高中化学 第三章 重要的有机化合物 3.4《塑料、橡胶、纤维》同步课件（鲁科版必修2）.ppt

1材料科学的发展经历过哪些主要阶段？提示天然材料无机非金属材料金属材料有机合成材料复合材料。2乙烯发生加成反应时反应物和生成物的结构有什么变化？提示乙烯在发生加成反应时反应物中碳碳双键在生成物中变成碳碳单键。第四节塑料橡胶纤维第四节塑料橡胶纤维3你知道我们平常使用的塑料袋的主要成份是什么吗？提示聚乙烯。1初步认识有机高分子化合物的结构、性质及其应用。2学会书写重要加聚反应的化学方程式。3了解塑料、橡胶、纤维等合成高分子化合物的类型、性能和用途。4认识由塑料废弃物所造成的白色污染和防治、消除白色污染的途径和方法。1.有机高分子化合物的含义有机高分子化合物的含义 很很大大的的有有机机化化合合物物称称为为有有机机高高分分子子化化合合物物，简简称称高高分分子子或或聚聚合合物物。其其数数值值达达到到几几万万到到几几百百万万，甚甚至高达几千万。至高达几千万。笃学一笃学一有机高分子化合物有机高分子化合物相对分子质量相对分子质量2有机高分子化合物的分类有机高分子按 不同，又可分为 和 。如棉花、麻、羊毛、蚕丝、天然橡胶等属于 ，塑料、涂料、合成纤维、合成橡胶等属于 。来源来源天然有机高分子化合物天然有机高分子化合物合成有机高分子化合物合成有机高分子化合物天然有机高分子化合物天然有机高分子化合物合成有机高分子化合物合成有机高分子化合物3有机高分子化合物的结构特点(1)有机高分子化合物相对分子质量很大，但结构并不复杂，通常是由简单的 重复连接而成的。例如，聚乙烯是由结构单元 重复连接而成的，聚氯乙烯 是由结构单元 重复连接而成的，其中的n表示结构单元 的次数。结构单元结构单元CH2CH2重复重复(2)由于连接方式的不同，有机高分子化合物有两种结构，一种是高分子链中的结构单元连接成长链的 结构，一种是多条高分子链缠绕在一起的交联成网状的 结构。线型线型体型体型4有机高分子化合物的基本性质(1)溶解性：有机高分子化合物 溶于水，即使在适当的有机溶剂中它溶解也很 ，或只有一定程度的 。(2)热塑性和热固性热塑性：像聚乙烯等有机高分子化合物具有 ，在一定温度范围内 变软，熔化为粘稠状、的液体，冷却又可 ，可 加热、受冷再造。热固性：像酚醛树脂(又称电木)等有机高分子化合物则具有 ，即受热时 变软，只能被彻底 ，因此 通过加热、受冷反复再造。难难缓慢缓慢溶胀溶胀热塑性热塑性逐渐逐渐流动流动硬化硬化反复反复热固性热固性不会不会裂解裂解不能不能(3)电绝缘性：高分子化合物中的原子间是以 结合的，因此它们一般 ，是很好的 材料。(4)易燃性：有机高分子化合物的组成元素主要是 和 ，它们往往不耐 ，易 。共价键共价键不导电不导电绝缘绝缘碳碳氢氢高温高温燃烧燃烧1.塑料(1)塑料的成分塑料的主要成分：被称为 的有机高分子化合物。添加剂：根据需要加入具有某些特定用途的添加剂。如能提高塑造性能的 、防止塑料老化的 等。笃学二笃学二塑料、橡胶、纤维塑料、橡胶、纤维合成树脂合成树脂增塑剂增塑剂防老化剂防老化剂(2)聚乙烯聚乙烯是当今世界上产量最大的塑料产品。聚乙烯的生成：聚乙烯是以石油化工产品 为原料，在适宜的温度、压强和 存在的条件下发生反应而制得的。反应的化学方程式为 。像这样由 的化合物生成 的有机高分子化合物的反应，叫做 。像乙烯生成聚乙烯这样的聚合反应也叫做 反应，简称 。乙烯乙烯引发剂引发剂相对分子质量很大相对分子质量很大相对分子质量小相对分子质量小聚合反应聚合反应加成聚合加成聚合加聚反应加聚反应聚乙烯的性能：聚乙烯塑料 、；具有优良的 性能；化学 性好，能耐大多数 、的侵蚀；常温下不溶于一般溶剂，吸水性 ；电绝缘性能 。聚乙烯的用途：聚乙烯塑料品种很多，应用广泛，可用于制造 、纤维、包覆材料等。无臭无臭无毒无毒耐低温耐低温稳定稳定酸酸碱碱很小很小优良优良薄膜薄膜包装包装中空制品中空制品管板材管板材(3)白色污染白色污染的含义：全世界每年产生数千万吨的废旧塑料聚集在 里、上、中，造成 。白色污染的危害：漂浮于海面的塑料垃圾，或者被海生动物误认为海蜇吞食造成 ，或是缠绕在海轮的螺旋桨上造成 ；被填埋的塑料垃圾经久不烂，会破坏 ，降低 ，污染 ；焚烧废弃塑料尤其是焚烧 ，会严重污染 。白色污染的防治：减少与消除白色污染既要全社会共同努力，从我做起，少用并及时 废弃塑料并再生，也要依靠科技，生产可 的塑料。海洋海洋地面地面土壤土壤白色污染白色污染生态失衡生态失衡海难事故海难事故土壤结构土壤结构土壤肥力土壤肥力地下水地下水含氯塑料含氯塑料大气大气回收回收降解降解2橡胶橡胶是具有 的高分子化合物。(1)橡胶的种类：根据来源和组成不同，橡胶可分为 和 。天然橡胶：天然橡胶的化学成分是 ，其结构简式为 。高弹性高弹性天然橡胶天然橡胶合成橡胶合成橡胶聚异戊二烯聚异戊二烯合成橡胶：是化学家们最早模拟天然橡胶制得的合成橡胶，常见的橡胶还有 、及特殊合成橡胶如 等。(2)橡胶的性能：合成橡胶往往具有 性、性以及 、或 等特性。顺丁橡胶顺丁橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶氯丁橡胶氯丁橡胶有机硅橡胶有机硅橡胶高弹高弹绝缘绝缘耐油耐油耐酸碱耐酸碱耐高温耐高温低温低温棉花棉花 羊毛羊毛 蚕丝蚕丝 黏胶纤维黏胶纤维 醋酸纤维醋酸纤维 锦纶锦纶 腈纶腈纶(2)聚丙烯腈聚丙烯腈的商品名称为 ，俗称 。它是由石油裂解气中的 制得 ，再聚合得到的，反应的化学方程式为 。腈纶腈纶人造羊毛人造羊毛丙烯丙烯丙烯腈丙烯腈【慎思1】高分子材料是纯净物还是混合物？提示高分子材料是由很多高分子化合物聚集而成的，每个高分子化合物的n值并不确定，所以高分子材料为混合物。【慎思2】天然高分子和合成高分子有什么区别？提示天然高分子和合成高分子的主要区别是：合成高分子是由单体通过聚合反应而生成的，天然高分子是自然界存在的，不需要单体进行反应而来，天然高分子都能水解，而合成高分子一般都不易与水发生反应。【慎思3】用哪些方法能减少废旧塑料对环境造成的污染？提示(1)减少用量，减少污染物的排放。(2)对塑料制品进行分类回收。(3)在一些可以进行废物利用的领域尽可能使用废塑料制品。(4)将废旧塑料重新加热塑化而加以利用。【慎思4】能否用聚氯乙烯塑料盛放食品？为什么？提示不能。因为聚氯乙烯在使用过程中，受日光暴晒、空气、热等作用，会释放出对人体有害的物质。【慎思5】为什么实验室中盛放汽油、苯、四氯化碳的试剂瓶不能用橡胶塞？提示因为橡胶在有机溶剂中有一定程度的溶胀，使瓶塞难以打开。【慎思6】人造纤维与合成纤维有何区别？并各举一例。提示从原料的类别、化学处理或合成方法、性能与用途等方面加以比较，找出二者的区别。天然植物纤维(如木材、草类的纤维)经化学加工所得的纤维为人造纤维，但它并非是真正“人造”的，只是将天然纤维加工改造，故又称为“再生纤维”。例如粘胶纤维、醋酸纤维等。利用石油、天然气、煤和农副产品作原料制成单体，再使单体经加聚或缩聚制得的纤维叫合成纤维，如锦纶66，即聚酰胺66等“六大纶”。【慎思7】从以下物质中选择填空：油脂蔗糖葡萄糖淀粉棉花甘油硬脂酸亚油酸天然橡胶腈纶蚕丝聚乙烯树脂(1)属于高分子化合物的是_。(2)属于天然高分子化合物的是_。(3)属于塑料的是_。(4)属于纤维的是_。(5)属于橡胶的是_。(6)属于糖类的是_。(7)属于蛋白质的是_。提示(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)1加聚反应的概念(1)聚合反应：由相对分子质量小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，叫做聚合反应。(2)加聚反应：相对分子质量小的化合物通过加成反应的方式生成高分子化合物的反应叫做加成聚合反应，简称加聚反应。(3)单体：能用来合成高分子化合物的小分子化合物称为单体。要点一要点一|聚焦加聚反应聚焦加聚反应(4)链节：高分子化合物分子中的重复的结构单元称为链节。(5)聚合度：高分子里链节的重复次数称为聚合度，用n表示。说明：加聚反应从本质上讲也属于加成反应，所以能够发生加聚反应的单体中含有碳碳双键()或碳碳叁键()等不饱和键；高分子化合物的最简式、链节、单体，它们的化学组成和相对分子质量相同，但结构明显不同；聚合度n是很大整数的集合，聚合度可以取不同的值，因此高分子化合物是混合物。(2)双键碳原子连其他原子团的物质的加聚反应的方程式的书写双键两端的碳原子上连有其他的原子团的复杂化合物加聚反应的方程式的书写，像苯乙烯(CH2=CHC6H5)，应将苯基当作支链，使双键碳原子作为端点碳原子以便于两两加成聚合，所以方程式可写为：(3)不同物质之间加聚反应的方程式的书写不同物质之间加聚反应的方程式的书写，如CH2=CH2与CH2=CHCH3按11聚合时，先将小分子的双键打开变为CH2CH2和CH2CH(CH3)，然后将其连接在一起即为一个结构单元，即为【例1】某高分子化合物的部分结构如下：下列说法中正确的是()。A聚合物的分子式为C3H3Cl3 B聚合物的链节为 C合成该聚合物的单体是CHClCHClD若n表示聚合度，则其相对分子质量为96n解析该聚合物的分子式为(C2H2Cl2)nA错；链节为 ，B错，其平均相对分子质量为97n，D错。答案C由小分子通过加聚反应生成高分子化合物时，将键展开一个后原双键上的碳原子连接成高分子的主链，其余原子或原子团作为支链连接在高分子链的旁边，这个过程遵循总价键数守恒和各元素原子守恒。【体验1】聚氯乙烯简称PVC，是当今世界上产量最大，应用最广的热塑性塑料之一。下列说法正确的是()。A聚氯乙烯的单体是CH3CH2ClB聚氯乙烯是高分子化合物C聚氯乙烯能够使溴的四氯化碳溶液退色D聚氯乙烯保鲜膜最适合用来包装蔬菜、水果及熟食解析聚氯乙烯是高分子化合物，结构简式为CH2CHCl，在其结构中不存在不饱和键，不能使Br2的四氯化碳溶液退色，其单体为CH2CHCl，由于含有氯元素从而导致有毒性，不宜包装食品。答案B已知加聚产物的结构简式，可用下面介绍的“单双键互换法”巧断合成它的单体，其步骤是：1把高分子结构单元中两端的短线去掉。要点二要点二|加聚产物的单体推断加聚产物的单体推断 2把结构单元中主链上的单键变双键，双键变为单键。上式可变为：3根据碳原子四价的规则，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处，断开后可得单体：CH2CH2、。以上方法可概括为：单键变双键，双键变单键，碳若不是四个键，断。【例2】有4种有机物：合是 ()。A B C D解析本题主要考查不饱和烃加聚反应的规律，根据所给高聚物的结构简式和加聚反应原理可知，主链上碳原子为不饱和碳原子，根据碳的4个价键规则可作如下的断键处理(断键用虚线表示)：断键后两半键闭合可得单体CHCH3CHCN、。答案答案D【体验2】丁腈橡胶()具有优良的耐油、耐高温性能，合成丁腈橡胶的原料是()。CHCH2CHCH2CHCH3CHCH3CHCH2CN CHCH3CH2A B C D解析根据丁腈橡胶的结构简式可推知合成丁腈橡胶的原料是：CHCH2CHCH2、CHCH2CN。答案C要点三要点三|塑料、合成橡胶、合成纤维的特殊性能及用途塑料、合成橡胶、合成纤维的特殊性能及用途 塑料塑料合成橡胶合成橡胶合成纤维合成纤维特殊特殊性能性能透气性差、透透气性差、透光性能好光性能好弹性高弹性高透气性好透气性好常见常见物质物质聚聚乙乙烯烯、聚聚氯氯乙乙烯烯、聚聚丙丙烯烯、聚聚苯苯乙乙烯烯、有有机玻璃等机玻璃等顺顺丁丁橡橡胶胶、丁丁苯苯橡橡胶胶、氯氯丁丁橡胶等橡胶等涤纶、腈纶、涤纶、腈纶、锦纶、丙纶、锦纶、丙纶、氯纶等氯纶等用途用途列举列举塑料袋、塑料塑料袋、塑料薄膜薄膜汽车轮胎汽车轮胎布料、缆绳、布料、缆绳、渔网渔网【例3】下列叙述不正确的是()。A合成材料一般可分为塑料、合成纤维、合成橡胶等种类B塑料均可以反复加工、多次使用C化学纤维可分为人造纤维和合成纤维，合成纤维往往具有强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀等优点D合成橡胶在性能上不如天然橡胶全面，但因其高弹性、绝缘性、气密性、耐油耐低温或高温等优点，已被广泛应用于许多领域解析具有热塑性的塑料，在一定温度范围内逐渐变软，熔化为粘稠状、流动的液体，冷却又可硬化，可反复加热、受冷再造，像聚乙烯等；而具有热固性塑料，受热时不会变软，只能被彻底裂解，因此不能通过加热、受冷反复再造，像酚醛树脂(又称电木)等。故B项错误。答案B【体验3】下列说法中不正确的是 ()。A通常所说的三大合成材料是指塑料、合成纤维和合成橡胶B用木材等经过加工制成的粘胶纤维属于合成纤维C腈纶、维尼纶等属于合成纤维D合成橡胶的原料可以是石油和煤的化工产品解析粘胶纤维属于人造纤维。答案B 规律探究二十一有机高分子化合物的性质【知识支持】实验实验序号序号实验操作实验操作实验现象实验现象实验结论实验结论1从从废废旧旧轮轮胎胎刮刮下下些些橡橡胶胶粉粉末末约约0.5 g放放入入试试管管，加加5 mL汽汽油油，观察观察橡橡胶胶粉粉末末发发生生一一定定程程度的胀大度的胀大有机高分子化有机高分子化合物在适当的合物在适当的有机溶剂中，有机溶剂中，溶解很缓慢，溶解很缓慢，或发生一定程或发生一定程度的溶胀度的溶胀2向向加加有有少少量量汽汽油油的的试试管管中中插插入入与与试试管管等等长长的的导导气气胶胶管管，再再用用滴滴管管向向胶胶管管内内孔孔中中滴滴满满汽汽油油，稍稍候候，观察观察胶管伸长胶管伸长3用用酒酒精精灯灯加加热热聚聚乙乙烯烯塑塑料料碎碎片片直直至至熔熔化化时时停停止止加加热热，冷冷却却后后再再加加热，反复几次后点燃，观察热，反复几次后点燃，观察在在一一定定温温度度范范围围内内逐逐渐渐变变软软，熔熔化化为为粘粘稠稠状状、流流动动的的液液体体，冷冷却却又又可可硬硬化化。点点燃燃时时燃烧燃烧聚聚乙乙烯烯塑塑料料具具有有热热塑塑性性，易易燃燃【实验探究】大量塑料制品的生产和使用，给人们的生活带来了极大的方便，同时也造成了严重的环境问题白色污染。当今白色污染问题已得到了人们应有的重视，一些科学家也成功地寻找到了治理白色污染的有效途径。结合学过的知识，回答下列问题：(1)写出工业上利用石油裂解气生产聚乙烯的化学方程式：_。(2)塑料废弃物的危害有()。破坏土壤结构，影响植物生长；造成海难事件；破坏环境卫生；危及海洋生物的生存A BC D(3)某些废旧塑料可采用下列方法处理：将废塑料隔绝空气加强热，使其变成有用的物质，实验装置如图所示(加热装置略)。加热某种废弃塑料得到的产物有氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯、甲苯、炭等。试管B收集到的产品为_和_。锥形瓶C中观察到的现象为_ _。写出从C中逸出的气体在工业上的两种用途_、_。解析(1)塑料结构稳定，不易分解，当大量存在时有可能缠绕船舶的螺旋桨而造成海难事件。(3)经冷却，试管B中可收集到常温下为液态的产物苯和甲苯。同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全