1、合作探究 自主预习 第第 4 节节 塑料塑料 橡胶橡胶 纤维纤维 合作探究 自主预习 目标导航 预习导引 1.初步认识有机高分子化合物的结构、性质及其应用。 2.学会书写重要的加聚反应的化学方程式。 3.了解合成高分子化合物的主要类别及其在生产、生活、现 代科技发展中的广泛应用。 4.认识由塑料废弃物所造成的白色污染和防治、消除白色污 染的途径和方法,形成绿色化学思想和环境意识,提高科学素 养。 1.通过对塑料、橡胶、纤维等有机高分子化合物的结构、性 质的探究,加深对塑料、橡胶、纤维应用的了解。 2.能通过书写重要加聚反应的化学方程式,学会有机高分子 化合物单体的判断,加深对加聚反应的认识。
2、合作探究 自主预习 目标导航 预习导引 1 2 3 4 1.有机高分子化合物 (1)定义 相对分子质量很大的有机化合物称为有机高分子化合物(简称为聚合物或高分 子),其相对分子质量从几万到几百万甚至更高。 (2)分类 天然有机高分子化合物有:棉花、麻、羊毛、蚕丝、天然橡胶等。 合成有机高分子化合物有:塑料、合成纤维、合成橡胶等。 (3)结构特点 有机高分子化合物的相对分子质量很大,但结构并不复杂,通常由简单的结构单 元重复连接而成。 (4)性质 有机高分子化合物通常难溶于水,它们一般不导电,往往不耐高温,易燃烧。有 些具有热塑性,可反复加工,有的则有热固性。 合作探究 自主预习 目标导航 预习
3、导引 1 2 3 4 预习交流预习交流1 你能说出热塑性和热固性的含义吗? 答案:热塑性是指加热时会变软而流动,受冷时又硬化,可反复加热、受冷实现 再造;热固性是指受热不会变软,只能被彻底裂解,不能通过加热、受冷来反复再 造。 合作探究 自主预习 目标导航 预习导引 1 2 3 4 2.塑料 (1)塑料的主要成分是合成树脂,还有根据需要加入的具有某些特殊用途的添加 剂,如能提高塑造性能的增塑剂、防止塑料老化的防老剂等。 (2)聚合反应 聚合反应:由相对分子质量小的化合物生成相对分子质量很大的有机高分子化 合物的反应。像乙烯生成聚乙烯这样的聚合反应也叫加成聚合反应,简称加聚反 应。许多不饱和化合
4、物都可以发生加聚反应。如: 合作探究 自主预习 目标导航 预习导引 1 2 3 4 预习交流预习交流2 单体和链节是否相同? 答案:不相同。单体是小分子,而链节是高分子化合物中重复的最小结构单元。 合作探究 自主预习 目标导航 预习导引 1 2 3 4 (3)聚乙烯塑料的性能特点为无臭、无毒;具有优良的耐低温性能,化学稳定性 好,能耐大多数酸、碱的侵蚀;常温下不溶于一般溶剂,吸水性小;电绝缘性优良。 (4)聚乙烯塑料品种很多、应用广泛,主要有:薄膜、中空制品、管板材、纤维、 包覆材料等。 合作探究 自主预习 目标导航 预习导引 1 2 3 4 3.橡胶 (1)根据来源和组成不同,橡胶可分为天然
5、橡胶和合成橡胶。 (2)合成橡胶的性能 具有高弹性、绝缘性、耐油、耐酸碱、耐高温或低温等性能。 现在常用的橡胶除天然橡胶、合成橡胶外,还有丁苯橡胶和氯丁橡胶以及一些 特种橡胶,它们都是通用橡胶。 预习交流预习交流3 为什么一些橡胶制品在空气中易老化?为什么盛酸、氧化剂、氯水等的试剂瓶 要用玻璃塞? 答案:由于橡胶分子里含有双键,所以能与氯化氢、卤素等起加成反应、被氧化 剂氧化而变质。如果长期受空气、日光的作用,就会渐渐被氧化而变硬、变脆,这 个过程叫做老化。所以盛酸,特别是浓硝酸、浓硫酸,盛液溴、氯水、溴水、碘水 等氧化剂的试剂瓶不能用橡胶塞而要用玻璃塞,以免胶塞变质老化。 合作探究 自主预习
6、 目标导航 预习导引 1 2 3 4 4.纤维 (1)纤维的分类 (2)在合成纤维中,腈纶、涤纶、锦纶、维尼纶等都具有优越的性能,它们除了 能织成各种鲜艳夺目的衣料供人们穿着外,在生产中和国防上也有广泛的用途。 合作探究 自主预习 目标导航 预习导引 1 2 3 4 预习交流预习交流4 什么叫白色污染?它有哪些危害? 答案:白色污染是人们对难降解的塑料垃圾(多指塑料袋)污染环境现象的一种 形象称谓。它是指用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的各类 生活塑料制品使用后被弃置成为固体废物,由于随意乱丢乱扔,难于降解处理,以致 造成城市环境严重污染的现象。 白色污染的危害有造成生态失衡或海
7、难事故;破坏土壤结构、降低土壤肥力、 污染地下水;污染大气。 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 一、有机高分子化合物的构型与性质 活动与探究 实验一:观察以下有机高分子结构示意图,谈一谈线型高分子与体型高分子有什 么区别? 答案:高分子中的结构单元连接成长链,这就是通常所说的高分子的线型结构。 具有线型结构的高分子,可以不带支链,也可以带支链。高分子链上如果有能起反 应的原子或原子团,当这些原子或原子团发生反应时,高分子链之间将形成化学键, 产生一定的交联形成网状结构,这就是高分子的体型结构。 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 实验二:请你参与实验,观察并记录实验现
8、象、归纳实验结论。 实验 名称 有机高分子化合物的溶解 性 有机高分子化合物的热塑 性和热固性 实验 步骤 切下一小块橡胶塞或乳胶 管放入试管中,加入适量汽 油,塞好试管口,放置一段时 间,观察其变化 取一小块聚乙烯塑料碎片, 用酒精灯缓缓加热直至熔 化,然后点燃,观察变化的全 过程 实验 现象 溶解缓慢,最后只发生体积 胀大 当加热时它会变软、流动, 受冷时又硬化,可反复加 热、受冷再造 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 实验 名称 有机高分子化合物的溶解 性 有机高分子化合物的热塑 性和热固性 实验 结论 有机高分子化合物通常难 溶于水,即使在适当的有机 溶剂中它溶解得也很缓
9、慢, 或者只有一定程度的溶胀 线型高分子化合物具有热 塑性,体型高分子化合物具 有热固性 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 迁移与应用 例1建筑装修中使用的防水材料是一种高分子化合物。下列有关说法不正确的 是( ) A.防水材料属于混合物 B.防水材料一般不溶于水 C.防水材料易溶于水 D.防水材料一般不导电 解析:高分子材料一般不溶于水。 答案:C 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 迁移训练1酚醛塑料俗称电木,是第一种投入工业生产的塑料,常用于制作开关、 插座。有关电木的说法中不正确的是( ) A.电木能导电 B.电木分子中原子间以共价键结合 C.电木具有热固性
10、D.电木不耐高温,易燃烧 解析:电木不能导电,是电的绝缘体。 答案:A 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 对高分子化合物的理解 (1)链节:高分子化合物中重复出现的结构单元。 (2)单体:能形成高分子化合物的小分子。 (3)聚合度:高分子化合物里链节重复的次数,一般用n表示。 特别提示:高分子化合物的概念中强调的是“高分子”而不是“化合物”,高分子物 质都属于混合物,但习惯上仍然称为高分子化合物,这与我们平常所说的化合物含 义不同。 例如,链节为,单体为 ,聚合度为 n。 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 二、有机高分子化合物单体的判断 活动与探究 (1)根据所学知
11、识,你认为加聚反应有什么特点? 答案:加聚反应的特点: 反应物特征含有不饱和键。 生成物特征高分子化合物与反应物具有相同的组成。 反应特征没有小分子化合物生成。 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 (2)你能写出下列单体发生加聚反应的化学方程式吗? CH3CHCH2: 。 CH2CHCOOCH3: 。 答案:nCH3CHCH2 nCH2CHCOOCH3 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 迁移与应用 例2丁苯橡胶有许多优良的物理化学性能,在工业生产中具有广泛的应用。丁 苯橡胶的结构简式为: 你能写出丁苯橡胶单体的结构简式吗? 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一
12、二 解析:方法:写链节去连接键确定断开的位置单体。 过程: 答案:CH2CHCHCH2、 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 迁移训练2不粘锅的普及给人们的生活带来了方便,不粘锅的原理是锅的内壁 敷有一层化学稳定性很高的涂料,它耐高温、耐腐蚀、不吸水,其中聚四氟乙烯就 是常用的涂层。下列关于聚四氟乙烯的推断中不正确的是( ) A.聚四氟乙烯可表示为CF2CF2 B.聚四氟乙烯的单体是不饱和烃 C.聚四氟乙烯的单体是CF2 CF2 D.聚四氟乙烯燃烧的产物对大气有污染 解析:聚四氟乙烯的单体是CF2 CF2,含碳、氟两种元素,不属于烃;燃烧的产物 含毒性物质氟化物。 答案:B 合作探
13、究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 加聚产物单体的判断 (1)单、双键互换法 首先,把高分子结构单元中两端的短线去掉。 如,其结构单元为 ,去掉两端的短线后为 。 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 其次,把结构单元中主链上的单键变双键,双键变为单键。上式 可变为。 最后,根据碳原子四价的原则,把不合理的地方断开,即得到对应 的单体。上述结构中不合理的为处,断开后可得单体:CH2CH2、 。 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 一 二 (2)判断技巧 如果高分子与单体的组成相同(即元素的种类及原子个数比 相同),则为加聚产物,其单体是一种或多种,例如 CH2CH2 的单
14、体为 CH2CH2,而的单体为 CH2 CH2和 CH2CHCHCH2。 对于结构复杂的,可采用切割法,链节中偶位次单键需断开(如中第二种高 聚物的2号位),同时该碳作为链端碳处理,即符合“偶断奇不断、单双键互换”的规 律。 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 6 1.环境问题关系到人类的生存和发展,保护环境就是保护人类自己。从保护环境 的角度出发,目前最有发展前景的一次性餐具是( ) A.瓷器餐具 B.塑料餐具 C.纸制餐具 D.淀粉餐具 解析:瓷器餐具和塑料餐具不易降解,会对环境造成污染;纸制餐具会消耗大量的 木材,没有发展前景。淀粉餐具原料丰富,而且容易降解,最有
15、发展前景。故选D。 答案:D 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 6 2.下列对有机高分子化合物的认识不正确的是( ) A.有机高分子化合物称为高分子或聚合物,是因为它们大部分是由小分子通过聚 合反应而得到的 B.有机高分子化合物的相对分子质量很大,但是其结构并不复杂 C.对于一块高分子材料来说,n是一个整数值,因而它的相对分子质量是确定的 D.高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类 解析:有机高分子化合物虽然相对分子质量很大,但在通常情况下,结构并不复杂, 它们是由简单的结构单元重复连接而成的;对于一块高分子材料来说,它是由许多 n值相同或不同的高分子聚
16、合起来的,因而n是一个平均值,也就是说它的相对分子 质量只能是一个平均值。 答案:C 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 6 3.下列原料或制成的产品中,若出现破损不可以进行热修补的是( ) A.聚氯乙烯凉鞋 B.电木插座 C.聚丙烯材料 D.聚乙烯塑料膜 解析:线型结构的高分子具有热塑性,即加热时可以变软,熔为黏稠状、流动的液 体,该液体冷却后又变为固体,该固体再被加热后又熔为黏稠状、流动的液体。所 以线型结构的高分子材料具有良好的可塑性,可用热修补法来修补破损的线型高 分子材料。常见的线型高分子材料有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。而体型高 分子材料一经加工成型就不会受
17、热熔化,因而具有热固性,如酚醛塑料(俗称电木)。 答案:B 合作探究 自主预习 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 6 4.(2015福建理综,7)下列关于有机化合物的说法正确的是( ) A.聚氯乙烯分子中含碳碳双键 B.以淀粉为原料可制取乙酸乙酯 C.丁烷有3种同分异构体 D.油脂的皂化反应属于加成反应 解析:聚氯乙烯是由氯乙烯打开碳碳双键发生加聚反应生成的,聚氯乙烯中不再含 有碳碳双键,A选项错误;淀粉经水解生成葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下生成乙 醇,乙醇氧化最终生成乙酸,乙酸和乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,B选项正确;丁 烷有正丁烷和异丁烷两种同分异构体,C选项错误;油脂的皂化反应
18、是油脂在碱性 条件下的水解反应,D选项错误。 答案:B 合作探究 自主预习 1 2 3 4 5 6 问题导学 即时检测 5.(1)在棉花、尼龙、涤纶、腈纶、羊毛、黏胶纤维中,属于天然纤维的是 ; 属于人造纤维的是 ;属于合成纤维的是 。 (2)人造羊毛在许多方面比天然羊毛更优良,其分子里存在如下结构的有机物: 则合成它的单体有 。 合作探究 自主预习 1 2 3 4 5 6 问题导学 即时检测 解析:该人造羊毛高聚物主链上有6个碳原子,且结构中无双键,故可将其主链中的 每两个相邻碳原子为一组断键,然后形成双键,可得其单体为 答案:(1)棉花、羊毛 黏胶纤维 尼龙、涤纶、腈纶 CH2CHCN、C
19、H2CHCOOCH3、。 (2)CH2CHCN、CH2CHCOOCH3、 合作探究 自主预习 1 2 3 4 5 6 问题导学 即时检测 6.从橡胶树的胶乳中可提取天然橡胶,天然橡胶的成分是聚异戊二烯,其结构简式 为 。试回答下列问题: (1)天然橡胶能溶于汽油的根本原因是 ,天然橡胶 加入适当硫进行硫化后,其结构由 变成 ,因而硫化橡胶 (填“能”或“不能”)溶于汽油。 (2)天然橡胶的单体是一种无色液体,将该无色液体加入溴水中,产生的现象 是 ,产生此现象的实质是 。 合作探究 自主预习 1 2 3 4 5 6 问题导学 即时检测 解析:(1)从天然橡胶成分的结构简式可知天然橡胶为线型结构的高分子,能溶于汽 油等有机溶剂。天然橡胶硫化后,引入的硫原子可与不饱和碳原子反应形成共价 键,从而使高分子链发生交联,形成体型结构,故硫化橡胶不能溶于汽油。(2)天然 橡胶的单体中含有碳碳双键,能与溴水中的Br2发生加成反应而使溴水退色。 答案:(1)天然橡胶是线型结构的高分子 线型结构 体型结构 不能 (2)溴水退色 该单体与溴水中的Br2发生加成反应而使溴水退色
