内容正文:
第十二单元 化学与生活
12.3 有机合成材料课标导航
1.知道有机物的概念,会初步区分有机物和无机物。
2.认识有机高分子材料的及特点、分类、性能与用途,了解合成材料所带来的环境问题及解决方法。
3.认识有机合成材料对人类社会进步所起的重要作用,体会学习化学的价值。
知识点拨
一、有机化合物
1、化合物分类
(1)有机化合物(有机物):含碳元素的化合物(除CO、CO2、碳酸、碳酸盐、碳酸氢盐等)
有机小分子:相对分子质量比较小的有机物,如甲烷、乙醇、葡萄糖等
有机高分子:相对分子质量比较大,从几万到几十万甚至几百万,如淀粉、蛋白质等
(2)无机化合物(无机物):一般不含碳元素的化合物
2、有机物特点
(1)大多数难溶于水,但易溶于汽油等有机溶剂
(2)绝大多数有机物受热易分解,且易燃烧
(3)绝大多数不易导电,熔点低
(4)反应一般比较复杂
二、有机合成材料
1、有机高分子材料
(1)概念:用有机高分子化合物制成的材料。
(2)分类:
天然高分子材料:棉花、羊毛、天然橡胶等
人工合成高分子材料(合成材料):塑料、合成纤维、合成橡胶
2、结构
有机高分子化合物大部分是由有机小分子化合物聚合而成,有的形成很长的链状,有的由链状形成网状。
3、性质
热塑性:链状结构的高分子材料受热到一定温度熔化,冷却后变成固态,再加热又可以熔化,可以反复加工,多次使用。
举例:装食品的聚乙烯塑料
热固性:网状结构的高分子材料一经加工成型就不会再受热熔化。
举例:制作插座的酚醛塑料(电木)
三、三大合成材料
1、塑料
优点:塑料密度小、耐腐蚀、易加工等特点
2、合成纤维
(1)分类:
天然纤维:棉、麻、丝、毛
合成纤维:涤纶、腈纶、锦纶
(2)优点:强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀
(3)缺点:吸水性透气性差
(4)用途:制作人类服饰,锦纶制降落伞绳、缆绳、渔网
(5)纤维鉴别方法
方法
现象
结论
灼烧
易燃烧,有烧纸的气味,灰烬为灰黑色,手捻时全部成粉末
棉纤维
燃烧时有烧焦羽毛气味,灰烬成黑褐色
羊毛纤维
先熔化再燃烧(边熔化边燃烧),燃烧有特殊气味,灰烬为黑色玻璃球状,不易捻碎
合成纤维
3、合成橡胶
(1)优点:高弹性、耐油、耐高温、不易老化,广泛应用于农业、国防、交通及日常生活。
(2)常用的合成橡胶:丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。
四、合成材料与环境污染
1、合成材料的利与弊
利:方便了生产生活
弊:合成材料废弃物的急剧增长带来了环境问题,尤其是“白色污染”严重
2、白色污染的危害:
大部分塑料在自然环境中很难降解,长期堆积会破坏土壤,污染地下水,危害海洋生物的生存
3、消除白色污染的途径
(1)减少使用不必要的塑料制品,如用布袋代替塑料袋
(2)重复使用某些塑料制品,如塑料袋、塑料盒
(3)使用一些新型的可降解的塑料,如微生物降解塑料和光解塑料
(4)回收各种废弃塑料,回收废弃塑料可以减少废弃塑料的数量,节约资源
4、新型有机合成材料
(1)环境友好型材料:解决使用合成材料带来的环境问题
(2)特殊功能高分子材料:满足计算机生物工程海洋工程和航空航天工业等尖端技术发展的需要,如具有光、电磁、等特殊功能的合成材料
(3)复合材料:将两种或两种以上的材料复合为一体而形成的材料称为复合材料,如玻璃钢、碳纤维
玻璃钢是由玻璃纤维和有机高分子材料复合而成的,其强度相当于钢材,密度小、耐腐蚀,被大量用做建筑材料、耐腐蚀管道、车船体材料等。
碳纤维复合材料的密度小、强度高、耐热、耐疲劳、化学稳定性好,可用于制作球拍、鱼竿,在航天航空和人等尖端技术领域有广泛应用。
核心技巧突破
技巧1某些纤维燃烧现象比较:
纤维种类
燃烧情况
气味
灰烬
棉花(天然植物纤维)
易燃、直接燃烧
烧纸的气味
灰色,细而软
羊毛(天然动物纤维)
起泡成球,不延续燃烧
有烧焦羽毛气味
黑褐色小球,易碎
涤纶、锦纶、腈纶(合成纤维)
先熔化再燃烧,或边熔化边燃烧
特殊气味
黑色或褐色硬块
技巧2复合材料和纳米材料
1. 复合材料:由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学方法复合在一起制成的新材料。
复合材料的组成包括基体和增强材料两部分。
2.复合材料应用
(1)玻璃钢
由玻璃纤维和有机高分子材料复合而成。其强度相当于钢材,且密度小、耐腐蚀,被大量用于建筑材料、车船体材料、飞机等。
(2)碳纤维
碳纤维复合材料的密度小、强度高、耐热、耐疲劳,化学稳定性好。用于赛车的车体材料、钓鱼竿、航空航天、核能等领域。
2.纳米材料:纳米材料是指材料的颗粒尺寸小于100纳米且具有某些特殊性能的材料。
纳米材料的主要类型有:纳米粉末、纳米涂层、纳米薄膜、纳米丝、纳米棒、纳米管和纳米固体。