第三节有机合成材料

1、第三节 有机合成材料一、 有机化合物（一）、活动与探究1、完成下表：化合物化学式组成元素相对分子质量甲烷CH4C、 H16乙醇C2H5OHC 、H、O46葡萄糖C6H12O6C、H、O180淀粉(C6H10O5)nC、H、O几万到几十万蛋白质C、H、O、N等元素几万到几百万硫酸H2SO4H、S、O98氢氧化钠NaOHNa、H、O40氯化钠NaClNa、Cl58.52、根据上表讨论；（1）、甲烷、乙醇、葡萄糖、淀粉和蛋白质组成元素有什么共同点？都含有碳元素和氢元素。（2）、甲烷、乙醇和葡萄糖的相对分子质量与淀粉和蛋白质的相对分子质量比有什么不同？甲烷、乙醇和葡萄糖的相对分子质量较小，淀粉和蛋白质

2、的相对分子质量很大。（二）、有机化合物、化合物的分类按是否含有碳元素，化合物可分为有机化合物和无机化合物：（）、有机化合物：含碳元素的化合物叫做有机化合物（简称有机物）。如甲烷（）、乙醇（C2H5OH）、葡萄糖（）（）、无机化合物：不含碳元素的化合物叫做无机化合物（简称无机物）。如、NaCl、H2SO4等。【注意】有机化合物中一定含碳元素，但含碳元素的化合物不一定是有机化合物。如CO、CO2、H2CO3、CaCO3等碳酸盐，具有无机化合物的特点，因此，把它们看为无机化合物。2、有机高分子化合物有些有机物的相对分子质量比较小，通常称它们为有机小分子，如甲烷、乙醇、葡萄糖、醋酸等；有些有机物相对分

3、子质量比较大，从几万到几十万，甚至几百万或更高，通常称它们为有机高分子化合物简称有机高分子；如淀粉、蛋白质、塑料、橡胶、各种纤维等。（三）、有机物的组成和结构有机物除含有碳元素外，大多数还含有氢元素，还可能含有氮、氧、氯、磷等元素，在有机物中，碳原子不但可以和氢、氧、氮等原子直接结合，而且有机物分子中的碳原子可以互相连接起来，形成碳链或碳环。由于碳原子的排列方式不同，有机物所表现出来的性质也就不同。同一化学式往往表示多种结构不同的有机化合物，如C2H6O既可以表示C2H5OH（乙醇），又可以表示CH3OCH3（甲醛）。因此，有机物的数目非常庞大，其种类远远超过了无机物。（四）、有机化合物与无机

4、化合物的主要区别性质和反应有机化合物无机化合物溶解性多数不溶于水，易溶于有机溶剂多数溶于水而不溶于有机溶剂耐热性多数不耐热，熔点较低，一般在400以下多数耐热，难熔化，熔点一般比较高可燃性多数可以燃烧多数不能燃烧化学反应一般比较复杂，副反应多，反应速率较慢一般比较简单，副反应少，反应速率较快（五）、物质的分类混和物：空气、溶液、合金、复合材料（钢筋混凝土）等单质：如氧气、碳、铁、氦气等常见物质 酸：如硫酸、硝酸、盐酸等纯净物 无机化合物 碱：氢氧化钠、氢氧化钙（熟石灰）等 盐：如氯化钠、硝酸钾、硫酸铜等 氧化物：如水、CO2、NaO2、ZnO等 化合物 小分子化合物：如乙醇、乙酸、甲烷等 有机

5、化合物 有机高分子化合物：如淀粉、蛋白质 二、 有机合成材料（一）、有机高分子材料：1、概念：用有机高分子化合物制成的材料称为有机高分子材料。2、有机高分子材料的分类：（1）、天然有机高分子材料：如棉花、羊毛、天然橡胶、蚕丝等都属于天然有机高分子材料；（2）、合成有机高分子材料：如三大合成材料塑料、合成纤维、合成橡胶是通过化学方法合成的，属于合成有机高分子材料，简称“合成材料”。3、聚合物高分子化合物大多是由小分子聚合而成的，所以也常被称为聚合物。如聚乙烯（C2H4）n分子就是由大量的乙烯分子（C2H4）聚合而成的。（二）、有机合成材料的基本性质1、实验：在一支试管中放入少量乙烯塑料碎片用酒精

6、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。观察到的现象：塑料碎片萎缩、熔化，冷却后变硬，粘连在一起；再加热，又熔化。2、合成有机高分子材料的基本性质：（1）、热塑性和热固性：链状结构的高分子材料（如装食品用的聚乙烯塑料袋），受热到一定温度时，开始软化，直到熔化成流动的液体，冷却后变成固体，再加热又可以熔化。这种性质就是热塑性。网状结构的高分子材料一经加工成型就不会受热熔化，因而具有热固性，例如酚醛塑料（俗称电木）等。所以，电木插座破裂后无法进行热修补。（2）、强度大：高分子材料的强度一般都比较大，例如，锦纶绳（又称尼龙绳）特别结实，用于制渔网、降落伞绳等

7、。（3）、电绝缘性好。广泛应用于电器工业，例如，制成电器设备零件、电线和电缆的护套等。（4）、有的高分子材料还具有耐化学腐蚀、耐热、耐磨、耐油、不透水等性能，可用于某些有特殊需要的领域。但是，事物总是一分为二的，高分子材料也有不耐高温、易燃烧、易老化、废弃后不易分解等缺点。（三）、三大合成材料1、塑料（1）、塑料的品种很多，用途也各不相同，使用最多的是聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料。（2）、塑料的性质：聚乙烯塑料具有热塑性，酚醛塑料具有热固性。（3）、聚乙烯塑料无毒，可以用来包装食品，而聚氯乙烯塑料有毒，不能用来包装食品。聚氯乙烯塑料灼烧后会有刺激性的氯化氢气体产生，可以据此用灼烧法鉴别聚乙烯塑料和

8、聚氯乙烯塑料。【拓展】下表列出几种塑料的性能和用途名 称 性 能用 途聚乙烯耐水和大多数化学试剂，有热塑性，电绝缘性强，质轻、无毒，耐热性差，易老化。可制包装薄膜、容器、管道、日用品、电绝缘材料、金属涂层等。聚氯乙烯耐化学腐蚀性极好，耐水、电绝缘性优良，140开始分解放出氯化氢，热稳定性、耐光性较差。制雨衣、台布、包装材料、农用簿膜、人造革、电线套层、管道和阀门等。聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）透光性好，质轻，耐酸、碱，抗震，易加工，耐磨性较差，能溶于有机溶剂。可制飞机、汽车用玻璃、光学仪器、医疗器械。酚醛塑料（电木）绝缘性好，耐热，抗水可制电工器材、汽车部件、涂料、日常用品等。聚四氟乙烯（塑料

9、王）耐低温、高温、耐化学腐蚀性、耐溶剂性能好，电绝缘性好，加工困难。可制电器、航空、化学、医药、冷冻等工业上耐腐蚀、耐低温的制品。2、合成纤维（1）、纤维的分类：棉花、羊毛、木材和草类的纤维都是天然纤维。利用石油、天然气、煤和农副产品做原料经一系列化学反应制成的是合成纤维。涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶和氯纶在合成纤维中被称为“六大纶”。（2）、合成纤维的优缺点：合成纤维都具有强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不发霉、不怕虫蛀、不缩水等优点，但它们的吸水性和透气性较差。（3）、合成纤维的用途：合成纤维除了供人类穿着外，在生产和国防上也有很多用途。例如，锦纶可制衣料织品、降落伞绳、缆绳和渔网等。【

10、三种纤维的简易区分】羊毛、棉、合成纤维的成分不同，利用灼烧的方法可以将三者区别开：羊毛的主要成分是蛋白质，燃烧时可以闻到烧焦羽毛的气味，燃烧后的灰烬用手指可以压成粉末；棉的主要成分是纤维素，燃烧时有烧纸的气味；合成纤维燃烧时有特殊气味，常伴有熔化、收缩的现象，燃烧后的灰烬为黑色硬块，不易碎。活动与探究：1、收集一些服装的标签，查看服装面料的纤维种类。2、了解不同纤维维制成的服装在洗涤熨烫时的注意事项。解答：服装面料的纤维种类有多种，如羊毛、棉、涤纶、锦纶、腈纶等；不同纤维制成的服装在洗涤熨烫时的注意事项也不同，如棉，30水温洗，不可漂白，中温熨烫。羊毛：使用中性洗涤剂，水温不超过30，不扭绞，

11、中温熨烫。涤纶、锦纶、腈纶：机洗、手洗均可，中温熨烫。3、合成橡胶橡胶最初是从橡胶树等植物中获取的。人们根据天然橡胶的分子组成和结构，用化学方法制得了合成橡胶。（1）、人们常用的合成橡胶：丁苯橡胶、顺丁橡胶和氯丁橡胶等。（2）、合成橡胶的性能：具有高弹性、绝缘性、耐油、耐高温和不易老化等性能。（3）、合成橡胶的应用：广泛应用于农业、国防、交通及日常生活中。三、合成材料与环境污染1、合成材料的利弊利合成材料的应用与发展，大大方便了人类的生活。弊合成材料废弃物的急剧增加带来了环境问题，废弃塑料带来的“白色污染”尤为严重。产生危害的原因大部分塑料在自然环境中很难降解，长期堆积会破坏土壤结构，污染地下

12、水，危害海洋生物的生存等；而且如果焚烧含氯塑料会产生刺激性气味的氯化氢气体等，从而对空气造成污染。2、白色污染塑料废弃物给环境带来的污染称为“白色污染”。日常生活中使用的塑料购物袋、塑料食品包装、一次性泡沫快餐饭盒，还有农村大量使用的农用地膜等，这些塑料以软塑料为主，又多为白色，它们使用后丢弃在环境中很难腐烂，给环境带来很大的污染。3、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等；（2）、重复使用某些塑料制品，如塑料袋、塑料盒；（3）、使用新型的、可降解的塑料，如微生物降解塑料和光降解塑料；（4）、回收各种废弃塑料。4、废弃塑料的回收回收废弃塑料不仅可以减少白色污染

13、，而且可以节约资源。但塑料的分类是回收和再利用的一大障碍。为了使不同种类的塑料便于回收，一些国家已开始在塑料制品上印刷所用材料种类的标志。如图是我国指定的塑料回收制品回收标志，中间的数字表示塑料代码，下面的字母是塑料缩写代码。03和PVC分别是聚氯乙烯的代码和缩写。四、 新型合成材料环境友好型新材料如具有光、电、磁等特殊功能的合成材料、隐身材料、复合材料等，在航空航天、建筑、机器人、仿生和医药等方面已显示出潜在的应用前景。五、 常见化学材料常见化学材料包括金属材料、无机非金属材料、合成材料、复合材料。1、 金属材料：包括纯金属及其合金。如铁和钢、铝与铝合金都属于金属材料。2、 无机非金属材料：

14、是由非金属单质或无机化合物组成的材料。如石墨、硅、玻璃、水泥、陶瓷、石灰石都属于无机非金属材料。3、 合成材料：也叫有机高分子合成材料，包括塑料、合成橡胶、合成纤维。4、 复合材料：将两种或两种以上的材料复合成一体而形成的材料，叫复合材料。如钢筋混凝土、玻璃钢、铝塑板、塑木板、金属陶瓷等都属于复合材料。其中，钢筋混凝土是由钢筋和混凝土复合而成的；玻璃钢是在塑料中嵌入玻璃纤维制成的玻璃纤维增强塑料；铝塑板是由铝和塑料复合而成的；塑木板是由塑料和木材复合而成；金属陶瓷是由金属和陶瓷复合而成的。复合材料都属于混合物。复合材料的性能优异于组分材料。【注意】合金属于金属材料，不属于合成材料。合金、复合材

15、料都属于混合物，性能比组分材料更优异。六、塑料和纤维的的鉴别：1、塑料的鉴别塑料燃烧现象颜色透明度质量有毒塑料不易燃烧，燃烧时冒烟，有臭味一般有色一般较差较重无毒塑料易燃烧，不冒烟，无臭味一般无色一般透明较轻2、各种纤维织物的燃烧鉴别法：取织物的一根线头，点燃，燃烧现象如下表：织物燃烧现象尼龙易燃，燃烧时有臭味，有火焰，余烬为灰白色轻灰涤纶近火是先熔化，后燃烧，燃烧后呈黑色块状腈纶近火时先收缩，后燃烧，冒黑烟，有臭味，余烬呈黑色圆珠棉布易燃烧，燃烧时无异味，余烬呈灰白色羊毛燃烧时发泡，有火焰，有烧焦羽毛味，余烬呈黑褐色丝绸燃烧缓慢，有臭味，余烬为深颜色小球，容易压碎七、例题讲解：例1、科学家发

16、现“土卫六”表面遍布“湖海河流”，这些“湖海河流”中的液体并非水，而是液态甲烷和液态乙烷（C2H6）。甲烷和乙烷均属于（ ）。A、 有机物；B、氧化物；C、酸；D、碱。分析：A甲烷、乙烷的化学式分别为CH4、C2H6，含碳元素，属于有机物B氧化物含氧元素，而甲烷、乙烷不含氧元素C酸含酸根，而甲烷、乙烷不含酸根D碱含氢氧根，而甲烷、乙烷不含氢氧根答：A例2、环球时报曾报道：一种名为苹果醋（ACV）的浓缩饮料多年来风靡美国。苹果酸（C4H6O5）是其中的主要物质之一。下列说法中错误的是（ ）。A、 苹果醋饮料呈酸性；B、苹果酸不属于氧化物；C、苹果酸属于无机物； D、苹果酸属于有机物。分析：有机物

17、在组成上的特征是含碳、氢等元素，在性质上一般熔点低、沸点低、难溶于水。少数含碳、氢元素的化合物，具有无机物的特点，如NaHCO3、CO2等，把它们看作无机物。C4H6O5属于含有碳元素的化合物，属于有机物。答：C例3、下列物质中，不属于有机高分子化合物的是（ ）。A、 蛋白质；B、葡萄糖；C、淀粉；D、聚乙烯。分析：葡萄糖的相对分子质量小，是小分子；蛋白质、淀粉、聚乙烯相对分子质量都很大，属于有机高分子化合物。答：B例4、下列物质属于合成有机高分子材料的是（ ）。 塑料薄膜；棉花；制纽扣的脲醛塑料；羊毛；做不粘锅内衬的聚四氟乙烯；天然橡胶。A、；B、；C、；D、。分析：塑料簿膜、制纽扣的脲醛塑

18、料、做不粘锅内衬的聚四乙烯等都属于塑料制品。塑料属于合成有机高分子材料；棉花、羊毛、天然橡胶同属于天然有机高分子材料。答：C合格证款号 W04023品名 套裙规格 M面料 羊毛92% 锦纶7% 氨纶1%里料 涤纶10% 例5、商场出售的服装都挂有一个表示面料的成分及洗涤、熨烫说明等内容的标签。如下图是某服装的标签。（1）面料中的合成纤维是 、 。天然纤维是 ，含量 。（2）、如何鉴别面料的成分主要是羊毛？ 。（3）、根据面料的主要成分，熨烫时应注意什么？为什么？分析：由合格证可判断面料和里料的主要成分。羊毛属天然纤维，锦纶、氨纶、涤纶都属于合成纤维；鉴别的主要方法是利用燃烧线头。由于面料主要成

19、分是羊毛，怕高温，熨烫时避免温度过高。答：（1）、锦纶 、 氨纶 。 羊毛皮 ， 92% 。（2）、用灼烧的方法。灼烧时闻到有烧焦羽毛的气味，生成的小球用手捻易碎。（3）、温度不能过高；面料易烧焦变形。例6、我们穿的衣服通常是由纤维织成的，常见的纤维有棉花、羊毛、涤纶等。小明灼烧棉花、羊毛、涤纶三种纤维得到下列气味：纤维编号灼烧时的气味特殊气味烧纸气味烧焦羽毛气味则棉花、羊毛的编号分别为（ ）。A、；B、；C、；D、无法断定。分析：棉花的主要成分是纤维素，与纸的成分完全一样，故灼烧棉花有烧纸气味；羊毛的主要成分是蛋白质，灼烧蛋白质有烧焦羽毛气味。答：C例7、材料是时代进步的重要标志，有机合成材

20、料的出现更是材料发展史上的一次重大突破。下面有关材料说法正确的是（ ）。A、 合金、合成纤维都是有机合成材料；B、 水泥和玻璃钢都是常见的复合材料；C、合成材料的大量使用给人类带来了严重的污染，所以要禁止生产和使用；D、开发使用可降解塑料能有效解决“白色污染”问题。分析：合金是金属材料，合成纤维是有机合成材料，A不正确；水泥是无机非金属材料，玻璃钢是复合材料，B不正确；合成材料的滥用和随意丢弃会给人类带来严重污染，但只要合理使用，注意回收利用，则可避免污染，故C禁止生产和使用不正确。答：D。例8、北京奥运会在许多主面用到了大量材料。下列使用的材料（加黑点）中属于金属材料的是 （填序号，以下同）

21、，属于有机合成材料的是 ， 属于复合材料的是 。 使用铝合金制作奥运火炬；使用高强度、高性能新型钢构建的“鸟巢”；“福娃”内充物为无毒的聚酯纤维；比骞所用帆船的船体是由玻璃钢制成分析：铝合金、钢均属于常见的合金材料，聚酯纤维属有机合成材料，玻璃钢是常见的复合材料。答：； ； 。例9、某企业生产的“土豆农膜”是一种新型环保农膜，在塑料中添加土豆淀粉，可被细菌和微生物释放的酶分解，使塑料呈多孔状、强度下降。下列有关说法错误的是（ ）。A、 塑料属于天然高分子材料；B、 淀粉属于高分子化合物；C、 该新型农膜有助于解决农村“白色污染”问题；D、 土豆农膜容易降解。分析：塑料属于合成材料，不是天然高分

22、子材料；淀粉相对分子质量从几万到几十万，属于高分子化合物；“土豆农膜”可被细菌和微生物释放的酶分解，减少“白色污染”。答：A。例10、金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料是人类使用的三大基础材料，它们以各自的特点满足着人类多方面的需要。（1）、金属材料中，有一类贮氢合金能够结合氢气形成金属化合物，并在一定条件下分解放出氢气，该贮运原理属于 变化。钢铁是制造轮船的主要金属材料，船身外通常装上一定数目比铁更活泼的金属块以防腐蚀，该金属块可以选择 （选择“铜块”、“锌块”、或“铅块”）。（2）、无机非金属材料中，用于电子工业的高纯碳酸钙、高纯氧化钙生产流程如下图所示：高纯碳酸钙恒温蒸发 沉淀分离

23、硝酸钙溶液碳酸铵溶液 干燥冷却灼烧 高纯碳酸钙 高纯氧化钙请回答下列问题：硝酸钙与碳酸铵在溶液中反应，其基本反应类型为 ，实验室常采用 操作进行沉淀分离。生产高纯碳酸钙时，选择“220恒温干燥”而不选择“灼烧”的原因是 。高纯氧化钙生产过程中，“干燥”的主要目的是为了防止（用化学方程式表示）。（3）、有机高分子材料“玉米塑料”，因其可降解被广泛用来替代一次性泡沫塑料，“玉米塑料”的使用可减少 污染。20世纪30年代，尼龙因其抽细丝极像蚕丝而被推向世界，生活中可采用 方法区分尼龙和蚕丝。分析：（1）、合金与氢气形成金属化合物，属于化学变化；比较活泼的金属是锌，铅和铜不如铁活泼。（2）、Ca(NO

24、3)2与(NH4)2CO3是盐与盐的反应，生成另外两种盐，属于复分解反应；采用过滤将沉淀分离；高温条件下CaCO3会分解生成CaO，使制得的CaCO3中混有CaO而不纯；因为CaO易与H2O反应，所以必须干燥。（3）、玉米塑料能降解，可以减少白色污染；蚕丝中含有蛋白质，灼烧有烧焦羽毛的气味。答：（1）化学。锌块。 （2）、复分解反应；过滤；高温灼烧会使碳酸钙分解，所得的碳酸钙中含有杂质氧化钙而不纯。CaO+H2O=Ca(OH)2 (3)白色 灼烧例11、特快电热壶由于快捷方便，被许多家庭、宾馆使用。请根据下图回答：（1）、制作材料中属于金属或合金的是（选填一种物质编号，下同），属于有机物的是

25、，（2）、制作手柄的塑料属于 塑料（填“热塑性”或“热固性”。（3）、用铜质材料制作电源插头的插脚是利用铜具有性。（4）、这种水壶具有水沸自动断电的保护功能，即水沸后因气压增大使电源开关自动断电。请从分子的角度解释水沸腾后气压增大的原因 。分析：是合金，是金属；根据有机物的定义、属于有机物；塑料手柄具有热固性，铜有导电性；由于受热时分子运动加快，分子间的间隔变大，所以水沸后气压增大。答：（1）、或，（或或）。（2）、热固性（3）导电（4）、受热时水分子运动加快，分子间的间隔增大。八、知识要点梳理 无机化合物 有机小分子化合物：如甲烷、乙醇等化合物 聚合 有机高分子化合物：如淀粉、蛋白质等 有机

26、化合物 天然有机高分子材料：如棉花、羊毛和橡胶 制成 有机高分子材料 合成橡胶合成有机高分子材料 合成纤维 塑 料作 业（一）、选择题：1、下列物质属于无机物的是（ ）。A、CO(NH2)2(尿素）； B、Na2CO3 （纯碱）； C、 C3H8 （北京奥运会火炬的燃料）； D、 CH3OH（甲醇）。2、下列材料属于合成材料的是（ ）。A、陶瓷； B、聚乙烯材料；C、棉麻织物；D、铝合金。3、2008年6月1日起全国执行“限塑令”，南京市曾在鼓楼广东场等地组织宣传活动，发放无纺布袋。生产无纺布的主要原料为：聚丙烯、聚酯和粘胶等。下列有关说法不正确的是（ ）。A、大部分塑料在自然环境中很难降解；B、使用无纺布袋有利于减少“白色污染”；C、生产无纺布与棉布的原料都是天然纤维；D、聚乙烯、聚丙稀、聚酯都属于合成材料。4、下图是某服装标签的部分内容，下列对其有关认识错误的（ ）。A里料是由一种材料制成的 ；B涤纶属于有机高分子材料 ； C涤纶属于天然纤维 ；D可通过灼烧来区别涤纶和羊毛 。（二）、填空题：5、材料是时代进步的标志，材料的应用与发展，大大方便了人类的生活。以下材料：不锈钢、塑料、棉花，其中属于（填序号）：（1）、有机合成