高中化学 第三章 重要的有机化合物 第四节 塑料 橡胶 纤维课件 鲁科版必修2-鲁科版高一必修2化学课件

1、 第四节第四节 塑料塑料 橡胶橡胶 纤维纤维1986年年1月月28日上午日上午11时时38分分在美国佛罗里达在美国佛罗里达，挑战者号在发射架上点火升空。，挑战者号在发射架上点火升空。但航天飞机在升空但航天飞机在升空73秒后，空中突然传来一声闷响，只见挑战者号顷刻之间秒后，空中突然传来一声闷响，只见挑战者号顷刻之间爆裂成一团桔红色火球，碎片拖着火焰和白烟四散飘飞，坠落到大西洋。挑爆裂成一团桔红色火球，碎片拖着火焰和白烟四散飘飞，坠落到大西洋。挑战者号发生爆炸，全世界为之震惊。战者号发生爆炸，全世界为之震惊。 7名宇航员在这次事故中罹难，包括两名女宇航员。其中特别引人注目的是第名宇航员在这次事故中

2、罹难，包括两名女宇航员。其中特别引人注目的是第一次以平民身份参加太空飞行的女教师麦考利夫。一次以平民身份参加太空飞行的女教师麦考利夫。挑战号发射升空挑战号挑战者升空后爆炸发射发射失败七位航天英雄纪念碑宇航员珍贵照片 合影失事的直接原因是右部火箭发动机上的两个零件联接处的橡胶圈出失事的直接原因是右部火箭发动机上的两个零件联接处的橡胶圈出现了问题，每一枚火箭助推器都要在填装数百万磅的固态助推燃料现了问题，每一枚火箭助推器都要在填装数百万磅的固态助推燃料后再进行组装，后再进行组装，联接处的联接处的钢圈看上去很结实，但点火后，每个部分钢圈看上去很结实，但点火后，每个部分由于受到巨大压力，都会像气球一样

3、被由于受到巨大压力，都会像气球一样被吹吹起来。这样，就需要起来。这样，就需要在各部分的接合处采用松紧带来防止热气跑出火箭。这份工作由两在各部分的接合处采用松紧带来防止热气跑出火箭。这份工作由两条名为条名为“圈圈”的橡胶带完成，它们可以随着钢圈一起扩张，并能的橡胶带完成，它们可以随着钢圈一起扩张，并能弥合缝隙。如果这两条橡胶带与钢圈脱离哪怕弥合缝隙。如果这两条橡胶带与钢圈脱离哪怕02秒，助推器的燃秒，助推器的燃料就会发生泄露，固态火箭助推器就会爆炸。料就会发生泄露，固态火箭助推器就会爆炸。“挑战者挑战者”发射那天，发射那天，天气非常寒冷。气温降低后，这些天气非常寒冷。气温降低后，这些“圈圈”就变

4、得非常坚硬，伸缩就变得非常坚硬，伸缩就更加困难。坚硬的就更加困难。坚硬的“圈圈”伸缩的速度变慢，密封的效果就大打伸缩的速度变慢，密封的效果就大打折扣。喷气燃料的热气从失效的橡胶圈那儿泄露，炽热的气体点燃折扣。喷气燃料的热气从失效的橡胶圈那儿泄露，炽热的气体点燃了外部燃料罐中的燃料，了外部燃料罐中的燃料，挑战者号发生爆炸。挑战者号发生爆炸。挑战者号为人类的航挑战者号为人类的航天事业做出了巨大贡献。在挑战者号十次的飞行任务中，共绕轨道天事业做出了巨大贡献。在挑战者号十次的飞行任务中，共绕轨道飞行飞行987次，太空停留时间累积次，太空停留时间累积69天。天。橡胶的来源橡胶的来源森林中有一种高大的乔木

5、，叫作“三叶树”。如果用小刀在它的树皮上割开一个小口子，便会有牛奶似的树汁流淌出来。这种树汁，就是今天人们所熟悉的橡胶的最初来源。在印第安人的土语中，“橡胶”就是“树木的眼泪”的意思。 橡胶的特性橡胶的特性： 构成橡胶的高分子链在无外力作用时呈卷曲状，而且有柔性，受外力时可伸直，但取消外力后又可恢复原状，因此橡胶是具有高弹性的高分子化合物。橡胶的相对分子质量比塑料、合成纤维都要高，一般在105106范围内。橡胶的发展及分类橡胶的发展及分类橡胶橡胶天然橡胶天然橡胶 合成橡胶合成橡胶 丁苯橡胶丁苯橡胶 顺丁橡胶顺丁橡胶 合成天然橡胶合成天然橡胶 氯丁橡胶氯丁橡胶 乙丙橡胶乙丙橡胶氟橡胶（氟橡胶（耐

6、热和耐酸碱）耐热和耐酸碱）硅橡胶（硅橡胶（耐高温和耐严寒）耐高温和耐严寒） 丁腈橡胶丁腈橡胶合成橡胶于合成橡胶于2020世纪开始出现，世纪开始出现，4040年代得到迅速发展。年代得到迅速发展。合成合成橡胶是以石油和煤为原料，橡胶是以石油和煤为原料，采用高分子合成技术制造出采用高分子合成技术制造出来的来的 现在已发展了现在已发展了20多个大多个大品种，品种，通用通用橡胶橡胶特种特种橡胶橡胶一些合成橡胶产品一些合成橡胶产品硅橡胶硅橡胶特种橡胶特种橡胶也称特种合成橡胶。指具有特殊性能和特殊用途能适应苛刻条件下使用的合成橡胶。如耐300高温，耐强侵蚀，耐臭氧、光、天候、辐射和耐油的氟橡胶;耐-100低

7、温和260高温，对温度依赖性小、具有低黏流活化能和生理惰性的硅橡胶;耐热、耐溶剂、耐油，电绝缘性好的丙烯酸酯橡胶。其他还有聚氨酯橡胶、聚醚橡胶、氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯、环氧丙烷橡胶、聚硫橡胶等，它们亦各具优异的独特性能，可以满足一般通用橡胶所不能胜任的特定要求，在国防、工业、尖端科学技术、医疗卫生等领域有着重要作用。【科学视野科学视野】 天然橡胶的化学组成是聚异戊二烯：天然橡胶的化学组成是聚异戊二烯：根据天然橡胶的结构，说说它的性质可能有哪些不足？根据天然橡胶的结构，说说它的性质可能有哪些不足？如：橡胶遇到下列物质会发生什么反应？如：橡胶遇到下列物质会发生什么反应？ A A、BrBr2 2水

8、水 B B、KMnOKMnO4 4(H(H+ +) ) C C、HCl DHCl D、汽油、汽油 E E、HNOHNO3 3 F F、OO2 2有无办法对橡胶进行改性，使它克服这些缺点？有无办法对橡胶进行改性，使它克服这些缺点？ 天然橡胶容易老化。实验室盛哪些药品的试剂瓶的瓶塞不能用橡胶天然橡胶容易老化。实验室盛哪些药品的试剂瓶的瓶塞不能用橡胶塞？塞？【笔记】天然橡胶含有笔记】天然橡胶含有C=C，易加成反应和易被氧化，易加成反应和易被氧化(老化老化)。强氧化剂、卤素、有机物溶剂都易腐蚀橡胶。如：强氧化剂、卤素、有机物溶剂都易腐蚀橡胶。如：KMnO4 溶液、浓溶液、浓HNO3、液溴、汽油、苯、四

9、氯化碳等。、液溴、汽油、苯、四氯化碳等。天然橡胶天然橡胶线型线型硫磺硫硫磺硫化剂化剂网状体型网状体型橡胶硫化后，其柔韧性和弹性都会增大橡胶硫化后，其柔韧性和弹性都会增大 比如小学生用的五颜六色的橡皮擦是一种比如小学生用的五颜六色的橡皮擦是一种硫化橡胶硫化橡胶 现在使用的橡胶轮胎，包括大多数自行车轮胎，都是经过加硫磺现在使用的橡胶轮胎，包括大多数自行车轮胎，都是经过加硫磺、炭黑、纤维等一系列加工步骤后制成的。、炭黑、纤维等一系列加工步骤后制成的。顺丁橡胶：顺丁橡胶：弹性高、耐磨、耐寒性好，可在弹性高、耐磨、耐寒性好，可在寒冷地带使用，主要用于制造轮胎、胶鞋、胶寒冷地带使用，主要用于制造轮胎、胶鞋

10、、胶带等。带等。 1，3-丁二烯为原料，在催化剂存在下，得到聚丁二烯为原料，在催化剂存在下，得到聚1，3-丁二烯的线型结构。丁二烯的线型结构。nCH2=CH-CH=CH2催化剂催化剂C=CCH2CH2HH n1 2 3 41 42 3分子链较柔软，具有较好的弹性，可以使橡胶既有弹性分子链较柔软，具有较好的弹性，可以使橡胶既有弹性又有硬度又有硬度通用橡胶通用橡胶如果服装面料是由一种纤维材料制成如果服装面料是由一种纤维材料制成的，则用的，则用“纯纯X X”或或“100100X X”来表示。来表示。如如“纯棉纯棉”“”“纯毛纯毛”或或“100100棉棉”“”“100100毛毛”；如果服装是由两种；如

11、果服装是由两种或两种以上的纤维制成的，标签上应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量，如注明每种纤维种类的含量，如“涤纶涤纶2020棉棉8080”等。等。 天然有机高分子材料天然有机高分子材料棉花、麻、羊毛、蚕丝、天然橡棉花、麻、羊毛、蚕丝、天然橡胶等胶等 合成有机高分子材料合成有机高分子材料 用有机分子化合物制成的材料用有机分子化合物制成的材料【区别区别】纤维与纤维与纤维素一样吗纤维素一样吗?纤维是指由连纤维是指由连续或不连续的续或不连续的细丝组成的物细丝组成的物质。质。纤维分类纤维分类纤纤 维维天然纤维天然纤维用木材等为原用木材等为原料经加工处理的。料经加工处理的。人造纤维

12、人造纤维化学纤维化学纤维粘胶纤维俗称人造丝粘胶纤维俗称人造丝醋酸纤维俗称人造棉醋酸纤维俗称人造棉阅读与阅读与交流交流用天然气、石油化工产品、煤用天然气、石油化工产品、煤化工产品原料制成相应的有机化工产品原料制成相应的有机小分子化合物，再经聚合反应小分子化合物，再经聚合反应制成合成纤维制成合成纤维合成纤维合成纤维棉花棉花麻麻 、蚕丝蚕丝 羊毛羊毛 聚丙烯腈纤维（腈纶）（又名人造羊毛）聚丙烯腈纤维（腈纶）（又名人造羊毛） 聚丙烯纤维（丙纶）聚丙烯纤维（丙纶） 聚氯乙烯纤维（氯纶）聚氯乙烯纤维（氯纶） 聚酯纤维（涤纶）（聚酯纤维（涤纶）（又名又名的确良）的确良） 聚酰胺纤维（锦纶）（聚酰胺纤维（锦纶

13、）（又名又名尼龙）尼龙） 聚乙烯醇缩甲醛纤维（维尼纶）聚乙烯醇缩甲醛纤维（维尼纶）阅读与阅读与交流交流了解腈纶的性能了解腈纶的性能并写出制造腈纶并写出制造腈纶的化学方程式的化学方程式 世界上出现的第一种合成纤维是 20 世纪 30 年代美国杜邦公司科研小组研制出的尼龙 66（Nylon，聚酰胺66），它是由己二酸和己二胺缩聚而成的。 2 2、合成纤维性能：、合成纤维性能： 合成纤维工业创立于合成纤维工业创立于2020世纪世纪4040年代，由于其性能优异，原料来年代，由于其性能优异，原料来源丰富，价格便宜，用途广泛，生产不受气候等自然条件的限源丰富，价格便宜，用途广泛，生产不受气候等自然条件的限

14、制，使其得到了非常迅速的发展。制，使其得到了非常迅速的发展。 它们具有强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、质轻保暖等优点它们具有强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、质轻保暖等优点。衣物：衣物：工业：隔音、隔热、绝缘、包装材料工业：隔音、隔热、绝缘、包装材料渔业：渔网、缆绳；渔业：渔网、缆绳；医疗：输液管、缝合线、止血棉等；医疗：输液管、缝合线、止血棉等；航空：降落伞、飞行服、太空服等。航空：降落伞、飞行服、太空服等。国防：防弹衣、炮衣国防：防弹衣、炮衣涤纶涤纶尼龙尼龙防弹衣材防弹衣材料料凯夫拉纤凯夫拉纤维，这是维，这是一种芳纶一种芳纶复合材料复合材料腈腈纶纶丙纶材料丙纶材料运动服运动服氯纶氯纶 礼仪礼

15、仪手套手套科学探究：科学探究：几种纤维的性质实验几种纤维的性质实验灼烧情况灼烧情况受酸溶液的受酸溶液的影响影响受碱溶液的影受碱溶液的影响响纯棉纯棉羊毛羊毛尼龙布尼龙布烧后呈粉状，无异味烧后呈粉状，无异味烧焦羽毛气味，灰烧焦羽毛气味，灰烬为黑色小颗粒烬为黑色小颗粒接近火焰时迅速卷接近火焰时迅速卷缩，趁热可拉成丝，缩，趁热可拉成丝，烧后不易破碎烧后不易破碎轻微轻微受腐蚀受腐蚀几乎不变几乎不变几乎不变几乎不变轻微轻微部分溶解部分溶解锦纶丙纶维纶氯纶 【思考思考】合成纤维和天然纤维比较有合成纤维和天然纤维比较有 什么优点和不足？合成纤维什么优点和不足？合成纤维中的维纶中的维纶(聚乙烯醇聚乙烯醇缩甲醛缩甲醛)俗称人造棉花，为什么吸湿性很好？俗称人造棉花，为什么吸湿性很好？ 合成纤维的强度