化學(xué)：第3章第4節(jié)《塑料橡膠纖維》教案（魯科版必修2）

化學(xué)：第3章第4節(jié)塑料 橡膠 纖維知識(shí)精講（魯科版必修2）【本講教育信息】一. 教學(xué)內(nèi)容： 第4節(jié) 塑料 橡膠 纖維 教學(xué)目的： 1. 了解合成高分子化合物的主要類別及其在生產(chǎn)、生活、現(xiàn)代科技發(fā)展中的作用。 2. 學(xué)會(huì)書寫重要的加聚反應(yīng)的化學(xué)方程式。 3. 了解合成塑料、橡膠、纖維與石油化工、煤化工的密切聯(lián)系。 4. 認(rèn)識(shí)由塑料廢棄物造成的白色污染及消除白色污染的途徑和方法，培養(yǎng)綠色化學(xué)思想和環(huán)境意識(shí)，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。二. 重點(diǎn)、難點(diǎn)： 高分子化合物的主要類別 知識(shí)分析 思考： 1. 什么是加成反應(yīng)？ 2. 自行車的內(nèi)胎和外胎都是橡膠，但成分不完全相同。你知道內(nèi)胎和外胎哪個(gè)的彈性更好嗎？ 3. 你使用過(guò)塑料袋包裝食品嗎？用剩的塑料袋你是怎樣處理的？你知道包裝食品用塑料袋的成份是什么嗎？（一）有機(jī)高分子化合物 1. 以化合物的相對(duì)分子質(zhì)量為依據(jù)，將化合物分為高分子化合物和低分子化合物。 有機(jī)高分子化合物：_像淀粉、蛋白質(zhì)、聚乙烯等相對(duì)分子質(zhì)量很大，達(dá)到幾萬(wàn)到幾千萬(wàn)的通常被稱為有機(jī)高分子化合物，簡(jiǎn)稱為高分子或聚合物。 有機(jī)高分子化合物的分類： 一般按其來(lái)源分為兩類： 天然有機(jī)高分子化合物_ 如淀粉、蛋白質(zhì)、纖維素等 合成有機(jī)高分子化合物_如塑料、合成橡膠、合成纖維、涂料等 2. 有機(jī)高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) （1）組成：有機(jī)高分子通常是由簡(jiǎn)單的_結(jié)構(gòu)單元_重復(fù)連接而成。 討論： 鏈節(jié)與單體的原子數(shù)目、結(jié)構(gòu)是否一定相同？ 一個(gè)高分子對(duì)應(yīng)一個(gè)n值，有機(jī)高分子化合物是純凈物嗎？ （解答：不一定相同。不是純凈物，應(yīng)是混合物。） （2）構(gòu)型 線型結(jié)構(gòu)：高分子中的結(jié)構(gòu)單元連接成長(zhǎng)鏈。如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等 體型結(jié)構(gòu)：高分子鏈之間形成化學(xué)鍵，產(chǎn)生一定的交聯(lián)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。如酚醛樹(shù)脂（電木）、硫化橡膠 3. 有機(jī)高分子化合物的基本性質(zhì) 實(shí)驗(yàn)探究： （1）有機(jī)高分子化合物的溶解性 切下一小塊橡膠塞或乳膠管放入試管中，加入適量汽油，塞好試管口，放置一段時(shí)間后觀察。 現(xiàn)象：膠塞或膠管不溶于汽油，只溶漲 結(jié)論：高分子化合物難溶于有機(jī)溶劑 （2）有機(jī)高分子化合物的熱塑性和熱固性 取一小塊聚乙烯碎片，用酒精燈緩緩加熱至熔化，然后點(diǎn)燃，觀察全過(guò)程的變化情況。 現(xiàn)象：碎片先熔化后燃燒 結(jié)論：有機(jī)高分子熔點(diǎn)低、易燃 總結(jié)：有機(jī)高分子化合物的基本性質(zhì) （1）溶解性：一般不溶于水，線型結(jié)構(gòu)的有機(jī)高分子可溶解在適當(dāng)?shù)娜軇┲?，如有機(jī)玻璃。體型結(jié)構(gòu)的有機(jī)高分子，不易溶解于有機(jī)溶劑，只是溶漲，如橡膠。常見(jiàn)的良好的有機(jī)溶劑有氯仿、丙酮、乙酸、乙酯。 （2）熱塑性和熱固性：一般線型結(jié)構(gòu)的有機(jī)高分子具有熱塑性，如聚乙烯塑料。一般體型結(jié)構(gòu)的有機(jī)高分子具有熱固性，如酚醛樹(shù)脂。 （3）強(qiáng)度：高分子材料的強(qiáng)度一般比較大。 （4）電絕緣性：高分子材料一般不導(dǎo)電，用作絕緣材料。（二）塑料 1. 塑料的合成加聚反應(yīng) （1）聚合反應(yīng)：相對(duì)分子質(zhì)量小的化合物生成相對(duì)分子質(zhì)量很大的有機(jī)高分子化合物的反應(yīng)。 （2）加聚反應(yīng)_有機(jī)小分子物質(zhì)通過(guò)加成方式發(fā)生聚合的反應(yīng)。 發(fā)生加聚反應(yīng)的條件：_反應(yīng)物含有不飽和鍵。_ 一種單體 多種單體 2. 塑料 （1）樹(shù)脂：經(jīng)過(guò)聚合反應(yīng)生成的高分子習(xí)慣稱為樹(shù)脂，人工合成的樹(shù)脂稱為合成樹(shù)脂，如：聚氯乙烯 （2）塑料：以合成樹(shù)脂為主要原料，適當(dāng)加入添加劑制成的有機(jī)高分子材料。 幾種重要的塑料： 聚乙烯：當(dāng)今世界上產(chǎn)量最大的塑料產(chǎn)品。聚氯乙烯、聚丙烯。 塑料王聚四氟乙烯：幾乎不受任何化學(xué)試劑的腐蝕，不吸潮、不燃燒，對(duì)氧氣和紫外線穩(wěn)定，有良好的電學(xué)性能和耐輻射性能。有耐熱、耐寒的非黏性，用于制不粘鍋的涂層和滑雪場(chǎng)和滑雪運(yùn)動(dòng)器材。 工程塑料ABS：由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三種原料共聚而成，具有優(yōu)良的抗沖擊性、抗蠕變性、抗拉強(qiáng)度、絕緣性及加工性能，廣泛用于汽車工業(yè)。 練習(xí)：寫出制取聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯的化學(xué)方程式。 （解答：略。請(qǐng)參考教材P93） （3）白色污染及其治理 白色污染是指由于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、難以分解的塑料廢棄物急劇增加所導(dǎo)致的環(huán)境污染。 治理： 回收利用 回收用做材料、熱解為單體、制成燃油和燃?xì)狻?研制生物降解塑料（三）合成橡膠 1. 橡膠是一類具有高彈性的高分子化合物。 橡膠分為天然橡膠、合成橡膠。 2. 天然橡膠 成分： 單體結(jié)構(gòu)： 3. 合成橡膠 常見(jiàn)的合成橡膠： 丁苯橡膠 氯丁橡膠 順丁橡膠 硅橡膠 合成橡膠往往具有高彈性、絕緣性以及耐酸堿、耐油、耐高溫或低溫等特性，因此具有廣泛的應(yīng)用。（四）合成纖維 1. 纖維的分類 2. 合成纖維 （1）概念：以天然氣、石油化工產(chǎn)品、煤化工產(chǎn)品為原料制成相應(yīng)的有機(jī)小分子化合物，再經(jīng)聚合反應(yīng)制成的纖維叫做合成纖維。 （2）性能和重要作用 合成纖維有強(qiáng)度高、彈性好、耐磨、耐化學(xué)腐蝕、不發(fā)霉、不縮水等優(yōu)點(diǎn)，其性能比天然纖維更優(yōu)越，除了能供人類穿著外，在生產(chǎn)和國(guó)防上也有重要用途。 實(shí)踐活動(dòng)： 搜集有關(guān)塑料、纖維、橡膠產(chǎn)品的有關(guān)資料，了解其廣泛用途?！镜湫屠}】 例1. 在相同條件下焚燒下列物質(zhì)，污染大氣最嚴(yán)重的是（ ） A. 聚氯乙烯B. 聚乙烯 C. 聚丙烯D. 有機(jī)玻璃（） 解析：聚乙烯、聚丙烯只含有碳、氫兩種元素，有機(jī)玻璃含有碳、氫、氧三種元素，它們完全燃燒時(shí)，只生成CO2和H2O，而聚氯乙烯卻含有氯、碳、氫三種元素，完全燃燒時(shí)除產(chǎn)生CO2和H2O外，還有含氯的有毒物質(zhì)（如HCl）。 答案：A 點(diǎn)評(píng)：有機(jī)高分子化合物的組成元素主要是碳、氫時(shí)，它們不耐高溫，易燃燒，生成CO2和H2O，但當(dāng)含有其他元素時(shí)，燃燒時(shí)往往還產(chǎn)生別的有害物質(zhì)。 例2. 下列高分子化合物屬于天然高分子材料的是（ ） A. 棉花B. 塑料C. 尼龍D. 羊毛 解析：高分子材料按其來(lái)源分，可分為天然高分子材料和合成高分子材料。四種材料中，棉花和羊毛屬于天然高分子，主要成分分別是纖維素和蛋白質(zhì)，而塑料和尼龍是合成高分子材料。 答案：AD 點(diǎn)評(píng)：正確辨析有關(guān)高分子材料和合成高分子材料。 例3. 現(xiàn)有兩種高聚物A和B，A能溶于氯仿等有機(jī)溶劑，并加熱到一定溫度下熔融成稠狀的液體，B不溶于任何溶劑，加熱不會(huì)變軟或熔融，則下列敘述中不正確的是（ ） A. 高聚物A可能具有彈性，而高聚物B一定沒(méi)有彈性 B. 高聚物A一定是線型高分子材料 C. 高聚物A一定是體型高分子材料 D. 高聚物B一定是體型高分子材料 解析：線型高分子具有熱塑性，加熱時(shí)會(huì)變軟、流動(dòng)，能溶于適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑中。而體型高分子具有熱固性，受熱時(shí)不會(huì)變軟，只能被徹底裂解，并且不溶于有機(jī)溶劑，只能有一定程度的脹大。 答案：C 點(diǎn)評(píng)：本題考查線型、體型高分子的性質(zhì)，應(yīng)注意區(qū)別。 例4. 聚苯乙烯的結(jié)構(gòu)為，試回答下列問(wèn)題： （1）聚苯乙烯重復(fù)出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)單元是_，單體是_。 （2）實(shí)驗(yàn)測(cè)得某聚苯乙烯的相對(duì)分子質(zhì)量（平均值）為52000，則該高聚物的結(jié)構(gòu)單元重復(fù)出現(xiàn)的次數(shù)是：n=_。 （3）已知聚苯乙烯為線型結(jié)構(gòu)的高分子化合物，試推測(cè)：_（“能”或“不能”）溶于氯仿中；具有_(“熱塑性”或“熱固性”)。 解析：有機(jī)高分子化合物的性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)有關(guān)，故由其結(jié)構(gòu)可判斷其溶解性和熱塑性以及熱固性。 根據(jù)化學(xué)方程式： 可以確定聚苯乙烯的單體為。 重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元為； 當(dāng)Mr=52000時(shí)，則重復(fù)出現(xiàn)的次數(shù)：n=52000/104=500。 答案：（1） （2）500 （3） 能 熱塑性 點(diǎn)評(píng)：對(duì)簡(jiǎn)單高分子化合物要掌握分析方法?！灸M試題】（答題時(shí)間：35分鐘）一. 選擇題 1. 下列物質(zhì)一定不是天然高分子的是（ ） A. 橡膠 B. 蛋白質(zhì) C. 尼龍 D. 纖維素 2. 為增加某些橡膠制品的強(qiáng)度，加工時(shí)需進(jìn)行硫化處理（即將橡膠原料與硫磺在一定條件下反應(yīng)）；橡膠制品硫化程度越高，強(qiáng)度越大，彈性越差。下列橡膠制品中，加工時(shí)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 3. 某高分子化合物的部分結(jié)構(gòu)如下： 下列說(shuō)法正確的是（ ） A. 聚合物的結(jié)構(gòu)單元為 B. 聚合物的分子是為C3H3Cl3 C. 聚合物的單體為CHCl=CHCl D. 若n表示聚合度，則其相對(duì)分子質(zhì)量為97n 4. 科技文獻(xiàn)中常出現(xiàn)下列詞匯，其中與相關(guān)物質(zhì)的顏色無(wú)關(guān)聯(lián)的是（ ） A. 綠色食品 B. 白色污染 C. 棕色煙氣 D. 赤潮 5. 下列原料或制成的產(chǎn)品中，若出現(xiàn)破損不可以進(jìn)行熱修補(bǔ)的是（ ） A. 聚氯乙烯涼鞋 B. 電木插座 C. 聚丙烯材料 D. 聚乙烯薄膜 6. 下列物質(zhì)中，不屬于高分子化合物的是（ ） A. 酶 B. 天然橡膠 C. 淀粉 D. 硬脂酸甘油酯 7. 存放下列試劑的瓶子不能用橡膠塞的是（ ） A. CuSO4 溶液 B. 溴水 C. Na2CO3溶液 D. 燒堿溶液 8. 下列敘述不正確的是 （ ） A. 棉花、羊毛、天然橡膠等都屬天然高分子化合物 B. 相對(duì)分子質(zhì)量很大（從幾萬(wàn)到幾百萬(wàn)或更大）分子是高分子化合物 C. 高分子化合物應(yīng)該是純凈物 D. 高分子最普通、最重要的結(jié)構(gòu)是長(zhǎng)鏈 9. “不粘鍋”炊具是在金屬鍋的內(nèi)壁上涂一層聚四氟乙烯制成，下列各項(xiàng)對(duì)聚四氟乙烯的敘述正確的是（ ） A. 在聚四氟乙烯的單體中不含碳碳雙鍵 B. 聚四氟乙烯在高溫時(shí)容易燃燒 C. 聚四氟乙烯的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，正常使用時(shí)不會(huì)發(fā)生變化 D. 聚四氟乙烯的分子內(nèi)支鏈很多，且彼此纏繞，不會(huì)污染食品 10. 環(huán)境污染中所說(shuō)的“白色污染”，其罪魁禍?zhǔn)字饕牵?） A. 廢棄的紙張及制品 B. 廢棄的橡膠制品 C. 廢棄的塑料制品 D. 白色污染二. 填空題 11. 下列物質(zhì)中的主要成分屬于天然高分子的是_；屬于合成高分子的是_。 硅橡膠 植物油 涂料 淀粉酶 棉花 有機(jī)玻璃 麥芽糖 12. 乙烯和丙烯按1：1的物質(zhì)的量比聚合時(shí)，生成聚合物乙丙樹(shù)脂，該聚合脂的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可能是_、_。 13. 某種ABS樹(shù)脂，由丙烯腈（CH2CHCN，符合A）、1，3丁二烯（CH2=CH-CH=CH2,符合B）和苯乙烯（C6H5-CH=CH2，符合S）按一定比例共聚而得。 （1）A、B和S三種單體中，碳、氫比（C:H）值最小的單體是_. （2）經(jīng)元素分析可知該ABS樣品的組成為CaHbNc(a、b、c為正整數(shù))，則原料中A和B的物質(zhì)的量之比為_(kāi)。（用a、b、c表示）【試題答案】一. 1. C 2. B 3. CD 4. AB 5. B 6. D 7. B 8. C 9. C 10. C二. 11. ； 12. ； 13. （1）B （2）