第四节　塑料、纤维和橡胶教学设计实例

第四节

塑料、纤维和橡胶

学习目标

1.知道塑料的组成和分类,了解常见塑料的化学成分、性能和用途。

2.认识纤维的分类,了解常见纤维的性质和用途。

3.认识橡胶的分类,理解橡胶材料的发展过程以及人们对有机高分子材料的改造和优化。

4.认识合成材料特别是复合材料对社会发展的重要意义。

学习重点

1.以热塑性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。

2.认识物质的组成、结构与性能和用途的关系。

3.化学在提供生活材料方面的重要作用。

知识网络

一、合成材料

合成材料的品种很多,

、

和

是我们常说的三大合成材料。

1.塑料

(1)成分:

和添加剂(如提高塑性的

、防止塑(2)构成:塑料是聚合物,由小分子通过聚合反应制成,能合成聚(3)分类:按受热特征的不同,塑料主要有

和

两(4)常见塑料:

、

、聚苯乙烯、有机玻璃、料老化的

等)。

合物的小分子物质叫

。如聚乙烯的单体是

。

种,分别

结构和

结构。

脲醛塑料(电玉)、聚四氟乙烯等。

思考交流1

2.纤维

(1)天然纤维:如

、羊毛、

、麻等。

(2)人造纤维:由

加工而成。

(3)合成纤维:利用

、

、

和农副产品①性能:强度高,弹性好,耐磨,耐

,不怕

,但

塑料在一般情况下是否导电? 为原料制成单体,经化学合成和机械加工而制得。

和

差。

②种类:

被称为“六大纶”。

思考交流2

3.橡胶

(1)天然橡胶:天然橡胶的化学组成是

,其结构简式

(2)合成橡胶: ①通用橡胶:如

、氯丁橡胶。

②特种橡胶:耐热、耐酸碱的

,耐高温和耐严寒的

。

(3)结构特点:橡胶一般为

结构,可塑性好,但

是

,单体是

。

天然纤维素包括棉花、羊毛、蚕丝和麻,它们的成分是否相同? 差,为改善其性能,可采用

的方法,使橡胶形成体型结构,以增强橡胶的强度、韧性、弹性和化学稳定性。

思考交流3

二、复合材料

的

和作基体的

组成的复合材料。

3.性能:复合材料具有比单一材料更优越的性能,根据其组成材料不同,有的强度大、密度小;有的耐高温、耐腐蚀、绝缘性好;有的易导电、易导热等。

思考交流4

(2)玻璃钢是合金吗?

(1)合金属于复合材料吗?为什么? 1.概念:由两种或两种以上

的材料组合而成的材料。

2.组成:由

和

组成,如玻璃钢是由作增强剂有机玻璃是玻璃吗?

学习重点

一、正确认识塑料

1.树脂和塑料的关系

(1)树脂成分单一,是指由单体聚合而成的高分子化合物,没有与(2)塑料是由树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添各种添加剂混合。

加剂组成的,它的主要成分是合成树脂。

生产塑料制品时,在合成树脂中加入添加剂,经压制或挤压、吹制成型。

(3)塑料和树脂有时也常混用,因为有些塑料基本上是由合成树脂组成的,不含或少含添加剂,如有机玻璃、聚乙烯、聚苯乙烯等。塑料的基本性能主要决定于树脂的本性,但添加剂也起着重要作用。

2.塑料的类别和特性

(1)热塑性塑料(聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等):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,多次使用。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,相互作用增强,会重新硬化。

(2)热固性塑料(酚醛塑料,脲醛塑料等):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。热固性塑料受热时,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。

3.常见塑料的化学成分、性能和用途

名称

结构简式

聚乙烯

CH2—CH2

(PE)

聚氯乙烯

(PVC)

酚醛

树脂

有机玻璃

(PMMA, 聚甲基丙

烯酸甲酯

主要性能

具有热塑性,无毒

耐腐蚀、耐磨、耐有机溶剂、易加工

加热不熔化,不溶于水及有机溶剂,绝缘性好,耐腐蚀

用途

制生活用品及塑料薄膜

应用于轻工、化工、电器等方面

应用于电器、汽车部件、日常用品等

透光性好,质轻,耐水,应用于光学仪耐酸、碱,抗霉,易加工

器、医疗器械等

二、常见纤维的组成和性能比较

常见纤维

化学组成

棉纤纤维素,天然有机高分子维

化合物

蚕丝

蛋白质,天然有机高分子化合物

主要性能

吸水性好,易干,穿着舒适,不起静电,不耐磨

吸水性好,手感柔和,有光泽,不起静电,不起球

弹性好,隔热性、保暖性好,水洗后收缩

吸水性好,穿着舒适,不起静电,不耐洗,不耐穿

强度高,耐磨,不易染色,吸湿性、透气性差

·

蛋白质,天然有机高分子羊毛

化合物

人造

纤维素(黏胶纤维)

纤维

合成

纤维

各种线型有机高分子

高聚物及其单体性质的认识误区:

(1)加聚反应中单体往往因具有不饱和键而性质非常活泼,如乙烯、氯乙烯。高聚物中不一定含有不饱和键,其性质很稳定,如聚乙烯、聚氯乙烯中不含

对应元素的质量分数相同。

(3)加聚反应的单体往往因具有碳碳不饱和键,化学性质非常活(1)有机高分子化合物都是混合物,没有固定的熔点和沸点。因泼,但高聚物中不存在碳碳不饱和键,故其化学性质一般较稳定。

为有机高分子化合物中结构单元重复的次数(即聚合度)不确定,也就是说同一种有机高分子化合物内分子大小不同。

(2)有机高分子化合物的相对分子质量虽然很大,但它们的结构(3)已知单体的结构简式,书写加聚产物结构简式的方法:以单体并不复杂,都是由简单的结构单元重复连接而成。

中碳碳双键为母体形成链节,双键写成单键,将双键碳原子上的取代基写在上面或下面(若为单个原子,可以不写在上面或下面),并在两个双键碳原子两端写出短线,最后书写方括号,注意短线要穿过方括号,在方括号后写上脚码n。如:

。

(2)由单一单体加聚生成的高聚物中元素的质量分数与单体中→(R1、R2、R3代表取代基)。

(4)判断加聚高聚物单体的方法

→

①凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的高聚物,其合成单体为一种,将两个半键闭合即可。

如

的单体是

。

②凡链节主链有四个碳原子(无其他原子),且链节无双键的高聚物,其单体为两种,在正中央划线断开,然后两个半键闭合即可。如

的单体为

CH3—CH

CH2和CH2

CH2。

③凡链节主链中只有碳原子,并存在碳碳双键结构的高聚物,其规律是“凡双键,四个碳;无双键,两个碳”的划线方法断开,然后将两个半键闭合,四个碳中的双键断开,即单双键互换。

如的单体是CH2

CH—CH

CH2 和

课堂练习

。

1.下列原料或制成的产品中,若出现破损不可以进行热修补的是(

)

A.聚氯乙烯凉鞋

C.聚丙烯材料

B.电木插座

D.聚乙烯塑料膜

2.现有两种高聚物A、B,A能溶于氯仿等有机溶剂,B不溶于任何溶剂,加热不会变软或熔化,则下列叙述不正确的是(

) A.高聚物A可能具有弹性,而高聚物B一定没有弹性

B.高聚物A一定是线型高分子材料

C.高聚物A一定是体型高分子材料

D.高聚物B一定是体型高分子材料

3.下列说法错误的是(

) A.从化学成分上看,人造棉、人造丝、人造毛没有区别

B.人造纤维是人工合成的纤维

C.“六大纶”都是合成纤维

D.用燃烧的方法可以鉴别毛织物和棉织物

4.下列关于纺织纤维特点的说法不正确的是(

) A.棉织物可以迅速吸收水分而且透气性强,产生凉爽感,穿着舒适;具有良好的水洗性,不起静电

B.毛织物具有独特的保暖性能,不容易被虫蛀,缺点是水洗后易收缩

C.棉织物和丝织物都有不起静电的特点

D.合成纤维的吸水性比天然纤维的吸水性差,但织物穿着的耐久性比天然纤维织物和人造纤维织物强