第4节用塑料橡胶纤维.

第4节塑料橡胶纤维山东省德州市1.了解有机高分子化合物的含义、结构特点和基本性质。2.掌握聚合反应，对常见类型的高分子材料，能准确地用化学方程式表示其聚合过程。3.了解合成高分子化合物的主要类别及其在生产、生活和现代科技发展中的广泛应用。4.学习和认识白色污染的防治、消除白色污染的途径和方法，培养绿色化学思想和环境保护意识，提高科学素养。无机非金属材料（如：晶体硅、硅酸盐材料等）新型有机高分子材料（如：高分子分离膜等)无机金属材料（包括金属和合金）天然有机高分子材料（如：棉花、羊毛、蚕丝、天然橡胶等）合成有机高分子材料（如：塑料、涂料、合成纤维、合成橡胶等）有机材料材料无机材料一、有机高分子化合物1.概念:有机高分子化合物是_____________很大的有机化合物，简称为高分子或聚合物。2.常见物质：淀粉、蛋白质、纤维素、聚乙烯、橡胶等。相对分子质量低分子化合物：1.概念:_____________较小的有机化合物，通常称为低分子化合物，简称小分子。2.常见物质：甲烷、乙烯、苯和油脂等。相对分子质量2.有机高分子化合物分类:体型高分子天然高分子合成高分子热塑性高分子热固性高分子线型高分子3.结构特点:有机高分子化合物结构并不复杂，上通常由________________重复连接而成。简单的结构单元结构特点_____结构_____结构:产生交联，如图中___不带支链:如图中___带支链:如图中___线型ⅠⅡ体型Ⅲ•4．基本性质•(1)溶解性•线型结构：______于水，能溶解在适当的溶剂里。•体型结构：_______于水，不易溶解于有机溶剂，只是发生一定程度的______。•(2)热塑性和热固性•线型结构：具有_______性(如聚乙烯塑料)。•体型结构：具有______性(如酚醛树脂)。不溶不溶溶胀热塑热固(3)强度：高分子材料的强度一般都_______。(4)电绝缘性：高分子化合物通常是很好的______材料。(5)大多数高分子化合物______高温，____燃烧。很大绝缘不耐易4.基本性质:结构特点线型结构体型(网状)结构实例聚乙烯(非支链型)聚氯乙烯(带支链型)硫化橡胶①基本性质溶解性有机溶剂缓慢溶解只溶胀,不溶解水__________性质______________强度__________电绝缘性______可燃性一般易燃烧一般易燃烧不溶不溶热塑性热固性较大较大好好•(1)高分子化合物属于混合物，均没有固定的熔点和沸点。•(2)油脂不属于高分子化合物。[记一记]二、聚合反应1.定义:(1)聚合反应:由_______________的化合物生成相对分子质量很大的有机高分子化合物的反应称为聚合反应。(2)加聚反应:当聚合反应同时也发生加成反应，这样的聚合反应又叫_______，简称加聚反应。(3)举例:生成聚乙烯的方程式为：。相对分子质量小加成聚合反应引发剂nCH2＝CH22.单体、链节、链节数:单体链节链节数（聚合度）定义能合成高分子化合物的小分子物质高分子化合物中的重复结构单元链节的重复次数实例聚乙烯____________________nCH2＝CH2—CH2—CH2—引发剂nCH2＝CH2三、塑料1.成分2.聚乙烯塑料:(1)聚乙烯的生成:__________________________________。(2)聚乙烯的特点:无臭、无毒，耐_____，耐大多数_______的腐蚀，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，绝缘性优良。(3)聚乙烯的用途:可用于制造薄膜、容器、管板材、纤维、包覆材料等多种物质。主要成分:_________添加剂_______:提高塑造性能_______:防止塑料老化低温酸、碱合成树脂增塑剂防老剂一、加聚反应的特点1.加聚反应的特点:(1)反应物特征——含有不饱和键。(2)产物特征——高分子化合物与反应物具有相同的组成。(3)反应特征——没有小分子化合物生成。3.其他重要合成树脂的制取:--课本P92迁移·应用名称单体反应方程式聚氯乙烯CH2＝CHCl名称单体反应方程式聚苯乙烯_____________名称单体反应方程式聚四氟乙烯__________CF2＝CF24.塑料的危害和防治:(1)危害:结构稳定、难以分解的塑料废弃物的急剧增加会带来严重的环境问题，大量塑料垃圾会导致_________，此外还会造成其他环境问题，如造成海生动物的生态失衡、造成海难事故；破坏土壤结构，降低土壤肥力，污染地下水；焚烧废弃塑料，尤其是焚烧含氯塑料，会严重污染大气。(2)防治:回收旧塑料；开发_______塑料。白色污染可降解四、橡胶1.橡胶的特性——_______:构成橡胶的高分子链在无外力作用时呈卷曲状，而且有柔性，受外力时可伸直，但取消外力后又可恢复原状。2.橡胶分类:高弹性聚异戊二烯顺丁橡胶五、纤维1.纤维的分类:纤维2.腈纶:聚丙烯腈纤维的商品名称为腈纶，俗称为人造羊毛。它是用石油裂解气中的丙烯制得丙烯腈再聚合而得，反应的化学方程式为。天然纤维:棉花、羊毛、蚕丝等化学纤维_____纤维:黏胶纤维、醋酸纤维等_____纤维:腈纶、涤纶、锦纶、维尼纶等人造合成【思考辨析】1．判断正误:(1)塑料有固定的熔沸点。()分析:塑料是高分子化合物，高分子化合物都是混合物，没有固定的熔沸点。(2)天然纤维即天然纤维素。()分析:天然纤维包括天然纤维素(如棉、麻)和蛋白质(如羊毛)等。××(3)所有的有机化合物均能发生加聚反应。()分析:只有分子结构中含有碳碳双键等不饱和键的有机物才能发生加聚反应。(4)白色污染是指颜色是白色的塑料垃圾。()分析:白色污染是指所有的塑料垃圾，与塑料垃圾的颜色无关。××2.问题思考:(1)相对分子质量很大的化合物都是高分子化合物吗？分析:不一定。高分子化合物是相对分子质量很大的物质，判断是不是高分子化合物，不能仅根据相对分子质量，还要看化学式中是否有“n”(结构单元重复的次数又称聚合度)。(2)为什么聚乙烯塑料凉鞋破裂可以热修补，而电木插座不能热修补？分析:聚乙烯塑料是热塑性塑料，受热到一定温度范围时就会开始变软，直到熔化成流动的液体，冷却后又变为固体，其可反复加热、受冷再造。电木(酚醛塑料)是热固性塑料，受热不熔化，一旦成型就不能用热修补改变它的形状。【知识链接】①硫化橡胶:胶料经硫化加工后的总称。硫化后生胶内形成空间立体结构，具有较高的弹性、耐热性、拉伸强度和在有机溶剂中的不溶解性等。橡胶制品绝大部分是硫化橡胶。②引发剂:又称自由基引发剂，指一类容易受热分解成自由基(即初级自由基)的化合物，可用于引发烯类、双烯类单体的自由基聚合和共聚合反应，也可用于不饱和聚酯的交联固化和高分子交联反应。一、加聚反应的特点和类型1.加聚反应的特点:(1)反应物特征——含有不饱和键。(2)产物特征——高分子化合物与反应物具有相同的组成。(3)反应特征——没有小分子化合物生成。2.加聚反应的类型:(1)单烯烃的加聚:单体中只含一个时，断开双键，断键原子与其他分子中的断键原子结合，依次重复形成高聚物，如丙烯的聚合:(2)二烯烃的加聚:当一个分子中存在两个时，断键原子与其他分子中的断键原子相结合，而内部其他的断键原子再结合成不饱和键。如顺丁橡胶的生成:(3)几种单体间的共聚:如乙丙树脂【学而后思】(1)聚乙烯还能使溴的四氯化碳溶液褪色吗？提示:不能。聚乙烯分子中不含碳碳双键，不能使溴的四氯化碳溶液褪色。(2)在形成高聚物时，原来的主链还一定是高聚物中结构单元的主链吗？试举例说明。提示:应该是(3)写出按物质的量比1∶1发生聚合反应的化学方程式。提示:化学方程式为二、加聚反应单体的判断方法1.单双键互换法:(1)把高分子结构单元中两端的短线去掉。如其结构单元为去掉两端短线后为(2)把结构单元中主链上的单键变双键，把双键变为单键。上式可变为(3)根据碳四价的规则，把不合理的地方断开，即得到对应的反应物(即单体)。上述结构中不合理的为②处，断开后可得单体:以上方法可概括为单键变双键，双键变单键，碳若非四键，必须将其断。2.弯箭头法:从链节一端的半键开始，用弯箭头顺次间隔向另一端转移，箭头处增加一键，箭尾处去掉一键，即得高分子化合物的单体。具体方法如下:(1)凡链节中主链碳原子为2个时，单体必为一种。如单体为CH3—CH＝CH—CH3。(2)凡链节中主链碳原子为4个,且无碳碳双键结构时，单体必为两种。如单体为CH2＝CH2和(3)凡链节中主链碳原子为4个，且含碳碳双键结构时，单体必为一种。如单体为(4)凡链节中主链碳原子为6个，且含碳碳双键结构时，单体必为两种。如和CH2＝CH—CH＝CH2。其单体分别为【知识备选】二四分段法确定高聚物单体选定聚合物的结构单元，从一侧开始分段，如果在结构单元的主链上遇到键，一般可将4个C分为一段，其余则2个C为一段，从段的连接处断开，形成碳碳双键，可得单体。如于是得到其单体为:【学而后思】(1)聚合物的单体是什么？提示:该聚合物的主链上只有2个碳原子，利用弯箭头法可知其单体为(2)聚合物的单体是什么？提示:该聚合物的主链上有6个碳原子，且无碳碳双键，其单体必为三种，利用弯箭头法可知其单体有3种，即CH2＝CHCN、CH2＝CH2和类型一有机高分子材料的性质和用途【典例】(2013·菏泽高一检测)聚氯乙烯简称PVC，是当今世界产量最大、应用最广的热塑性塑料之一，下列说法正确的是()A.聚氯乙烯的结构单元是CH3CH2ClB.聚氯乙烯是高分子化合物，没有固定的熔沸点C.聚氯乙烯能够使溴的四氯化碳溶液褪色D.聚氯乙烯塑料薄膜最适合用来包装蔬菜、水果及熟食【解题指南】解答本题要注意以下两点:(1)含碳碳双键的有机物发生聚合反应后碳碳双键消失。(2)高分子化合物都是混合物，没有固定的熔沸点。【解析】选B。聚氯乙烯结构单元是结构简式为不含不饱和键，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，为高分子化合物，但其为混合物，没有固定的熔沸点；因聚氯乙烯塑料受热释放含氯元素的有毒物质，不能用于食品包装，保鲜膜可用聚乙烯。【名师点评】讲解本题时应注意以下两点:(1)对于高分子材料的性质要求学生熟知重要的几点，如导电性、溶解性、可塑性等方面。(2)讲解高分子材料的用途时可适当总结常见高分子材料在日常生活中的应用及高分子材料造成的污染。【误区警示】高分子化合物的认识误区(1)高分子化合物虽被称为“化合物”，但所有高分子化合物均为混合物，而不是纯净物；(2)相对分子质量很大的物质不一定是高分子化合物，要看高分子化合物的化学式中是否有“n”(聚合度)；(3)高分子化合物常由许多相同的链节以共价键重复结合而成高分子链，因此它们一般不导电。【变式训练】下列一些说法中你认为科学的是()A.橡胶全部是天然的，没有人工合成的B.蚕丝和羊毛绒属于天然纤维，棉和麻属于合成纤维C.易燃易爆的工作场所，应穿化纤类衣服D.腈纶、涤纶和锦纶属于合成纤维【解析】选D。橡胶既有天然的，也有人工合成的；蚕丝、羊毛绒、棉和麻全部属于天然纤维，其中蚕丝和羊毛绒属于天然的蛋白质纤维，而棉和麻属于天然的纤维素纤维；化纤类衣服摩擦容易产生静电，所以易燃易爆的工作场所，严禁穿化纤类衣服；腈纶、涤纶和锦纶属于合成纤维。【变式备选】高分子材料与一般金属材料相比，其优越性是()A.强度小B.电绝缘性能好C.耐化学腐蚀D.耐热【解析】选B。高分子材料一般强度都较大或很大，A项错；线型高分子能缓慢地溶于适当的有机溶剂里，有热塑性，D项错；高分子材料一般不易导电，所以与金属材料相比，高分子材料的优越性表现为B选项。类型二加聚反应的特点和类型【典例】国家游泳中心(水立方)的建筑采用了膜材料ETFE，该材料为四氟乙烯与乙烯的共聚物，四氟乙烯也可与六氟丙烯共聚成聚全氟乙丙烯。下列说法中错误的是()A.ETFE分子中可能存在“—CH2—CH2—CF2—CF2—”的连接方式B.合成ETFE及合成聚全氟乙丙烯的反应均为加聚反应C.聚全氟乙丙烯分子的结构简式可能为D.四氟乙烯分子中均为共价键【解题指南】解答本题要注意以下两点:(1)ETFE和聚全氟乙丙烯都是两种