高中化学 34塑料、纤维和橡胶 新人教版选修1

1、目标导航,预习导引,目标导航,预习导引,一,二,一、合成材料 合成材料的品种很多,塑料、合成纤维和合成橡胶是我们常说的三大合成材料。 1.塑料 (1)成分:合成树脂和添加剂(如提高塑性的增塑剂、防止塑料老化的防老化剂等)。 (2)构成:塑料是聚合物,由小分子通过聚合反应制成,能合成聚合物的小分子物质叫单体。如聚乙烯的单体是CH2 CH2。 (3)分类:按受热特征的不同,塑料主要有热塑性塑料和热固性塑料两种,分别呈线型结构和体型结构。 (4)常见塑料:聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、有机玻璃、脲醛塑料(电玉)、聚四氟乙烯等,目标导航,预习导引,一,二,塑料在一般情况下是否导电? 提示:塑料中的原子之

2、间是以共价键结合的,没有自由电子和能够自由移动的离子,因此在一般情况下塑料不导电,是良好的电绝缘材料,目标导航,预习导引,一,二,2.纤维 (1)天然纤维:如棉花、羊毛、蚕丝、麻等。 (2)人造纤维:由天然纤维加工而成。 (3)合成纤维:利用石油、天然气、煤和农副产品为原料制成单体,经化学合成和机械加工而制得。 性能:强度高,弹性好,耐磨,耐化学腐蚀,不怕虫蛀,但吸水性和透气性差。 种类:锦纶(尼龙)、涤纶(的确良)、腈纶(人造羊毛)、维纶、氯纶和丙纶被称为“六大纶,目标导航,预习导引,一,二,天然纤维素包括棉花、羊毛、蚕丝和麻,它们的成分是否相同? 提示:不相同。棉花、麻的主要成分是纤维素,

3、而羊毛、蚕丝的主要成分是蛋白质,目标导航,预习导引,一,二,3.橡胶 (1)天然橡胶:天然橡胶的化学组成是聚异戊二烯,其结构简式 是 ,单体是异戊二烯。 (2)合成橡胶: 通用橡胶:如丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶。 特种橡胶:耐热、耐酸碱的氟橡胶,耐高温和耐严寒的硅橡胶。 (3)结构特点:橡胶一般为线型结构,可塑性好,但强度和韧性差,为改善其性能,可采用硫化的方法,使橡胶形成体型结构,以增强橡胶的强度、韧性、弹性和化学稳定性,目标导航,预习导引,一,二,有机玻璃是玻璃吗? 提示:有机玻璃是塑料,不是玻璃,目标导航,预习导引,一,二,二、复合材料 1.概念:由两种或两种以上不同性能的材料组合而成

4、的材料。 2.组成:由基体和增强剂组成,如玻璃钢是由作增强剂的玻璃纤维和作基体的合成树脂组成的复合材料。 3.性能:复合材料具有比单一材料更优越的性能,根据其组成材料不同,有的强度大、密度小;有的耐高温、耐腐蚀、绝缘性好;有的易导电、易导热等,目标导航,预习导引,一,二,1)合金属于复合材料吗?为什么? 提示:复合材料是由两种或两种以上的性质不同的材料经特殊加工而成,复合材料的基本组成应有基体和增强剂,且两者的性质有明显的差异。而合金是由两种或两种以上金属(或金属与非金属)熔合成的具有金属特性的物质,合金中的成分,性能有很大的相似性,故合金不属于复合材料。 (2)玻璃钢是合金吗? 提示:不是。

5、玻璃钢是玻璃纤维增强塑料,即玻璃纤维和合成树脂组成的复合材料,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,一、正确认识塑料,1.树脂和塑料的关系 (1)树脂成分单一,是指由单体聚合而成的高分子化合物,没有与各种添加剂混合。 (2)塑料是由树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成的,它的主要成分是合成树脂。 生产塑料制品时,在合成树脂中加入添加剂,经压制或挤压、吹制成型。 (3)塑料和树脂有时也常混用,因为有些塑料基本上是由合成树脂组成的,不含或少含添加剂,如有机玻璃、聚乙烯、聚苯乙烯等。塑料的基本性能主要决定于树脂的本性,但添加剂也起着重要作用,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,2.

6、塑料的类别和特性 (1)热塑性塑料(聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等):受热时软化并可熔化成流动的液体,冷却后变成固体,加热后又熔化,可反复加工,多次使用。热塑性塑料具有长链状的线型结构。受热时,分子间作用力减弱,易滑动;冷却时,相互作用增强,会重新硬化。 (2)热固性塑料(酚醛塑料,脲醛塑料等):在制造过程中受热时能变软塑成一定的形状,但加工成型后就不会受热熔化。热固性塑料受热时,链与链间会形成共价键,产生一些交联,形成体型网状结构,硬化定型,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,例1】 下列原料或制成的产品中,若出现破损不可以进行热修补的是() A.聚氯乙烯

7、凉鞋 B.电木插座 C.聚丙烯材料 D.聚乙烯塑料膜 解析:对于A,其结构简式为 属于线型高分子化合物。对于C,结合生活实际,可知车辆内胎均可采用热补法(亦可以从自行车内胎具有弹性上判断该物质为线型高分子材料)。对于D,其结构简式为CH2CH2,为线型材料。对于B,电木插座不具有弹性,应为体型高分子材料。 答案:B,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,现有两种高聚物A、B,A能溶于氯仿等有机溶剂,B不溶于任何溶剂,加热不会变软或熔化,则下列叙述不正确的是() A.高聚物A可能具有弹性,而高聚物B一定没有弹性 B.高聚物A一定是线型高分子材料 C.高聚物A一定是体型高分子材料 D.高聚物B一定

8、是体型高分子材料 解析:A溶于氯仿等有机溶剂说明一定不是体型高分子,而是线型高分子;B不溶于任何溶剂,加热不会变软或熔化,则一定是体型高分子材料。 答案:C,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,二、常见纤维的组成和性能比较,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,例2】 下列说法错误的是() A.从化学成分上看,人造棉、人造丝、人造毛没有区别 B.人造纤维是人工合成的纤维 C.“六大纶”都是合成纤维 D.用燃烧的方法可以鉴别毛织物和棉织物,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,解析:人造纤维也叫再生纤维,它是用不能纺织的含天然纤维素的木浆、芦苇、小麦秆、甘蔗渣、棉花秸秆等为原料与二硫化碳、烧碱

9、作用,生成纤维素磺酸酯,除去没用的杂质后,再把它溶解在碱液中,成为一种黏稠的液体,很像胶水,所以制成的纤维就叫黏胶纤维,黏胶纤维和棉花的化学组成一致。长的叫人造丝,短的叫人造棉,所以从化学成分上看人造棉、人造丝、人造毛都是黏胶纤维。“六大纶”即锦纶、涤纶、腈纶、维纶、氯纶和丙纶,都是以天然气、煤、石油等作为起始原料经化学反应而生产出来的纤维,所以都是合成纤维。毛织物材料的主要成分是蛋白质,蛋白质灼烧时有烧焦羽毛的特殊气味;棉织物材料的主要成分是纤维素,所以棉织物燃烧时与棉花燃烧现象一致。 答案:B,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,下列关于纺织纤维特点的说法不正确的是() A.棉织物可以迅

10、速吸收水分而且透气性强,产生凉爽感,穿着舒适;具有良好的水洗性,不起静电 B.毛织物具有独特的保暖性能,不容易被虫蛀,缺点是水洗后易收缩 C.棉织物和丝织物都有不起静电的特点 D.合成纤维的吸水性比天然纤维的吸水性差,但织物穿着的耐久性比天然纤维织物和人造纤维织物强 解析:羊毛和蚕丝都是蛋白质纤维,容易被虫蛀,B项是不正确的。 答案:B,案例探究,误区警示,思悟升华,四氯乙烯对环境有一定的危害,干洗衣服的干洗剂主要成分是四氯乙烯;家用不粘锅内侧涂覆物质的主要成分是聚四氟乙烯。下列关于四氯乙烯和聚四氟乙烯的叙述中正确的是() A.它们都属于纯净物 B.它们都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C.它们的分

11、子中都不含氢原子 D.它们都可由乙烯只发生加成反应得到 审题:要正确认识四氯乙烯和聚四氟乙烯的性质,必须明确其结构,特别是分子中所含官能团。 解题:聚四氟乙烯为加聚产物,属于混合物,分子中不含碳碳双键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A、B两项错误;乙烯发生加成反应后所得产物不含碳碳双键,而四氯乙烯中含有碳碳双键,D项错误。 答案:C,案例探究,误区警示,思悟升华,高聚物及其单体性质的认识误区: (1)加聚反应中单体往往因具有不饱和键而性质非常活泼,如乙烯、氯乙烯。高聚物中不一定含有不饱和键,其性质很稳定,如聚乙烯、聚氯乙烯中不含 。 (2)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

12、素的质量分数相同。 (3)加聚反应的单体往往因具有碳碳不饱和键,化学性质非常活泼,但高聚物中不存在碳碳不饱和键,故其化学性质一般较稳定,案例探究,误区警示,思悟升华,1)有机高分子化合物都是混合物,没有固定的熔点和沸点。因为有机高分子化合物中结构单元重复的次数(即聚合度)不确定,也就是说同一种有机高分子化合物内分子大小不同。 (2)有机高分子化合物的相对分子质量虽然很大,但它们的结构并不复杂,都是由简单的结构单元重复连接而成。 (3)已知单体的结构简式,书写加聚产物结构简式的方法:以单体中碳碳双键为母体形成链节,双键写成单键,将双键碳原子上的取代基写在上面或下面(若为单个原子,可以不写在上面或下面),并在两个双键碳原子两端写出短线,最后书写方括号,注意短线要穿过方括号,在方括号后写上脚码n。如: (R1、R2、R3代表取代基,案例探究,误区警示,思悟升华,4)判断加聚高聚物单体的方法 凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的高聚物,其合成单体为一种,将两个半键闭合即可。 如 的单体是 。 凡