内容正文:
第七章 有机化合物
第二节 乙烯与有机高分子材料
课时2 烃 有机高分子材料
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课堂导入
根据下图中的汽车图片,结合之前学习过的材料的分类,你能总结出制造一辆汽车需要用到哪些类别的材料吗?
车身:钢或铝合金(金属材料);
车窗:钢化玻璃(无机非金属材料);
座椅:织物或皮革(有机高分子材料);
中控:碳纤维复合材料(复合材料)。
有机高分子材料又被称聚合物或高聚物材料,是一类由一种或几种分子或分子团(结构单元或单体)以共价键结合成具有多个重复单体单元的大分子,其分子量高达104~106。
课堂学习
材料的分类
材料
金属材料
金属单质、合金
无机非金属材料
传统无机非金属材料:陶瓷、玻璃、水泥
新型无机非金属材料:硅和二氧化硅等
有机高分子材料
天然有机高分子材料:棉花、羊毛、天然橡胶
合成有机高分子材料:塑料、合成纤维等
复合材料
碳纤维复合材料
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有机高分子材料
有机高分子材料分为两类,一类是天然有机高分子材料,比如棉花、羊毛、天然橡胶等,一类是合成有机高分子材料,如塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等。
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有机高分子材料
塑料 性能 添加剂 用途
聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、脲醛塑料等 强度高、密度小、耐腐蚀、易加工 增塑剂
(增加塑型) 保鲜膜
防老剂
(防止老化) 绝缘壳
着色剂
(塑料着色) 彩色罐体
聚乙烯(PE)
聚氯乙烯(PVC)
聚丙烯(PP)
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有机高分子材料
塑料 主要用途
聚乙烯(PE) 制成薄膜、用于食品、药物的包装材料
聚氯乙烯(PVC) 制成薄膜、管道、日常用品、绝缘材料
聚苯乙烯(PS) 制成泡沫塑料、日常用品、绝缘材料
聚四氟乙烯(PTFE) 制成化工、医药等行业使用的耐腐蚀、耐高温、耐低温制品
聚丙烯(PP) 制成薄膜、管道、日常用品、包装材料等
聚甲基丙烯酸甲酯
(有机玻璃)(PMMA) 制成飞机和汽车的风挡、光学仪器、医疗器械、广告牌等
脲醛塑料(电玉)(UF) 制成电器开关、插座及日常用品等
课堂学习
天然橡胶:主要成分为聚异戊二烯。
有机高分子材料
天然橡胶为线型结构,虽然有一定弹性,但强度和韧性差,因此常被用来制作床垫和枕头。
有没有什么办法能够改善天然橡胶的性能呢?
课堂学习
向橡胶中加入炭黑,可以增强耐磨性。
有机高分子材料
对橡胶进行硫化处理,可以使线型分子通过硫桥交联起来,形成立体网状结构,使之具有更好的强度、韧性、弹性和化学稳定性。
经过加工处理的橡胶被称为合成橡胶,具有高弹性、绝缘性、耐油、耐高温和不易老化等优良性能,被广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。
课堂学习
有机高分子材料
橡胶
天然橡胶
聚异戊二烯
线型结构
合成橡胶
异戊橡胶
又称合成天然橡胶
通用橡胶
丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶
特种橡胶
耐热、耐酸碱的氟橡胶
耐高温和严寒的硅橡胶
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有机高分子材料
天然纤维 棉花、羊毛、蚕丝和麻等
化学纤维 再生纤维 用化学方法将农林产品中的纤维素、蛋白质等天然高分子加工成粘胶纤维、大豆蛋白纤维等
合成纤维 以石油、天然气和煤等为原料制成有机小分子单体,再经聚合反应制得
常见的合成纤维有丙纶、氯纶、腈纶、涤纶、锦纶和芳纶等,具有强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不易虫蛀等优良性能,常被用作制衣料、绳索、渔网等,广泛应用于工农业领域。
课堂学习
有机高分子材料
高分子材料还包括了黏合剂和涂料两种类别。
黏合剂又称为胶粘剂,可分为天然黏合剂和合成黏合剂,最常见的黏合剂就是胶水和糨糊。
涂料是一类含有有机高分子的混合液或粉末,能在物体表面形成附着坚固的涂膜,油漆就是一种常见的涂料。
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烃的分类
在之前的学习中,我们知道有机物所含元素比较复杂,所以我们把仅含有碳和氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物,也叫做烃。
目前我们已经学习过烷烃(甲烷)和烯烃(乙烯)两种类型的烃,那烃还有哪几种类型呢?
根据碳原子成键方式分类
碳原子只以单键结合的烃为饱和烃或烷烃;
碳原子间存在碳碳双键的烃叫烯烃;
碳原子间存在碳碳三键的烃叫炔烃;
含有苯环的烃叫芳香烃。
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烃的分类
根据碳骨架的不同,还可以将烃分为链状烃和环状烃。
烷烃
链状烃
环状烃
脂环化合物
芳香化合物
碳骨架:有机化合物中,碳原子互相连结成链状或环状叫分子骨架,又称碳骨架。
除烯烃外,炔烃和苯也属于不饱和烃的一种,乙炔是最简单的炔烃,苯则是芳香烃的母体,是一种具有环状分子结构的不饱和烃。
课堂学习
烃的分类
根据所学碳原子成键的相关知识补充下表,对比总结三种烃的异同点。
烃 甲烷(CH4) 乙烯(C2H