第三單元高分子材料和復合材料專題三豐富多彩的生活材料金屬材料無機非金屬材料高分子材料和復合材料【學習目標】1、了解有機高分子材料的分類，認識塑料、纖維、橡膠、功能高分子材料的區別。2、知道塑料的組成和分類，了解各種塑料的性能，列舉它們在生產生活中的應用。3、區別聚合反應的幾種類型，掌握加聚反應和縮聚反應兩大基本的聚合反應類型。4、通過調查研究，認識纖維的分類，了解常見纖維的組成和主要功能，體會纖維在日常生活中扮演的角色。5、理解橡膠材料的發展過程以及人們對有機高分子材料的改選與優化。6、了解功能高分子材料的分類，列舉功能高分子材料在生產生活各個層面、高新技術領域中的應用。7、認識復合材料的結構，說出常見的復合材料及其應用。8、體驗化學科學的進步與材料科學發展的聯系，從人類利用天然硅酸鹽材料到開發、研制和利用新型材料的歷史說明科學技術的發展，尤其是材料科學的發展與人們生活質量的關系，評價高分子材料的使用對環境質量的影響。【教學重點】塑料和橡膠的結構特點。【教學難點】塑料、橡膠和纖維的結構特點。了解：高分子化合物的分類天然高分子合成高分子線型高分子體型高分子熱塑性高分子熱固性高分子塑料纖維橡膠涂料粘合劑功能高分子材料……高分子按來源分：高分子按結構分：高分子按性質分：高分子按性能

和用途分：閱讀課本101面中間兩段，了解下列問題1、塑料的主要成分是什么？（掌握）2、生產塑料的合成樹脂有哪些？（了解）3、塑料有什么優點？（了解）4、塑料常見種類有哪些？（了解）合成樹脂聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛樹脂等密度小、強度高、化學性質穩定、耐磨擦等通用塑料：聚乙烯、聚丙烯、酚醛樹脂等特種塑料：氟塑料、聚乙烯醇、聚砜等工程塑料：ABS塑料、聚碳酸酯等一、塑料知識回顧（重點掌握）1.聚合反應：

由相對分子質量小的化合物分子（單體）互相結合成相對分子質量大的高分子化合物的反應。聚合反應分為加聚反應和縮聚反應兩種基本反應類型。2.加聚反應：（1）均聚反應—同一種單體

（1）高分子化合物通常結構并不復雜，往往由簡單的結構單元重復連接而成；如聚乙烯中：（A）－CH2－CH2－叫聚乙烯的結構單元（或鏈節）；（B）n表示每個高分子化合物中鏈節的重復次數，叫聚合度；n越大，相對分子質量越大；（C）合成高分子的小分子物質叫單體。如乙烯是聚乙烯的單體。—CH2—CH2—[]—CH2—CH2—n乙烯（單體）鏈節聚合度

高聚物如何判斷單體？對單個高分子：有一定的聚合度，n是定值，相對分子質量確定。對一塊高分子材料：由許多聚合度相同或不相同的高分子聚集起來。是混合物。因此：實驗中測得的某種高分子的相對分子質量只能是平均值練習一（課本P110第二題）

（1）人造象牙的結構可表示為[CH2—O]n它的單體是（）

A.(CH3)2OB.CH3CHOC.HCHOD.CH3CHO

（2）三位科學家因發現導電塑料榮獲2000年諾貝爾化學獎。導電塑料的結構可表示為[CH＝CH]n

，則其單體為（）。

A.乙烯B.1,3－丁二烯C.乙炔D.乙烷練習二寫出由丙烯制取聚丙烯的反應方程式?CCnCH3CH＝CH2

催化劑CH3[CH－CH2]n2.加聚反應：(2)共聚反應—兩種以上單體如工程塑料ABS塑料的合成單體為：丙烯腈、1,3－丁二烯、苯乙烯（P110第5題）練習四（課本110面第6題）答案：D[CH2-CH-CH2-CH=CH-CH2-CH2-CH]n

CN3.縮聚反應

成酯縮聚成肽縮聚酚醛縮聚+nH2O

OHCH2]n[催化劑

OHn+OnH－C－H(注意:除生成高分子化合物外,還有小分子生成)1．有些塑料制品可以用熱黏結法修補，有些可以用某種溶劑黏結，另一些則無法修補，你知道其中的原因嗎?

熱塑性塑料制品可以用加熱的方法黏補，也可回收后重新軟化加工。有些熱塑性塑料可溶解于某些有機溶劑，如有機玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)可溶解于氯仿，聚苯乙烯可溶解于乙酸乙酯等有機溶劑。②熱固型：塑料按受熱的情況可分為：①熱塑型：線型高分子，可反復加工，多次使用。如聚乙烯、聚氯乙烯體型高分子，成型后不再會熔化。如橡膠、酚醛樹脂（俗稱電木）、尿醛樹脂等

A．聚乙烯、聚氯乙烯中以C－C鍵連接成長鏈；

B．淀粉、纖維素中以C－C鍵和C－O鍵連接成長鏈；（這些長鏈結構相互纏繞使許多分子間接觸的地方以分子間作用力緊密結合，使高分子材料的強度大大增加——高分子的線型結構：可不帶支鏈、可帶支鏈）

C．硫化橡膠中，高分子鏈上有能起反應的官能團，跟別的單體或物質發生反應時，高分子鏈間形成化學鍵，產生網狀結構而交聯在一起——高分子的體型結構（網狀結構）原因：1長鏈分子間是以分子間作用力結合在一起的。當受熱時，這些長鏈會加快振動，使鏈與鏈之間作用力減弱，長鏈間發生相對滑動，因此塑料會熔化成液體。當冷卻時，長鏈所含的能量降低，彼此之間的距離拉近，相互吸引力增強，所以會重新硬化。

2熱固性塑料在形成初期也是長鏈的，受熱會軟化，可以被塑制成一定的形狀。但在進一步受熱時，鏈與鏈之間會形成共價鍵，產生一些交聯，形成體型網狀結構，硬化定型。再受熱時，鏈狀分子的滑動受到限制，因此不會熔化。塑料制品的修補與黏結

1．取一些聚乙烯塑料薄膜，嘗試用熱黏結法把它們黏結起來。通過實驗探究黏結的最佳溫度和操作方法。

2．取幾小片有機玻璃，用注射器吸取氯仿作黏結劑(adhesive)，制作有機玻璃小飾品。2．日常生活中使用的塑料薄膜包裝袋，有的可以用于食品包裝，有的不可以，為什么?

制造塑料制品時，加入的某些添加劑對人體有害，使用時必須注意。例如，聚氯乙烯薄膜中含有的增塑劑對健康有不良影響，不能用來包裝食品。聚乙烯塑料中不含對人體有害的添加劑，可制成食品保鮮袋或保鮮膜。3．不粘鍋的內壁涂敷了聚四氟乙烯，為什么用不粘鍋進行烹調時食物不容易燒焦，也不會粘鍋?

日常生活中使用的不粘鍋的內壁涂敷有聚四氟乙烯(PTFE)。聚四氟乙烯是一種含氟塑料，它不會被酸、堿、王水及各種有機溶劑所腐蝕，且在-269.3～250℃的溫度范圍內都可使用，因而被譽為“塑料王”。它廣泛應用于制冷工業、化學工業、電器工業等。聚乙烯(PE)產品保鮮膜吹塑成型的聚乙烯薄膜無毒，化學穩定性好，適合做食品和藥物的包裝材料常見的塑料聚氯乙烯（PVC）化學穩定性好，耐酸堿腐蝕，使用溫度不宜超過60℃，在低溫下會變硬。分為：軟質塑料和硬質塑料酚醛樹脂聚丙烯有機玻璃

聚丙烯(PP)聚苯乙烯(PS)有機玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯PMMA)尿醛塑料(電玉)聚四氟乙烯塑料王4．ABS塑料廣泛用做裝修材料、家用電器殼體、交通工具的零部件，你知道什么是ABS塑料嗎?丙烯腈:CH2＝CH－CN1,3－丁二烯：CH2＝CH－CH＝CH2苯乙烯：ABS塑料既保留了聚苯乙烯堅硬、透明、良好的加工性能和絕緣性等優點，又兼具聚丙烯腈高強度、耐熱等特性，且具有聚丁二烯較好的彈性和耐沖擊性，從而克服了聚苯乙烯性脆和不耐高溫的缺點，是一種融合了三者優越性能的合成材料。用ABS塑料制成的裝修材料及其他各種用品美觀輕巧，可與金屬媲美。電視機、洗衣機等家用電器的殼體，通訊器材、汽車、飛機零部件及各種儀表的外殼等都是用ABS塑料制成的。圖3-32用ABS塑料制成洗衣機的外殼可溶解的醫用塑料洗衣袋某些醫院采用可溶解的塑料袋裝放病人用過的衣被。清洗時可以直接放進洗衣機，洗衣袋能很快溶解在水里，避免了衣被中的病菌對洗滌人員的感染。你知道這些可溶解的塑料袋是用什么制成的嗎?

可溶解的塑料袋可用聚乙烯醇制成。聚乙烯醇是用聚乙酸乙烯酯通過水解反應制得的。在不同的生產條件下制得的聚乙烯醇水溶性有差異，可以在不同場合使用。例如，手術時使用的縫合線，可以根據需要選擇溶解時間長短不同的聚乙烯醇制品。手術套服包裝薄膜制品圖3-33可溶性醫用塑料的分類:分類原則

類型

特征和舉例按受熱時的特征按應用范圍及性能特點其他熱塑性塑料成分為熱塑性樹脂。可以反復塑制，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等熱固性塑料通用塑料工程塑料成分為熱固性樹脂。加工成型后為不熔狀態，如酚醛、氨基塑料等。通用性強、用途廣、產量大、價格低。主要有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯，聚丙烯等。

機械性能好、強度高，可以代替金屬用作工程結構材料。如聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、氟塑料等。其他分類，分為通用、工程、耐高溫和特種塑料四大類；或通用、工程和其他塑料三大類。二、纖維纖維天然纖維化學纖維棉花羊毛木材草類合成纖維：用石油、天然氣等為原料制成的單體，再經聚合制成的纖維人造纖維：用化學方法對木材等天然纖維加工制成。羊毛是纖維蛋白“尼龍”的發明

1928年，美國杜邦公司的科學家希望合成一種和真絲與羊毛中的蛋白質鏈相似的高分子。他們沒有使用氨基酸(蛋白質的合成原料)，而是用胺和羧酸作原料。得到的聚酰胺高分子化合物可拉成細絲，這些細絲堅韌而且光滑，非常像蠶吐出的絲。“尼龍”就此誕生，并很快成為絲綢的替代品。合成纖維優點：強度高、彈性好、耐磨、耐化學腐蝕和不怕蟲蛀等。缺點：吸水性和透氣性不如天然纖維。常見合成纖維：錦綸(尼龍)、滌綸(的確良)、腈綸(人造羊毛)、維綸、氯綸、丙綸。

特殊性能的特種合成纖維芳綸纖維碳纖維耐輻射纖維光導纖維防火纖維羊毛織物、化纖織物的纖維燃燒的現象有何區別？（尼龍）常見纖維化學組成主要性能天然纖維棉纖維纖維素吸水性好，易干，穿著舒適，不起靜電，不耐磨蠶絲蛋白質吸水性好，手感柔和，有光澤，不起靜電，不起球羊毛蛋白質彈性強，隔熱性、保暖性好，水洗后收縮，易起球化學纖維人造纖維纖維素（黏膠纖維）吸水性好，穿著舒適，不起靜電，不耐洗，不耐穿合成纖維各種線型有機高分子（聚酰胺、聚酯、聚烯烴）強度高，耐磨，不易染色，吸濕性、透氣性差表3—5常見的天然纖維、化學纖維的化學組成和主要性能

商場中各式各樣紡織品的面料有的是天然纖維，有的是化學纖維。請了解這些紡織品的品種、性能和價格。合成纖維制品防彈衣在20世紀60年代，尼龍是制作防彈衣的主要材料。后來發現，分子中含有苯環結構的另一種聚酰胺纖維凱夫拉(Kevlar)有助于加強衣料本身的張力(較尼龍強2．5倍)。當子彈擊中由此種纖維制成的防彈衣時，就像墜入一個網中，其能量會向四周擴散，子彈便沒有足夠的能量沖破衣料傷害人體了。現在凱夫拉已取代尼龍作為制作防彈衣的主要材料。防彈衣滌綸織品滌綸強度高、耐磨、耐光、耐蝕、防蛀、易洗快千、挺括，是優良的衣料，也大量用于制作輪胎簾子線、工業濾布、繩索等。人造羊毛腈綸柔軟、輕盈、保暖，有“人造羊毛”之稱。它比羊毛輕lO％，強度卻大2倍多。腈綸防蛀、耐光、不發霉。它適合制作帳篷、炮衣、車篷、幕布、窗簾等戶外織物。用它制成的毛線為人們所喜愛。縫合線乳酸纖維與其他有耐水性的化學纖維不同，它易水解成小分子——乳