高中化學 第三章 重要的有機化合物 3.4 塑料 橡膠 纖維素材 魯科版必修2.doc

第四節(jié) 塑料 橡膠 纖維【閱讀材料】1.導電聚合物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。導電聚合物是一種高分子物質，它的導電能力很強，幾乎可以達到金屬導電的性能。聚合物是由簡單分子聯(lián)合形成的大分子物質。聚合物要能夠導電，其內部的碳原子之間必須交替地由單鍵和雙鍵連接，同時還必須經(jīng)過摻雜處理，即通過氧化或還原反應移去或導入電子。導電聚合物的研究興起于本世紀70年代，80年代達到高潮，目前則趨于消沉。導電聚合物已廣泛地用于許多工業(yè)領域，如抗電磁輻射的計算機視力保護屏幕、能過濾太陽光的智能玻璃窗等。除此之外，導電聚合物還在發(fā)光二極管、太陽能電池、移動電話和微型電視顯示裝置等領域不斷找到新的用武之地。導電聚合物的研究成果，還對分子電子學的迅速發(fā)展起到推動作用，從而為人類在未來制造由單分子組成的晶體管和其它電子元件奠定了基礎。這不僅可以大大提高計算機的運算速度，而且還能縮小計算機的體積。2000年度諾貝爾化學獎即獎給對導電聚合物的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展做出貢獻的科學家艾倫。黑格、艾倫.克迪爾米德與白川英樹。2.幾種常見塑料的性能和用途聚乙烯(pe)：無毒，化學穩(wěn)定性好，一般做薄膜用，適合做食品和藥物的包裝材料。聚氯乙烯（pvc）：化學穩(wěn)定性好，耐酸堿腐蝕，使用溫度不宜超過60，低溫下會變硬，通常含有增塑劑（有毒），不用來做食品包裝材料?，F(xiàn)在許多汽車的保險杠是用聚酯塑料或聚丙烯塑料制造的，用來取代以前的鋼制保險杠。塑料保險杠具有較高的強度和剛性，以及良好的裝飾性。從安全性來看，汽車發(fā)生碰撞事故時能起到緩沖作用，保護前后車體；從外觀來看，可以很自然地與車體結合在一起，具有良好的裝飾性（鋼制保險杠與車身有一段較大的間隙，好像是一件附加上去的部件，不太美觀）。另外，用塑料制造保險杠還可以減輕車的重量，同時降低成本。這種改變給下列人士可能帶來的好處是：汽車制造商：車的外形變得美觀，能夠提高銷量；易于加工，降低成本；意外撞擊時減震作用增強，車的安全性能提高等。車主：車的重量減輕，油耗降低；汽車價格便宜；車的安全性能提高等。意外被保險杠撞到的行人：具有緩沖作用，減輕傷害等。3.戰(zhàn)爭的產(chǎn)物合成橡膠現(xiàn)在的橡膠，大部分已不再是從橡膠樹中流出來的膠液制成的，而是用石油或天然氣做原料用人工制造出來的，因為天然橡膠已遠遠不能滿足人們的需要。現(xiàn)在全世界生產(chǎn)的橡膠中，天然橡膠只占1/3，人工合成橡膠占2/3。 人造橡膠發(fā)展這么快，是由于戰(zhàn)爭的原因。第一次世界大戰(zhàn)期間，汽車輪胎、火炮輪胎、飛機輪胎、坦克輪胎等都離不開橡膠。協(xié)約國為了打敗同盟國，對德國進行封鎖，切斷了海上運輸線，德國人得不到天然橡膠，急得像熱鍋上的螞蟻。因為打壞的輪胎使飛機無法起飛，火炮拉不動，汽車跑不了。德國人為了擺脫困境，決心制造人造橡膠。但這并不那么容易，因為從樹上流出來的這種特殊東西不是想造就能造出來的。 但德國有一批很有才華的科學家，也非常會利用前人的科研成果。他們經(jīng)過不斷探索，硬是用煤做原料把橡膠造出來了。雖然性能比天然橡膠差得多，但也能應急對付一陣。這些德國科學家是怎樣造出人工橡膠的呢？原來早在這之前約一個世紀，即1826年，英國著名科學家法拉第不僅對電磁有興趣，對橡膠這東西也發(fā)生了興趣，并弄清了天然橡膠中有由5個碳原子和8個氫原子組成的原子團，它的化學名稱是異戊二烯，分子式是c5h8；而且弄清了橡膠分子并不是僅由一個這樣的原子團組成的，其分子結構比這要復雜得多。 這樣，德國人就知道天然橡膠的基本成分了。他們又查到，1860年時有一位叫威廉斯的科學家曾經(jīng)從天然橡膠的熱裂解產(chǎn)物中分離出異戊二烯，它在空氣中會氧化成白色的有彈性的東西。他們還查到，1879年時，法國化學家布查德也研究過天然橡膠分子，并搞清了它是由成百上千個c5h8原子團聚合成的，也就是這種原子團一個接一個地串成“鏈條狀”的大分子。布查德還提出過，可能正是這些長鏈分子相互連接在一起，才使橡膠有了彈性。因此他曾想如果把這些原子團連成一長串變成長鏈大分子，就可能制造出有彈性的人造橡膠來。但布查德還沒有來得及合成人工橡膠就去世了。1884年，英國科學家契爾頓在布查德設想的基礎上進一步試驗，用從樹脂中提取出的異戊二烯成功地合成長鏈分子，生產(chǎn)出了和天然橡膠一樣的人工橡膠。1909年，德國化學家霍夫曼想按契爾頓的方法成批生產(chǎn)人工橡膠，但結果不理想。不久即爆發(fā)了第一次世界大戰(zhàn)，戰(zhàn)爭中要消耗大量橡膠，國外又進行封鎖，德國人走投無路，于是組織一大批科學家再次研究人造橡