高中化学 第3章 第4节 塑料 橡胶 纤维 课件 鲁科版必修2.ppt

第4节塑料橡胶纤维 走进百货商店 最引人注目的莫过那些时髦 前卫 现代感的服装 漫步在大街上 你会看到一个个打扮得甜美时尚的女孩 像美丽的蝴蝶翩翩起舞 这里很大一部分功劳要归于当今的化学纤维 化学纤维属于合成高分子化合物 其实 合成高分子化合物已经广泛应用于人们的日常生活中 例如 合成橡胶制成的轮胎极大地改善了车胎的性能 高分子材料制成的涂料 隔音和隔热材料使居室变得更美观 舒适等 那么 你知道高分子化合物具有什么性质 它们又是怎样合成的呢 1 有机高分子化合物 1 概念 相对分子质量很大 的有机化合物称为有机高分子化合物 简称为聚合物或高分子 其相对分子质量从几万到几百万甚至更高 2 分类 天然有机高分子化合物有 等 棉花 麻 羊毛 蚕丝 合成有机高分子化合物有 等 塑料 合成纤维 合成橡胶 天然橡胶 3 结构特点有机高分子化合物的相对分子质量很大 但结构并不复杂 通常由简单的结构单元 连接而成 重复 由于高分子化合物 的重复连接次数不同 高分子化合物的相对分子质量就不同 高分子化合物就不同 因此 高分子化合物都是 结构单元 混合物 4 性质 难溶 不 不耐 易 热塑 热固 有机高分子化合物通常 于水 它们一般 导电 往往 高温 燃烧 有些具有 性 可反复加工 有的则有 性 2 塑料 合成树脂 增塑剂 防老剂 1 塑料的主要成分是 还有根据需要加入的具有某些特殊用途的添加剂 如能提高塑造性能的 防止塑料老化的 等 2 聚合反应聚合反应 的反应 像乙烯生成聚乙烯这样的聚合反应也叫加成聚合反应 简称加聚反应 许多不饱和化合物都可以发生加聚反应 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 nch2 ch2 引发剂引发剂 引发剂 ncf2 cf2 引发剂 有什么结构特点的分子才能发生加聚反应 在聚合反应中 我们通常将用以形成高分子化合物的小分子物质称为单体 将高分子化合物中不断重复的基本结构单元 称为链节 链节的数目称为聚合度 3 聚乙烯塑料的性能特点为 具有优良的 性能 能耐大多数 的侵蚀 常温下 一般溶剂 吸水性 性优良 4 聚乙烯塑料品种很多 应用广泛 主要有 包覆材料等 薄膜 中空制品 管板材 3 橡胶 天然橡胶 合成橡胶 纤维 1 根据来源和组成不同 橡胶可分为 和 2 合成橡胶的性能 高弹性 绝缘性 耐油 耐酸碱 具有 或 等性能 耐高温 低温 丁苯 氯丁 现在常用的橡胶除天然橡胶 合成橡胶外 还有 橡胶和 橡胶以及一些特种橡胶 它们都是通用橡胶 无臭 无毒 耐低温 化学稳定性好 酸 碱 不溶于 小 电绝缘 4 纤维 黏胶纤维 醋酸纤维 合成纤维 1 分类 人造纤维包括 和 化学纤维 包括 和 腈纶 涤纶 锦纶 维尼纶 2 在合成纤维中 等都具有优越的性能 它们除了能织成各种鲜艳夺目的衣料供人们穿着外 在生产中和国防上也有广泛的用途 5 白色污染 生态失衡 海难事故 破坏土壤结构 白色污染的危害有造成 或 降低土壤肥力 污染地下水 污染大气 人造纤维 1 有机高分子化合物的构型和性质 1 有机高分子化合物的构型 高分子中的结构单元连接成长链 这就是通常所说的高分子的线型结构 具有线型结构的高分子 可以不带支链 也可以带支链 高分子链上如果有能起反应的原子或原子团 当这些原子或原子团发生反应时 高分子链之间将形成化学键 产生一定的交联形成网状结构 这就是高分子的体型结构 2 有机高分子化合物的性质 溶解性 有机高分子化合物通常难溶于水 即使在适当的有机溶剂中它溶解得也较慢 或者长期浸泡在有机溶剂中只能有一定程度的溶胀 热塑性和热固性 有些有机高分子化合物 如聚乙烯 具有热塑性 即加热到一定温度范围时 开始软化 直到熔化成流动的液体 冷却后又变成固体 可反复加热 受冷再造 这种现象就是高分子的热塑性 根据这一性质制成的高分子材料具有良好的可塑性 能制成薄膜 拉成丝或压制成所需要的各种形状 用于工业 农业及日常生活等 有些高分子化合物 如酚醛塑料 即电木 具有热固性 加工成型后受热不熔化 强度 有机高分子材料通常都有较大的强度 电绝缘性 有机高分子材料一般都有很好的电绝缘性 通常用做绝缘材料 这是由于高分子化合物中的原子是以共价键结合的 因此一般不导电 易燃性 有机高分子化合物的组成元素主要是碳和氢 不耐高温 易燃烧 其他性质 有些有机高分子化合物具有耐化学腐蚀 耐 热 耐磨 耐油 不透水等性能 2 加聚反应 乙烯能发生加聚反应的根本原因是乙烯分子里含有碳碳双键 与双键相连的原子是不饱和的原子 这样的原子不仅能跟其他原子或原子团直接结合 自身分子间也能直接结合 由此可知 凡是像乙烯这样的物质就有可能在一定条件下发生加聚反应 如用1 3丁二烯 ch2 ch ch ch2 通过加聚反应制备顺丁橡胶 nch2 ch ch ch2 引发剂 3 有机高分子化合物单体的判断若已知某经加聚反应所得高分子化合物的结构简式 可用以下方法判断其单体 1 凡链节的主链中有两个碳原子的高聚物 其单体必为一 种 将两个半键闭合即为单体 如 的单体是 ch3ch chch3 2 凡链节主链中有四个碳原子且链节无双键的高聚物 其单体必为两种 从主链中间断开 再将四个半键闭合即得单体 的单体是ch2 ch2和 如ch3ch ch2 3 凡链节主链中有碳原子和碳碳双键结构的高聚物 可用单双键互换法 即将主链上的碳碳单键改为双键 双键改为单键 并从碳原子价键超过四价键的地方断开 即得单体 如先将单双键互换得 断键得其单体 是 和 例1 下列对有机高分子化合物的认识不正确的是 a 有机高分子化合物称为高分子或聚合物 是因为它们大部分是由小分子通过聚合反应而得到的b 有机高分子化合物的相对分子质量很大 但是其结构并不复杂c 对于一块高分子材料来说 n是一个整数值 因而它的相对分子质量是确定的d 高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类 解析 有机高分子化合物虽然相对分子质量很大 但在通常情况下 结构并不复杂 它们是由简单的结构单元重复连接而成的 对于一块高分子材料来说 它是由许多n值相同或不同的高分子聚合起来的 因而n是一个平均值 也就是说它的相对分子质量只能是一个平均值 答案 c 变式训练不同构型的有机高分子化合物基本性质的差异 解析 橡胶难溶于水 在汽油等有机溶剂中溶解也很缓慢 有的只是有一定程度的体积胀大 聚乙烯等线型高分子材料具有热塑性 可以反复加工 体型高分子具有热固性 不能重复加工利用 例2 下列合成高分子化合物的反应中 属于加聚反应的是 解析 加聚反应为加成聚合反应 是指小分子反应物中的不饱和键断开 不饱和原子相互连接成很长的直链 从而形成高分子化合物的反应 即加聚反应的实质类似加成反应 反应过程中没有小分子物质生成 答案 ad 例3 已知某高聚物的结构简式如下 1 在该高聚物分子的基本链节中 碳原子总数是 个 2 生成该高聚物的单体中 相对分子质量最小者的名称是 相对分子质量最大者的相对分子质量是 答案 1 14 2 乙烯86 1 下列关于天然橡胶 的叙述中 不正 确的是 b a 天然橡胶是天然高分子化合物b 天然橡胶受空气 日光作用 会被还原而老化c 天然橡胶能溶于汽油 苯等有机溶剂d 天然橡胶含有双键 能发生加成反应 解析 天然橡胶 的结构单元中含 有 键 受日光 空气作用 会逐渐被氧化而老化 2 塑料制品在自然界中上百年都 顽固不化 从而造成了严重的环境污染 因此 开发塑料的代用品及可降解塑料 成为科技界攻克这一难题的关键 1 白色污染 通常是指 a 冶炼厂的白色烟尘c 聚乙烯等塑料垃圾 b 石灰窑的白色粉末d 白色建筑垃圾 2 塑料的代用品选择科学合理的是 a 用木材或纤维素及淀粉开发的一次性餐盒 纸杯等b 用金属制品全面取代塑料制品c 用玻璃制品全面取代塑料制品d 全面封杀塑料制品 3 目前能有效地减少 白色污染 的最佳方法是 a 掩埋处理b 燃烧处理c 用纸制包装用品代替部分塑料包装用品d 倒入江河湖海中 解析 1 白色污染 是指废弃的塑料制品 2 治理 白色污染 的方法主要是 强化回收利用 减少或禁止使用一次性难降解的塑料包装物 推广使用可降解塑料 新开发的对人类环境友好的可降解塑料颇受人们的青睐 如用纤维素和淀粉为原料制成的微生物降解塑料 用乙烯和一氧化碳为原料制成的聚乙烯光降解塑料等 3 结合对 2 的分析 用纸制包装用品代替部分塑料包装用品是减少 白色污染 的有效途径 而a b d均不能标本兼治 甚至会导致新的二次污染 答案 1 c 2 a 3 c 3 下列原料或制成的产品中 如出现破损不可以进行热修 补的是 b a 聚氯乙烯凉鞋c 自行车内胎 b 电木插座d 聚乙烯塑料膜 解析 聚氯乙烯凉鞋 自行车内胎 聚乙烯塑料膜等都是热塑性树脂加工而成的塑料 可以反复加工 多次使用 出现破损时可进行热修补 而电木插座是用热固性树脂电木加工而成的塑料 受热不熔化 出现破损时不能进行热修补 4 怎样书写加聚反应的化学方程式 以生成聚乙烯和聚苯乙烯为例说明 2 双键两端的碳上连有其他的原子团的复杂化合物加聚反应的书写 像苯乙烯 ch2 ch c6h5 这样 在书写聚合物时 可将苯基 c6h5 当作支链 使双键碳原子作为端点碳原子两两加成聚合 所以化学方程式可写为 聚苯乙烯 内容特点 教材首先介绍有机高分子化合物的相对分子质量 然后以聚乙烯 聚氯乙烯为例介绍有机高分子化合物的结构和基本性质 最后简单介绍了常见高分子材料塑料 橡胶 纤维中的代表性品种 本节知识框架为 教学指要 根据课程标准要求 本节知识内容应作为一个教学整体 本节内容属常识性介绍 教学要求层次较低 具体教学建议如下 本节重难点是有机高分子化合物的基本特点 基本性质和加聚反应 在了解有机高分子化合物结构特点的基础上 结合日常生活知识 充分利用p90 观察 思考 的两个实验 组织学生认真观察实验现象 通过讨论和自学的方法 总结出有机高分子化合物的基本性质 由于有机高分子化合物在有机溶剂中也溶解缓慢 建议 实验1 提前一天准备好 以便于学生观察 建议将 实验1 设计成对比实验 即溶剂分别为水和汽油 以使实验更明显 演示 实验2 时 建议反复几次加热 冷却过程 然后点燃 以加强学生对热塑性和热固性的认识 在学