高中化学选修一塑料纤维和橡胶

1、材料材料 无机材料无机材料 有机材料有机材料 无机非金属材料（如：晶体硅、硅酸盐材料等）无机非金属材料（如：晶体硅、硅酸盐材料等）无机金属材料（包括金属和合金）无机金属材料（包括金属和合金）天然有机高分子材料（如：棉花、羊毛、蚕天然有机高分子材料（如：棉花、羊毛、蚕丝、天然橡胶等）丝、天然橡胶等）合成有机高分子材料合成有机高分子材料新型有机高分子材料（如：高分子分离膜等）新型有机高分子材料（如：高分子分离膜等） 功能材料功能材料复合材料复合材料塑料塑料合成橡胶合成橡胶合成纤维合成纤维黏合剂黏合剂涂料涂料三大合成材料三大合成材料【重点和难点【重点和难点】 1.举例说明生活中常用合成高分子材料的化

2、学成分及其性能举例说明生活中常用合成高分子材料的化学成分及其性能。2.认识化学在发展生活用材料中的重要作用认识化学在发展生活用材料中的重要作用。一、合成材料一、合成材料1、塑料塑料（1 1）成分：成分：合成树脂合成树脂添加剂添加剂（增塑剂、防老化剂增塑剂、防老化剂）（2 2）简介：简介：塑料是塑料是聚合物聚合物，相对分子质量大。，相对分子质量大。由由单体单体通过通过聚合反应聚合反应制得的。制得的。例如：例如：CHCH2 2=CH=CH2 2 是聚乙烯的单体。是聚乙烯的单体。热塑性塑料热塑性塑料( (聚乙烯聚乙烯, , 聚氯乙烯聚氯乙烯, , 聚丙烯等聚丙烯等) )热固性塑料热固性塑料（酚醛塑料

3、）（酚醛塑料）特性：特性：受热时软化并可熔受热时软化并可熔化成流动的液体，冷却后化成流动的液体，冷却后变成固体，加热后又熔化，变成固体，加热后又熔化，可反复加工，多次使用可反复加工，多次使用特性：特性：在制造过程中受热在制造过程中受热时能变软塑成一定的形状，时能变软塑成一定的形状，但加工成型后就不会受热但加工成型后就不会受热熔化熔化 （3）分类分类热塑性塑料固态时的线型结构热塑性塑料固态时的线型结构热固性塑料硬化后的体型网状结构热固性塑料硬化后的体型网状结构 形成之初也是长链，受热软化，形成之初也是长链，受热软化，塑造成一定形状。再次受热时，链塑造成一定形状。再次受热时，链与链间会形成共价键，

4、产生一些交与链间会形成共价键，产生一些交联，形成联，形成体型网状结构体型网状结构，硬化定型。，硬化定型。再受热时，链状分子的滑动受到限再受热时，链状分子的滑动受到限制，因此不会熔化。制，因此不会熔化。 具有长链状的具有长链状的线型结构线型结构。长链间。长链间以以分子间作用力结合分子间作用力结合在一起。在一起。受热受热时，长链加快振动，分子间作用力时，长链加快振动，分子间作用力减弱，减弱，易滑动易滑动；冷却时，长链所含；冷却时，长链所含能量降低，彼此间距离拉近，相互能量降低，彼此间距离拉近，相互引力增强，会重新硬化引力增强，会重新硬化热塑性塑料热塑性塑料热固性塑料热固性塑料 导电聚合物导电聚合物

5、从塑料的结构分析从塑料的结构分析, , 塑料在一般情况下会导电吗塑料在一般情况下会导电吗? ? 塑料中的原子是以共价键形成的，没有自由移动的塑料中的原子是以共价键形成的，没有自由移动的离子。因此，在一般情况下塑料不易导电，是良好的离子。因此，在一般情况下塑料不易导电，是良好的电绝缘材料。电绝缘材料。科学视野科学视野图图3-40 用导电聚合物制成的电池用导电聚合物制成的电池阅读：阅读：P62-63 导电聚合物导电聚合物应用：应用：抗静电添加剂、电磁抗静电添加剂、电磁屏蔽材料、有机发光二极管、屏蔽材料、有机发光二极管、太阳能电池、移动电话和微型太阳能电池、移动电话和微型电视显示屏电视显示屏4 4、

6、生、生活中的塑料活中的塑料聚丙烯聚丙烯(PP)聚氯乙稀（聚氯乙稀（PVC）聚乙烯（聚乙烯（PE)聚苯乙烯（聚苯乙烯（PS)PS)聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA(PMMA) )脲醛塑料（电玉）脲醛塑料（电玉）聚四氟乙烯（聚四氟乙烯（PTFE)PTFE)4 4、生、生活中的塑料活中的塑料4 4、生、生活中的塑料活中的塑料 人们给聚四氟乙烯冠以人们给聚四氟乙烯冠以“塑料王塑料王”的美称。的美称。 家庭主妇的福音家庭主妇的福音 由四氟乙烯聚合而成，具有洁白半透明的外观，由四氟乙烯聚合而成，具有洁白半透明的外观，蜡状手感，耐热性好，可在蜡状手感，耐热性好，可在260260下长期使用；下长期使

7、用；除熔融的金属铀和液体氟之外，能耐一切化学药除熔融的金属铀和液体氟之外，能耐一切化学药品品，即使，即使在王水中煮沸也不起变化在王水中煮沸也不起变化；有极佳的自；有极佳的自润滑性；有突出的表面不粘性，润滑性；有突出的表面不粘性，几乎任何有粘性几乎任何有粘性的物质皆不能粘附在其表面的物质皆不能粘附在其表面。可适用于耐腐蚀要。可适用于耐腐蚀要求较高的场合；也用于制雷达及高频通讯器材、求较高的场合；也用于制雷达及高频通讯器材、人工血管、人工肺、登月服的防火涂层等；可以人工血管、人工肺、登月服的防火涂层等；可以制成无需加润滑油的轴承；现代家庭常用的不粘制成无需加润滑油的轴承；现代家庭常用的不粘锅就是在

8、锅的表面涂上了一层四氟乙烯聚合物，锅就是在锅的表面涂上了一层四氟乙烯聚合物，用这种锅煎鸡蛋时，即使不用油，也不会把鸡蛋用这种锅煎鸡蛋时，即使不用油，也不会把鸡蛋烧焦烧焦聚四氟乙烯聚四氟乙烯作内衬的不粘锅作内衬的不粘锅4 4、生、生活中的塑料活中的塑料我国制订的塑料包装制品我国制订的塑料包装制品回收标志示例回收标志示例 回收废弃塑料是非常重回收废弃塑料是非常重要的，因为塑料回收不仅可要的，因为塑料回收不仅可以减少废弃塑料的数量，而以减少废弃塑料的数量，而且节约资源。但塑料的分类且节约资源。但塑料的分类是回收和再利用的一大障碍，是回收和再利用的一大障碍，这是因为不同种类的塑料，这是因为不同种类的塑

9、料，其再利用的途径是不同的。其再利用的途径是不同的。为了解决这个困难，一些国为了解决这个困难，一些国家已经开始在塑料制品上印家已经开始在塑料制品上印刷或模压所用材料种类的标刷或模压所用材料种类的标志。上图就是塑料包装制品志。上图就是塑料包装制品回收标志示例。回收标志示例。 如果服装面料是由一种纤维材料制成的，如果服装面料是由一种纤维材料制成的，则用则用“纯纯X X”或或“100100X X”来表示。如来表示。如“纯纯棉棉”“”“纯毛纯毛”或或“100100棉棉”“”“100100毛毛”；如果服装是由两种或两种以上的纤维制成的，如果服装是由两种或两种以上的纤维制成的，标签上应注明每种纤维种类的含

10、量，如标签上应注明每种纤维种类的含量，如“涤涤纶纶2020棉棉8080”等。等。 灼烧情况灼烧情况受酸溶液受酸溶液的影响的影响受碱溶液受碱溶液的影响的影响纯棉布纯棉布易燃，有烧纸气味，灰烬一触易燃，有烧纸气味，灰烬一触即碎即碎轻微轻微轻微轻微羊毛羊毛接近火焰先卷缩，有烧焦羽毛接近火焰先卷缩，有烧焦羽毛味，灰烬为黑色膨胀易碎颗粒味，灰烬为黑色膨胀易碎颗粒受腐蚀受腐蚀部分溶解部分溶解尼龙布尼龙布接近火焰时迅速卷缩，趁热可接近火焰时迅速卷缩，趁热可拉成丝，灰烬为褐色玻璃球状，拉成丝，灰烬为褐色玻璃球状，不易破碎不易破碎几乎不变几乎不变几乎不变几乎不变取纯棉布、羊毛织物和尼龙布（或涤纶）各几小块：取纯

11、棉布、羊毛织物和尼龙布（或涤纶）各几小块：分别灼烧。分别灼烧。分别浸泡于分别浸泡于10%H2SO4溶液和溶液和3%NaOH溶液中，微溶液中，微热热56min，取出后漂洗烘干。，取出后漂洗烘干。科学探究：几种纤维的性质实验科学探究：几种纤维的性质实验腈纶腈纶( (人造羊毛人造羊毛) ) 、锦纶锦纶( (尼龙尼龙) )、涤纶涤纶( (的确良的确良) )维纶、氯纶、丙纶维纶、氯纶、丙纶合成纤维具有合成纤维具有优良的性能优良的性能： 强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀 和不怕虫蛀和不怕虫蛀等。等。二、纤维天然纤维天然纤维合成纤维合成纤维:（主要成分是纤维素）（主要成分是纤

12、维素）（主要成分是蛋白质）（主要成分是蛋白质）利用石油、天然气、煤等原料利用石油、天然气、煤等原料制成单体经聚合反应而成制成单体经聚合反应而成“六大纶六大纶” 喷丝喷丝（使熔融状态下高聚物转变成纤维）（使熔融状态下高聚物转变成纤维）橡胶的来源橡胶的来源 森林中有一种高大的乔森林中有一种高大的乔木，叫作木，叫作“三叶树三叶树”。如。如果用小刀在它的树皮上割果用小刀在它的树皮上割开一个小口子，便会有牛开一个小口子，便会有牛奶似的树汁流淌出来。这奶似的树汁流淌出来。这种树汁，就是今天人们所种树汁，就是今天人们所熟悉的橡胶的最初来源。熟悉的橡胶的最初来源。在印第安人的土语中，在印第安人的土语中，“橡胶

13、橡胶”就是就是“树木的眼树木的眼泪泪”的意思。的意思。 通用橡胶通用橡胶特种橡胶特种橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶氯丁橡胶氯丁橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶 氟橡胶氟橡胶: :耐热和耐酸碱性耐热和耐酸碱性硅橡胶硅橡胶: :有耐热、耐寒性有耐热、耐寒性合成橡胶合成橡胶天然橡胶（主要成分是聚异戊二烯）天然橡胶（主要成分是聚异戊二烯）橡橡胶胶三、橡胶三、橡胶CH2CCH3CHCH2n 硫化橡胶硫化橡胶优点优点: : 具有较高的强度、韧性、良好的弹性具有较高的强度、韧性、良好的弹性 和化学稳定性等和化学稳定性等 许多的橡胶是线形结构，可塑性好，但强度和韧许多的橡胶是线形结构，可塑性好，但强度和韧性差，为了克服这一弱点，工

14、业上用硫与橡胶分子作性差，为了克服这一弱点，工业上用硫与橡胶分子作用，使橡胶硫化用，使橡胶硫化经过硫化（交联）以后，由经过硫化（交联）以后，由于立体结构的形式从而使性于立体结构的形式从而使性能大大改善能大大改善 合成橡胶与天然橡胶相比，具有高弹性，绝缘性、合成橡胶与天然橡胶相比，具有高弹性，绝缘性、耐油和耐高温等性能，因而广泛应用于工农业、国耐油和耐高温等性能，因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。防、交通及日常生活中。 每种材料都有它的优缺点：金属材料强度大，每种材料都有它的优缺点：金属材料强度大，但易受腐蚀；陶瓷材料耐高温，但脆性大；合成材但易受腐蚀；陶瓷材料耐高温，但脆性大；合成

15、材料密度小，但不耐高温等。但航天材料需要强度大料密度小，但不耐高温等。但航天材料需要强度大、耐高温、密度小的材料，海洋工程需要耐高压、耐高温、密度小的材料，海洋工程需要耐高压、耐腐蚀的材料。怎样才能获得这些特殊材料呢？耐腐蚀的材料。怎样才能获得这些特殊材料呢？途径：途径：一、一、在原有材料的基础上发展创新，发挥其优势，努力克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。例如，研制一些服其不足。例如，研制一些新型新型的合金、陶瓷和合成材料的合金、陶瓷和合成材料二、二、将不同性能的材料组合起来，使各组分材料在性能上将不同性能的材料组合起来，使各组分材料在性能上进行互补，同时产生某些特殊性

16、能进行互补，同时产生某些特殊性能-制成制成复合材料复合材料。四、复合材料四、复合材料两种或两种以上高分子材料组合成的一种新型材料两种或两种以上高分子材料组合成的一种新型材料玻璃钢（即玻璃纤维增强塑料）玻璃钢（即玻璃纤维增强塑料）将玻璃熔化并迅速拉成细丝，得到异常柔软的将玻璃熔化并迅速拉成细丝，得到异常柔软的玻璃纤维玻璃纤维再再将玻璃纤维加到将玻璃纤维加到合成树脂合成树脂中制得的中制得的性能：性能：强度达到某些合金钢的水平，耐化学腐蚀性、电绝强度达到某些合金钢的水平，耐化学腐蚀性、电绝缘性和易加工性能，具有较好的韧性。缘性和易加工性能，具有较好的韧性。应用应用：汽车车身、火车车箱和船体以及印刷电路板。汽车车身、火车车箱和船体以及印刷电路板。复合材料基体增强剂复合材料基体增强剂玻璃钢制造的破冰斧柄玻璃钢制造的破冰斧柄四、复