高中化学 3.4 塑料 橡胶 纤维同步课件 鲁科版必修2.ppt

1 材料科学的发展经历过哪些主要阶段 提示天然材料 无机非金属材料 金属材料 有机合成材料 复合材料 2 乙烯发生加成反应时反应物和生成物的结构有什么变化 提示乙烯在发生加成反应时反应物中碳碳双键在生成物中变成碳碳单键 第四节塑料橡胶纤维 3 你知道我们平常使用的塑料袋的主要成份是什么吗 提示聚乙烯 1 初步认识有机高分子化合物的结构 性质及其应用 2 学会书写重要加聚反应的化学方程式 3 了解塑料 橡胶 纤维等合成高分子化合物的类型 性能和用途 4 认识由塑料废弃物所造成的白色污染和防治 消除白色污染的途径和方法 1 有机高分子化合物的含义很大的有机化合物称为有机高分子化合物 简称高分子或聚合物 其数值达到几万到几百万 甚至高达几千万 笃学一有机高分子化合物 相对分子质量 2 有机高分子化合物的分类有机高分子按不同 又可分为和 如棉花 麻 羊毛 蚕丝 天然橡胶等属于 塑料 涂料 合成纤维 合成橡胶等属于 来源 天然有机高分子化合物 合成有机高分子化合物 天然有机高分子化合物 合成有机高分子化合物 3 有机高分子化合物的结构特点 1 有机高分子化合物相对分子质量很大 但结构并不复杂 通常是由简单的重复连接而成的 例如 聚乙烯是由结构单元重复连接而成的 聚氯乙烯是由结构单元重复连接而成的 其中的n表示结构单元的次数 结构单元 ch2 ch2 重复 2 由于连接方式的不同 有机高分子化合物有两种结构 一种是高分子链中的结构单元连接成长链的结构 一种是多条高分子链缠绕在一起的交联成网状的结构 线型 体型 4 有机高分子化合物的基本性质 1 溶解性 有机高分子化合物溶于水 即使在适当的有机溶剂中它溶解也很 或只有一定程度的 2 热塑性和热固性 热塑性 像聚乙烯等有机高分子化合物具有 在一定温度范围内变软 熔化为粘稠状 的液体 冷却又可 可加热 受冷再造 热固性 像酚醛树脂 又称电木 等有机高分子化合物则具有 即受热时变软 只能被彻底 因此通过加热 受冷反复再造 难 缓慢 溶胀 热塑性 逐渐 流动 硬化 反复 热固性 不会 裂解 不能 3 电绝缘性 高分子化合物中的原子间是以结合的 因此它们一般 是很好的材料 4 易燃性 有机高分子化合物的组成元素主要是和 它们往往不耐 易 共价键 不导电 绝缘 碳 氢 高温 燃烧 1 塑料 1 塑料的成分 塑料的主要成分 被称为的有机高分子化合物 添加剂 根据需要加入具有某些特定用途的添加剂 如能提高塑造性能的 防止塑料老化的等 笃学二塑料 橡胶 纤维 合成树脂 增塑剂 防老化剂 2 聚乙烯聚乙烯是当今世界上产量最大的塑料产品 聚乙烯的生成 聚乙烯是以石油化工产品为原料 在适宜的温度 压强和存在的条件下发生反应而制得的 反应的化学方程式为 像这样由的化合物生成的有机高分子化合物的反应 叫做 像乙烯生成聚乙烯这样的聚合反应也叫做反应 简称 乙烯 引发剂 相对分子质量很大 相对分子质量小 聚合反应 加成聚合 加聚反应 聚乙烯的性能 聚乙烯塑料 具有优良的性能 化学性好 能耐大多数 的侵蚀 常温下不溶于一般溶剂 吸水性 电绝缘性能 聚乙烯的用途 聚乙烯塑料品种很多 应用广泛 可用于制造 纤维 包覆材料等 无臭 无毒 耐低温 稳定 酸 碱 很小 优良 薄膜 包装 中空制品 管板材 3 白色污染 白色污染的含义 全世界每年产生数千万吨的废旧塑料聚集在里 上 中 造成 白色污染的危害 漂浮于海面的塑料垃圾 或者被海生动物误认为海蜇吞食造成 或是缠绕在海轮的螺旋桨上造成 被填埋的塑料垃圾经久不烂 会破坏 降低 污染 焚烧废弃塑料尤其是焚烧 会严重污染 白色污染的防治 减少与消除白色污染既要全社会共同努力 从我做起 少用并及时废弃塑料并再生 也要依靠科技 生产可的塑料 海洋 地面 土壤 白色污染 生态失衡 海难事故 土壤结构 土壤肥力 地下水 含氯塑料 大气 回收 降解 2 橡胶橡胶是具有的高分子化合物 1 橡胶的种类 根据来源和组成不同 橡胶可分为和 天然橡胶 天然橡胶的化学成分是 其结构简式为 高弹性 天然橡胶 合成橡胶 聚异戊二烯 合成橡胶 是化学家们最早模拟天然橡胶制得的合成橡胶 常见的橡胶还有 及特殊合成橡胶如等 2 橡胶的性能 合成橡胶往往具有性 性以及 或等特性 顺丁橡胶 丁苯橡胶 氯丁橡胶 有机硅橡胶 高弹 绝缘 耐油 耐酸碱 耐高温 低温 棉花 羊毛 蚕丝 黏胶纤维 醋酸纤维 锦纶 腈纶 2 聚丙烯腈聚丙烯腈的商品名称为 俗称 它是由石油裂解气中的制得 再聚合得到的 反应的化学方程式为 腈纶 人造羊毛 丙烯 丙烯腈 慎思1 高分子材料是纯净物还是混合物 提示高分子材料是由很多高分子化合物聚集而成的 每个高分子化合物的n值并不确定 所以高分子材料为混合物 慎思2 天然高分子和合成高分子有什么区别 提示天然高分子和合成高分子的主要区别是 合成高分子是由单体通过聚合反应而生成的 天然高分子是自然界存在的 不需要单体进行反应而来 天然高分子都能水解 而合成高分子一般都不易与水发生反应 慎思3 用哪些方法能减少废旧塑料对环境造成的污染 提示 1 减少用量 减少污染物的排放 2 对塑料制品进行分类回收 3 在一些可以进行废物利用的领域尽可能使用废塑料制品 4 将废旧塑料重新加热塑化而加以利用 慎思4 能否用聚氯乙烯塑料盛放食品 为什么 提示不能 因为聚氯乙烯在使用过程中 受日光暴晒 空气 热等作用 会释放出对人体有害的物质 慎思5 为什么实验室中盛放汽油 苯 四氯化碳的试剂瓶不能用橡胶塞 提示因为橡胶在有机溶剂中有一定程度的溶胀 使瓶塞难以打开 慎思6 人造纤维与合成纤维有何区别 并各举一例 提示从原料的类别 化学处理或合成方法 性能与用途等方面加以比较 找出二者的区别 天然植物纤维 如木材 草类的纤维 经化学加工所得的纤维为人造纤维 但它并非是真正 人造 的 只是将天然纤维加工改造 故又称为 再生纤维 例如粘胶纤维 醋酸纤维等 利用石油 天然气 煤和农副产品作原料制成单体 再使单体经加聚或缩聚制得的纤维叫合成纤维 如锦纶 66 即聚酰胺 66等 六大纶 慎思7 从以下物质中选择填空 油脂 蔗糖 葡萄糖 淀粉 棉花 甘油 硬脂酸 亚油酸 天然橡胶 腈纶 蚕丝 聚乙烯树脂 1 属于高分子化合物的是 2 属于天然高分子化合物的是 3 属于塑料的是 4 属于纤维的是 5 属于橡胶的是 6 属于糖类的是 7 属于蛋白质的是 提示 1 2 3 4 5 6 7 1 加聚反应的概念 1 聚合反应 由相对分子质量小的化合物生成相对分子质量很大的有机高分子化合物的反应 叫做聚合反应 2 加聚反应 相对分子质量小的化合物通过加成反应的方式生成高分子化合物的反应叫做加成聚合反应 简称加聚反应 3 单体 能用来合成高分子化合物的小分子化合物称为单体 要点一 聚焦加聚反应 4 链节 高分子化合物分子中的重复的结构单元称为链节 5 聚合度 高分子里链节的重复次数称为聚合度 用n表示 说明 加聚反应从本质上讲也属于加成反应 所以能够发生加聚反应的单体中含有碳碳双键 或碳碳叁键 等不饱和键 高分子化合物的最简式 链节 单体 它们的化学组成和相对分子质量相同 但结构明显不同 聚合度n是很大整数的集合 聚合度可以取不同的值 因此高分子化合物是混合物 2 双键碳原子连其他原子团的物质的加聚反应的方程式的书写双键两端的碳原子上连有其他的原子团的复杂化合物加聚反应的方程式的书写 像苯乙烯 ch2 ch c6h5 应将苯基当作支链 使双键碳原子作为端点碳原子以便于两两加成聚合 所以方程式可写为 3 不同物质之间加聚反应的方程式的书写不同物质之间加聚反应的方程式的书写 如ch2 ch2与ch2 chch3按1 1聚合时 先将小分子的双键打开变为 ch2 ch2 和 ch2 ch ch3 然后将其连接在一起即为一个结构单元 即为 例1 某高分子化合物的部分结构如下 下列说法中正确的是 a 聚合物的分子式为c3h3cl3b 聚合物的链节为c 合成该聚合物的单体是chclchcld 若n表示聚合度 则其相对分子质量为96n 解析该聚合物的分子式为 c2h2cl2 na错 链节为 b错 其平均相对分子质量为97n d错 答案c 由小分子通过加聚反应生成高分子化合物时 将键展开一个后原双键上的碳原子连接成高分子的主链 其余原子或原子团作为支链连接在高分子链的旁边 这个过程遵循总价键数守恒和各元素原子守恒 体验1 聚氯乙烯简称pvc 是当今世界上产量最大 应用最广的热塑性塑料之一 下列说法正确的是 a 聚氯乙烯的单体是ch3ch2clb 聚氯乙烯是高分子化合物c 聚氯乙烯能够使溴的四氯化碳溶液退色d 聚氯乙烯保鲜膜最适合用来包装蔬菜 水果及熟食 解析聚氯乙烯是高分子化合物 结构简式为 ch2 chcl 在其结构中不存在不饱和键 不能使br2的四氯化碳溶液退色 其单体为ch2chcl 由于含有氯元素从而导致有毒性 不宜包装食品 答案b 已知加聚产物的结构简式 可用下面介绍的 单双键互换法 巧断合成它的单体 其步骤是 1 把高分子结构单元中两端的短线去掉 要点二 加聚产物的单体推断 2 把结构单元中主链上的单键变双键 双键变为单键 上式可变为 3 根据碳原子四价的规则 把不合理的地方断开 即得到对应的反应物 即单体 上述结构中不合理的为 处 断开后可得单体 ch2ch2 以上方法可概括为 单键变双键 双键变单键 碳若不是四个键 断 例2 有4种有机物 合是 a b c d 解析本题主要考查不饱和烃加聚反应的规律 根据所给高聚物的结构简式和加聚反应原理可知 主链上碳原子为不饱和碳原子 根据碳的4个价键规则可作如下的断键处理 断键用虚线表示 断键后两半键闭合可得单体chch3chcn 答案d 体验2 丁腈橡胶 具有优良的耐油 耐高温性能 合成丁腈橡胶的原料是 chch2chch2 chch3chch3 chch2cn chch3ch2a b c d 解析根据丁腈橡胶的结构简式可推知合成丁腈橡胶的原料是 chch2chch2 chch2cn 答案c 要点三 塑料 合成橡胶 合成纤维的特殊性能及用途 例3 下列叙述不正确的是 a 合成材料一般可分为塑料 合成纤维 合成橡胶等种类b 塑料均可以反复加工 多次使用c 化学纤维可分为人造纤维和合成纤维 合成纤维往往具有强度高 弹性好 耐磨 耐化学腐蚀等优点d 合成橡胶在性能上不如天然橡胶全面 但因其高弹性 绝缘性 气密性 耐油耐低温或高温等优点 已被广泛应用于许多领域 解析具有热塑性的塑料 在一定温度范围内逐渐变软 熔化为粘稠状 流动的液体 冷却又可硬化 可反复加热 受冷再造 像聚乙烯等 而具有热固性塑料 受热时不会变软 只能被彻底裂解 因此不能通过加热 受冷反复再造 像酚醛树脂 又称电木 等 故b项错误 答案b 体验3 下列说法中不正确的是 a 通常所说的三大合成材料是指塑料 合成纤维和合成橡胶b 用木材等经过加工制成的粘胶纤维属于合成纤维c 腈纶 维尼纶等属于合成纤维d 合成橡胶的原料可以是石油和煤的化工产品解析粘胶纤维属于人造纤维 答案b 规律探究二十一有机高分子化合物的性质 知识支持 实验探究 大量塑料制品的生产和使用 给人们的生活带来了极大的方便 同时也造成了严重的环境问题 白色污染 当今白色污染问题已得到了人们应有的重视 一些科学家也成功地寻找到了治理白色污染的有效途径 结合学过的知识 回答下列问题 1 写出工业上利用石油裂解气生产聚乙烯的化学方程式 2 塑料废弃物的危害