1、,第三章 探索生活材料,第4節(jié) 塑料、纖維和橡膠,嘉峪關(guān)市第一中學(xué) 楊麗娟,化學(xué)與生活,一、合成材料,三大合成材料：,合成塑料,合成纖維,合成橡膠,調(diào)查報(bào)告（一） 塑料的發(fā)展史,1、塑料,亞歷山大帕克斯有許多愛好，攝影是其中之一。在19世紀(jì)50年代，帕克斯試著把膠棉（一種“硝棉”溶液，亦即在酒精和醚中的硝酸鹽纖維素溶液）與樟腦混合?；旌虾螽a(chǎn)生了一種可彎曲的硬材料。那便是最早的塑料。 約翰韋斯利海亞特這個(gè)來自紐約的印刷工在1868年因一家制造臺(tái)球的公司抱怨象牙短缺。海亞特改進(jìn)了塑料的制造工序，生產(chǎn)出來“賽璐珞”（假象牙譯注）。,1、塑料,一個(gè)攝影師在暗房里的實(shí)驗(yàn)導(dǎo)致了最初的塑料的產(chǎn)生,1907年

2、，貝克蘭通過將苯酚和甲醛進(jìn)行合成成功地得到一種糊狀的黏性物，模壓后成為半透明的硬塑料酚醛塑料。 貝克蘭將它用自己的名字命名為“貝克萊特”（Bakelite）。1907年7月14日，他注冊(cè)了酚醛塑料的專利。,收音機(jī)外殼由酚醛塑料制成,塑料之父 列奧亨德里克貝克蘭,1、塑料,1869年賽璐珞 天然高分子加工階段,1907年酚醛樹脂 合成階段,近期塑料工業(yè) 大發(fā)展階段,天然纖維素的改性和加工,苯酚和甲醛的合成技術(shù)，做出了突破性的進(jìn)展,一系列高性能的工程塑料,1、塑料,技術(shù)的發(fā)展,塑料是一種聚合物,A 單體單元,AAAA 聚合物,重復(fù),雙鍵斷裂,幾十萬個(gè)重復(fù),單體,聚合物,1、塑料,1、塑料,科學(xué)探究

3、：加熱聚乙烯塑料,現(xiàn)象：聚乙烯塑料受熱后熔化成液體，冷卻后變成固體，加熱后又熔化。,熱塑性,操作：取少量聚乙烯塑料碎片，用酒精燈緩緩加熱，觀察塑料碎片軟化和融化的情況。融化后立即停止加熱以防分解，等冷卻固化后再加熱，觀察現(xiàn)象。,調(diào)查報(bào)告（二） 塑料的性質(zhì),1、塑料,什么是塑料的熱塑性？,熱塑性指塑料具有加熱軟化、冷卻硬化的特性。加熱到一定溫度范圍時(shí)開始軟化，直到熔化成流動(dòng)的液體。冷卻后又變成固體，加熱后又熔化。我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫拇蟛糠炙芰隙紝儆谶@個(gè)范疇。熱塑性塑料具有長(zhǎng)鏈狀的線性結(jié)構(gòu)，分子鏈之間無化學(xué)鍵產(chǎn)生，加熱時(shí)長(zhǎng)鏈發(fā)生滑動(dòng)，因此會(huì)軟化流動(dòng)。冷卻時(shí)長(zhǎng)鏈能量變低，距離拉近，重新變硬。,哪些塑

4、料是熱塑性塑料？,聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛，聚碳酸酪，聚酰胺、丙烯酸類塑料等都是熱塑性塑料。與熱塑性塑料相對(duì)應(yīng)的是熱固性塑料，環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯等都是熱固性塑料。熱固性塑料固化前是線型或帶支鏈的，固化后分子鏈之間形成化學(xué)鍵，成為三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，再受熱時(shí)鏈狀分子的滑動(dòng)受到限制，不能再熔化。,怎樣區(qū)分熱塑性塑料和熱固性塑料？,熱塑性塑料加熱時(shí)變軟以至流動(dòng)，冷卻變硬，這種過程是可逆的，可以反復(fù)進(jìn)行。熱固性塑料第一次加熱時(shí)可以軟化流動(dòng)，加熱到一定溫度，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)一交鏈固化而變硬，這種變化是不可逆的，此后，再次加熱時(shí)，已不能再變軟流動(dòng)了。因此，區(qū)分熱塑性塑料和熱固性塑料可以利用

5、二者能否重新塑造使用，熱塑性塑料可一再重復(fù)生產(chǎn)。,塑料加熱會(huì)不會(huì)有毒？,塑料會(huì)導(dǎo)電嗎？,絕大多數(shù)塑料是不導(dǎo)電的，它們是電的絕緣體。如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂等。但研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)將一層極薄的金屬膜覆蓋至一層塑料層之上，并借助離子束將其混入高分子聚合體表面，將可以生成一種價(jià)格低、強(qiáng)度高、韌性好且可導(dǎo)電的塑料膜了。,下面給大家介紹幾種典型的塑料：,聚乙烯塑料,聚乙烯是當(dāng)今世界上產(chǎn)量最大的塑料品種之一，它無臭、無毒；化學(xué)穩(wěn)定性好，能耐大多數(shù)酸、堿的侵蝕；吸水性小;電絕緣性能優(yōu)良。聚乙烯用途很廣，除了食品、醫(yī)藥用品等的包裝，還用來制作纖維、日雜用品、絕緣器材。,酚 醛 塑

6、 料,酚醛塑料是第一種人工合成的高分子，是一種優(yōu)質(zhì)材料，有足夠的強(qiáng)度和硬度而且比鋼鐵等金屬制品輕得多；它的質(zhì)地緊密，可以注塑成型，還可以進(jìn)行機(jī)械加工；它可以染色；它對(duì)熱、酸、氣候變化不敏感，性質(zhì)很穩(wěn)定；它具有良好的絕緣性能。,塑 料 王,由四氟乙烯聚合而成，具有潔白半透明的外觀，蠟 狀手感，耐熱性好。除熔融的金屬鈾和液體氟之外 ，能耐一切化學(xué)藥品；有極佳的自潤(rùn)滑性，是世界 上最光滑的材料之一；有突出的表面不粘性，幾乎 任何有粘性的物質(zhì)皆不能粘附在其表面。用于制雷 達(dá)及高頻通訊器材、人工血管、宇航服的防火涂層 等，現(xiàn)代家庭常用的不粘鍋就是在鍋的表面涂了一層四氟乙烯聚合物。,【應(yīng)用】根據(jù)剛才的實(shí)驗(yàn)

7、和生活經(jīng)驗(yàn)，討論下列 問題： 根據(jù)你到超市買東西的生活經(jīng)驗(yàn)，談?wù)動(dòng)糜诎b的塑料袋是如何封口的？它們是熱塑性塑料還是熱固性塑料？ 2、炒菜用的鍋的手柄是熱塑性塑料還是熱固性塑料？,1、塑料,天然纖維：麻、棉、絲、毛公元前就已廣泛 使用,人造纖維：通過技術(shù)處理木纖維制成,蠶絲織物,膠棉擠壓成人造纖維,合成纖維：石油、煤、天然氣和農(nóng)副產(chǎn)品合成的高分子化合物,2、纖維,【學(xué)生實(shí)驗(yàn)1】：取羊毛、棉布、聚酯纖維各一小塊，分別在酒精燈上灼燒，觀察現(xiàn)象。,科學(xué)探究：幾種纖維的性質(zhì)實(shí)驗(yàn),2、纖維,2、纖維,【學(xué)生實(shí)驗(yàn)2】：取羊毛、棉布、聚酯纖維各一小塊，分別浸入鹽酸溶液、氫氧化鈉溶液，與沒有用酸、堿處理過的進(jìn)行

8、對(duì)比，觀察不同,調(diào)查報(bào)告（三） 關(guān)于合成纖維的小知識(shí),2、纖維,強(qiáng)度高、彈性好、耐磨、耐化學(xué)腐蝕和不怕蟲蛀,吸水性和透氣性不如天然纖維,2、纖維,1、如何辨別天然纖維與合成纖維？,感官鑒別：天然纖維質(zhì)地柔軟，合成纖維有明顯的彈性。 燃燒鑒別：天然纖維燃燒有刺激性氣味，合成纖維燃燒速度慢且有黑煙和液體產(chǎn)生。,2、天然纖維一定比合成纖維好嗎？,不一定。天然纖維在工業(yè)上的作用遠(yuǎn)不及合成纖維好，而且合成纖維具有一些比天然纖維好的物理性質(zhì)，而且合成纖維能滿足人們對(duì)于纖維的需求。比如下列改性纖維：,導(dǎo)電纖維,阻燃纖維 彈性纖維,光導(dǎo)纖維,天然橡膠,合成橡膠,新型橡膠,3、橡膠,線型結(jié)構(gòu),設(shè)問：線型結(jié)構(gòu)的橡

9、膠具有哪些優(yōu)缺點(diǎn)，如何改進(jìn)呢？,硫化橡膠：具有較高的強(qiáng)度、韌性、良好的彈性和化學(xué)穩(wěn)定性等,3、橡膠,硫化后的橡膠適合制造汽車輪胎，加入炭黑增強(qiáng)輪胎的耐磨性,調(diào)查報(bào)告（四） 關(guān)于橡膠的小知識(shí),3、橡膠,橡膠的使用情況 截止2016年，全世界橡膠使用量高達(dá)1700萬噸以上，大約有十萬種橡膠制品存在于人類社會(huì)的生產(chǎn)生活中。 我國(guó)每年橡膠實(shí)際需求量達(dá)到160萬噸，產(chǎn)量基本穩(wěn)定，但中國(guó)每年產(chǎn)量不足60萬噸而且在以每年6%的速度上漲，橡膠產(chǎn)量不能滿足需要。,橡膠的發(fā)展前景 隨著工業(yè)化的進(jìn)行，全世界對(duì)橡膠的需求量大幅度上漲，橡膠迫切需要生產(chǎn)技術(shù)上的突破 隨著中國(guó)近幾年來的飛速發(fā)展，汽車、金屬替代品等行業(yè)大力

10、發(fā)展，很大程度上刺激了橡膠的生產(chǎn)加工，使得中國(guó)近幾年來在橡膠加工等方面開始走向世界前列。,問題(1)-橡膠導(dǎo)電嗎?,答：不能。因?yàn)橄鹉z是聚合物材料，結(jié)構(gòu)中只有極少可移動(dòng)的離子或者是自由電子來導(dǎo)電。因此橡膠基本上是不能導(dǎo)電的，是絕緣體。,問題（2）橡膠有毒嗎？,答：有毒，橡膠在高溫的情況下極易揮發(fā)，而且大量吸入對(duì)人體產(chǎn)生巨大毒害。但是，一般氣溫或者是輕微加熱并不會(huì)使橡膠傷害身體并且橡膠制成品一般經(jīng)過處理不會(huì)危害身體。 不要將橡膠制品焚燒！,問題（3）橡膠可再生嗎？,答：可以。橡膠樹是可以季節(jié)性的產(chǎn)出橡膠的，但是現(xiàn)在橡膠的收集、加工、樹成活率都很低，即使可再生也難以滿足需求，所以橡膠仍然是十分寶貴的資源。現(xiàn)在使用的大多都是合成橡膠。,3、橡膠,合成橡膠,二、復(fù)合材料,復(fù)合材料,基體,增強(qiáng)劑,玻璃鋼,玻璃纖維,合成樹脂,將兩種或兩種以上不同性能的材料組合起來，在性能上取長(zhǎng)補(bǔ)短，就可以得到比單一材料性能優(yōu)越的復(fù)合材料。,一、合成材料 塑料 （1）塑料是聚合物 （2）塑料的分類 熱塑性、熱固性 2、合成纖維 3、合成橡膠 天然橡膠 橡膠的硫化 橡膠的分類 二、復(fù)合材料,課堂小結(jié),1、下列物質(zhì)的主要成分屬于天然纖維素的是 （ ） A聚乙烯 B尼龍 C棉花 D滌綸 2、鑒別真假羊毛衫的方法是先取樣，再_