34 塑料、纤维和橡胶

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,导入新课,你能发现生活中哪些物品是由合成材料制成的？,1,合成材料是我们身边最常见也是最重要的材料之一，它在我们的生产生活中发挥着越来越重要的作用。,2,目前最主要的三大合成材料分别是合成塑料、合成纤维、合成橡胶。,塑料,橡胶,纤维,3,另外还有许多性能优越的复合材料应用也十分广泛。,具有优良扩展性的体育器材,工业性能良好的硅橡胶,4,1.合成材料,2.复合材料,第三章 探索生活材料,3.4 塑料、纤维和橡胶,5,教学目标,知识与技能,了解物质的结构对性能和用途的影响。,常见塑料的化学成分、性能和用途。,知道化学方法在制造合成纤维和合成橡胶时所起到的重要作用。,知道可以选择不同的组分材料，通过改变各组分材料的含量来制造复合材料，以满足不同的需求。,6,过程和方法,通过展示塑料制品引入内容，进行科学探究，在此基础上讨论热塑性塑料和热固性塑料的结构特点。,通过对日常生活中的纤维制品的认识，并与热固性塑料的体型结构进行类比，理解橡胶硫化的原理。,7,情感态度和价值观,通过联系实际，集体讨论，对合成材料有较为深刻的理解，体会它们在生活中的重要作用，增强对化学的兴趣。,8,教学重难点,认识物质的组成、结构与性能和用途的关系。,重点,难点,以热塑性塑料和热固性塑料以及橡胶的硫化为例，了解物质的结构对性能和用途的影响；化学在提供生活材料方面的重要作用。,9,1.合成材料,合成材料又称人造材料，是人为地把不同物质经化学方法或聚合作用加工而成的材料，其特质与原料不同。,10,现在世界上最主要的三大合成材料分别是合成塑料、合成纤维、合成橡胶总称三大合成材料。,合成材料无论是在人们的衣、食、住、行，还是在现代工农业生产，或是在某些尖端科学技术领域中发挥着越来越重要的作用。,11,（1）塑料,塑料的主要成分是,树脂,、,增塑剂,和,防老化剂,塑料是相对分子质量很大的聚合物，往往由小分子的带有不饱和键有机物（单体）聚合而成。,12,树脂是构成塑料的根本原料，塑料的根本性能主要决定于树脂的本性。,松香,13,增塑剂是现代塑料工业最大的助剂品种,对促进塑料工业特别是聚氯乙烯工业的开展起着决定性作用。,增塑剂功能,提高延伸性和断裂伸长率 改进柔软性,改进可逆弯曲强度,改进对各种基料的粘合,改进润滑性能和减少摩擦,减少静电充电能力 改进表面光泽和外观,增塑剂,14,塑料发生老化有两方面原因：,外界或环境因素如阳光、氧气、水、高能辐射、电、工业气体、海水、霉菌、细菌等等也是塑料易老化的重要原因。,抗老化剂的作用：,内部结构或组分具有易引起老化的弱点，如具有不饱和双键、支链等等,就是不断的吸收这些活性自由基，使它们无法老化塑料制品,15,热塑性,塑料(聚乙烯,聚氯乙烯,聚丙烯等),塑料,热固性,塑料（酚醛塑料）,塑料的分类：,酚醛塑料,聚乙烯,16,热塑性塑料特性：,受热时软化并可熔化成流动的液体，冷却后变成固体，加热后又熔化，可反复加工，屡次使用。,热塑性塑料具有长链状的线型结构。受热时，分子间作用力减弱，易滑动；冷却时，相互引力增强，会重新硬化。,具有该特性原因：,热塑性塑料,17,热固性塑料特性：,热固性塑料,在制造过程中受热时能变软塑成一定的形状，但加工成型后就不会受热熔化,。,具有该特性原因：,热固性塑料初期也是长链状的，但再次受热时，链与链间会形成共价键，产生一些交联，形成体型网状结构，硬化定型。,18,塑料在一般情况下会导电吗？,塑料中的原子是以,共价键,形成的，没有自由移动的离子。因此，在一般情况下塑料不易导电，是良好的电绝缘材料。,19,（2）纤维和橡胶,人类用棉花、羊毛、蚕丝和麻等天然纤维纺纱织布已经有几千年的历史了，它们在我们的生活中起着不可或缺的作用。,而橡胶是制造飞机、汽车和医疗器械等所必需的材料，也是重要的战略物资。,20,合成纤维：,纤维,天然纤维：如棉花、羊毛、蚕丝和麻等,如腈纶(人造羊毛)、锦纶(尼龙)、维纶、氯纶、涤纶(确实良)和丙纶等“六大纶。,天然纤维,合成纤维,21,与天然纤维相比，合成纤维具有优良的性能，如强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀和不怕虫蛀等。,合成纤维制成的床被,22,橡胶分为天然橡胶和合成橡胶,天然橡胶主要来源于三叶橡胶树，当这种橡胶树的表皮被割开时，就会流出乳白色的汁液，称为胶乳，胶乳经凝聚、洗涤、成型、枯燥即得天然橡胶。,天然橡胶,的化学组成是,聚异戊二烯,：,CH,2,C,CH,3,CH,CH,2,n,天然橡胶,23,合成橡胶是由人工合成方法而制得的，采用不同的原料（单体）可以合成出不同种类的橡胶。,合成橡胶,如丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。,如耐热和耐酸碱的氟橡胶、耐高温和耐严寒的硅橡胶等,通用橡胶,特种橡胶,24,氟橡胶,硅橡胶,25,2.复合材料,每种材料都有它的优缺点：,金属材料强度大，但易受腐蚀,陶瓷材料耐高温，但脆性大,合成材料密度小，但不耐高温,26,而复合材料合成材料就是将,两种或两种以上,不同性能的材料组合起来，在性能上取长补短，从而得到比单一材料性能优越的复合材料。,复合材料板,复合材料制成的模型,27,玻璃钢,就是一种典型的复合材料。,玻璃钢,，即玻璃纤维增强塑料，是由玻璃纤维和合成树脂组成的复合材料。,玻璃钢的强度非常大，可到达某些合金钢的水平，但密度却只有钢铁的五分之一，同时具有较高的耐化学腐蚀性、电绝缘性和易加工性。,28,由玻璃钢制成的车身、船身强度很高且质量很轻。,29,课堂小结,1.常见的合成材料及其使用,塑料的性质、分类；纤维和橡胶的应用范围和特性,复合材料的组成、特性，在现代工业的重要地位。,2.复合材料的简介应用,30,高考链接,1（09四川卷）以下说法都正确的选项是(),江河入海口三角洲的形成通常与胶体的性质有关,四川灾区重建使用了大量钢材，钢材是合金,“钡餐中使用的硫酸钡是弱点解质,太阳能电池板中的硅在元素周期表中处于金属与非金属的交界位置,常用的自来水消毒剂有氯气和二氧化氮，两者都含有极性键,水陆两用公共汽车中，用于密封的橡胶材料是高分子化合物,A.B.,C.D.,31,解析：,解答组合型选择题要关注选项组合。三角洲的形成于胶体的形成有关，正确，则排出D选项；硫酸钡是难溶性盐属于强电解质，错误，则排出A选项；氯气是非金属单质分子中只含有非极性键，错误，则排出C选项。,答案：B,32,2.（09广东卷）广州将于2010年承办第16界亚运会。以下措施有利于节能减排、改善环境质量的有（）,在大亚湾核电站已平安运行多年的基础上，广东将继续开展核电，以减少火力发电带来的二氧化硫和二氧化碳排放问题,积极推行“限塑令，加快研发利用二氧化碳合成的聚碳酸酯类可降解塑料,加速建设地铁轻轨等轨道交通，促进珠三角城市一体化开展，减少汽车尾气排放,开展低碳经济、循环经济，推广可利用太阳能、风能的城市照明系统,33,解析：同样是组合型选择题，同样要关注选项判断。核电可减少污染物如SO,2,等排放，可改善环境质量，正确，则排出D选项；地铁可减少汽车的数量，从而减少尾气排放，有利于改善环境，正确，则排出B、C选项。,使用生物酶降解生活废水中的有机物，使用填埋法处理未经分类的生活垃圾,A.B.,答案：A,C.D.,34,3.(09四川卷)开发新材料是现代科技开展的方向之一。以下有关材料的说法正确的选项是(),A.氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料,B.C60属于原子晶体，用于制造纳米材料,C.纤维素乙酸酯属于天然高分子材料,D.单晶硅常用于制造光导纤维,答案:A,解析:B、C,60,为分子晶体；B、纤维素为天然高分子化合物，而纤维素硝酸酯是人工合成的、D、二氧化硅是制造光导纤维的主要材料。,考点分析:此题主要考查化学与生活、化学根本概念.,35,课堂练习,1.以下对于废弃塑料制品的处理方法中，最为恰当的是（）,C,A.将废弃物切成碎片，混在垃圾中填埋于土壤中,D.将废弃物倾倒在海洋中,C.将废弃物应用化学方法加工成防水涂料或汽油,B.将废弃物燃烧,36,2.关于塑料的以下说法中，正确的选项是（）,A,D.工程塑料具有某些优异的性能，但不可作为工程材料而代替某些金属,C.塑料制品容易被微生物分解，所以废弃塑料制品不会对环境造成严重的污染,B.塑料是以石油、天然气为原料，以二烯烃和烯烃为单体聚合而成的高分子,A.塑料的主要成分是合成树脂，另外有少量具有某些特定用途的添加剂,37,3.不粘锅的四壁由一薄层为聚四氟乙烯的涂层，用不粘锅烹烧饭菜时不易粘锅、烧焦。以下关于聚四氟乙烯的说法中正确的选项是（）,C,A.聚四氟乙烯分子中含有双键,B.聚四氟乙烯的单体是不饱和烃,C.聚四氟乙烯中氟的质量分数是76%,D.聚四氟乙烯的化学活动性较大,38,4室内空气污染的主要来源之一是现代人的生活中使用的化工产品。如泡沫绝缘材料的办公用品、化纤地毯及书报、油漆等不同程度释放出的气体。该气体可能是 (),A.甲醛 B.甲烷 C.一氧化碳 D.二氧化碳,A,39,5 我国科学家前不久成功合成了3mm长的管状定向碳纳米管，长度居世界之首。这种碳纤维具有强度高、刚度(抵抗变形的能力)高、密度小（只有钢的四分之一）熔点高、化学性质稳定的特点，因而被称谓超级纤维。,以下对碳纤维的说法中不正确的选项是(),AB,A.它是制造飞机的理想材料,B.它的主要组成元素是碳,C.它的结构与石墨相似,D.碳纤维复合材料不易导电,40,对于S有以下叙述，其中不正确的选项是（）,6.一种新型的增塑剂S的结构简式为：,C,A.属于无机物,B.水解产物有4种,C.此物质可发生加成反应,D.1个分子内共平面的原子数可能多于25个,41,催化剂,属（X）反应,催化剂,催化剂,7有一种广泛用于汽车、家电产品上的高分子涂料，是按以下流程图生产的。流程图中：A和M（C3H4O）都可发生银镜反应，M和N的分子中碳原子数相同，A的烃基上的一氯代物有3种。,浓硫酸,O,2,+CO、H,2,H,2,，催化剂,O,2,M,C,3,H,4,O,A,B,高分子涂料,丙烯,N,42,浓硫酸,(1)写出下述物质的结构简式：A,，M,。,(2)物质A的同类别的同分异构体为,。,(3)N+BD的化学方程式为,。,(4)反应类型：X属,反应，Y属,反应。,CH,3,CH,2,CHO，CH,2,=CHCHO,CH,3,CHCHO,CH,3,(2),加成反应，加聚反应。,CH,2,CHCOOH+CH,3,(CH,2,),3,OH,CH,2,CHCOO(CH,2,),3,CH,3,+H,2,O,43,问题与练习,1.热塑性塑料受热时可以熔化和塑造成型，冷却后变成固体，加热后又可以熔化，这个过程可以重复屡次，这种受热特性和蜡相似。热固性塑料在制造过程中受热时能变软，可以塑制成一定的形状，但加工成型后就不会受热熔化，这种受热特性和鸡蛋相似。,2.聚乙烯塑料属于热塑性塑料，具有长链状的线型结构，长链之间是以分子间作用力结合在一起的。,44,当提重物（或被拉扯）时，链与链之间的分子间作用力减弱，长链能够移动。因此，塑料袋会变形。,塑料薄膜也属于热塑性塑料，从两个不同的方向开始撕，所用的力是不同的。因为从一个方向撕时，破坏的可能是塑料内链与链之间的弱的分子间作用力，所用的力小一些；从另一个方向撕时，破坏的可能是塑料中长链内原子之间的强的共价键，所用的力大一些。,45,3.提示：,现在许多汽车的保险杠是用聚酯塑料或聚丙烯塑料制造的，用来取代以前的钢制保险杠。塑料保险杠具有较高的强度和刚性，以及良好的装饰性。从平安性来看，汽车发生碰撞事故时能起到缓冲作用，保护前后车体；从外观来看，可以很自然地与车体结合在一起，具有良好的装饰性（钢制保险杠与车身有一段较大的间隙，好似是一件附加上去的部件，不太美观）。另外，用塑料制造保险杠还可以减轻车的重量，同时降低本钱。,46,这种改变给以下人士可能带来的好处是：,(1)汽车制造商：车的外形变得美观，能够提高销量；易于加工，降低本钱；意外撞击时减震作用增强，车