課題3有機(jī)合成材料化學(xué)與生活概述

1、課題3有機(jī)合成材料化學(xué)與生活概述 新課導(dǎo)入隨著人類文明的不斷進(jìn)步，人對(duì)天然材料的利用已不能滿足很多方面的需要，于是就發(fā)生了一場(chǎng)材料的革命人工合成材料。人工合成材料的原料豐富、制造加工簡(jiǎn)單，性能千變?nèi)f化。 塑料、合成纖維、合成橡膠稱為三大合成材料。粘合劑、涂料也屬于合成材料。教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能1了解有機(jī)物的概念，能區(qū)分有機(jī)物和無(wú)機(jī)物；2知道塑料、合成纖維、合成橡膠是重要的有機(jī)合成材料及在生產(chǎn)和生活中的重要作用；3認(rèn)識(shí)“白色污染”及其危害、解決方法。過(guò)程與方法1通過(guò)塑料性質(zhì)的探究及鑒別天然纖維和合成纖維的實(shí)驗(yàn)，發(fā)展科學(xué)探究能力；2通過(guò)合成材料在生產(chǎn)和生活中有著重要作用的學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)化學(xué)在生產(chǎn)和生活中

2、的重要地位，培養(yǎng)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣；3了解有機(jī)合成材料的特點(diǎn)、用途和對(duì)環(huán)境的危害，認(rèn)識(shí)環(huán)境保護(hù)的重要性。情感態(tài)度與價(jià)值觀1認(rèn)識(shí)有機(jī)合成材料對(duì)人類社會(huì)進(jìn)步所起的重要作用，體會(huì)學(xué)習(xí)化學(xué)的價(jià)值；2培養(yǎng)關(guān)注生活、關(guān)注社會(huì)、關(guān)注人類生存環(huán)境的情感。重點(diǎn)1知道什么是有機(jī)物，了解有機(jī)高分子材料的分類和用途；2了解有機(jī)合成材料的種類和用途以及塑料對(duì)環(huán)境的影響，認(rèn)識(shí)環(huán)境保護(hù)的重要性。1知道什么是有機(jī)物，了解有機(jī)高分子材料的分類和用途；2了解有機(jī)合成材料的種類和用途以及塑料對(duì)環(huán)境的影響，認(rèn)識(shí)環(huán)境保護(hù)的重要性。難點(diǎn)一、有機(jī)化合物有機(jī)物無(wú)機(jī)物化合物化學(xué)式組成元素相對(duì)分子質(zhì)量甲烷CH4C、H16乙醇C2H5OHC、H、O4

3、6葡萄糖C6H12O6C、H、O180淀粉(C6H10O5)nC、H、O幾萬(wàn)到幾十萬(wàn)蛋白質(zhì)C、H、O、N幾萬(wàn)到幾百萬(wàn)硫酸H2SO4H、S、O98氫氧化鈉NaOHNa、O、H40氯化鈉NaClNa、Cl58.51無(wú)機(jī)化合物 大多數(shù)無(wú)機(jī)化合物不含碳，如硫酸、氯化鈉等；少數(shù)含碳，但具有無(wú)機(jī)化合物的特點(diǎn)，如一氧化碳、二氧化碳、碳酸鈣等。2有機(jī)化合物（簡(jiǎn)稱有機(jī)物） 有機(jī)化合物都含有碳元素，有的還含有氫、氧、氯、氮和磷等元素。如甲烷、葡萄糖、蛋白質(zhì)等都是有機(jī)物。 有機(jī)物中的碳原子可以和氫、氧、氮等原子結(jié)合，碳原子和碳原子間還可以形成碳鏈或碳環(huán)。有機(jī)小分子：相對(duì)分子質(zhì)量比較?。ㄍ?常不上千）的有機(jī)化合物。

4、如：甲烷、乙醇、丙烯等。有機(jī)高分子：相對(duì)分子質(zhì)量比較大（達(dá) 幾萬(wàn)甚至幾千萬(wàn)）的有機(jī) 化合物。 如：蛋白質(zhì)、淀粉、纖維 素等。有機(jī)物大多數(shù)有機(jī)物難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。絕大多數(shù)有機(jī)物熔點(diǎn)低，受熱容易分解，而且容易燃燒。絕大多數(shù)有機(jī)物不易導(dǎo)電。多數(shù)不能發(fā)生電離。發(fā)生化學(xué)反應(yīng)一般比較復(fù)雜，反應(yīng)速度較慢。有機(jī)物的一般特點(diǎn)：二、有機(jī)合成材料 用有機(jī)高分子化合物制成的材料就是有機(jī)高分子材料。大部分有機(jī)高分子化合物是由小分子聚合成的，常被稱為聚合物。如：淀粉、聚乙烯等。 當(dāng)小分子連接構(gòu)成高分子時(shí)，有的形成很長(zhǎng)的鏈狀，有的由鏈狀結(jié)成網(wǎng)狀。聚乙烯分子模型高分子結(jié)構(gòu)示意圖有機(jī)高分子材料天然高分子材料合成高分子材

5、料淀粉纖維素蛋白質(zhì)天然橡膠合成塑料合成橡膠合成纖維合成粘合劑合成涂料新型合成高分子材料功能高分子材料復(fù)合高分子材料隱身高分子材料合成塑料合成纖維合成橡膠小實(shí)驗(yàn) 將一次性水杯剪成碎片，然后放在試管中加熱，觀察現(xiàn)象。等熔化后停止加熱，待冷卻固化后再加熱，觀察現(xiàn)象。 現(xiàn)象：塑料碎片加熱后變成液態(tài)，冷卻后變成白色固體。 結(jié)論：這類高分子材料可以反復(fù)加工，多次使用，能制成薄膜、拉成絲或壓制成所需要的各種形狀，這種材料具有熱塑性。實(shí)驗(yàn)一：熱塑性高分子化合物的基本性質(zhì) （1）溶解性 線型結(jié)構(gòu)高分子（如有機(jī)玻璃）能溶解在適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑里，但溶解速率比小分子緩慢；而體型結(jié)構(gòu)高分子（如橡膠）則不易溶解，只能一定程

6、度的脹大。 （2）熱塑性和熱固性 熱塑性：加熱到一定溫度范圍，開(kāi)始軟化，然后再開(kāi)始熔化成可以流動(dòng)的液體；冷卻后，又成為固體，如聚乙烯。 熱固性：加工成型后受熱不熔化，如電木。 （3）強(qiáng)度高分子材料強(qiáng)度一般比較大。 如把10kg高分子材料與金屬材料各制成100m長(zhǎng)的繩子，可吊起物體的重量如下表：材料品種高分子材料金屬材料錦綸繩滌綸繩金屬鈦繩碳鋼繩重物質(zhì)量kg155001200077006500 （4）電絕緣性通常高分子材料的電絕緣性良好，廣泛用于電器工業(yè)上。 （5）特性有些高分子材料具有耐化學(xué)腐蝕、耐熱、耐磨、耐油、不透水等特性，用于某些特殊需要的領(lǐng)域；但也有些高分子材料具有易老化、不耐高溫、易

7、燃燒、廢棄后不易分解等缺點(diǎn)。1塑料 塑料的主要成分是合成樹(shù)脂，其中還添加了某些特定用途的添加劑（如提高塑性的增塑劑、防止老化的防老化劑）。 有些熱塑性塑料，可以反復(fù)加工，多次使用；有些熱固性塑料，一旦加工成型就不會(huì)受熱熔化。有些塑料具有特殊用途如工程塑料、增強(qiáng)塑料、改進(jìn)塑料等。 常見(jiàn)的熱塑性塑料：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等。 常見(jiàn)的熱固性塑料：如：酚醛塑料（電木）、脲醛塑料（電玉）。聚苯乙烯制成的燈飾外殼電線外面的塑料層是聚氯乙烯聚四氟乙烯作內(nèi)襯的不粘鍋尿素甲醛制品不同種類的塑料制品有機(jī)玻璃纖維天然纖維化學(xué)纖維棉花羊毛木材草類合成纖維人造纖維硝酸纖維醋酸纖維銅氨纖維聚酯纖維（滌綸）聚

8、酰胺纖維（錦綸、尼龍）聚丙烯晴纖維 (晴綸)聚丙烯纖維 (丙綸)聚乙烯醇纖維(維綸）聚氯乙烯纖維（氯綸）2合成纖維 人造纖維：用化學(xué)方法對(duì)木材等天然纖維加工制成。 合成纖維：用石油、天然氣等為原料制成的單體，再經(jīng)聚合制成的纖維。 合成纖維的強(qiáng)度高、彈性好、耐磨、耐化學(xué)腐蝕，但吸水性和透氣性較差。如：滌綸（的確良，是一種聚脂纖維）、錦綸（尼龍，是一種聚酰胺纖維）、腈綸（人造羊毛，是一種聚丙烯腈）等。 合成纖維常與天然纖維混合紡織，使衣服穿起來(lái)既舒適又挺括。棉花和羊毛的纖維都是天然纖維。棉花綿羊橡膠天然橡膠合成橡膠通用橡膠特種橡膠丁苯橡膠順丁橡膠氯丁橡膠聚硫橡膠硅橡膠3合成橡膠天然橡膠合成橡膠與天

9、然橡膠比，具有高彈性、絕緣性、耐油和耐高溫等性能。膠鞋橡膠瓶塞橡膠管輪胎材料 塑 料 纖 維 合成橡膠品種性能用途三大合成材料的比較通用塑料、工程塑料天然纖維、合成纖維、人造纖維、特種合成纖維天然橡膠、通用橡膠、特種橡膠決定于樹(shù)脂性能和添加劑的性能強(qiáng)度高、彈性好、耐磨、耐化學(xué)腐蝕、不發(fā)霉、不怕蟲(chóng)蛀、不縮水等高彈性、絕緣性、氣密性、耐油、耐高溫和低溫等包裝、絕緣、管材等穿著、各種用途的繩子等各種輪胎、醫(yī)療器具等（1）占地過(guò)多。堆放在城市郊區(qū)的垃圾，侵占了大量農(nóng)田。垃圾在自然界停留的時(shí)間也很長(zhǎng)：煙頭、羊毛織物15年；橘子皮2年；易拉罐80100年；塑料100200年；玻璃1000年。（2）污染空氣

10、。垃圾是一種成份復(fù)雜的混合物。在運(yùn)輸和露天堆放過(guò)程中，有機(jī)物分解產(chǎn)生惡臭，并向大氣釋放出大量的硫化物等污染物，其中含有機(jī)揮發(fā)氣體達(dá)100多種，這些釋放物中含有許多致癌、致畸物。垃圾的現(xiàn)狀及其危害三、白色污染（3）污染水資源。垃圾中的有害成份易經(jīng)雨水沖入地面水體，在垃圾堆放或填坑過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生大量的酸性和堿性有機(jī)污染物，同時(shí)將垃圾中的重金屬溶解出來(lái)。垃圾直接棄入河流、湖泊或海洋，則會(huì)引起更嚴(yán)重的污染。（4）引發(fā)火災(zāi)。垃圾中含有大量可燃物，在天然堆放過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生甲烷等可燃?xì)?，遇明火或自燃易引起火?zāi)。 （5）是有害生物的巢穴和滋生地。垃圾不但含有病原微生物，而且能為老鼠及蚊蠅提供食物、棲息和繁殖的場(chǎng)

11、所，也是傳染疾病的根源。 “白色污染”：一些廢棄塑料制品帶來(lái)的環(huán)境污染就是“白色污染”。 （1）“視覺(jué)污染” 在城市、旅游區(qū)、水體和道路旁散落的廢舊塑料包裝物給人們的視覺(jué)帶來(lái)不良刺激，影響城市、風(fēng)景點(diǎn)的整體美感，破壞市容、景觀?！鞍咨廴尽钡闹饕：?“白色污染” （2）“潛在危害” 廢舊塑料包裝物很難降解，可造成長(zhǎng)期的、深層次的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。廢舊塑料包裝物混在土壤中，影響農(nóng)作物吸收養(yǎng)分和水分，將導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)；拋棄在陸地或水體中的廢舊塑料包裝物，被動(dòng)物當(dāng)作食物吞入，導(dǎo)致動(dòng)物死亡；混入生活垃圾中的廢舊塑料包裝物很難處理。白色污染的治理（1）減少使用不必要的塑料制品，如用布袋代替塑料袋。 （2）

12、重復(fù)使用某些塑料制品，如塑料袋、塑料盒等，提高使用效率。 （3）使用一些新型的、可降解的塑料，如微生物降解塑料和光降解塑料等。初放時(shí)1個(gè)月2個(gè)月個(gè)月3個(gè)月已消納可降解塑料的降解過(guò)程（4）回收各種廢棄塑料。直接用作材料。如回收聚乙烯塑料制成再生薄膜，用作包裝袋。熱解成單體。如有機(jī)玻璃熱解為單體，再重新聚合為成品。制成燃油和燃?xì)狻２荒芑螂y以分解的塑料可在催化劑和高溫條件下分解為柴油、煤油和汽油，甚至裂解為燃?xì)?。白色污染白色污?功能高分子材料：指既有傳統(tǒng)高分子材料的機(jī)械性能，又有某些特殊功能的高分子材料。 由具有特殊分離功能的高分子材料制成的薄膜，它的特點(diǎn)是能讓某些物質(zhì)有選擇地通過(guò)，而把另外一些物

13、質(zhì)分離掉。高分子分離膜四、新型材料的利用用高分子分離膜淡化海水用高分子材料制造的半透膜加壓 具有優(yōu)異的生物相容性，較少受到排斥，可以滿足人工器官對(duì)材料的苛刻要求，如：人工心臟、人工關(guān)節(jié)、人造鼻等。醫(yī)用高分子材料 指兩種或兩種以上材料組合成的一種新型材料。其中一種做為基體，另外材料做為增強(qiáng)劑。復(fù)合材料具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)異性能，在綜合性能上超過(guò)了單一材料。復(fù)合材料碳纖維（復(fù)合材料）及其制品 生物自毀塑料： 在塑料中加入淀粉，以淀粉為食的細(xì)菌能將其分解，最終無(wú)害地消失在土壤中。 化學(xué)自毀塑料： 在塑料上噴上一種溶劑，就可以使它們?nèi)芙?，成為無(wú)害的物質(zhì)。 在塑料中加入某種化學(xué)物質(zhì)，使

14、其能被光、細(xì)菌或其他化學(xué)物質(zhì)溶解乃至消滅。自毀塑料 光學(xué)自毀塑料：這種塑料含有一種化學(xué)物質(zhì)，只要一曝光，它就會(huì)慢慢地分裂。醫(yī)用自毀塑料：自毀塑料中的佼佼者。手術(shù)后用這種塑料線縫合傷口，可以慢慢被體液吸收，患者再不用為拆線煩惱。用這種塑料做的膠囊可以緩慢溶解，控制藥物進(jìn)入血管的速度。課堂小結(jié) 一、有機(jī)化合物有機(jī)物的一般特點(diǎn)有機(jī)化合物 有機(jī)高分子化合物高分子化合物的基本性質(zhì)二、有機(jī)合成材料1塑料 常見(jiàn)的熱塑性塑料 常見(jiàn)的熱固性塑料2合成纖維3合成橡膠垃圾的現(xiàn)狀及其危害三、白色污染“白色污染”的主要危害白色污染的治理 功能高分子材料高分子分離膜四、新型材料的利用醫(yī)用高分子材料復(fù)合材料自毀塑料1化合物主要有兩大類： _和_。 _都含有碳元素，比如_、 _等。有機(jī)化合物無(wú)機(jī)化合物有機(jī)化合物葡萄糖乙醇2在甲烷、乙醇、碳酸、醋酸四中物質(zhì)中，不屬于有機(jī)物的是_。碳酸課堂練習(xí)3鏈狀結(jié)構(gòu)的高分子材