人教版选修1 第三章第四节　塑料、纤维和橡胶 学案.doc

课堂探究探究一 三大合成材料问题导引试找出生活中哪些物品是合成材料制成的。提示：塑料，合成纤维，合成橡胶类。名师精讲1塑料的分类分类的原则类型特征和举例按树脂受热时的特征分热塑性塑料以热塑性树脂为基本成分。受热软化，可以反复塑制，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等热固性塑料以热固性树脂为基本成分。加工成型以后变为不溶、不熔状态，如酚醛、氨基塑料等按应用范围及性能特点分通用塑料通用性强、用途广泛、产量大、价格低。主要有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯等工程塑料机械性能较好，高强度，可以代替金属用作工程结构材料。如聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、氟塑料等其他分类分为通用、工程、耐高温和特种塑料四大类；或通用、工程和其他塑料三大类2.几种纤维的关系天然纤维化学纤维人造纤维合成纤维棉花、羊毛、木材、草类的纤维用木材、草类的纤维经化学加工制成的黏胶纤维利用石油、天然气、煤和农副产品作原料制成单体再经聚合反应制成3.常见纤维的简单鉴别方法识别纤维最简便的方法是燃烧法。根据燃烧时的现象不同和燃烧后产物形态及烟、烟灰、气味和燃烧后灰烬的性能的不同，可以区分出哪种纤维。棉纤维：易燃，燃烧速度快，有烧纸的气味，烧出的灰保持原形，手触灰即散碎。麻：燃烧快，产生黄色或蓝色火焰。燃烧后仍保持原形，有烧枯草的气味，灰烬少，呈浅灰色。羊毛：近火即卷缩，灼烧时臭味与烧毛发相同，灰缩成黑色易碎的颗粒。丝：现象与毛相似。但烧前丝线长而细，有光泽，与毛不同。人造纤维(黏胶纤维)：易燃，燃烧速度快，有烧纸的气味，但灰烬很少。4橡胶(1)种类和性质(2)橡胶硫化：将橡胶分子与硫作用，使线型橡胶分子通过硫桥交联起来，形成体型结构，使橡胶具有较高的强度、韧性、良好的弹性和化学稳定性等。【例题1】 不粘锅的内壁有一薄层聚四氟乙烯涂层，用不粘锅烧制饭菜时不易粘锅、烧焦。下列关于聚四氟乙烯的说法中正确的是()a聚四氟乙烯分子中含有双键b聚四氟乙烯的单体是不饱和烃c聚四氟乙烯中氟的质量分数是76%d聚四氟乙烯的化学活泼性较大解析：聚四氟乙烯是由四氟乙烯加聚生成的，不存在双键结构；它的单体是四氟乙烯，属于卤代烃；聚四氟乙烯中氟的质量分数为：100%76%；聚四氟乙烯的化学性质非常稳定。答案：c解题技巧(1)由单一单体加聚生成的高聚物中元素的质量分数与单体中对应元素的质量分数相同；(2)加聚反应的单体往往因具有碳碳不饱和键而性质非常活泼，若高聚物中不存在碳碳不饱和键，则其性质一般较稳定。变式训练1奥运福娃的内充物为无毒的聚酯纤维，其结构简式为，下列说法正确的是()a羊毛与聚酯纤维的化学成分相同b聚酯纤维在强碱溶液中能水解c合成聚酯纤维的反应属于加聚反应d聚酯纤维可以认为是苯甲酸和乙醇经酯化反应生成解析：由题可知，该聚酯纤维是通过羟基和羧基的酯化反应失去水分子而缩聚成的高分子。羊毛为天然高分子中的蛋白质分子，与聚酯分子化学成分自然不同，a错；酯在碱性溶液中可以水解，b正确；合成聚酯纤维的反应类型应为缩聚反应，错误；聚酯纤维的单体应是对苯二甲酸与乙二醇，d错。答案：b探究二 复合材料问题导引每种材料都有它的优缺点，而在实际使用时往往对材料的性质有特别的要求。怎样才能获得这些特殊材料呢？提示：要获得性能全面的特殊材料，一方面是在原有材料的基础上发展创新，发挥其优势，努力克服其不足。另一方面是将不同性能的材料组合起来，制成复合材料，使各组分材料在性能上进行互补，同时产生某些特殊性能。名师精讲复合材料1含义将两种或两种以上不同性能的材料组合起来，在性能上取长补短，就可以得到比单一材料性能优越的复合材料。在复合材料中，一种材料作为基体，另外一种材料作为增强剂，结合在一起产生某些特殊性能。2优点复合材料既保持了原有材料的特点，又使各组分之间协同作用，形成了优于原材料的特性。例如：金属材料易被腐蚀，有机合成材料易老化、不耐高温，陶瓷材料易破碎，这些缺点都可以通过复合的方法予以改善和克服。【例题2】 如下图标出了各种材料强度与密度的比值以及广泛使用的年代。从图中可以看出的信息是()a随着社会的发展，出现新材料的速度明显加快b新材料发展的总趋势是强度越来越大c1800年以前出现的材料强度都比铝小d铝的密度比钢的密度大解析：本图横坐标表示年代，纵坐标表示强度与密度之比。由图可知，随着社会的发展，出现新材料的速度明显加快，新材料发展的总趋势是强度与密度之比越来越大，铝的强度与密度之比大于钢的强度与密度之比。a正确。答案：a方法技巧 解答图像题的关键是明确纵坐标、横坐标表示的意义。复合材料是材料科学发展的必然趋势，应注意积累和收集有关知识。变式训练2下列物质不属于复合材料的是()a碳化硅纤维 b生物陶瓷c钢化玻璃 d氮化硅陶瓷解析：复合材料具备的特征是：能够承受高温、高强度，具备电学、光学特性，具有生物功能。传统的非金属材料主要是指以硅酸盐为原料而制备的材料，如水泥、玻璃、传统陶瓷等。选项c中的钢化玻璃属于无机非金属材料。答案：c探究三 有机高分子化合物问题导引现在许多汽车的保险杠是用聚酯塑料或聚丙烯塑料制造的，用来取代以前的钢制保险杠。塑料保险杠具有较高的强度和刚性，以及良好的装饰性。另外，用塑料制造保险杠还可以减轻车的重量，同时降低成本。这两类塑料都是高分子化合物，它们是用哪种方法制成的？提示：聚酯塑料通过缩聚反应制备；聚丙烯塑料通过加聚反应制备。名师精讲1加聚反应的表述方式(以聚乙烯为例)(1)结构简式：。(2)链节：结构单元ch2ch2叫链节。(3)聚合度(n)：每个高分子里链节的重复次数。(4)单体：能合成高分子化合物的小分子物质。聚乙烯的单体为ch2=ch2。2其他常见塑料的反应原理3有机高分子化合物的结构特点结构4有机高分子化合物的基本性质(1)溶解性。线型结构：能溶解在适当的溶剂里(如有机玻璃)。体型结构：不容易溶解，只是胀大(如硫化橡胶)。(2)热塑性和热固性。线型结构：热塑性(如聚乙烯塑料)。体型结构：热固性(如酚醛树脂)。(3)强度较大(高分子材料的强度一般都比较大)。(4)电绝缘性好(通常是很好的电绝缘材料)。【例题3】 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。(1)工业上用乙烯和氯气为原料经下列各步反应合成pvc：氯乙烯是pvc的单体，其结构简式为_。反应的反应类型是_。反应的化学方程式为_。(2)有关pvc的下列说法正确的是_。apvc的单体是ch3ch2clbpvc是高分子化合物cpvc能够使溴的四氯化碳溶液褪色dpvc易降解解析：(1)首先确定聚合物及其单体的结构简式。聚氯乙烯结构简式为。单体为ch2=chcl。(2)然后分析反应类型及聚合物性质。乙烯先与cl2加成，再消去一分子hcl，通过加聚即可得pvc。氯乙烯含碳碳双键，但聚氯乙烯不含。答案：(1) 加成反应ch2=ch2cl2clch2ch2cl(2)b方法技巧 氯乙烯ch2=chcl分子内有，故能发生加成反应，能被酸性kmno4溶液氧化，聚合后的聚氯乙烯分子内无，故不再具有单体氯乙烯的性质。变式训练3生活中使用的塑料食品盒、水杯等通常由苯乙烯制成，其结构简式为。根据所学知识，判断