高中化学专题3丰富多彩的生活材料第3单元高分子材料和复合材料学案苏教版选修41.docx

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高中化学专题3丰富多彩的生活材料第3单元高分子材料和复合材料学案苏教版选修41

第三单元　高分子材料和复合材料

学习目标：

1.了解有机高分子材料的分类，认识塑料、纤维、橡胶、功能高分子材料的区别。

2.知道塑料的组成和分类，了解各种塑料的性能，列举它们在生产生活中的应用。

（重点）3.通过调查研究，认识纤维的分类，了解常见纤维的组成和主要功能，体会纤维在日常生活中扮演的角色。

（重点）4.理解橡胶材料的发展过程以及人们对有机高分子材料的改造与优化。

5.了解功能高分子材料的分类。

6.认识复合材料的结构，说出常见的复合材料及其应用。

[自主预习·探新知]

一、塑料

1．塑料的成分与制备

合成酚醛树脂

2．塑料的结构特点与性能

（1）热塑性塑料：

长链状的线性结构，链与链之间以分子间作用力相结合。

受热时会熔化可重新塑制成形。

（2）热固性塑料：

链与链之间以共价键交联，形成体型网状结构。

受热时不会熔化，一次成型后，不能反复重塑。

3．常见塑料的应用

（1）聚乙烯可制成食品保鲜袋或保鲜膜。

（2）聚四氟乙烯（CF2—CF2）。

①性质：

不会被酸、碱、王水及各种有机溶剂所腐蚀，被誉为“塑料王”。

②用途：

制冷工业、化学工业、电器工业等。

（3）ABS塑料：

电视机等家用电器的壳体，通讯器材、汽车、飞机零部件及各种仪表的外壳等。

二、纤维

常见纤维

化学组成

主要性能

天然纤维

棉纤维

纤维素

吸水性好，易干，穿着舒适，不起静电，不耐磨

蚕丝

蛋白质

吸水性好，手感柔和，有光泽，不起静电，不起球

羊毛

蛋白质

弹性强，隔热性、保暖性好，水洗后收缩，易起球

化学纤维

人造纤维

纤维素（黏胶纤维）

吸水性好，穿着舒适，不起静电，不耐洗，不耐穿

合成纤维

各种线型有机高分子（聚酰胺、聚酯、聚烯烃等）

强度高，耐磨，不易染色，吸湿性、透气性差

三、橡胶

四、功能高分子材料

1．种类

生活中常见的功能高分子材料有高吸水性材料、生物活性材料、导电性材料、光敏性材料、催化性材料等。

2．高吸水性材料

高吸水性树脂可以用淀粉、纤维素等天然高分子与丙烯酸、苯乙烯、丙烯腈等物质聚合得到。

它自身虽不溶于水或有机溶剂，但吸水性好，同时具有良好的保水性能。

高吸水性树脂可制作纸尿布，在农林业上用做保水剂，在石油化学工业上用做脱水剂。

3．导电材料：

导电薄膜、导电橡胶等。

4．生物活性材料：

医用高分子材料可做成人造器官。

五、复合材料

1．概念：

将两种或两种以上性质不同的材料组合起来，在性能上取长补短，就可以得到比单一材料性能优越的复合材料。

2．组成：

由基体材料和增强材料组成。

如玻璃钢是由玻璃纤维和合成树脂组成的复合材料。

3．性能：

根据其组成材料不同，有的强度大、密度小；有的耐高温、耐腐蚀、绝缘性好；有的易导电、易导热等。

4．玻璃钢的特性：

合成树脂与玻璃纤维复合以后，材料的强度大大提高，密度减小；同时材料仍保持合成树脂较高的耐化学腐蚀性，电绝缘性和易加工性能，而且克服了玻璃纤维的脆性，具有较好的韧性。

5．优点

复合材料既保持了原有材料的特点，又使各组分之间协同作用，形成了优于原材料的特性。

例如：

金属材料易被腐蚀，有机合成材料易老化、不耐高温，陶瓷材料易破碎，这些缺点都可以通过复合的方法予以改善和克服。

[基础自测]

1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）

（1）塑料是高分子化合物。

（　　）

（2）有机玻璃和普通玻璃的成分相同。

（　　）

（3）聚乙烯和乙烯均能使溴水褪色。

（　　）

（4）人造纤维与合成纤维统称化学纤维，它们的加工原料相同。

（　　）

【答案】　

（1）√　

（2）×　（3）×　（4）×

2．下列说法不正确的是（　　）

A．通常说的三大合成材料是指塑料、合成纤维和合成橡胶

B．聚乙烯塑料可作食品保鲜膜

C．用木材等经化学加工制成的黏胶纤维属于合成纤维

D．合成橡胶比天然橡胶的性能更优良

C　[黏胶纤维是由木材加工而成的，其成分是纤维素，不属于合成纤维。

]

3．下列材料中不属于复合材料的是（　　）

【导学号：

13072033】

A．石棉瓦

B．钢筋水泥混凝土

C．玻璃钢

D．石英玻璃

D　[复合材料由两大部分构成，一部分称为基体材料，在复合材料中起黏结作用；另一部分称为增强材料（也叫增强剂），在复合材料中起骨架作用。

石英玻璃的化学成分是二氧化硅。

]

[合作探究·攻重难]

塑料的类型与特性

塑料的功与过

塑料的出现给我们的生活带来极大的方便，但是也产生了一个让世人头痛的问题——白色污染。

[思考交流]

1．聚合物和单体的化学性质一样吗？

【提示】　不同。

如乙烯能使溴水褪色，但聚乙烯不能。

2．热塑性塑料与热固性塑料的结构有什么特点？

【提示】　热塑性塑料是线型分子，链与链之间以分子间作用力结合，受热时软化可重新塑造成型；热固性塑料是体型结构，受热时不会软化，一次成型后不能反复重塑。

塑料的分类

分类的原则

类型

特征和举例

按树脂受热

时的特征分

热塑性塑料

以热塑性树脂为基本成分。

受热软化，可以反复塑制，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等

热固性塑料

以热固性树脂为基本成分。

加工成型以后变为不溶、不熔状态，如酚醛塑料、氨基塑料等

接应用范围及性能特点分

通用塑料

通用性强、用途广泛、产量大、价格低。

主要有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯等

工程塑料

机械性能较好，高强度，可以代替金属用做工程结构材料，如聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、氟塑料等

其他分类

分为通用、工程、耐高温和特种塑料四大类；或通用、工程和其他塑料三大类

[当堂达标·固双基]

1．关于塑料的下列说法中，正确的是（　　）

A．塑料的主要成分是合成树脂，另外有少量具有某些特定用途的添加剂

B．塑料是以石油、天然气为原料，以二烯烃和单烯烃为单体聚合而成的高分子

C．塑料制品容易被微生物分解，所以废弃塑料制品不会对环境造成严重污染

D．工程塑料具有某些优异的性能，但不可作为工程材料而代替某些金属

A　[合成塑料的单体不只是二烯烃和单烯烃，还可以是含碳碳双键的其他有机物分子，也可以是含有羟基和羧基、氨基和羧基等基团的分子发生缩聚反应生成高分子；很多塑料不容易被微生物分解，如聚乙烯、聚氯乙烯塑料等；工程塑料具有某些优异的性能，有时可作为工程材料而代替某些金属。

]

2．聚氯乙烯简称PVC，是当今世界上产量最大、应用最广泛的热塑性塑料之一。

下列说法正确的是（　　）

A．聚氯乙烯的单体是CH3CH2Cl

B．聚氯乙烯是高分子化合物

C．聚氯乙烯能够使溴的四氯化碳溶液褪色

D．聚氯乙烯保鲜膜最适合用来包装蔬菜、水果及熟食

B　[聚氯乙烯的单体是CH2===CHCl，A项错误。

聚氯乙烯中没有不饱和键，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，C项错误。

聚氯乙烯有毒，不能用来包装食品，D项错误。

]

3．日常生活中的下列物质，属于合成材料的是（　　）

A．羊毛　　　B．棉线

C．尼龙绳D．真丝丝巾

C　[羊毛、真丝丝巾属于蛋白质，棉线属于纤维素，它们都是天然高分子化合物；尼龙绳的主要成分为聚酰胺纤维，属于合成材料。

]

4．某质检员将甲、乙、丙三种衣料做纤维检验，所得结果如下表：

甲

乙

丙

靠近火焰

稍为蜷缩

无变化

尖端熔成小球

燃烧的气味

有烧焦羽毛气味

无异味

有味

热塑性

无

无

良好

检验甲、乙、丙三种衣料纤维后得出的最佳结论是（　　）

【导学号：

13072034】

A．甲为棉，乙为丝，丙为涤纶

B．甲为丝，乙为棉，丙为腈纶

C．甲为腈纶，乙为丝，丙为棉

D．甲为棉，乙为维尼纶，丙为丝

B　[甲具备蛋白质纤维的特点，乙具备棉纤维的特点，丙具备合成纤维的特点。

]

5．橡胶制品硫化程度越高，强度越大，弹性越差。

下列橡胶制品中，加工时硫化程度较高的是（　　）

A．橡皮筋B．汽车外胎

C．普通气球D．医用乳胶手套

B　[根据题给信息，橡胶的硫化程度越高，强度越大，弹性越差。

橡皮筋和普通气球的弹性好，所以其硫化程度较低，汽车外胎与医用乳胶手套相比，前者承受的压力更大，强度更大，所以汽车外胎的橡胶硫化程度最高。

]

6．关于橡胶的有关说法不正确的是（　　）

A．从橡胶的来源分为天然橡胶和合成橡胶

B．天然橡胶的构成单体是异戊二烯

C．因为天然橡胶是线型结构，故其可塑性较好

D．橡胶完全燃烧的产物只有CO2和H2O，不会污染空气

D　[为增强橡胶的强度、韧性、弹性和化学稳定性，常将橡胶进行硫化处理，硫化橡胶燃烧时会有SO2气体放出污染空气。

]

7．下列关于新型有机高分子材料的说法中，不正确的是（　　）

A．高分子分离膜应用于食品工业中，可用于浓缩天然果汁、加工乳制品、酿酒业等

B．合成高分子材料制成的人工器官一般都受到人体的排斥作用，难以达到生物相容的程度

C．复合材料一般是以一种材料作为基体，另一种材料作为增强剂

D．导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料

B　[合成高分子材料广泛应用到医学上，目前人类已制成的各种人工器官，一般都具有优良的生物相容性。

]

8．下列说法错误的是（　　）

A．玻璃钢是以玻璃纤维作增强材料，合成树脂作基体材料的复合材料

B．飞机机身的复合材料大多是以金属为增强材料、纤维为基体材料的复合材料

C．制造网球拍用的复合材料是在合成树脂的基体材料中加入了碳纤维作增强材料

D．航天飞机机身上使用的隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成的材料制成的

B　[飞机机身的复合材料大多是以纤维为增强材料、金属为基体材料的复合材料，而B项中将基体材料与增强材料颠倒了。

答案为B。

]