塑料、纖維和橡膠新人教版選修一.ppt

3.4塑料、纖維和橡膠50,教學目標,1列舉生活中的常用材料，能通過實例認識化學在發(fā)展生活用材料中的重要作用。 2舉例說明生活中常用合成高分子材料的化學成分及其性能，評價高分子材料的使用對人類生活質(zhì)量和環(huán)境質(zhì)量的影響。 3了解居室裝修材料的主要成分及其作用。 教學重點：舉例說明生活中常用合成高分子材料的化學成分及其性能。 教學難點：認識化學在發(fā)展生活用材料中的重要作用。 教學方法：查閱資料并討論。 課時劃分：兩課時,一、合成材料 1、三大合成材料：塑料、合成纖維、合成橡膠 2、今年發(fā)展起來的黏合劑、涂料,閱讀并思考：,聚乙烯的組成元素是什么？怎樣制得？什么是單體？,生活中你接觸到哪些塑料制品？它們的成分是什么？,從塑料的結(jié)構(gòu)分析，塑料在一般情況下會導電嗎？,如何解釋熱塑性塑料與熱固性塑料在性質(zhì)上的差別？,塑料分成哪兩大類？各有什么性質(zhì)？,什么是塑料？它和樹脂有什么不同？,1、聚乙烯的組成元素是什么？怎樣制得？什么是單體？,聚乙烯的組成元素是：C和H；它是由乙烯通過聚合反應(yīng)制得；單體是能合成聚合物的小分子物質(zhì)。,聚合反應(yīng)： 1、加聚反應(yīng)：由不飽和的相對分子質(zhì)量小的化合物以加成反應(yīng)的形式結(jié)合成相對分子質(zhì)量大的高分子化合物的反應(yīng)叫做加成聚合反應(yīng)，簡稱加聚反應(yīng) 加聚反應(yīng)的單體可以是一種也可以是多種?？梢允翘继茧p鍵也可以是碳氧雙鍵； 由高分子組成的物質(zhì)一般為混合物，主要原因： ：各高分子之間的聚合度往往不同 ：復(fù)雜單體聚合后形成的高分子的鏈節(jié)可以不同,聚合反應(yīng)： 2、縮聚反應(yīng)：是指單體之間相互作用生成高分子，同時還生成小分子(如水、氨、鹵化氫)的聚合反應(yīng)，是縮合聚合反應(yīng)的簡稱。如氨基酸合成多肽的反應(yīng) 單體不一定含有不飽和鍵，但必須含有兩個或兩個以上的反應(yīng)基團(如-OH、-COOH、-NH2、-X) ； 縮合反應(yīng)的結(jié)果，不僅生成高聚物，而且還有小分子生成,1下列單體在一定條件下能發(fā)生加聚反應(yīng)生成 的是（ ） A 和 B C 和 D,C,2、NOlnex纖維是一種新型阻燃纖維，它可由間苯二甲酸和間苯二胺在一定條件下以等物質(zhì)的量縮聚合成，請寫出高聚物NOlnex纖維的結(jié)構(gòu)簡式。,3、家用不粘鍋是在普通鍋的內(nèi)側(cè)涂覆一層樹脂，這層樹脂的主要成分是聚四氟乙烯，洗衣店干洗西裝的標準干洗劑主要成分是四氯乙烯。以下關(guān)于聚四氟乙烯和四氯乙烯的書法中正確的是（ ） A、它們都是乙烯的同系物 B、它們都屬于混合物 C、它們的分子中都含有碳碳雙鍵 D、它們的分子中不含氫原子,D,2、什么是塑料？它和樹脂有什么不同？,塑料是由樹脂及增塑劑、防老化劑等添加劑組成的，它的主要成分是樹脂。因有些塑料基本上是由合成樹脂所組成，故塑料和樹脂也?；煊?。,3、塑料分成哪兩大類？各有什么性質(zhì)？,熱塑性塑料(聚乙烯, 聚氯乙烯, 聚丙烯等),塑料,熱固性塑料（酚醛塑料）,特性：受熱時軟化并可熔化成流動的液體，冷卻后變成固體，加熱后又熔化，可反復(fù)加工，多次使用,特性：在制造過程中受熱時能變軟塑成一定的形狀，但加工成型后就不會受熱熔化,熱塑性塑料固態(tài)時的線型結(jié)構(gòu),熱固性塑料硬化后的體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),熱固性塑料再次受熱時，鏈與鏈間會形成共價鍵，產(chǎn)生一些交聯(lián)，形成體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，硬化定型,4、為什么兩種塑料的特性不同呢?,熱塑性塑料具有長鏈狀的線型結(jié)構(gòu)。受熱時，分子間作用力減弱，易滑動；冷卻時，相互引力增強，會重新硬化,熱塑性塑料固態(tài)時的線型結(jié)構(gòu),熱固性塑料硬化后的體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)為鏈上有能夠反應(yīng)的官能團。鏈之間除了分子間作用力之外，還可以產(chǎn)生化學鍵(產(chǎn)生交聯(lián))，因而使得這類化合物具有強度高、耐磨、不易溶解等不同于線型結(jié)構(gòu)高分子的性質(zhì)。體型結(jié)構(gòu)一般具有熱固性，難溶于有機溶劑等特點,線型結(jié)構(gòu)和體型結(jié)構(gòu),線型結(jié)構(gòu)：(直連或帶支鏈)分子間主要是靠分子間作用力而結(jié)合，因此相對分子質(zhì)量越大，鏈越長，分子間作用力越強，強度也就越強。線型結(jié)構(gòu)的物質(zhì)一般具有熱塑性，能溶于有機溶劑等特點。,練：現(xiàn)有兩種高聚物A和B，A能溶于氯仿等有機溶劑，并加熱到一定溫度下熔融成粘稠狀的液體，B不溶于任何溶劑，加熱不會變軟或熔融，則下列敘述中不正確的是（ ） A、高聚物A可能具有彈性，而高聚物B一定沒有彈性 B、高聚物A一定是線型高分子材料 C、高聚物A一定是體型高分子材料 D、高聚物B一定是體型高分子材料,AC,塑料中的原子是以共價鍵形成的，沒有自由移動的離子。因此，在一般情況下塑料 不易導電，是良好的電絕緣材料。,閱讀：“科學視野導電聚合物”,從科學視野我們可以知道，塑料的電絕緣性是相對的，導電聚合物的應(yīng)用前景十分廣闊，科學的發(fā)展是無止境的。,學與問,5、從塑料的結(jié)構(gòu)分析, 塑料在一般情況下會導電嗎?,了解:常見塑料的化學成分、性質(zhì)和用途P63,聚氯乙烯,聚乙烯,聚丙烯：,聚苯乙烯,酚醛塑料,聚四氟乙烯,聚甲基丙烯酸甲酯 有機玻璃,科學視野：塑料王 由四氟乙烯聚合而成，具有潔白半透明的外觀，蠟狀手感，耐熱性好，可在260下長期使用；除熔融的金屬鈾和液體氟之外，能耐一切化學藥品，即使在王水中煮沸也不起變化；有極佳的自潤滑性；有突出的表面不粘性，幾乎任何有粘性的物質(zhì)皆不能粘附在其表面。可適用于耐腐蝕要求較高的場合；也用于制雷達及高頻通訊器材、人工血管、人工肺、登月服的防火涂層等；可以制成無需加潤滑油的軸承；現(xiàn)代家庭常用的不粘鍋就是在鍋的表面涂上了一層四氟乙烯聚合物，用這種鍋煎雞蛋時，即使不用油，也不會把雞蛋燒焦,歸納：有機高分子化合物 1、合成：高分子化合物大部分是由小分子物質(zhì)通過聚合反應(yīng)制得的。 2、表述方式：結(jié)構(gòu)式、鏈節(jié)、聚合度n、單體 3、有機高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點：線型結(jié)構(gòu)、體型結(jié)構(gòu) 4、有機高分子化合物的基本性質(zhì) 溶解性： 線型結(jié)構(gòu)：能溶解在適當?shù)娜軇├?體型結(jié)構(gòu)：不容易溶解，只是某種程度的脹大 熱塑性和熱固性 強度：高分子材料的強度一般都比較大 電絕緣性：通常是很好的電絕緣材料,2、纖維和橡膠,科學探究：幾種纖維的性質(zhì)實驗,天然纖維： 如棉花、羊毛、蠶絲和麻等,纖維,合成纖維： 如腈綸(人造羊毛) 、錦綸(尼龍)、維綸、氯綸、滌綸(的確良)和 丙綸等“六大綸”,合成纖維具有優(yōu)良的性能：如強度高、彈性好、耐磨、耐化學腐蝕和不怕蟲蛀等。,纖 維,橡 膠,橡膠是制造飛機、汽車和醫(yī)療器械等所必需的材料，是重要的戰(zhàn)略物資。,1、天然橡膠的化學組成是聚異戊二烯：,2、合成橡膠分為通用橡膠和特種橡膠,通用橡膠：如丁苯橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠等。,特種橡膠：如耐熱和耐酸堿的氟橡膠、耐高溫和耐嚴寒的硅橡膠等,硅橡膠,3、硫化橡膠,優(yōu)點: 具有較高的強度、韌性、良好的彈性和化學穩(wěn)定性等,硫的作用？,合 成 纖 維,各種橡膠制品圖,各種橡膠制品圖,二、復(fù)合材料,學與問,每種材料都有它的優(yōu)缺點：金屬材料強度大，但易受腐蝕；陶瓷材料耐高溫，但脆性大；合成材料密度小，但不耐高溫等。但航天材料需要強度大、耐高溫、密度小的材料，海洋工程需要耐高壓、耐腐蝕的材料。怎樣才能獲得這些特殊材料呢？,要獲得性能全面的特殊材料，一方面是在原有材料的基礎(chǔ)上發(fā)展創(chuàng)新，發(fā)揮其優(yōu)勢，努力克服其不足。例如，研制一些新型的合金、陶瓷和合成材料等；另一方面是將不同性能的材料組合起來，制成復(fù)合材料，使各組分材料在性能上進行互補，同時產(chǎn)生某些特殊性能。由于復(fù)合材料的設(shè)計自由度很大：不僅可以選擇不同的組分材料，而且可以通過改變各組分材料的含量來滿足不同的需求。因此，復(fù)合材料是材料科學發(fā)展的必然趨勢。,二、復(fù)合材料,復(fù)合材料：兩種或兩種以上高分子材料組合成的一種新型材料。一般包括基體和增強劑,你能舉出一些復(fù)合材料的例子嗎？,什么是復(fù)合材料？使用復(fù)合材料的例子有哪些？它是如何制得的？主要應(yīng)用于哪些？,玻璃鋼（即玻璃纖維增強塑料）,玻璃鋼,玻璃鋼即玻璃纖維增強塑料, 是將玻璃熔化并迅速拉成細絲，得到異常柔軟的玻璃纖維，再將玻璃纖維加到合成樹脂中，就制得玻璃鋼,性能：強度達到某些合金鋼的水平，耐化學腐蝕性、電絕緣性和易加工性能，具有較好的韌性。,應(yīng)用：汽車車身、火車車箱和船體以及印刷電路板。,材料,金屬材料,非金屬材料,復(fù)合材料,無機非金屬材料,有機非金屬材料,傳統(tǒng)材料,新型材料,天然材料,合成材料,材料的分類：,有機高分子材料,天然高分子材料,淀粉 纖維素 蛋白質(zhì) 天然橡膠,合成高分子材料,塑料 合成橡膠 合成纖維 黏合劑 涂料 新型合成高分子材料,功能材料,復(fù)合材料,三大合成材料,練習：,1、在粘膠纖維、棉花、尼龍、滌綸、羊毛中： 屬于天然纖維的是 屬于人造纖維的是 屬于合成纖維的是,2、存放下列溶液的試劑瓶，不能使用橡皮塞的是 A、溴水 B、氫氧化鈉溶液 C、氨水 D、濃硝酸,3、人造象牙中，主要成分的結(jié)構(gòu)是 ,它是通過加聚反應(yīng)制得的，則合成象牙的單體是： A(CH3)2O BHCHO C CH3CHO D 甘氨酸,羊毛、棉花,粘膠纖維,尼龍,A,B,4現(xiàn)有下列高聚物：（A） （B）天然橡膠樹脂（C）硫化橡膠（D）用于制備電木的酚醛樹脂（E）有機玻璃，其中屬于線型結(jié)構(gòu)的是 ，屬于體型結(jié)構(gòu)的是 ，可溶于有機溶劑的是 ，加熱能熔融的是 ，用于制備輪胎的是 ，用于制備車窗玻璃的是 ，用于制備插座、電器把手的是 。,ABE,CD,ABE,ABE,C,E,D,5、下列對于有機高分子化合物的認識不正確的是（ ） A、有機高分子化合物稱為高聚物或聚合體，因為它們大部分由小分子通過聚合反應(yīng)制得 B、有機高分子化合