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1、选修1化学与生活,第三章 探索生活材料,第四节 塑料、纤维和橡胶,一、合成材料,塑料,合成纤维,合成橡胶,阅读并思考：,聚乙烯的组成元素是什么？怎样制得？什么是单体？,生活中你接触到哪些塑料制品？它们的成分是什么？,从塑料的结构分析，塑料在一般情况下会导电吗？,如何解释热塑性塑料与热固性塑料在性质上的差别？,塑料分成哪两大类？各有什么性质？,什么是塑料？它和树脂有什么不同？,1、聚乙烯的组成元素是什么？怎样制得？什么是单体？,聚乙烯的组成元素是：C和H；它是由乙烯通过聚合反应制得；单体是能合成聚合物的小分子物质。,2、什么是塑料？它和树脂有什么不同？,塑料是由树脂及增塑剂、防老化剂等添加剂组成
2、的，它的主要成分是树脂。因有些塑料基本上是由合成树脂所组成，故塑料和树脂也常混用。,3、塑料分成哪两大类？各有什么性质？,热塑性塑料(聚乙烯, 聚氯乙烯, 聚丙烯等),塑料,热固性塑料（酚醛塑料）,特性：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,特性：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,热塑性塑料固态时的线型结构,热固性塑料硬化后的体型网状结构,热固性塑料再次受热时，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,4、为什么两种塑料的特性不同呢?,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，
3、易滑动；冷却时，相互引力增强，会重新硬化,热塑性塑料固态时的线型结构,热固性塑料硬化后的体型网状结构,体型网状结构：结构上表现为链上有能够反应的官能团。链之间除了分子间作用力之外，还可以产生化学键(产生交联)，因而使得这类化合物具有强度高、耐磨、不易溶解等不同于线型结构高分子的性质。体型结构一般具有热固性，难溶于有机溶剂等特点,线型结构和体型结构,线型结构：(直连或带支链)分子间主要是靠分子间作用力而结合，因此相对分子质量越大，链越长，分子间作用力越强，强度也就越强。线型结构的物质一般具有热塑性，能溶于有机溶剂等特点。,塑料中的原子是以共价键形成的，没有自由移动的离子。因此，在一般情况下塑料不
4、易导电，是良好的电绝缘材料。,阅读：“科学视野导电聚合物”,从科学视野我们可以知道，塑料的电绝缘性是相对的，导电聚合物的应用前景十分广阔，科学的发展是无止境的。,学与问,5、从塑料的结构分析, 塑料在一般情况下会导电吗?,了解:常见塑料的化学成分、性质和用途P63,聚氯乙烯,聚乙烯,聚丙烯：,聚苯乙烯,酚醛塑料,聚四氟乙烯,聚甲基丙烯酸甲酯 有机玻璃,科学视野：塑料王 由四氟乙烯聚合而成，具有洁白半透明的外观，蜡状手感，耐热性好，可在260下长期使用；除熔融的金属铀和液体氟之外，能耐一切化学药品，即使在王水中煮沸也不起变化；有极佳的自润滑性；有突出的表面不粘性，几乎任何有粘性的物质皆不能粘附在
5、其表面。可适用于耐腐蚀要求较高的场合；也用于制雷达及高频通讯器材、人工血管、人工肺、登月服的防火涂层等；可以制成无需加润滑油的轴承；现代家庭常用的不粘锅就是在锅的表面涂上了一层四氟乙烯聚合物，用这种锅煎鸡蛋时，即使不用油，也不会把鸡蛋烧焦,归纳：有机高分子化合物 1、合成：高分子化合物大部分是由小分子物质通过聚合反应制得的。 2、有机高分子化合物的结构特点：线型结构、体型结构 3、有机高分子化合物的基本性质 溶解性： 线型结构：能溶解在适当的溶剂里 体型结构：不容易溶解，只是某种程度的胀大 热塑性和热固性 强度：高分子材料的强度一般都比较大 电绝缘性：通常是很好的电绝缘材料,二、纤维,纤维,天
6、然纤维,化学纤维,棉花、麻（主要成分是纤维素）,羊毛、蚕丝（主要成分是蛋白质）,人造纤维,合成纤维,利用自然界里不能纺织的纤维经过化学处理和机械加工制成能纺织的纤维,黏胶纤维,醋酸纤维,利用石油、天然气、煤等原料制成单体经聚合反应而成,涤纶、锦纶、 睛纶、丙纶、 维纶、氯纶,科学探究,容易燃烧，有烧纸的气味，灰烬用手一触即破碎,接近火焰时先卷缩，有烧毛发的焦糊味，灰烬为黑色、膨胀易碎的颗粒,接近火焰时迅速卷缩，燃烧缓慢，有特殊气味，趁热可以拉成丝，灰烬为灰褐色玻璃球状，不易破碎,轻微,轻微,受腐蚀,部分溶解,几乎不变,几乎不变,合 成 纤 维,阅读与交流,合成纤维有哪些优点？哪些缺点？ 如何加
7、以改善？,优点：强度高弹性好、耐腐蚀、不缩水、质轻保暖； 缺点：但透气性吸湿性较差。,经合成纤维与天然纤维混纺改善,三、橡 胶,橡胶是制造飞机、汽车和医疗器械等所必需的材料，是重要的战略物资。,1、天然橡胶的化学组成是聚异戊二烯：,2、合成橡胶分为通用橡胶和特种橡胶,通用橡胶：如丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。,特种橡胶：如耐热和耐酸碱的氟橡胶、耐高温和耐严寒的硅橡胶等,硅橡胶,3、硫化橡胶,优点: 具有较高的强度、韧性、良好的弹性和化学稳定性等,硫的作用？,橡胶未硫化以前，单个分子间没有产生交联，因此缺乏良好的物理机械性能，实用价值不大。,当橡胶配以硫化剂经过硫化（交联）以后，由于立体结构的
8、形式从而使性能大大改善，尤其是橡胶的定伸强度、弹性、硬度、拉伸强度等一系列物理机械性能都会大幅度提高，成为具有宝贵作用价值的硫化胶。,硫化后的橡胶适合制造汽车轮胎，加入炭黑可增强轮胎的耐磨性,各种橡胶制品图,各种橡胶制品图,合成橡胶的用途,合成橡胶与天然橡胶相比，具有高弹性，绝缘性、耐油和耐高温等性能，因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。,学与问,每种材料都有它的优缺点：金属材料强度大，但易受腐蚀；陶瓷材料耐高温，但脆性大；合成材料密度小，但不耐高温等。但航天工业需要强度大、耐高温、密度小的材料，海洋工程需要耐高温、耐腐蚀的材料。,怎样才能获得这些特殊材料呢？,四、复合材料,将两种或
9、两种以上性能不同的材料组合起来，得到比单一材料性能优越的复合材料,复合材料基体增强剂,按基体材料的不同：树脂基复合材料、陶瓷基复合材料、金属基复合材料,按增强材料的形状：纤维增强复合材料、颗粒增强复合材料、夹层增强复合材料,安全玻璃,玻璃钢,玻璃钢即玻璃纤维增强塑料, 是将玻璃熔化并迅速拉成细丝，得到异常柔软的玻璃纤维，再将玻璃纤维加到合成树脂中，就制得玻璃钢,性能：强度达到某些合金钢的水平，耐化学腐蚀性、电绝缘性和易加工性能，具有较好的韧性。,应用：汽车车身、火车车箱和船体以及印刷电路板。,玻璃钢制成的船体,玻璃钢制造的破冰斧柄,固体火箭发动机复合材料喷管,有机高分子材料,天然高分子材料,合成高分子材料,塑料,合成纤维,合成橡胶,棉花、麻（主要成分是纤维素）,羊毛、蚕丝（主要成分是蛋白质）,天然橡胶（主要成分是聚异戊二稀）,涤纶、锦纶、睛纶、丙纶、维纶、氯纶、,通用橡胶,特种橡胶,丁苯橡胶、 氯丁橡胶、 顺丁橡胶,氟橡胶,硅橡胶,小结,
