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主题4认识生活中的材料课题5几种高分子材料的应用[学习目标]1.了解几种高分子材料的成分及特点。2.学会根据不同材料的特性区别不同物质的组成。3．联系实际，根据生活中的应用，认识高分子材料的发展趋势及前景。1．塑料、合成纤维和合成橡胶等是重要的有机合成材料。2．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，因而具有可塑性。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，受热不再熔化，因而具有热固性。3．在一定条件下，乙烯可以通过自身加成反应生成聚乙烯：nCH2===CH2―→。像这一类合成高分子化合物的反应称为加成聚合反应，简称加聚反应。在聚乙烯中，乙烯称为单体，重复结构单元—CH2—CH2—称为链节；n称为聚合度，表示高分子化合物中所含链节的数目。一、聚四氟乙烯的成分和合成1．成分：2．合成。3．聚四氟乙烯的性能。(1)具有化学稳定性，能够耐强酸、强碱甚至“王水”(浓盐酸与浓硝酸按体积比为3∶1的比例混合形成的溶液)的腐蚀，既耐高温又耐低温，绝缘性好而且在水中也不会被浸湿或膨胀。(2)聚四氟乙烯还有一种十分奇特的性质——摩擦系数很小，极其光滑，可以减少与雪或水的摩擦力。二、耐磨鞋底和轮胎1．牛筋鞋底是用丁苯橡胶或聚氨酯塑料制成的，这两种材料耐磨性好，坚固耐用且富有弹性。2．合成丁苯橡胶的单体是丁二烯和苯乙烯，反应类型是加聚反应。三、尿不湿与荒漠绿化1．“尿不湿”的吸水原理。“尿不湿”所用材料是高吸水性树脂，具有羟基、羧基等强亲水基团，从而使之既能吸水又能保水。2．荒漠绿化。(1)原理：在树、草等植物根部置以强吸水性材料，用以源源不断地向植物供水。(2)材料：当前研制的“多功能高分子植物生长剂”是以淀粉、纤维素、丙烯醇为原料合成的高吸水性树脂。易错提醒1．塑料、橡胶都是高分子化合物。2．合成高分子时一般发生聚合反应。3．高分子形成的物质一般是混合物。自我检测1．判断正误。(1)聚四氟乙烯可做不粘锅的涂层。(√)(2)丁苯橡胶适合做轮胎的外胎。(×)(3)硅橡胶主要用于军工、宇航领域。(√)(4)可利用氯化钙等吸水剂制作“尿不湿”。(×)2．(2014·广东学业水平考试)高分子材料的合成与应用使我们的生活变得更加丰富多彩。下列关于高分子材料的说法正确的是()A．聚乙烯结构中存在碳碳双键B．聚乙烯可由乙烯通过取代反应制得C．聚乙烯与聚氯乙烯都是合成高分子材料D．聚氯乙烯可由氯气与乙烯通过加聚反应制得解析：乙烯中存在碳碳双键，聚乙烯中不存在碳碳双键，A错；聚乙烯可由乙烯通过加聚反应制得，B错；聚氯乙烯只可由氯乙烯通过加聚反应制得，D错。答案：C3．材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础。下列不属于复合材料的是()A．由Cu制成的铜线B．由磷酸盐与骨胶原形成的动物骨骼C．由CaCO3与有机质黏结而成的贝壳D．由玻璃纤维和环氧树脂合成的玻璃钢答案：A要点一聚四氟乙烯的性能和用途问题：聚四氯乙烯有哪些主要性质和用途？1．性能。(1)具有化学稳定性，能够耐强酸、强碱甚至“王水”(浓盐酸与浓硝酸按体积比为3∶1的比例混合形成的溶液)的腐蚀，既耐高温又耐低温，绝缘性好而且在水中也不会被浸湿或膨胀。(2)聚四氟乙烯还有一种十分奇特的性质——摩擦系数很小，极其光滑，可以减少与雪或水的摩擦力。2．用途。聚四氟乙烯用于制造贴面的滑雪板、冲浪板及赛艇等。家庭生活中有了聚四氟乙烯，使天天都要拧的水龙头结束了常换密封垫片的历史；用聚四氟乙烯制造的自来水笔的笔尖十分耐用。聚四氟乙烯还可用于制造人工骨骼、软骨以及外科器械等。[例1]不粘锅内壁有一薄层为聚四氟乙烯的高分子材料的涂层，用不粘锅烹调菜肴时不易粘锅、烧焦。下列关于聚四氟乙烯的说法正确的是()A．不粘锅涂层为新型有机高分子材料，商品名为“特氟隆”B．聚四氟乙烯的单体是不饱和烃C．聚四氟乙烯中氟元素的质量分数为76%D．聚四氟乙烯的稳定性不好解析：聚四氟乙烯的商品名是“特氟隆”，仍属于传统的三大合成材料，聚四氟乙烯的单体是四氟乙烯，属不饱和卤代烃；聚四氟乙烯中氟元素的质量分数是76%；聚四氟乙烯的化学性质稳定，广泛用于炊具。答案：C1．滑雪板和冲浪板经常用聚四氟乙烯做贴面，因为()A．聚四氟乙烯耐高温又耐低温B．聚四氟乙烯硬度大C．聚四氟乙烯能够耐酸碱腐蚀D．聚四氟乙烯的摩擦系数很小，极其光滑即时演练解析：滑雪板和冲浪板在运动时都应减小摩擦力，以提高其运动速度，选择聚四氟乙烯做滑雪板和冲浪板就是因为它的摩擦系数小。答案：D要点二橡胶问题：橡胶怎样分类？什么是橡胶的硫化？常见的橡胶有哪些？1．橡胶的分类。2．橡胶的硫化。许多合成橡胶为线型高分子，物理与机械性能都比较差，在温度较高或受力较大时，发生形变后不能复原。硫化过程中大分子链之间通过硫桥进行了适度交联，成为网状的体型结构，提高了橡胶的化学稳定性，使橡胶既有弹性又有良好的强度。交联有些类似于将线条组织成网络，但其中孔隙的尺寸大小各异，随机分配。实际生产中，通常是硫黄粉与其他助剂的存在下加热进行反应，因此这个过程称为硫化。3．几种常见的橡胶。(1)丁苯橡胶：用丁二烯和苯乙烯经过聚合反应生产的；(2)热塑性丁苯橡胶：兼有橡胶和塑料的性质，广泛用于制鞋、沥青改性、塑料改性和黏合剂等行业；(3)顺丁橡胶：以1，3丁二烯为单体聚合而成，它的耐磨性、弹性、耐低温和耐热性能等都很好，适于制轮胎的外胎、输送带、胶管等；(4)丁基橡胶：以异丁烯和少量异戊二烯为单体共聚而成，它的气密性好、耐热、耐老化，适于做汽车内胎、探空气球、汽艇、无内胎轮胎等；(5)丁腈橡胶：以丁二烯与丙烯腈共聚而得，耐油性好，可用于做防弹油箱、油管等。[例2]下列物质一定不是天然高分子的是()A．橡胶B．蛋白质C．尼龙D．纤维素解析：橡胶有天然橡胶，尼龙只能人工合成。答案：C2．橡胶是重要的工业原料，具有良好的弹性，但强度较差。为了增加某些橡胶制品的强度，加工时需进行硫化处理。硫化程度越高的强度越大，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．医用乳胶手套即时演练解析：根据信息知，强度大、弹性差的硫化程度较高。答案：B要点三高吸水性树脂问题：高吸水性树脂有什么性质和用途？怎样制备？项目高吸水性树脂性质高吸水性树脂具有极强的吸水、保水能力结构条件1.是高分子化合物2.具有一定交联的网状结构3.每一个结构单元都含有一个强亲水基团，如羧基(—COOH)、羟基(—OH)等制取方法1.高吸水性树脂都是通过聚合反应制得的2.常用淀粉、纤维素等天然高分子化合物与丙烯酸、苯乙烯磺酸发生聚合反应制取，也可以用聚丙烯酸或聚乙烯醇进行合成用途用于生产“尿不湿”、改造沙漠等[例3]有一种供婴儿使用的一次性纸质尿布——“尿不湿”，其中含有一层既能吸水又能保留水的物质，据你推测，该物质可能是()解析：吸水、保水材料中，应有亲水基团—OH、—COOH等。答案：B3．科学家研究的以淀粉、纤维素、丙烯醇为原料的高吸水性树脂“多功能高分子植物生长剂”，除了具有吸水、保水、节水、抗旱等功能外，还能供应植物生长所需的多种营养物质。实验证明，使用这种多功能高分子植物生长剂有明显的抗旱增产效果。下列有关“多功能高分子植物生长剂”的说法不正确的是()A．该物质属于新型无机非金属材料B．该物质属于高分子材料即时演练C．该物质可以用于农业抗旱，植树造林D．该物质几年后普及肯定可以受到广大农民的欢迎解析：以淀粉、纤维素、丙烯醇为原料制成的多功能高分子植物生长剂应为新型有机高分子材料，故A项错误。答案：A