人教版選修1 第三章第四節(jié)　塑料、纖維和橡膠 學(xué)案.doc

課堂探究探究一 三大合成材料問(wèn)題導(dǎo)引試找出生活中哪些物品是合成材料制成的。提示：塑料，合成纖維，合成橡膠類。名師精講1塑料的分類分類的原則類型特征和舉例按樹(shù)脂受熱時(shí)的特征分熱塑性塑料以熱塑性樹(shù)脂為基本成分。受熱軟化，可以反復(fù)塑制，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等熱固性塑料以熱固性樹(shù)脂為基本成分。加工成型以后變?yōu)椴蝗堋⒉蝗蹱顟B(tài)，如酚醛、氨基塑料等按應(yīng)用范圍及性能特點(diǎn)分通用塑料通用性強(qiáng)、用途廣泛、產(chǎn)量大、價(jià)格低。主要有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯等工程塑料機(jī)械性能較好，高強(qiáng)度，可以代替金屬用作工程結(jié)構(gòu)材料。如聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、氟塑料等其他分類分為通用、工程、耐高溫和特種塑料四大類；或通用、工程和其他塑料三大類2.幾種纖維的關(guān)系天然纖維化學(xué)纖維人造纖維合成纖維棉花、羊毛、木材、草類的纖維用木材、草類的纖維經(jīng)化學(xué)加工制成的黏膠纖維利用石油、天然氣、煤和農(nóng)副產(chǎn)品作原料制成單體再經(jīng)聚合反應(yīng)制成3.常見(jiàn)纖維的簡(jiǎn)單鑒別方法識(shí)別纖維最簡(jiǎn)便的方法是燃燒法。根據(jù)燃燒時(shí)的現(xiàn)象不同和燃燒后產(chǎn)物形態(tài)及煙、煙灰、氣味和燃燒后灰燼的性能的不同，可以區(qū)分出哪種纖維。棉纖維：易燃，燃燒速度快，有燒紙的氣味，燒出的灰保持原形，手觸灰即散碎。麻：燃燒快，產(chǎn)生黃色或藍(lán)色火焰。燃燒后仍保持原形，有燒枯草的氣味，灰燼少，呈淺灰色。羊毛：近火即卷縮，灼燒時(shí)臭味與燒毛發(fā)相同，灰縮成黑色易碎的顆粒。絲：現(xiàn)象與毛相似。但燒前絲線長(zhǎng)而細(xì)，有光澤，與毛不同。人造纖維(黏膠纖維)：易燃，燃燒速度快，有燒紙的氣味，但灰燼很少。4橡膠(1)種類和性質(zhì)(2)橡膠硫化：將橡膠分子與硫作用，使線型橡膠分子通過(guò)硫橋交聯(lián)起來(lái)，形成體型結(jié)構(gòu)，使橡膠具有較高的強(qiáng)度、韌性、良好的彈性和化學(xué)穩(wěn)定性等。【例題1】 不粘鍋的內(nèi)壁有一薄層聚四氟乙烯涂層，用不粘鍋燒制飯菜時(shí)不易粘鍋、燒焦。下列關(guān)于聚四氟乙烯的說(shuō)法中正確的是()a聚四氟乙烯分子中含有雙鍵b聚四氟乙烯的單體是不飽和烴c聚四氟乙烯中氟的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是76%d聚四氟乙烯的化學(xué)活潑性較大解析：聚四氟乙烯是由四氟乙烯加聚生成的，不存在雙鍵結(jié)構(gòu)；它的單體是四氟乙烯，屬于鹵代烴；聚四氟乙烯中氟的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：100%76%；聚四氟乙烯的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定。答案：c解題技巧(1)由單一單體加聚生成的高聚物中元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與單體中對(duì)應(yīng)元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同；(2)加聚反應(yīng)的單體往往因具有碳碳不飽和鍵而性質(zhì)非?；顫姡舾呔畚镏胁淮嬖谔继疾伙柡玩I，則其性質(zhì)一般較穩(wěn)定。變式訓(xùn)練1奧運(yùn)福娃的內(nèi)充物為無(wú)毒的聚酯纖維，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，下列說(shuō)法正確的是()a羊毛與聚酯纖維的化學(xué)成分相同b聚酯纖維在強(qiáng)堿溶液中能水解c合成聚酯纖維的反應(yīng)屬于加聚反應(yīng)d聚酯纖維可以認(rèn)為是苯甲酸和乙醇經(jīng)酯化反應(yīng)生成解析：由題可知，該聚酯纖維是通過(guò)羥基和羧基的酯化反應(yīng)失去水分子而縮聚成的高分子。羊毛為天然高分子中的蛋白質(zhì)分子，與聚酯分子化學(xué)成分自然不同，a錯(cuò)；酯在堿性溶液中可以水解，b正確；合成聚酯纖維的反應(yīng)類型應(yīng)為縮聚反應(yīng)，錯(cuò)誤；聚酯纖維的單體應(yīng)是對(duì)苯二甲酸與乙二醇，d錯(cuò)。答案：b探究二 復(fù)合材料問(wèn)題導(dǎo)引每種材料都有它的優(yōu)缺點(diǎn)，而在實(shí)際使用時(shí)往往對(duì)材料的性質(zhì)有特別的要求。怎樣才能獲得這些特殊材料呢？提示：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(shì)，努力克服其不足。另一方面是將不同性能的材料組合起來(lái)，制成復(fù)合材料，使各組分材料在性能上進(jìn)行互補(bǔ)，同時(shí)產(chǎn)生某些特殊性能。名師精講復(fù)合材料1含義將兩種或兩種以上不同性能的材料組合起來(lái)，在性能上取長(zhǎng)補(bǔ)短，就可以得到比單一材料性能優(yōu)越的復(fù)合材料。在復(fù)合材料中，一種材料作為基體，另外一種材料作為增強(qiáng)劑，結(jié)合在一起產(chǎn)生某些特殊性能。2優(yōu)點(diǎn)復(fù)合材料既保持了原有材料的特點(diǎn)，又使各組分之間協(xié)同作用，形成了優(yōu)于原材料的特性。例如：金屬材料易被腐蝕，有機(jī)合成材料易老化、不耐高溫，陶瓷材料易破碎，這些缺點(diǎn)都可以通過(guò)復(fù)合的方法予以改善和克服。【例題2】 如下圖標(biāo)出了各種材料強(qiáng)度與密度的比值以及廣泛使用的年代。從圖中可以看出的信息是()a隨著社會(huì)的發(fā)展，出現(xiàn)新材料的速度明顯加快b新材料發(fā)展的總趨勢(shì)是強(qiáng)度越來(lái)越大c1800年以前出現(xiàn)的材料強(qiáng)度都比鋁小d鋁的密度比鋼的密度大解析：本圖橫坐標(biāo)表示年代，縱坐標(biāo)表示強(qiáng)度與密度之比。由圖可知，隨著社會(huì)的發(fā)展，出現(xiàn)新材料的速度明顯加快，新材料發(fā)展的總趨勢(shì)是強(qiáng)度與密度之比越來(lái)越大，鋁的強(qiáng)度與密度之比大于鋼的強(qiáng)度與密度之比。a正確。答案：a方法技巧 解答圖像題的關(guān)鍵是明確縱坐標(biāo)、橫坐標(biāo)表示的意義。復(fù)合材料是材料科學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì)，應(yīng)注意積累和收集有關(guān)知識(shí)。變式訓(xùn)練2下列物質(zhì)不屬于復(fù)合材料的是()a碳化硅纖維 b生物陶瓷c鋼化玻璃 d氮化硅陶瓷解析：復(fù)合材料具備的特征是：能夠承受高溫、高強(qiáng)度，具備電學(xué)、光學(xué)特性，具有生物功能。傳統(tǒng)的非金屬材料主要是指以硅酸鹽為原料而制備的材料，如水泥、玻璃、傳統(tǒng)陶瓷等。選項(xiàng)c中的鋼化玻璃屬于無(wú)機(jī)非金屬材料。答案：c探究三 有機(jī)高分子化合物問(wèn)題導(dǎo)引現(xiàn)在許多汽車的保險(xiǎn)杠是用聚酯塑料或聚丙烯塑料制造的，用來(lái)取代以前的鋼制保險(xiǎn)杠。塑料保險(xiǎn)杠具有較高的強(qiáng)度和剛性，以及良好的裝飾性。另外，用塑料制造保險(xiǎn)杠還可以減輕車的重量，同時(shí)降低成本。這兩類塑料都是高分子化合物，它們是用哪種方法制成的？提示：聚酯塑料通過(guò)縮聚反應(yīng)制備；聚丙烯塑料通過(guò)加聚反應(yīng)制備。名師精講1加聚反應(yīng)的表述方式(以聚乙烯為例)(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：。(2)鏈節(jié)：結(jié)構(gòu)單元ch2ch2叫鏈節(jié)。(3)聚合度(n)：每個(gè)高分子里鏈節(jié)的重復(fù)次數(shù)。(4)單體：能合成高分子化合物的小分子物質(zhì)。聚乙烯的單體為ch2=ch2。2其他常見(jiàn)塑料的反應(yīng)原理3有機(jī)高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)4有機(jī)高分子化合物的基本性質(zhì)(1)溶解性。線型結(jié)構(gòu)：能溶解在適當(dāng)?shù)娜軇├?如有機(jī)玻璃)。體型結(jié)構(gòu)：不容易溶解，只是脹大(如硫化橡膠)。(2)熱塑性和熱固性。線型結(jié)構(gòu)：熱塑性(如聚乙烯塑料)。體型結(jié)構(gòu)：熱固性(如酚醛樹(shù)脂)。(3)強(qiáng)度較大(高分子材料的強(qiáng)度一般都比較大)。(4)電絕緣性好(通常是很好的電絕緣材料)?！纠}3】 聚氯乙烯簡(jiǎn)稱pvc，是當(dāng)今世界上產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的熱塑性塑料之一。(1)工業(yè)上用乙烯和氯氣為原料經(jīng)下列各步反應(yīng)合成pvc：氯乙烯是pvc的單體，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)。反應(yīng)的反應(yīng)類型是_。反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。(2)有關(guān)pvc的下列說(shuō)法正確的是_。apvc的單體是ch3ch2clbpvc是高分子化合物cpvc能夠使溴的四氯化碳溶液褪色dpvc易降解解析：(1)首先確定聚合物及其單體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。聚氯乙烯結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。單體為ch2=chcl。(2)然后分析反應(yīng)類型及聚合物性質(zhì)。乙烯先與cl2加成，再消去一分子hcl，通過(guò)加聚即可得pvc。氯乙烯含碳碳雙鍵，但聚氯乙烯不含。答案：(1) 加成反應(yīng)ch2=ch2cl2clch2ch2cl(2)b方法技巧 氯乙烯ch2=chcl分子內(nèi)有，故能發(fā)生加成反應(yīng)，能被酸性kmno4溶液氧化，聚合后的聚氯乙烯分子內(nèi)無(wú)，故不再具有單體氯乙烯的性質(zhì)。變式訓(xùn)練3生活中使用的塑料食品盒、水杯等通常由苯乙烯制成，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。根據(jù)所學(xué)知識(shí)，判斷