为灰黑色,用手指一压就变成粉末
羊毛接近火焰时迅速蜷缩,燃烧时有烧焦羽毛的气味,燃烧后灰烬较多,为带有金属光泽的硬块,用手指一压就变成粉末
接近火焰时迅速蜷缩,燃烧比较缓慢,有气味,趁热可以拉成丝,灰烬为灰褐色玻璃球状,不易破碎
※天然纤维与合成纤维的鉴别方法:
——灼烧法
人们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相比,具有高弹性,绝缘性、耐油、耐高温和不易老化等性能,因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。
6. 合成橡胶
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
合成材料的应用于发展,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,废弃塑料带来的“白色污染”尤为严重。
三、合成材料对环境的污染
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;如果焚烧含氯塑料会产生有刺激性气味的氯化氢等气体,从而对空气造成污染。
1. 白色污染
2. 解决白色污染的措施
(1)减少使用不必要的塑料制品,如用布袋代替塑料袋;
(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)回收各种废弃塑料。
3. 废弃塑料的回收
塑料回收不仅可以减少废弃塑料的数量,而且节约资源。
但塑料的分类是回收和再利用的一大障碍,这是因为不同种类的塑料,其再利用的途径是不同的。
为了解决这个问题,一些国家已经开始在塑料制品上印刷或模压所用材料种类的标志。
塑料包装制品回收标志示例
新型合成材料——环境友好的新材料
飞速发展的复合材料
【拓宽视野】复合材料属于混合物,是人们运用先进的材料制备技术将不同性质的材料组分优化组合而成的新材料。
玻璃钢用于制造轮船外壳
碳纤维用于制造飞机
复合材料需满足以下条件:
(1)复合材料必须是人造的,是人们根据需要设计制造的材料;
(2)复合材料必须由两种或两种以上化学、物理性质不同的材料组分组合而成,各组分之间有明显的界面存在。
课堂小结
1. 有机化合物都含有碳元素,但含碳元素的化合物并不都是有机化合物。
2. 有机高分子化合物是相对分子质量很大的有机化合物。
3. 塑料、合成纤维和合成橡胶等是重要的有机合成材料。有机合成材料的出现是对自然资源的一种补充,化学在有机合成材料的发展中起着重要的作用。新型有机合成材料必将为人类创造更加美好的未来。
4. 使用有机合成材料会对环境造成影响如“白色污染”。
巩固练习
1、下列物质不属于有机化合物的是( )
A、淀粉 B、甲烷 C、乙醇 D、碳酸钙
2、下列物质属于有机合成材料的是( )
A、羊毛 B、棉花 C、腈纶 D、天然橡胶
D
C
3、区别羊毛和涤纶最简单的方法是( )
A、放入水中看是否溶解
B、加入肥皂水
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
C
4、下列材料属于复合材料的是( )
A、聚乙烯 B、钢筋混凝土 C、不锈钢 D、青花瓷
B
巩固练习
?5、“世界地球日”的主题是“珍惜自然资源 呵护美丽国土——讲好我们的地球故事”。下列做法可行的是( )
A、废旧电池中汞的回收可减少对环境的污染
B、化工厂加高烟囱排放废气,可防止酸雨
C、使用乙醇汽油,可防止温室效应
D、用土掩埋废弃塑料,可防止白色污染
A
6、下列表示塑料包装回收标志的是( )
A
A、 B、 C、 D、
第十二单元已学完,要多复习哦
Thank you to listen to criticism guidance