高中化學(xué)選修一塑料纖維和橡膠

1、第四節(jié)第四節(jié) 塑料、纖維和橡膠塑料、纖維和橡膠一、合成材料一、合成材料1、塑料塑料（1 1）成分：）成分：合成樹脂合成樹脂添加劑添加劑（增塑劑、防老化劑增塑劑、防老化劑）（2 2）簡介：）簡介：塑料是塑料是聚合物聚合物，相對分子質(zhì)量大。，相對分子質(zhì)量大。由由單體單體通過通過聚合反應(yīng)聚合反應(yīng)制得的。制得的。例如：例如：CHCH2 2=CH=CH2 2 是聚乙烯的單體。是聚乙烯的單體。熱塑性塑料熱塑性塑料( (聚乙烯聚乙烯, , 聚氯乙烯聚氯乙烯, , 聚丙烯等聚丙烯等) )熱固性塑料熱固性塑料（酚醛塑料）（酚醛塑料）特性：特性：受熱時軟化并可熔受熱時軟化并可熔化成流動的液體，冷卻后化成流動的液體

2、，冷卻后變成固體，加熱后又熔化，變成固體，加熱后又熔化，可反復(fù)加工，多次使用可反復(fù)加工，多次使用特性：特性：在制造過程中受熱在制造過程中受熱時能變軟塑成一定的形狀，時能變軟塑成一定的形狀，但加工成型后就不會受熱但加工成型后就不會受熱熔化熔化 （3）分類分類熱塑性塑料固態(tài)時的線型結(jié)構(gòu)熱塑性塑料固態(tài)時的線型結(jié)構(gòu)熱固性塑料硬化后的體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)熱固性塑料硬化后的體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 形成之初也是長鏈，受熱軟化，形成之初也是長鏈，受熱軟化，塑造成一定形狀。再次受熱時，鏈塑造成一定形狀。再次受熱時，鏈與鏈間會形成共價鍵，產(chǎn)生一些交與鏈間會形成共價鍵，產(chǎn)生一些交聯(lián)，形成聯(lián)，形成體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，硬化定型。，

3、硬化定型。再受熱時，鏈狀分子的滑動受到限再受熱時，鏈狀分子的滑動受到限制，因此不會熔化。制，因此不會熔化。 具有長鏈狀的具有長鏈狀的線型結(jié)構(gòu)線型結(jié)構(gòu)。長鏈間。長鏈間以以分子間作用力結(jié)合分子間作用力結(jié)合在一起。受熱在一起。受熱時，長鏈加快振動，分子間作用力時，長鏈加快振動，分子間作用力減弱，減弱，易滑動易滑動；冷卻時，長鏈所含；冷卻時，長鏈所含能量降低，彼此間距離拉近，相互能量降低，彼此間距離拉近，相互引力增強，會重新硬化引力增強，會重新硬化熱塑性塑料熱塑性塑料熱固性塑料熱固性塑料 導(dǎo)電聚合物導(dǎo)電聚合物從塑料的結(jié)構(gòu)分析從塑料的結(jié)構(gòu)分析, , 塑料在一般情況下會導(dǎo)電嗎塑料在一般情況下會導(dǎo)電嗎? ?

4、 塑料中的原子是以共價鍵形成的，沒有自由移動的塑料中的原子是以共價鍵形成的，沒有自由移動的離子。因此，在一般情況下塑料不易導(dǎo)電，是良好的離子。因此，在一般情況下塑料不易導(dǎo)電，是良好的電絕緣材料。電絕緣材料?？茖W(xué)視野科學(xué)視野圖圖3-40 用導(dǎo)電聚合物制成的電池用導(dǎo)電聚合物制成的電池閱讀：閱讀：P62-63 導(dǎo)電聚合物導(dǎo)電聚合物應(yīng)用：應(yīng)用：抗靜電添加劑、電磁抗靜電添加劑、電磁屏蔽材料、有機發(fā)光二極管、屏蔽材料、有機發(fā)光二極管、太陽能電池、移動電話和微型太陽能電池、移動電話和微型電視顯示屏電視顯示屏4 4、生活中的塑料、生活中的塑料聚丙烯聚丙烯(PP)聚氯乙?。ň勐纫蚁。≒VC）聚乙烯（聚乙烯（PE

5、)聚苯乙烯（聚苯乙烯（PS)PS)聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA(PMMA) )脲醛塑料（電玉）脲醛塑料（電玉）聚四氟乙烯（聚四氟乙烯（PTFE)PTFE)4 4、生活中的塑料、生活中的塑料 人們給聚四氟乙烯冠以人們給聚四氟乙烯冠以“塑料王塑料王”的美稱。的美稱。 家庭主婦的福音家庭主婦的福音 由四氟乙烯聚合而成，具有潔白半透明的外觀，由四氟乙烯聚合而成，具有潔白半透明的外觀，蠟狀手感，耐熱性好，可在蠟狀手感，耐熱性好，可在260260下長期使用；下長期使用；除熔融的金屬鈾和液體氟之外，能耐一切化學(xué)藥除熔融的金屬鈾和液體氟之外，能耐一切化學(xué)藥品品，即使，即使在王水中煮沸也不起變化在

6、王水中煮沸也不起變化；有極佳的自；有極佳的自潤滑性；有突出的表面不粘性，潤滑性；有突出的表面不粘性，幾乎任何有粘性幾乎任何有粘性的物質(zhì)皆不能粘附在其表面的物質(zhì)皆不能粘附在其表面。可適用于耐腐蝕要?？蛇m用于耐腐蝕要求較高的場合；也用于制雷達及高頻通訊器材、求較高的場合；也用于制雷達及高頻通訊器材、人工血管、人工肺、登月服的防火涂層等；可以人工血管、人工肺、登月服的防火涂層等；可以制成無需加潤滑油的軸承；現(xiàn)代家庭常用的不粘制成無需加潤滑油的軸承；現(xiàn)代家庭常用的不粘鍋就是在鍋的表面涂上了一層四氟乙烯聚合物，鍋就是在鍋的表面涂上了一層四氟乙烯聚合物，用這種鍋煎雞蛋時，即使不用油，也不會把雞蛋用這種鍋煎

7、雞蛋時，即使不用油，也不會把雞蛋燒焦燒焦聚四氟乙烯聚四氟乙烯作內(nèi)襯的不粘鍋作內(nèi)襯的不粘鍋4 4、生活中的塑料、生活中的塑料腈綸腈綸( (人造羊毛人造羊毛) ) 、錦綸錦綸( (尼龍尼龍) )、滌綸滌綸( (的確良的確良) )維綸、氯綸、丙綸維綸、氯綸、丙綸合成纖維具有合成纖維具有優(yōu)良的性能優(yōu)良的性能： 強度高、彈性好、耐磨、耐化學(xué)腐蝕強度高、彈性好、耐磨、耐化學(xué)腐蝕 和不怕蟲蛀和不怕蟲蛀等。等。二、纖維天然纖維天然纖維合成纖維合成纖維:（主要成分是纖維素）（主要成分是纖維素）（主要成分是蛋白質(zhì)）（主要成分是蛋白質(zhì)）利用石油、天然氣、煤等原料利用石油、天然氣、煤等原料制成單體經(jīng)聚合反應(yīng)而成制成單

8、體經(jīng)聚合反應(yīng)而成“六大綸六大綸” 取純棉布、羊毛織物和尼龍布（或滌綸）各幾小塊：取純棉布、羊毛織物和尼龍布（或滌綸）各幾小塊：分別灼燒。分別灼燒。分別浸泡于分別浸泡于10%H2SO4溶液和溶液和3%NaOH溶液中，微溶液中，微熱熱56min，取出后漂洗烘干。，取出后漂洗烘干?？茖W(xué)探究：幾種纖維的性質(zhì)實驗科學(xué)探究：幾種纖維的性質(zhì)實驗 P64橡膠的來源橡膠的來源 森林中有一種高大的喬森林中有一種高大的喬木，叫作木，叫作“三葉樹三葉樹”。如。如果用小刀在它的樹皮上割果用小刀在它的樹皮上割開一個小口子，便會有牛開一個小口子，便會有牛奶似的樹汁流淌出來。這奶似的樹汁流淌出來。這種樹汁，就是今天人們所種樹

9、汁，就是今天人們所熟悉的橡膠的最初來源。熟悉的橡膠的最初來源。在印第安人的土語中，在印第安人的土語中，“橡膠橡膠”就是就是“樹木的眼樹木的眼淚淚”的意思。的意思。 通用橡膠通用橡膠特種橡膠特種橡膠丁苯橡膠丁苯橡膠氯丁橡膠氯丁橡膠順丁橡膠順丁橡膠 氟橡膠氟橡膠: :耐熱和耐酸堿性耐熱和耐酸堿性硅橡膠硅橡膠: :有耐熱、耐寒性有耐熱、耐寒性合成橡膠合成橡膠天然橡膠（主要成分是聚異戊二烯）天然橡膠（主要成分是聚異戊二烯）橡橡膠膠三、橡膠三、橡膠CH2CCH3CHCH2n 硫化橡膠硫化橡膠優(yōu)點優(yōu)點: : 具有較高的強度、韌性、良好的彈性具有較高的強度、韌性、良好的彈性 和化學(xué)穩(wěn)定性等和化學(xué)穩(wěn)定性等 許

10、多的橡膠是線形結(jié)構(gòu)，可塑性好，但強度和韌許多的橡膠是線形結(jié)構(gòu)，可塑性好，但強度和韌性差，為了克服這一弱點，工業(yè)上用硫與橡膠分子作性差，為了克服這一弱點，工業(yè)上用硫與橡膠分子作用，使橡膠硫化用，使橡膠硫化經(jīng)過硫化（交聯(lián)）以后，由經(jīng)過硫化（交聯(lián)）以后，由于立體結(jié)構(gòu)的形式從而使性于立體結(jié)構(gòu)的形式從而使性能大大改善能大大改善 合成橡膠與天然橡膠相比，具有高彈性，絕緣性、合成橡膠與天然橡膠相比，具有高彈性，絕緣性、耐油和耐高溫等性能，因而廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)、國耐油和耐高溫等性能，因而廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)、國防、交通及日常生活中。防、交通及日常生活中。 每種材料都有它的優(yōu)缺點：金屬材料強度大，每種材料都有它的優(yōu)

11、缺點：金屬材料強度大，但易受腐蝕；陶瓷材料耐高溫，但脆性大；合成材但易受腐蝕；陶瓷材料耐高溫，但脆性大；合成材料密度小，但不耐高溫等。但航天材料需要強度大料密度小，但不耐高溫等。但航天材料需要強度大、耐高溫、密度小的材料，海洋工程需要耐高壓、耐高溫、密度小的材料，海洋工程需要耐高壓、耐腐蝕的材料。怎樣才能獲得這些特殊材料呢？耐腐蝕的材料。怎樣才能獲得這些特殊材料呢？途徑：途徑：一、一、在原有材料的基礎(chǔ)上發(fā)展創(chuàng)新，發(fā)揮其優(yōu)勢，努力克在原有材料的基礎(chǔ)上發(fā)展創(chuàng)新，發(fā)揮其優(yōu)勢，努力克服其不足。例如，研制一些服其不足。例如，研制一些新型新型的合金、陶瓷和合成材料的合金、陶瓷和合成材料二、二、將不同性能的

12、材料組合起來，使各組分材料在性能上將不同性能的材料組合起來，使各組分材料在性能上進行互補，同時產(chǎn)生某些特殊性能進行互補，同時產(chǎn)生某些特殊性能-制成制成復(fù)合材料復(fù)合材料。四、復(fù)合材料四、復(fù)合材料兩種或兩種以上高分子材料組合成的一種新型材料兩種或兩種以上高分子材料組合成的一種新型材料復(fù)合材料基體增強劑復(fù)合材料基體增強劑優(yōu)異的性能優(yōu)異的性能：應(yīng)用：應(yīng)用：主要應(yīng)用于宇宙航空工業(yè)、汽車工業(yè)、主要應(yīng)用于宇宙航空工業(yè)、汽車工業(yè)、機械工業(yè)、體育用品、人類健康等方機械工業(yè)、體育用品、人類健康等方面。面。強度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕強度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕四、復(fù)合材料四、復(fù)合材料玻璃鋼（即玻璃纖維增強塑料

13、）玻璃鋼（即玻璃纖維增強塑料）將玻璃熔化并迅速拉成細(xì)絲，得到異常柔軟的將玻璃熔化并迅速拉成細(xì)絲，得到異常柔軟的玻璃纖維玻璃纖維再再將玻璃纖維加到將玻璃纖維加到合成樹脂合成樹脂中制得的中制得的性能：性能：強度達到某些合金鋼的水平，耐化學(xué)腐蝕性、電絕強度達到某些合金鋼的水平，耐化學(xué)腐蝕性、電絕緣性和易加工性能，具有較好的韌性。緣性和易加工性能，具有較好的韌性。應(yīng)用應(yīng)用：汽車車身、火車車箱和船體以及印刷電路板。汽車車身、火車車箱和船體以及印刷電路板。學(xué)以致用學(xué)以致用：一、選擇題1.(2014遼源高二檢測)現(xiàn)代以石油化工為基礎(chǔ)的三大合成材料是()合成氨塑料合成鹽酸合成橡膠合成尿素合成纖維合成洗滌劑A.

14、 B.C. D. 【補償訓(xùn)練】(2014運城高二檢測)日常生活中的下列物質(zhì)，不屬于合成材料的是()A.聚乙烯 B.麻線C.滌綸 D.異戊橡膠 【解析】選B。石化工以乙烯為原料，能合成塑料、合成橡膠、合成纖維三大產(chǎn)品。B【解析】選B。A中聚乙烯是一種塑料的成分，C中滌綸是一種合成纖維，D中異戊橡膠是一種合成橡膠，A、 C、D都屬于合成材料，B中麻線是天然纖維的一種，故選B。B3.(2014上海高二檢測)下列說法錯誤的是()A.從化學(xué)成分上看，人造棉、人造絲、人造毛沒有區(qū)別B.人造纖維是人工合成的纖維C.“六大綸”都是合成纖維D.用燃燒的方法可以鑒別毛織物和棉織物4.橡膠制品硫化程度越高，強度越大

15、，彈性越差。下列橡膠制品中，加工時硫化程度較高的是()A.橡皮筋 B.汽車外胎C.普通氣球 D.醫(yī)用乳膠手套【解析】選B。從化學(xué)成分上看人造絲、人造棉、人造毛都是纖維素，A正確；人造纖維是人類通過化學(xué)方法將木材等加工成的，屬于天然纖維，B錯誤；“六大綸”即錦綸、滌綸、腈綸、維綸、氯綸和丙綸，都是以空氣、煤、石油等作為起始原料經(jīng)化學(xué)反應(yīng)而生產(chǎn)出來的纖維，所以都是合成纖維，C正確；棉織物 材料的主要成分是纖維素，毛織物材料的主要成分是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)灼燒時有燒焦羽毛的特殊氣味，D正確。B【解析】選B。橡皮筋和普通氣球的彈性好，所以硫化程度小，汽車外胎與醫(yī)用乳膠手套相比，前者要承受更大的壓力，所以制汽車外胎的橡膠硫化程度最高。B5.隨著社會的發(fā)展，復(fù)合材料是一類新型的有發(fā)展前途的材料。目前，復(fù)合材料最主要的應(yīng)用領(lǐng)域是()A.高分子分離膜B.人類的人工器官C.宇宙航天工業(yè)D.新型藥物6.(2014南昌高二檢測)關(guān)于塑料的下列說法中，正確的是() A.塑料的主要成分是合成樹脂，另外有少量具有某些特定用途的添 加劑B.塑料都是以二烯烴和烯烴為單體聚合而成的高分子C.塑料制品容易被微生物分解，所以廢棄塑料制品不會對環(huán)