电子课文课题3有机合成材料

电子课文·课题3·有机合成材料一、有机化合物活动与探究1．完成下表：2．根据上表讨论：(1)甲烷、乙醇、葡萄糖、淀粉和蛋白质的组成元素有什么共同点？(2)甲烷、乙醇和葡萄糖的相对分子质量与淀粉和蛋白质的相对分子质量相比有什么不同？化合物主要有两大类：无机化合物和有机化合物(简称有机物)．有机化合物都含有碳元素，像甲烷、乙醇和葡萄糖等．而氯化钠、硫酸和氢氧化钠等不含碳元素，它们是无机化合物．少数含碳元素的化合物，如一氧化碳、二氧化碳和碳酸钙等具有无机化合物的特点，因此，把它们看做无机化合物．有机物除含有碳元素外，还可能含有氢、氧、氯、氮和磷等元素．在有机物中，碳原子不但可以和氢、氧、氮等原子直接结合，而且碳原子之间还可以互相连接起来，形成碳链或碳环．由于原子的排列方式不同，所表现出来的性质也就不同．因此，有机物的数目异常庞大．有些有机物的相对分子质量比较小，如乙醇、葡萄糖等．通常称它们为小分子．有些有机物的相对分子质量比较大，从几万到几十万，甚至高达几百万或更高，如淀粉、蛋白质等．通常称它们为有机高分子化合物，简称有机高分子．二、有机合成材料用有机高分子化合物制成的材料就是有机高分子材料．棉花、羊毛和天然橡胶等都属于天然有机高分子材料，而日常生活中用得最多的塑料、合成纤维和合成橡胶等则属于合成有机高分子材料，简称合成材料．有机合成材料的出现是材料发展史上的一次重大突破．从此，人类摆脱了只能依靠天然材料的历史，在改造大自然的进程中大大前进了一步．合成材料与天然材料相比具有许多优良的性能，从我们的日常生活到现代工业、农业、国防和科学技术等领域，都离不开合成材料．由于高分子化合物大部分是由小分子聚合而成的，所以也常被称为聚合物．例如，聚乙烯分子是由成千上万个乙烯分子聚合而成的高分子化合物(如图12－14所示)．当小分子连接构成高分子时，有的形成很长的链状，有的由链状结成网状(如图12－15所示)．【实验12－1】在一支试管中放入少量聚乙烯塑料碎片，用酒精灯缓缓加热，观察现象．等熔化后立即停止加热以防分解，待冷却固化后再加热，观察现象．链状结构的高分子材料(如聚乙烯塑料)加热时熔化，冷却后变成固体，加热后又可以熔化，因而具有热塑性．这种高分子材料可以反复加工，多次使用，能制成薄膜、拉成丝或压制成所需要的各种形状，用于工业、农业和日常生活等．有些网状结构的高分子材料(如酚醛塑料，俗称电木)一经加工成型就不会受热熔化，因而具有热固性．讨论装食品用的聚乙烯塑料袋应如何封口？电木插座破裂后能否热修补？塑料的品种很多，用途也各不相同(如图12－17所示)．使用最多的是聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料．我们穿的衣服通常是由纤维织成的．棉和羊毛等属于天然纤维，涤纶(的确良)、锦纶(尼龙)和腈纶等属于合成纤维．合成纤维的强度高、弹性好、耐磨和耐化学腐蚀，但它的吸水性和透气性较差．因此，合成纤维常常与棉纤维或羊毛纤维混合纺织，使衣服穿起来既舒适又挺括．资料认识服装的标签当你买衣服时，怎样知道服装面料的种类呢？看服装上的标签．服装标签一般包括服装的号型、面料的纤维种类及含量、洗涤熨烫说明等内容．如果服装面料是由一种纤维材料制成的，则用“纯×”或“100％×”来表示．如“纯棉”“纯毛”或“100％棉”“100％毛”；如果服装是由两种或两种以上的纤维制成的，标签上应注明每种纤维种类的含量，如“涤纶20％棉80％”等．活动与探究1．收集一些服装的标签，查看服装面料的纤维种类．2．了解不同纤维制成的服装在洗涤熨烫时的注意事项．人们常用的合成橡胶有丁苯橡胶、顺丁橡胶和氯丁橡胶等．合成橡胶与天然橡胶相比，具有高弹性、绝缘性、耐油和耐高温等性能，因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中．合成材料的应用与发展，大大方便了人类的生活．但是，合成材料废弃物的急剧增加也带来了环境问题，废弃塑料带来的“白色污染”尤为严重．这是因为大部分塑料在自然环境中很难降解①，长期堆积会破坏土壤，污染地下水，危害海洋生物的生存；而且如果焚烧含氯塑料会产生有毒的氯化氢气体，从而对空气造成污染．要解决“白色污染”问题，应该从以下几个方面着手：1．减少使用不必要的塑料制品，如用布袋代替塑料袋等；2．重复使用某些塑料制品如塑料袋、塑料盒等；3．使用一些新型的、可降解的塑料，如微生物降解塑料和光降解塑料等；4．回收各种废弃塑料．回收废弃塑料是非常重要的，因为塑料回收不仅可以减少废弃塑料的数量，而且节约资源．但塑料的分类是回收和再利用的一大障碍，这是因为不同种类的塑料，其再利用的途径是不同的．为了解决这个困难，一些国家已经开始在塑料制品上印刷或模压所用材料种类的标志．表12－4是我国制定的塑料包装制品回收标志中的塑料名称、代码和对应的缩写代号，图12－24是塑料包装制品回收标志示例．讨论以“使用塑料的利与弊”为题进行小组辩论．参考论点：☆塑料的制造成本较低，而且耐用、防水．☆塑料容易被塑制成不同的形状．☆有些塑料容易燃烧，燃烧时产生有毒气体．☆大部分塑料的抗腐蚀能力强，不与酸或碱发生反应．☆大部分塑料不会腐烂，也不能被细菌分解，容易造成“白色污染”．①降解是指聚合物在自然环境中被微生物或光照分解为小分子．☆塑料一般不导热、不导电，是良好的绝缘体．☆回收利用废弃塑料时，分类十分困难，而且经济上不合算．☆塑料是由石油炼制的产品制成的，石油资源是有限的．近年来，为了解决使用合成材料带来的环境问题，新型有机合成材料逐渐向对环境友好的方向发展．此外，为满足计算机、生物工程、海洋工程和航空航天工业等尖端技术发展的需要，人们还研制出了许多新型有机合成材料，如具有光、电、磁等特殊功能的合成材料、隐身材料和复合材料等．这些新型材料在宇航、建筑、机器人、仿生和医药等领域已显示出潜在的应用前景，它们的发展必将对人类的生活和社会的进步产生深远的影响．化学·技术·社会导电塑料众所周知，塑料是一种良好的绝缘体，是不导电的．例如，在普通电缆中，塑料常被用作铜线外面的绝缘层．然而，2000年度诺贝尔化学奖得主的研究成果，向人们习以为常的“观念”提出了挑战．他们通过研究发现，经过特殊加工之后，塑料能够像金属一样，具有导电性．目前，导电塑料已经成为对物理学家、化学家和材料科学家都具有重要意义的研究领域．导电塑料不仅在抗静电添加剂、计算机抗电磁屏幕和智能窗等方面的应用已有快速的发展，而且在发光二极管、太阳能电池、移动电话、微型电视显示屏乃至生命科学研究等领域也有广泛的应用前景．此外，导电塑料和纳米技术的结合，还将对分子电子学的迅速发展起到推动作用．将来，人类不仅可以大大提高计算机的运算速度，而且还能缩小计算机的体积．因此，有人预言，未来的笔记本电脑可以装进手表中．调查与研究调查你周围的环境中“白色污染”的情况及形成的原因．用照片、漫画或板报的形式来宣传“白色污染”的危害，并提出治理的建议，呼吁大家都来为减少“白色污染”而共同努力．家庭小实验向3只相同的玻璃杯中注入相同体积的水．第一只玻璃杯用塑料保鲜膜包住杯口，第二只玻璃杯用报纸包住杯口，第三只玻璃杯敞口，如图12－28所示．一星期后，观察3只玻璃杯中水的多少，并分析原因．学完本课题你应该知道1．有机化合物都含有碳元素，但含碳元素的化合物并不都是有机化合物．2．有机高分子化合物是相对分子质量很大的有机化合物．3．塑料、合成纤维和合成橡胶等是重要的有机合成材料．有机合成材料的出现是对自然资源的一种补充，化学在有机合成材料的发展中起着重要作用．新型有机合成材料必将为人类创造更加美好的未来．4．使用有机合成材料会对环境造成影响，如“白色污染”．