有機合成材料

1、第十二單元化學與生活第十二單元化學與生活隨著人類文明的不斷進步，人對天然隨著人類文明的不斷進步，人對天然材料的利用已不能滿足很多方面的需要，材料的利用已不能滿足很多方面的需要，于是就發(fā)生了一場材料的革命于是就發(fā)生了一場材料的革命人工合人工合成材料。成材料。人工合成材料的原料豐富、制造加工人工合成材料的原料豐富、制造加工簡單，性能千變萬化。簡單，性能千變萬化。 塑料、合成纖維、合成橡膠稱為三塑料、合成纖維、合成橡膠稱為三大合成材料。大合成材料。粘合劑、涂料也屬于合成材料。粘合劑、涂料也屬于合成材料。1 1了解有機物的概念，能區(qū)分有機物和無了解有機物的概念，能區(qū)分有機物和無機物；機物；2 2知道塑

2、料、合成纖維、合成橡膠是重要知道塑料、合成纖維、合成橡膠是重要的有機合成材料及在生產(chǎn)和生活中的重要作用；的有機合成材料及在生產(chǎn)和生活中的重要作用；3 3認識認識“白色污染白色污染”及其危害、解決方法。及其危害、解決方法。1 1通過塑料性質的探究及鑒別天然纖維和通過塑料性質的探究及鑒別天然纖維和合成纖維的實驗，發(fā)展科學探究能力；合成纖維的實驗，發(fā)展科學探究能力；2 2通過合成材料在生產(chǎn)和生活中有著重要通過合成材料在生產(chǎn)和生活中有著重要作用的學習，認識化學在生產(chǎn)和生活中的重要地作用的學習，認識化學在生產(chǎn)和生活中的重要地位，培養(yǎng)學習化學的興趣；位，培養(yǎng)學習化學的興趣；3 3了解有機合成材料的特點、用

3、途和對環(huán)了解有機合成材料的特點、用途和對環(huán)境的危害，認識環(huán)境保護的重要性。境的危害，認識環(huán)境保護的重要性。1 1認識有機合成材料對人類社會進步所起認識有機合成材料對人類社會進步所起的重要作用，體會學習化學的價值；的重要作用，體會學習化學的價值；2 2培養(yǎng)關注生活、關注社會、關注人類生培養(yǎng)關注生活、關注社會、關注人類生存環(huán)境的情感。存環(huán)境的情感。1 1知道什么是有機物，了解有機高分子知道什么是有機物，了解有機高分子材料的分類和用途；材料的分類和用途；2 2了解有機合成材料的種類和用途以及了解有機合成材料的種類和用途以及塑料對環(huán)境的影響，認識環(huán)境保護的重要性。塑料對環(huán)境的影響，認識環(huán)境保護的重要性

4、。1 1知道什么是有機物，了解有機高分子知道什么是有機物，了解有機高分子材料的分類和用途；材料的分類和用途；2 2了解有機合成材料的種類和用途以及了解有機合成材料的種類和用途以及塑料對環(huán)境的影響，認識環(huán)境保護的重要性。塑料對環(huán)境的影響，認識環(huán)境保護的重要性。 大多數(shù)無機化合物不含碳，如硫酸、氯化大多數(shù)無機化合物不含碳，如硫酸、氯化鈉等；少數(shù)含碳，但具有無機化合物的特點，鈉等；少數(shù)含碳，但具有無機化合物的特點，如一氧化碳、二氧化碳、碳酸鈣等。如一氧化碳、二氧化碳、碳酸鈣等。 有機化合物都含有碳元素，有的還含有氫、有機化合物都含有碳元素，有的還含有氫、氧、氯、氮和磷等元素。如甲烷、葡萄糖、蛋白氧、

5、氯、氮和磷等元素。如甲烷、葡萄糖、蛋白質等都是有機物。質等都是有機物。 有機物中的碳原子可以和氫、氧、氮等原有機物中的碳原子可以和氫、氧、氮等原子結合，碳原子和碳原子間還可以形成碳鏈或子結合，碳原子和碳原子間還可以形成碳鏈或碳環(huán)。碳環(huán)。有機小分子：相對分子質量比較?。ㄍㄓ袡C小分子：相對分子質量比較?。ㄍ?常不上千）的有機化合物。常不上千）的有機化合物。 如：甲烷、乙醇、丙烯等。如：甲烷、乙醇、丙烯等。有機高分子：相對分子質量比較大（達有機高分子：相對分子質量比較大（達 幾萬甚至幾千萬）的有機幾萬甚至幾千萬）的有機 化合物?；衔?。 如：蛋白質、淀粉、纖維如：蛋白質、淀粉、纖維 素等。素等。有有

6、機機物物大多數(shù)有機物難溶于水，大多數(shù)有機物難溶于水，易溶于有機溶劑易溶于有機溶劑。絕大多數(shù)有機物熔點低，受熱容易分解，絕大多數(shù)有機物熔點低，受熱容易分解，而且容易燃燒。而且容易燃燒。絕大多數(shù)有機物不易導電。絕大多數(shù)有機物不易導電。多數(shù)不能發(fā)生電離。多數(shù)不能發(fā)生電離。發(fā)生化學反應一般比較復雜，反應速度較發(fā)生化學反應一般比較復雜，反應速度較慢。慢。 用有機高分子化合物制成的材料就是有用有機高分子化合物制成的材料就是有機高分子材料。機高分子材料。大部分有機高分子化合物是由小分子聚大部分有機高分子化合物是由小分子聚合成的，常被稱為聚合物。如：淀粉、聚乙合成的，常被稱為聚合物。如：淀粉、聚乙烯等。烯等。

7、 當小分子連接構成高分子時，有的形成當小分子連接構成高分子時，有的形成很長的鏈狀，有的由鏈狀結成網(wǎng)狀。很長的鏈狀，有的由鏈狀結成網(wǎng)狀。聚乙烯分子模型聚乙烯分子模型高分子結構示意圖高分子結構示意圖有機有機高分高分子材子材料料天然高分天然高分子材料子材料合成高分合成高分子材料子材料淀粉淀粉纖維素纖維素蛋白質蛋白質天然橡膠天然橡膠合成塑料合成塑料合成橡膠合成橡膠合成纖維合成纖維合成粘合劑合成粘合劑合成涂料合成涂料新型合成高分新型合成高分子材料子材料功能高分子材料功能高分子材料復合高分子材料復合高分子材料隱身高分子材料隱身高分子材料合成塑料合成塑料合成纖維合成纖維合成橡膠合成橡膠 將一次性水杯剪成碎片

8、，然后放在試管中將一次性水杯剪成碎片，然后放在試管中加熱，觀察現(xiàn)象。等熔化后停止加熱，待冷卻加熱，觀察現(xiàn)象。等熔化后停止加熱，待冷卻固化后再加熱，觀察現(xiàn)象。固化后再加熱，觀察現(xiàn)象。 塑料碎片加熱后變成液態(tài)，冷卻塑料碎片加熱后變成液態(tài)，冷卻后變成白色固體。后變成白色固體。 這類高分子材料這類高分子材料可以反復加工，多次使用，可以反復加工，多次使用，能制成薄膜、拉成絲或壓制能制成薄膜、拉成絲或壓制成所需要的各種形狀，這種成所需要的各種形狀，這種材料具有熱塑性。材料具有熱塑性。高分子化合物的基本性質高分子化合物的基本性質 線型結構高分子（如有機玻璃）能溶解在適線型結構高分子（如有機玻璃）能溶解在適當

9、的有機溶劑里，但溶解速率比小分子緩慢；而當?shù)挠袡C溶劑里，但溶解速率比小分子緩慢；而體型結構高分子（如橡膠）則不易溶解，只能一體型結構高分子（如橡膠）則不易溶解，只能一定程度的脹大。定程度的脹大。 ：加熱到一定溫度范圍，開始軟化，：加熱到一定溫度范圍，開始軟化，然后再開始熔化成可以流動的液體；冷卻后，又然后再開始熔化成可以流動的液體；冷卻后，又成為固體，如聚乙烯。成為固體，如聚乙烯。 加工成型后受熱不熔化，如電木。加工成型后受熱不熔化，如電木。 高分子材料強度一般比較大。高分子材料強度一般比較大。 如把如把10kg高分子材料與金屬材料各制成高分子材料與金屬材料各制成100m長的繩子，可吊起物體的

10、重量如下表：長的繩子，可吊起物體的重量如下表：材料品種材料品種高分子材料高分子材料金屬材料金屬材料錦綸繩錦綸繩滌綸繩滌綸繩金屬鈦繩金屬鈦繩碳鋼繩碳鋼繩重物質量重物質量kg155001200077006500 通常高分子材料的電絕緣性良好，廣泛用通常高分子材料的電絕緣性良好，廣泛用于電器工業(yè)上。于電器工業(yè)上。 有些高分子材料具有耐化學腐蝕、耐熱、有些高分子材料具有耐化學腐蝕、耐熱、耐磨、耐油、不透水等特性，用于某些特殊需耐磨、耐油、不透水等特性，用于某些特殊需要的領域；但也有些高分子材料具有易老化、要的領域；但也有些高分子材料具有易老化、不耐高溫、易燃燒、廢棄后不易分解等缺點。不耐高溫、易燃燒、

11、廢棄后不易分解等缺點。 塑料的主要成分是合成樹脂，其中還添加塑料的主要成分是合成樹脂，其中還添加了某些特定用途的添加劑（如提高塑性的增塑了某些特定用途的添加劑（如提高塑性的增塑劑、防止老化的防老化劑）。劑、防止老化的防老化劑）。 有些熱塑性塑料，可以反復加工，多次使有些熱塑性塑料，可以反復加工，多次使用；有些熱固性塑料，一旦加工成型就不會受用；有些熱固性塑料，一旦加工成型就不會受熱熔化。有些塑料具有特殊用途如工程塑料、熱熔化。有些塑料具有特殊用途如工程塑料、增強塑料、改進塑料等。增強塑料、改進塑料等。聚乙烯、聚丙烯、聚聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等。苯乙烯、聚氯乙烯等。 如：酚醛塑料（電

12、如：酚醛塑料（電木）、脲醛塑料（電玉）。木）、脲醛塑料（電玉）。聚苯乙烯制成的燈飾外殼聚苯乙烯制成的燈飾外殼電線外面的塑料層是聚氯乙烯電線外面的塑料層是聚氯乙烯聚四氟乙烯作內襯的不粘鍋聚四氟乙烯作內襯的不粘鍋尿素甲醛制品尿素甲醛制品不同種類的塑料制品不同種類的塑料制品有機玻璃有機玻璃纖維纖維天然天然纖維纖維化學化學纖維纖維棉花棉花羊毛羊毛木材木材草類草類合成纖維合成纖維人造纖維人造纖維硝酸纖維硝酸纖維醋酸纖維醋酸纖維銅氨纖維銅氨纖維聚酯纖維（滌綸）聚酯纖維（滌綸）聚酰胺纖維（錦綸、尼龍）聚酰胺纖維（錦綸、尼龍）聚丙烯晴纖維聚丙烯晴纖維 ( (晴綸晴綸) )聚丙烯纖維聚丙烯纖維 ( (丙綸丙綸)

13、 )聚乙烯醇纖維聚乙烯醇纖維( (維綸）維綸）聚氯乙烯纖維（氯綸）聚氯乙烯纖維（氯綸） 用化學方法對木材等天然纖用化學方法對木材等天然纖維加工制成。維加工制成。 用石油、天然氣等為原料制用石油、天然氣等為原料制成的單體，再經(jīng)聚合制成的纖維。成的單體，再經(jīng)聚合制成的纖維。 合成纖維的強度高、彈性好、耐磨、耐合成纖維的強度高、彈性好、耐磨、耐化學腐蝕，但吸水性和透氣性較差。如：滌化學腐蝕，但吸水性和透氣性較差。如：滌綸（的確良，綸（的確良，是一種是一種聚脂纖維聚脂纖維）、錦綸（尼）、錦綸（尼龍龍，是一種，是一種聚酰胺纖維聚酰胺纖維）、腈綸（人造羊毛，）、腈綸（人造羊毛，是一種是一種聚丙烯腈聚丙烯腈

14、）等。）等。 合成纖維常與天然纖維混合紡織，使衣合成纖維常與天然纖維混合紡織，使衣服穿起來既舒適又挺括。服穿起來既舒適又挺括。棉花和羊毛的纖維都是天然纖維。棉花和羊毛的纖維都是天然纖維。棉花棉花綿羊綿羊橡膠橡膠天然橡膠天然橡膠合成橡膠合成橡膠通用橡膠通用橡膠特種橡膠特種橡膠丁苯橡膠丁苯橡膠順丁橡膠順丁橡膠氯丁橡膠氯丁橡膠聚硫橡膠聚硫橡膠硅橡膠硅橡膠天然橡膠天然橡膠合成橡膠與天然橡膠比，具有高彈性、合成橡膠與天然橡膠比，具有高彈性、絕緣性、耐油和耐高溫等性能。絕緣性、耐油和耐高溫等性能。膠鞋膠鞋橡膠瓶塞橡膠瓶塞橡膠管橡膠管輪胎輪胎材料材料 塑塑 料料 纖纖 維維 合成橡膠合成橡膠品種品種性能性能

15、用途用途通用塑料、通用塑料、工程塑料工程塑料天然纖維、合成纖天然纖維、合成纖維、人造纖維、特維、人造纖維、特種合成纖維種合成纖維天然橡膠、通天然橡膠、通用橡膠、特種用橡膠、特種橡膠橡膠決定于樹決定于樹脂性能和脂性能和添加劑的添加劑的性能性能強度高、彈性好、強度高、彈性好、耐磨、耐化學腐蝕、耐磨、耐化學腐蝕、不發(fā)霉、不怕蟲蛀、不發(fā)霉、不怕蟲蛀、不縮水等不縮水等高彈性、絕緣高彈性、絕緣性、氣密性、性、氣密性、耐油、耐高溫耐油、耐高溫和低溫等和低溫等包裝、絕緣、包裝、絕緣、管材等管材等穿著、各種用穿著、各種用途的繩子等途的繩子等各種輪胎、醫(yī)各種輪胎、醫(yī)療器具等療器具等堆放在城市郊區(qū)的垃圾，堆放在城市

16、郊區(qū)的垃圾，侵占了大量農(nóng)田。垃圾在自然界停留的時間也侵占了大量農(nóng)田。垃圾在自然界停留的時間也很長：煙頭、羊毛織物很長：煙頭、羊毛織物15年；橘子皮年；橘子皮2年；年；易拉罐易拉罐80100年；塑料年；塑料100200年；玻璃年；玻璃1000年。年。垃圾是一種成份復雜的垃圾是一種成份復雜的混合物。在運輸和露天堆放過程中，有機物分混合物。在運輸和露天堆放過程中，有機物分解產(chǎn)生惡臭，并向大氣釋放出大量的硫化物等解產(chǎn)生惡臭，并向大氣釋放出大量的硫化物等污染物，其中含有機揮發(fā)氣體達污染物，其中含有機揮發(fā)氣體達100多種，這多種，這些釋放物中含有許多致癌、致畸物。些釋放物中含有許多致癌、致畸物。垃圾中的有

17、害成份易經(jīng)垃圾中的有害成份易經(jīng)雨水沖入地面水體，在垃圾堆放或填坑過程中雨水沖入地面水體，在垃圾堆放或填坑過程中還會產(chǎn)生大量的酸性和堿性有機污染物，同時還會產(chǎn)生大量的酸性和堿性有機污染物，同時將垃圾中的重金屬溶解出來。垃圾直接棄入河將垃圾中的重金屬溶解出來。垃圾直接棄入河流、湖泊或海洋，則會引起更嚴重的污染。流、湖泊或海洋，則會引起更嚴重的污染。垃圾中含有大量可燃物，垃圾中含有大量可燃物，在天然堆放過程中會產(chǎn)生甲烷等可燃氣，遇明在天然堆放過程中會產(chǎn)生甲烷等可燃氣，遇明火或自燃易引起火災。火或自燃易引起火災。 垃圾不垃圾不但含有病原微生物，而且能為老鼠及蚊蠅提供但含有病原微生物，而且能為老鼠及蚊蠅

18、提供食物、棲息和繁殖的場所，也是傳染疾病的根食物、棲息和繁殖的場所，也是傳染疾病的根源。源。 一些一些廢棄塑料廢棄塑料制品帶來制品帶來的環(huán)境污染就是的環(huán)境污染就是“白色污染白色污染”。 在城市、旅游區(qū)、水體和道路旁散落的在城市、旅游區(qū)、水體和道路旁散落的廢舊塑料包裝物給人們的視覺帶來不良刺激，廢舊塑料包裝物給人們的視覺帶來不良刺激，影響城市、風景點的整體美感，破壞市容、影響城市、風景點的整體美感，破壞市容、景觀。景觀。 廢舊塑料包裝物很難降解，可造成長廢舊塑料包裝物很難降解，可造成長期的、深層次的生態(tài)環(huán)境問題。期的、深層次的生態(tài)環(huán)境問題。廢舊塑料包裝物混在土壤中，影響廢舊塑料包裝物混在土壤中，

19、影響農(nóng)作物吸收養(yǎng)分和水分，將導致農(nóng)作物減農(nóng)作物吸收養(yǎng)分和水分，將導致農(nóng)作物減產(chǎn)；產(chǎn)；拋棄在陸地或水體中的廢舊塑料包拋棄在陸地或水體中的廢舊塑料包裝物，被動物當作食物吞入，導致動物死裝物，被動物當作食物吞入，導致動物死亡；亡；混入生活垃圾中的廢舊塑料包裝物混入生活垃圾中的廢舊塑料包裝物很難處理。很難處理。如用如用布袋代替塑料袋。布袋代替塑料袋。 如塑料袋、如塑料袋、塑料盒等，提高使用效率。塑料盒等，提高使用效率。 如微生物降解塑料和光降解塑料等。如微生物降解塑料和光降解塑料等。初放時初放時1個月個月2個月個月2.5個月個月3個月已消納個月已消納可降解塑料的降解過程可降解塑料的降解過程直接用作材料

20、。直接用作材料。如回收聚乙烯塑料制如回收聚乙烯塑料制成再生薄膜，用作包裝袋。成再生薄膜，用作包裝袋。熱解成單體。熱解成單體。如有機玻璃熱解為單體，如有機玻璃熱解為單體，再重新聚合為成品。再重新聚合為成品。制成燃油和燃氣。制成燃油和燃氣。不能或難以分解的不能或難以分解的塑料可在催化劑和高溫條件下分解為柴油、塑料可在催化劑和高溫條件下分解為柴油、煤油和汽油，甚至裂解為燃氣。煤油和汽油，甚至裂解為燃氣。白色污染白色污染白白色色污污染染 指既有傳統(tǒng)高分子指既有傳統(tǒng)高分子材料的機械性能，又有某些特殊功能的高材料的機械性能，又有某些特殊功能的高分子材料。分子材料。 由具有特殊分離功能的高分子材料制由具有特

21、殊分離功能的高分子材料制成的薄膜，它的特點是能讓某些物質有選成的薄膜，它的特點是能讓某些物質有選擇地通過，而把另外一些物質分離掉。擇地通過，而把另外一些物質分離掉。用高分子分離膜淡化海水用高分子分離膜淡化海水用高分子材料用高分子材料制造的半透膜制造的半透膜加壓加壓 具有優(yōu)異的生物相容性，較少受到排斥，具有優(yōu)異的生物相容性，較少受到排斥，可以滿足人工器官對材料的苛刻要求，如：人可以滿足人工器官對材料的苛刻要求，如：人工心臟、人工關節(jié)、人造鼻等。工心臟、人工關節(jié)、人造鼻等。 指兩種或兩種以上材料組合成的一種新型指兩種或兩種以上材料組合成的一種新型材料。其中一種做為基體，另外材料做為增強材料。其中一種做為基體，另外材料做為增強劑。復合材料具有強度高、質量輕、耐高溫、劑。復合材料具有強度高、質量輕、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)異性能，在綜合性能上超過了單一耐腐蝕等優(yōu)異性能，在綜合性能上超過了單一材料。材料。碳纖維（復合材料）及其制品碳纖維（復合材料）及其制品 在塑料中加入