高中化學 3-4 塑料 橡膠 纖維課件 魯科版必修2.ppt

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1．材料科學的發(fā)展經(jīng)歷過哪些主要階段？ 提示 天然材料→無機非金屬材料→金屬材料→有機合成材料→復合材料。 2．乙烯發(fā)生加成反應時反應物和生成物的結構有什么變化？ 提示 乙烯在發(fā)生加成反應時反應物中碳碳雙鍵在生成物中變成碳碳單鍵。,第四節(jié) 塑料 橡膠 纖維,3．你知道我們平常使用的塑料袋的主要成份是什么嗎？ 提示 聚乙烯。,1．初步認識有機高分子化合物的結構、性質及其應用。 2．學會書寫重要加聚反應的化學方程式。 3．了解塑料、橡膠、纖維等合成高分子化合物的類型、性能和用途。 4．認識由塑料廢棄物所造成的白色污染和防治、消除白色污染的途徑和方法。,1.有機高分子化合物的含義 很大的有機化合物稱為有機高分子化合物，簡稱高分子或聚合物。其數(shù)值達到幾萬到幾百萬，甚至高達幾千萬。,相對分子質量,2．有機高分子化合物的分類 有機高分子按 不同，又可分為 和 。如棉花、麻、羊毛、蠶絲、天然橡膠等屬于 ，塑料、涂料、合成纖維、合成橡膠等屬于 。,來源,天然有機高分子化合物,,合成有機高分子化合物,天然有機高分子化合物,合成有機高分子化合物,3．有機高分子化合物的結構特點 (1)有機高分子化合物相對分子質量很大，但結構并不復雜，通常是由簡單的 重復連接而成的。例如，聚乙烯是由結構單元 重復連接而成的， 聚氯乙烯 是由結構單元 重復連接而成的，其中的n表示結構單元 的次數(shù)。,結構單元,—CH2—CH2—,重復,(2)由于連接方式的不同，有機高分子化合物有兩種結構，一種是高分子鏈中的結構單元連接成長鏈的 結構，一種是多條高分子鏈纏繞在一起的交聯(lián)成網(wǎng)狀的 結構。,線型,體型,4．有機高分子化合物的基本性質 (1)溶解性：有機高分子化合物 溶于水，即使在適當?shù)挠袡C溶劑中它溶解也很 ，或只有一定程度的 。 (2)熱塑性和熱固性 ①熱塑性：像聚乙烯等有機高分子化合物具有 ，在一定溫度范圍內 變軟，熔化為粘稠狀、 的液體，冷卻又可 ，可 加熱、受冷再造。 ②熱固性：像酚醛樹脂(又稱電木)等有機高分子化合物則具有 ，即受熱時 變軟，只能被徹底 ，因此 通過加熱、受冷反復再造。,難,緩慢,溶脹,熱塑性,逐漸,流動,硬化,反復,熱固性,不會,裂解,不能,(3)電絕緣性：高分子化合物中的原子間是以 結合的，因此它們一般 ，是很好的 材料。 (4)易燃性：有機高分子化合物的組成元素主要是 和 ，它們往往不耐 ，易 。,共價鍵,不導電,絕緣,碳,氫,高溫,燃燒,1.塑料 (1)塑料的成分 ①塑料的主要成分：被稱為 的有機高分子化合物。 ②添加劑：根據(jù)需要加入具有某些特定用途的添加劑。如能提高塑造性能的 、防止塑料老化的 等。,合成樹脂,增塑劑,防老化劑,(2)聚乙烯 聚乙烯是當今世界上產(chǎn)量最大的塑料產(chǎn)品。 ①聚乙烯的生成：聚乙烯是以石油化工產(chǎn)品 為原料，在適宜的溫度、壓強和 存在的條件下發(fā)生反應而制 得的。反應的化學方程式為 。 像這樣由 的化合物生成 的有機高分子化合物的反應，叫做 。像乙烯生成聚乙烯這樣的聚合反應也叫做 反應，簡稱 。,乙烯,引發(fā)劑,相對分子質量很大,相對分子質量小,聚合反應,加成聚合,加聚反應,②聚乙烯的性能：聚乙烯塑料 、 ；具有優(yōu)良的 性能；化學 性好，能耐大多數(shù) 、 的侵蝕；常溫下不溶于一般溶劑，吸水性 ；電絕緣性能 。 ③聚乙烯的用途：聚乙烯塑料品種很多，應用廣泛，可用于制造 、 、 、 、纖維、包覆材料等。,無臭,無毒,耐低溫,穩(wěn)定,酸,堿,很小,優(yōu)良,薄膜,包裝,中空制品,管板材,(3)白色污染 ①白色污染的含義：全世界每年產(chǎn)生數(shù)千萬噸的廢舊塑料聚集在 里、 上、 中，造成 。 ②白色污染的危害：漂浮于海面的塑料垃圾，或者被海生動物誤認為海蜇吞食造成 ，或是纏繞在海輪的螺旋槳上造成 ；被填埋的塑料垃圾經(jīng)久不爛，會破壞 ，降低 ，污染 ；焚燒廢棄塑料尤其是焚燒 ，會嚴重污染 。 ③白色污染的防治：減少與消除白色污染既要全社會共同努力，從我做起，少用并及時 廢棄塑料并再生，也要依靠科技，生產(chǎn)可 的塑料。,海洋,地面,土壤,白色污染,生態(tài)失衡,海難事故,土壤結構,土壤肥力,地下水,含氯塑料,大氣,回收,降解,2．橡膠 橡膠是具有 的高分子化合物。 (1)橡膠的種類：根據(jù)來源和組成不同，橡膠可分為 和 。 ①天然橡膠：天然橡膠的化學成分是 ，其結 構簡式為 。,高彈性,天然橡膠,合成橡膠,聚異戊二烯,②合成橡膠： 是化學家們最早模擬天然橡膠制得的合成橡膠，常見的橡膠還有 、 及特殊合成橡膠如 等。 (2)橡膠的性能：合成橡膠往往具有 性、 性以及 、 、 或 等特性。,順丁橡膠,丁苯橡膠,氯丁橡膠,有機硅橡膠,高彈,絕緣,耐油,耐酸堿,耐高溫,低溫,棉花,羊毛,蠶絲,黏膠纖維,醋酸纖維,錦綸,腈綸,(2)聚丙烯腈 聚丙烯腈的商品名稱為 ，俗稱 。它是由石油裂解氣中的 制得 ，再聚合得到的，反應的 化學方程式為 。,腈綸,人造羊毛,丙烯,丙烯腈,【慎思1】 高分子材料是純凈物還是混合物？ 提示 高分子材料是由很多高分子化合物聚集而成的，每個高分子化合物的n值并不確定，所以高分子材料為混合物。 【慎思2】 天然高分子和合成高分子有什么區(qū)別？ 提示 天然高分子和合成高分子的主要區(qū)別是：合成高分子是由單體通過聚合反應而生成的，天然高分子是自然界存在的，不需要單體進行反應而來，天然高分子都能水解，而合成高分子一般都不易與水發(fā)生反應。,【慎思3】 用哪些方法能減少廢舊塑料對環(huán)境造成的污染？ 提示 (1)減少用量，減少污染物的排放。 (2)對塑料制品進行分類回收。 (3)在一些可以進行廢物利用的領域盡可能使用廢塑料制品。 (4)將廢舊塑料重新加熱塑化而加以利用。 【慎思4】 能否用聚氯乙烯塑料盛放食品？為什么？ 提示 不能。因為聚氯乙烯在使用過程中，受日光暴曬、空氣、熱等作用，會釋放出對人體有害的物質。,【慎思5】 為什么實驗室中盛放汽油、苯、四氯化碳的試劑瓶不能用橡膠塞？ 提示 因為橡膠在有機溶劑中有一定程度的溶脹，使瓶塞難以打開。 【慎思6】 人造纖維與合成纖維有何區(qū)別？并各舉一例。 提示 從原料的類別、化學處理或合成方法、性能與用途等方面加以比較，找出二者的區(qū)別。,天然植物纖維(如木材、草類的纖維)經(jīng)化學加工所得的纖維為人造纖維，但它并非是真正“人造”的，只是將天然纖維加工改造，故又稱為“再生纖維”。例如粘膠纖維、醋酸纖維等。 利用石油、天然氣、煤和農副產(chǎn)品作原料制成單體，再使單體經(jīng)加聚或縮聚制得的纖維叫合成纖維，如錦綸－66，即聚酰胺－66等“六大綸”。,【慎思7】 從以下物質中選擇填空：①油脂 ②蔗糖 ③葡萄糖 ④淀粉 ⑤棉花 ⑥甘油 ⑦硬脂酸 ⑧亞油酸 ⑨天然橡膠 ⑩腈綸 ?蠶絲 ?聚乙烯樹脂 (1)屬于高分子化合物的是________。 (2)屬于天然高分子化合物的是________。 (3)屬于塑料的是________。 (4)屬于纖維的是________。 (5)屬于橡膠的是________。,(6)屬于糖類的是________。 (7)屬于蛋白質的是________。 提示 (1)④⑤⑨⑩?? (2)④⑤⑨? (3)? (4)⑤⑩ (5)⑨ (6)②③④⑤ (7)?,1．加聚反應的概念 (1)聚合反應：由相對分子質量小的化合物生成相對分子質量很大的有機高分子化合物的反應，叫做聚合反應。 (2)加聚反應：相對分子質量小的化合物通過加成反應的方式生成高分子化合物的反應叫做加成聚合反應，簡稱加聚反應。 (3)單體：能用來合成高分子化合物的小分子化合物稱為單體。,(4)鏈節(jié)：高分子化合物分子中的重復的結構單元稱為鏈節(jié)。 (5)聚合度：高分子里鏈節(jié)的重復次數(shù)稱為聚合度，用n表示。 說明：①加聚反應從本質上講也屬于加成反應，所以能夠發(fā)生加聚反應的單體中含有碳碳雙鍵( )或碳碳叁鍵( )等不飽和鍵； ②高分子化合物的最簡式、鏈節(jié)、單體，它們的化學組成和相對分子質量相同，但結構明顯不同； ③聚合度n是很大整數(shù)的集合，聚合度可以取不同的值，因此高分子化合物是混合物。,(2)雙鍵碳原子連其他原子團的物質的加聚反應的方程式的書寫 雙鍵兩端的碳原子上連有其他的原子團的復雜化合物加聚反應的方程式的書寫，像苯乙烯(CH2===CH—C6H5)，應將苯基當作支鏈，使雙鍵碳原子作為端點碳原子以便于兩兩加成聚合，所以方程式可寫為：,(3)不同物質之間加聚反應的方程式的書寫 不同物質之間加聚反應的方程式的書寫，如CH2===CH2與CH2===CHCH3按1∶1聚合時，先將小分子的雙鍵打開變?yōu)椤狢H2—CH2—和—CH2—CH(CH3)—，然后將其連接在一起即為一個結構單元，即為,【例1】某高分子化合物的部分結構如下： 下列說法中正確的是 ( )。 A．聚合物的分子式為C3H3Cl3 B．聚合物的鏈節(jié)為 C．合成該聚合物的單體是CHClCHCl D．若n表示聚合度，則其相對分子質量為96n,解析 該聚合物的分子式為(C2H2Cl2)nA錯；鏈節(jié)為 ，B錯，其平均相對分子質量為97n，D錯。 答案 C,由小分子通過加聚反應生成高分子化合物時，將鍵展開一個后原雙鍵上的碳原子連接成高分子的主鏈，其余原子或原子團作為支鏈連接在高分子鏈的旁邊，這個過程遵循總價鍵數(shù)守恒和各元素原子守恒。,【體驗1】聚氯乙烯簡稱PVC，是當今世界上產(chǎn)量最大，應用最廣的熱塑性塑料之一。下列說法正確的是 ( )。 A．聚氯乙烯的單體是CH3CH2Cl B．聚氯乙烯是高分子化合物 C．聚氯乙烯能夠使溴的四氯化碳溶液退色 D．聚氯乙烯保鮮膜最適合用來包裝蔬菜、水果及熟食,解析 聚氯乙烯是高分子化合物，結構簡式為CH2—CHCl，在其結構中不存在不飽和鍵，不能使Br2的四氯化碳溶液退色，其單體為CH2CHCl，由于含有氯元素從而導致有毒性，不宜包裝食品。 答案 B,已知加聚產(chǎn)物的結構簡式，可用下面介紹的“單雙鍵互換法”巧斷合成它的單體，其步驟是： 1．把高分子結構單元中兩端的短線去掉。,2．把結構單元中主鏈上的單鍵變雙鍵，雙鍵變?yōu)閱捂I。上式可變?yōu)椋?3．根據(jù)碳原子四價的規(guī)則，把不合理的地方斷開，即得到對應的反應物(即單體)。上述結構中不合理的為②處，斷開后可得單體：CH2CH2、 。 以上方法可概括為：單鍵變雙鍵，雙鍵變單鍵，碳若不是四個鍵，斷。,【例2】有4種有機物： 合是 ( )。 A．①③④ B．①②③ C．①②④ D．②③④,解析 本題主要考查不飽和烴加聚反應的規(guī)律，根據(jù)所給高聚物的結構簡式和加聚反應原理可知，主鏈上碳原子為不飽和碳原子，根據(jù)碳的4個價鍵規(guī)則可作如下的斷鍵處理(斷鍵用虛線表示)： 斷鍵后兩半鍵閉合可得單體CHCH3CHCN、 。,答案 D,【體驗2】丁腈橡膠( )具有優(yōu) 良的耐油、耐高溫性能，合成丁腈橡膠的原料是( )。 ①CHCH2CHCH2 ②CHCH3CHCH3 ③CHCH2CN ④ ⑤CHCH3CH2 A．③⑤ B．②③ C．①③ D．④⑤,解析 根據(jù)丁腈橡膠的結構簡式可推知合成丁腈橡膠的原料是：CHCH2CHCH2、CHCH2CN。 答案 C,【例3】下列敘述不正確的是 ( )。 A．合成材料一般可分為塑料、合成纖維、合成橡膠等種類 B．塑料均可以反復加工、多次使用 C．化學纖維可分為人造纖維和合成纖維，合成纖維往往具有強度高、彈性好、耐磨、耐化學腐蝕等優(yōu)點 D．合成橡膠在性能上不如天然橡膠全面，但因其高彈性、絕緣性、氣密性、耐油耐低溫或高溫等優(yōu)點，已被廣泛應用于許多領域,解析 具有熱塑性的塑料，在一定溫度范圍內逐漸變軟，熔化為粘稠狀、流動的液體，冷卻又可硬化，可反復加熱、受冷再造，像聚乙烯等；而具有熱固性塑料，受熱時不會變軟，只能被徹底裂解，因此不能通過加熱、受冷反復再造，像酚醛樹脂(又稱電木)等。故B項錯誤。 答案 B,【體驗3】下列說法中不正確的是 ( )。 A．通常所說的三大合成材料是指塑料、合成纖維和合成橡膠 B．用木材等經(jīng)過加工制成的粘膠纖維屬于合成纖維 C．腈綸、維尼綸等屬于合成纖維 D．合成橡膠的原料可以是石油和煤的化工產(chǎn)品 解析 粘膠纖維屬于人造纖維。 答案 B,規(guī)律探究二十一 有機高分子化合物的性質 【知識支持】,【實驗探究】 大量塑料制品的生產(chǎn)和使用，給人們的生活帶來了極大的方便，同時也造成了嚴重的環(huán)境問題——白色污染。當今白色污染問題已得到了人們應有的重視，一些科學家也成功地尋找到了治理白色污染的有效途徑。結合學過的知識，回答下列問題： (1)寫出工業(yè)上利用石油裂解氣生產(chǎn)聚乙烯的化學方程式：__________________________________________。,(2)塑料廢棄物的危害有 ( )。 ①破壞土壤結構，影響植物生長；②造成海難事件；③破壞環(huán)境衛(wèi)生；④危及海洋生物的生存 A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．①②③④,(3)某些廢舊塑料可采用下列方法處理：將廢塑料隔絕空氣加強熱，使其變成有用的物質，實驗裝置如圖所示(加熱裝置略)。加熱某種 廢棄塑料得到的產(chǎn)物有氫氣、甲烷、乙烯、丙烯、苯、甲苯、炭等。,①試管B收集到的產(chǎn)品為________和________。 ②錐形瓶C中觀察到的現(xiàn)象為________________________ ________________________________________________。 ③寫出從C中逸出的氣體在工業(yè)上的兩種用途________、________。,解析 (1)塑料結構穩(wěn)定，不易分解，當大量存在時有可能纏繞船舶的螺旋槳而造成海難事件。(3)經(jīng)冷卻，試管B中可收集到常溫下為液態(tài)的產(chǎn)物苯和甲苯。,