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1、 课题课题课题课题3 3有机合成材料有机合成材料有机合成材料有机合成材料课题3有机合成材料教学目录CONTENTS01有机化合物02有机合成材料03白色污染04新型有机合成材料ContentsPage目录页课题3有机合成材料 有机化合物的定义有机化合物的定义 有机化合物的认识有机化合物的认识01有机化合物讨论讨论填表填表化合物化合物化合物化合物化学式化学式化学式化学式组成元素组成元素组成元素组成元素相对分子质量相对分子质量相对分子质量相对分子质量（MrMr）甲烷甲烷甲烷甲烷 乙醇乙醇乙醇乙醇葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质硫酸硫酸硫酸硫酸氢氧化钠氢氧化钠氢氧化钠氢氧化钠氯化钠氯
2、化钠氯化钠氯化钠CHCH4 4 C C、H H1616C C、H H、OO、N NC C2 2H H5 5OHOHC C、H H、OO4 46 6C C6 6H H1212OO6 6C C、H H、OO180180H H2 2SOSO4 4H H、S S、OO9898NaOHNaOHNaNa、 O O、H H4040NaClNaClNaNa、ClCl58.558.5根据物质的分类，什么叫做化合物？根据物质的分类，什么叫做化合物？根据物质的分类，什么叫做化合物？根据物质的分类，什么叫做化合物？化合物主要有两大类：无机化合物和有机化合物。人们把像甲烷、乙醇、葡萄糖、蛋白质这类含碳的化合物叫做有机化
3、合物，简称有机物。组成中不含碳元素的化合物一般叫做无机物。如H2O、NaOH、NaCl.我们熟悉的一氧化碳、二氧化碳、碳酸钙等少数含碳化合物，由于他们的组成和性质跟无机化合物很相似，故我们将它归到无机物中。有机化合物的定义有机化合物的定义含碳的化合物叫有机化合物含碳的化合物叫有机化合物含碳的化合物叫有机化合物含碳的化合物叫有机化合物1.1.1.1.是有机物的数目多还是无机物的数目多？是有机物的数目多还是无机物的数目多？是有机物的数目多还是无机物的数目多？是有机物的数目多还是无机物的数目多？ 有机物除了含有碳元素外，还可能含有氢、氧、氮、磷有机物除了含有碳元素外，还可能含有氢、氧、氮、磷等元素。
4、在有机物中，碳原子不仅可以和氢、氧、氮元素直等元素。在有机物中，碳原子不仅可以和氢、氧、氮元素直接结合，而且还可以碳原子之前相互连接，形成碳链或碳环。接结合，而且还可以碳原子之前相互连接，形成碳链或碳环。由于原子的排列方式不同，所表现出来的性质就不同。因此，由于原子的排列方式不同，所表现出来的性质就不同。因此，有机物的数目远远大于无机物的数目。有机物的数目远远大于无机物的数目。有些有机物的相对分子质量比较小。如甲烷、乙醇、葡有些有机物的相对分子质量比较小。如甲烷、乙醇、葡萄糖等，我们称之为小分子有机物。有些有机物的相对分子萄糖等，我们称之为小分子有机物。有些有机物的相对分子质量比较大，如淀粉、
5、蛋白质、从几万到几十万，甚至高达质量比较大，如淀粉、蛋白质、从几万到几十万，甚至高达几百万或更高，我们称之为大分子有机物。几百万或更高，我们称之为大分子有机物。2.2.2.2.有机物相对分子质量相比于无机物有何不同？有机物相对分子质量相比于无机物有何不同？有机物相对分子质量相比于无机物有何不同？有机物相对分子质量相比于无机物有何不同？ 有有机机化化合合物物和和人人类类的的关关系系非非常常密密切切，我我们们吃吃的的食食物物，穿穿的的衣衣物物，日日常常生生活活中中所所用用的的塑塑料料，自自行行车车和和汽汽车车的的橡橡胶胶轮轮胎胎，运运输输用用的的汽汽油油和和柴柴油油等等等等，这这些些都都是是有有机
6、化合物。机化合物。有有一一类类分分子子量量非非常常大大的的由由自自然然界界合合成成的的有有机机化化合合物物，通通常常被被称称为为天天然然有有机机高高分分子子化化合合物物。如如淀淀粉粉、纤纤维维素素、蛋蛋白白质质、天天然然橡橡胶胶等等等等。如如果果它它们们不不是是天天然然得得到到的的，而而是是用用人人工工方方法法合合成成的的，就就叫做叫做合成有机高分子化合物合成有机高分子化合物。小资料：小资料：棉花棉花羊毛羊毛羊毛羊毛尼尼龙龙的的分分子子结结构构模模型型 尼尼龙龙软软底底毛毛靴靴 ContentsPage目录页课题3有机合成材料 三大有机合成材料三大有机合成材料 有机合成材料的认识有机合成材料的
7、认识0202有机合成材料有机合成材料塑料、合成纤维和合成橡胶塑料、合成纤维和合成橡胶塑料袋和电木插座加热后有什么区别？塑料袋是由链状高分子材料做成的。加热软化后冷却变成固体，在加热时又可以软化。电木插座是由网状高分子材料做成的。加热后不会熔化，具有热固性，加工成型后，不能通过加热重新回到原来的状态。1.1.塑料制品塑料制品塑料制品塑料制品塑料制品分为热塑性塑料和热固性塑料。聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料是我们使用最多的塑料。聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料是我们使用最多的塑料。在日常生活中，使用的各种塑料薄膜，其中聚乙烯薄膜膜无毒，可以包装食品。聚氯乙烯薄膜在使用时会分解出对健康的物质而污染食品，不宜用作食
8、品包装。聚聚聚聚乙乙乙乙烯烯烯烯包包包包装装装装袋袋袋袋聚聚聚聚氯氯氯氯乙乙乙乙烯烯烯烯包包包包装装装装袋袋袋袋合成纤维的用途合成纤维的用途合成纤维的用途合成纤维的用途合成纤维除了供人类穿着之外，在生产和国防上也有很多用途。例如，尼龙可以制成降落伞、缆绳等。随着科学技术的发展，最近还出现了许多具有某些特殊性能的合成纤维，碳纤维、耐辐射纤维、光导纤维等。2.合成纤维合成纤维-的确良、尼龙、腈纶的确良、尼龙、腈纶合成纤维合成纤维合成橡胶与天然橡胶比，具有高弹性、合成橡胶与天然橡胶比，具有高弹性、合成橡胶与天然橡胶比，具有高弹性、合成橡胶与天然橡胶比，具有高弹性、绝缘性、耐油和耐高温等性能。如：丁绝
9、缘性、耐油和耐高温等性能。如：丁绝缘性、耐油和耐高温等性能。如：丁绝缘性、耐油和耐高温等性能。如：丁苯橡胶、顺丁橡胶和氯丁橡胶等。苯橡胶、顺丁橡胶和氯丁橡胶等。苯橡胶、顺丁橡胶和氯丁橡胶等。苯橡胶、顺丁橡胶和氯丁橡胶等。橡胶也是人们生活和工业生产中不可橡胶也是人们生活和工业生产中不可橡胶也是人们生活和工业生产中不可橡胶也是人们生活和工业生产中不可缺少的材料。最初人们从橡胶树、橡胶缺少的材料。最初人们从橡胶树、橡胶缺少的材料。最初人们从橡胶树、橡胶缺少的材料。最初人们从橡胶树、橡胶草等植物中获得天然橡胶，随着工业的草等植物中获得天然橡胶，随着工业的草等植物中获得天然橡胶，随着工业的草等植物中获得
10、天然橡胶，随着工业的发展对橡胶需求的不断增长，人们在了发展对橡胶需求的不断增长，人们在了发展对橡胶需求的不断增长，人们在了发展对橡胶需求的不断增长，人们在了解了天然橡胶分子的结构和组成后，进解了天然橡胶分子的结构和组成后，进解了天然橡胶分子的结构和组成后，进解了天然橡胶分子的结构和组成后，进行仿照，并用化学方法人工合成了橡胶，行仿照，并用化学方法人工合成了橡胶，行仿照，并用化学方法人工合成了橡胶，行仿照，并用化学方法人工合成了橡胶，即合成橡胶。即合成橡胶。即合成橡胶。即合成橡胶。3.合成橡胶合成橡胶合成橡胶与天然橡胶比，具有合成橡胶与天然橡胶比，具有合成橡胶与天然橡胶比，具有合成橡胶与天然橡胶
11、比，具有高高高高弹弹弹弹性、性、性、性、绝缘绝缘绝缘绝缘性、耐油和耐高温性、耐油和耐高温性、耐油和耐高温性、耐油和耐高温等性能。等性能。等性能。等性能。 如：丁苯橡胶、如：丁苯橡胶、如：丁苯橡胶、如：丁苯橡胶、顺顺顺顺丁橡胶和丁橡胶和丁橡胶和丁橡胶和氯氯氯氯丁橡丁橡丁橡丁橡胶等。胶等。胶等。胶等。轮胎主要是由天然橡胶制成，弹性好，外胎由丁苯橡胶制成的，耐磨；飞机轮胎主要是由顺丁橡胶制成，弹性好，耐磨；轮船垫圈多由丁晴橡胶制成，耐油，耐酸碱；运输带由氯丁橡胶制成，耐油，耐高温，耐老化。ContentsPage目录页课题3有机合成材料 白色污染的定义白色污染的定义白色污染的现状及其危害 防止白色污
12、染的措施防止白色污染的措施03白色污染合成材料的合成材料的合成材料的合成材料的应应应应用与用与用与用与发发发发展，大大方便了人展，大大方便了人展，大大方便了人展，大大方便了人类类类类的生活。但是，合成材料的生活。但是，合成材料的生活。但是，合成材料的生活。但是，合成材料废废废废弃物的急弃物的急弃物的急弃物的急剧剧剧剧增加增加增加增加也也也也带带带带来了来了来了来了环环环环境境境境问题问题问题问题，废废废废弃塑料弃塑料弃塑料弃塑料带带带带来的来的来的来的“ “白色白色白色白色污污污污染染染染” ”尤尤尤尤为严为严为严为严重。重。重。重。这这这这是因是因是因是因为为为为大部分塑料在自然大部分塑料在
13、自然大部分塑料在自然大部分塑料在自然环环环环境中很境中很境中很境中很难难难难降解，降解，降解，降解，长长长长期堆期堆期堆期堆积积积积会破坏土壤，会破坏土壤，会破坏土壤，会破坏土壤，污污污污染染染染地下水，危害海洋生物的生存；而且如果焚地下水，危害海洋生物的生存；而且如果焚地下水，危害海洋生物的生存；而且如果焚地下水，危害海洋生物的生存；而且如果焚烧烧烧烧含含含含氯氯氯氯塑料会塑料会塑料会塑料会产产产产生有毒的生有毒的生有毒的生有毒的氯氯氯氯化化化化氢氢氢氢气体，从而气体，从而气体，从而气体，从而对对对对空气造成空气造成空气造成空气造成污污污污染染染染。由于由于废旧塑料废旧塑料包装物大多呈白色，
14、因此造成了环境污染被称为包装物大多呈白色，因此造成了环境污染被称为“ “白色污染白色污染”防止白色污染的措施减少使用不必要的塑料制品 使用布袋代替塑料袋使用布袋代替塑料袋制作再生材料 使用新型的、可降解的塑料回收各种废弃塑料建立健全法规，规范塑料生产 增加资源的二次利用，提高利用率增加资源的二次利用，提高利用率 微生物降解塑料和光降解塑料减少塑料数量，节约资源 树立保护环境，保护资源意识树立保护环境，保护资源意识ContentsPage目录页课题3有机合成材料生物医用高分子材料超导材料 隐身材料隐身材料复合材料04新型有机材料新型有机合成材料-对环境友好的材料近年来，近年来，为为了解决使用合成
15、材料了解决使用合成材料带带来的来的环环境境问题问题，新型有机合成材料逐，新型有机合成材料逐渐渐向向环环境友境友好的方向好的方向发发展。此外展。此外为满为满足足计计算机、生物工算机、生物工程、海洋工程和航空航天工程、海洋工程和航空航天工业业等尖端技等尖端技术发术发展的需要，人展的需要，人们还们还研制了研制了许许多新型有机合成多新型有机合成材料材料。如，生物医用材料、超导材料、隐身材料、复合材料。1.生物医用材料生物医用材料指的是一类具有特殊性能、特种功能，用于人工器官、外科修复、生物医用材料指的是一类具有特殊性能、特种功能，用于人工器官、外科修复、理疗康复、诊断、治疗疾患，而对人体组织不会产生不
16、良影响的材料。现在各种合成理疗康复、诊断、治疗疾患，而对人体组织不会产生不良影响的材料。现在各种合成材料和天然高分子材料、金属和合金材料、陶瓷和碳素材料以及各种复合材料，其制材料和天然高分子材料、金属和合金材料、陶瓷和碳素材料以及各种复合材料，其制成产品已经被广泛地应用于临床和科研。成产品已经被广泛地应用于临床和科研。生物医用材料（生物医用材料（biomedical material）是用于对生物体进行诊断、治疗、修复或）是用于对生物体进行诊断、治疗、修复或替换其病损组织、器官或增进其功能的新型高技术材料。它是研究人工器官和医疗器替换其病损组织、器官或增进其功能的新型高技术材料。它是研究人工器
17、官和医疗器械的基础，己成为材料学科的重要分支，尤其是随着生物技术的莲勃发展和重大突破，械的基础，己成为材料学科的重要分支，尤其是随着生物技术的莲勃发展和重大突破，生物材料生物材料己成为各国科学家竞相进行研究和开发的热点。当代生物材料已处于实现重己成为各国科学家竞相进行研究和开发的热点。当代生物材料已处于实现重大突破的边缘，不远的将来，科学家有可能借助于生物材料设计和制造整个人体器官，大突破的边缘，不远的将来，科学家有可能借助于生物材料设计和制造整个人体器官，生物医用材料和制品产业将发展成为本世纪世界经济的一个支柱产业生物医用材料和制品产业将发展成为本世纪世界经济的一个支柱产业.2.超导材料 超
18、超导导材料材料 具有在一定的低温条件下呈具有在一定的低温条件下呈现现出出电电阻等于零以及排斥磁力阻等于零以及排斥磁力线线的性的性质质的材的材料。料。现现已已发现发现有有28种元素和几千种合金和化合物可以成种元素和几千种合金和化合物可以成为为超超导导体。体。一些材料科学研究一些材料科学研究领领域最新的技域最新的技术术和手段，如非晶技和手段，如非晶技术术、纳纳米粉技米粉技术术、磁光技、磁光技术术、隧道隧道显显微技微技术术及及场场离子离子显显微技微技术术等都被用来研究高温超等都被用来研究高温超导导体，其中体，其中许许多研究工作都涉多研究工作都涉及了材料科学的前沿及了材料科学的前沿问题问题。高温超。高
19、温超导导材料的研究工作已在材料的研究工作已在单单晶、薄膜、体材料、晶、薄膜、体材料、线线材材和和应应用等方面取得了重要用等方面取得了重要进进展。展。 超超导导材料具有的材料具有的优优异特性使它从被异特性使它从被发现发现之日起，就向人之日起，就向人类类展示了展示了诱诱人的人的应应用前景。用前景。但要但要实际应实际应用超用超导导材料又受到一系列因素的制材料又受到一系列因素的制约约，这这首先是它的首先是它的临临界参量，其次界参量，其次还还有有材料制作的工材料制作的工艺艺等等问题问题。第二章 隐隐身材料（身材料（stealth material）隐隐身材料可以降低被探身材料可以降低被探测测率，提高自身
20、的生存率，提高自身的生存率，是率，是隐隐身技身技术术的重要的重要组组成部分。按成部分。按频谱频谱可分可分为为声、雷达、声、雷达、红红外、可外、可见见光、激光光、激光隐隐身身材料。按材料用途可分材料。按材料用途可分为隐为隐身涂身涂层层材料和材料和隐隐身身结结构材料。构材料。 隐隐身材料按身材料按频谱频谱可分可分为为声、雷达、声、雷达、红红外、可外、可见见光、激光光、激光隐隐身材料、按材料用途可身材料、按材料用途可分分为为隐隐身涂身涂层层材料材料和和隐隐身身结结构材料构材料。声。声隐隐身材料包身材料包 括括消声材料，隔声材料，吸声材料消声材料，隔声材料，吸声材料及消声、隔声、吸声的复合体。及消声、
21、隔声、吸声的复合体。主要用于新一代潜艇。雷达主要用于新一代潜艇。雷达隐隐身材料能吸收雷达波，身材料能吸收雷达波，使反射波减弱甚至不反射雷达波，从而达到使反射波减弱甚至不反射雷达波，从而达到隐隐身的目的身的目的。 另外，一些由硅、碳、硼、另外，一些由硅、碳、硼、玻璃玻璃纤维纤维，以及某些陶瓷与有机聚，以及某些陶瓷与有机聚 合物构成的复合材料，有很高的机械合物构成的复合材料，有很高的机械强强度，可用于度，可用于制作部分制作部分结结构件，如构件，如飞飞机蒙皮、雷达天机蒙皮、雷达天线线罩等，同罩等，同时时又具有又具有隐隐身身 功能，功能，这类这类材料称材料称为为隐隐身身结结构材料。构材料。对隐对隐身材
22、料来身材料来说说，对对某种探某种探测测手段的手段的隐隐身性能好，往往身性能好，往往对对另一种探另一种探测测手段的手段的隐隐身性能就不好。身性能就不好。3.隐身材料 复合材料复合材料(Composite materials)，是以一种材料，是以一种材料为为基体基体(Matrix)，另一，另一种材料种材料为为增增强强体体(reinforcement)组组合而成的材料。各种材料在性能上互相取合而成的材料。各种材料在性能上互相取长补长补短，短，产产生生协协同效同效应应，使复合材料的，使复合材料的综综合性能合性能优优于原于原组组成材料而成材料而满满足各种不同的要求。足各种不同的要求。复合材料的基体材料分
23、复合材料的基体材料分为为金属和非金属两大金属和非金属两大类类。金属基体常用的有。金属基体常用的有铝铝、镁镁、铜铜、钛钛及及其合金。非金属基体主要有合成其合金。非金属基体主要有合成树树脂、脂、橡胶橡胶、陶瓷、陶瓷、石墨石墨、碳等。、碳等。增增强强材料材料主要有主要有玻玻璃璃纤维纤维、碳碳纤维纤维、硼硼纤维纤维、芳芳纶纤维纶纤维、碳化硅碳化硅纤维纤维、石棉石棉纤维纤维、晶晶须须、金属、金属丝丝和硬和硬质质细细粒等。粒等。复合材料的主要复合材料的主要应应用用领领域有：域有：航空航天航空航天领领域。域。汽汽车车工工业业。化工化工、纺织纺织和机和机械制造械制造领领域。域。医学医学领领域。此外，复合材料域
24、。此外，复合材料还还用于制造体育运用于制造体育运动动器件和用作建筑材料器件和用作建筑材料等。等。4.4.复合型材料复合型材料1.下列物质属于塑料的是下列物质属于塑料的是 （ ）A、棉花、棉花 B、纤维、纤维 C、尼龙、尼龙 D、聚苯乙烯、聚苯乙烯课堂练习课堂练习2.下列物质中，属于合成纤维的是下列物质中，属于合成纤维的是 （ ）A、的确良、的确良 B、棉花、棉花 C、聚乙烯、聚乙烯 D、羊毛、羊毛3.下列材料中属于合成高分子的是下列材料中属于合成高分子的是 （ ）A、棉花、棉花 B、羊毛、羊毛 C、粘合剂、粘合剂 D、蚕丝、蚕丝DAC 课题课题课题课题3 3有机合成材料有机合成材料有机合成材料有机合成材料课间活动请同学们注意安全课间活动请同学们注意安全安全小贴士 课题课题课题课题3 3有机合成材料有机合成材料有机合成材料有机合成材料
