資源簡介

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第七章
有機化合物
第二節
乙烯與有機高分子材料
我們幾乎每天都可以看到水果，我們知道，水果在成熟的季節，會逐漸由青色逐漸變為紅色和黃色，那么，你知道，是什么物質在起作用嗎？
乙烯是石油化學工業重要的基本原料，通過一系列化學反應，可以從乙烯得到有機高分子材料、藥物等成千上萬種有用的物質。
乙烯的用途廣泛，其產量可以用來衡量一個國家石油化學工業的發展水平。
一
乙烯
乙烯的獲得
從煤和石油中不僅可以得到多種常用燃料，而且可以從中獲得大量的基本化工原料，其中，從石油中獲得乙烯，已成為生產乙烯的主要途徑；而乙烯的產量也是衡量一個國家化工發展水平的標志。
乙烯還可作水果的催熟劑
乙烯的分子結構和物理性質
結構式:
分子式:
結構簡式：CH2 ═ CH2
CH2CH2
C2H4
電子式：
其分子中的氫原子數少于乙烷分子中的氫原子數，碳原子的價鍵沒有全部被氫原子“飽和”。
乙烯分子中含有碳碳雙鍵，在組成和結構上與只含碳碳單鍵和碳氫鍵的烷烴有較大差異，因此在性質上也有很多不同。碳碳雙鍵使乙烯表現出較活潑的化學性質。
數據
乙烯
熔點：─ 169 ℃
沸點：─ 104 ℃
密度：1.25 g/cm3
乙烯是一種無色，略有氣味的氣體，密度比空氣略小，難溶于水。可用排水法收集 (不用排空氣法)。
乙烯的結構模型
空間構型:
6個原子共平面，鍵角120°，平面型分子。
球棍模型
比例模型
乙烷 乙烯
分子式
結構式
結構簡式
分子空間構型
乙烯與乙烷結構的對比
C2H6
C2H4
CH3CH3
CH2═CH2
8個原子不在同一平面
6個原子在同一平面
乙烯的化學性質
乙烯分子內碳碳雙鍵的鍵能(615KJ/mol)小于碳碳單鍵鍵能(348KJ/mol)的二倍，說明其中有一條碳碳鍵鍵能小，容易斷裂。
乙烯分子的碳碳雙鍵中的一個鍵容易斷裂。所以，乙烯的化學性質比較活潑。
1. 氧化反應
【實驗 7－2】
(1) 點燃純凈的乙烯，觀察燃燒時的現象。
(2) 將乙烯通入盛有酸性高酸鉀溶液的試管中，觀察現象。
乙烯能在空氣中燃燒，火焰明亮且伴有黑煙，生成二氧化碳和水，同時放出大量的熱。
實驗現象：(1) 氧化反應----燃燒
乙烯燃燒
CH2═CH2＋2O2 2CO2＋2H2O
點燃
思考：為何火焰顏色會明亮？并伴有黑煙？
產生黑煙是因為含碳量高，燃燒不充分；火焰明亮是碳微粒受灼熱而發光。
此反應可用于鑒別乙烯和甲烷。
(2) 與酸性 KMnO4 的作用
乙烯常溫下即易被氧化劑氧化。如將乙烯通入酸性KMnO4溶液，溶液的紫色褪去。
2. 加成反應
【實驗 7－3】
將乙烯通入盛有澳的四氯化碳溶液的試管中，觀察現象。
實驗現象：溴的四氯化碳溶液 ——紅棕色褪去。
反應中，乙烯雙鍵中的一個鍵斷裂，兩個澳原子分別加在兩個價鍵不飽和的碳原子上，生成無色的 1，2─二溴乙烷液體。
反應實質：乙烯分子中的碳碳雙鍵斷開一個，2個Br分別直接與2個價鍵不飽和的C結合。
乙烯
溴分子
乙烯和溴的反應原理
乙烯和溴的反應原理
乙烯和溴的反應原理
乙烯和溴的反應原理
乙烯和溴的反應原理
乙烯和溴的反應原理
1，2 ─ 二溴乙烷
加成反應的定義
這種有機物分子中的不飽和碳原子與其他原子或原子團直接結合生成新的化合物的反應叫做加成反應。
乙烯不僅可以與澳發生加成反應，在一定條件下，還可以與氯氣、氫氣、氯化氫和水等物質發生加成反應。
CH2 ═ CH2＋H2 ────→ CH3─CH3 (乙烷)
催化劑
△
CH2═CH2＋H2O ───────→ CH3─ CH2─OH
催化劑
加熱、加壓
工業上可以利用乙烯與水的加成反應制取乙醇。
CH2═CH2＋Cl2 ─────→ CH2ClCH2Cl (1，2-二氯乙烷)
一定條件
CH2═CH2＋HCl ─────→ CH3CH2Cl(氯乙烷)
一定條件
3. 聚合反應
在適當的溫度、壓強和催化劑存在的條件下，乙烯分子中碳碳雙鍵中的一個鍵斷裂，分子間通過碳原子相互結合形成很長的碳鏈，生成相對分子質量很大的聚合物 ——聚乙烯。
C2H4
聚乙烯
加成聚合反應
CH2 ═ CH2＋CH2 ═ CH2＋CH2═ CH2＋···
─────→
··· ─CH2─CH2─CH2─CH2─CH2─ CH2─···
催化劑
這個反應還可以用下式表示：
nCH2═CH2 ──CH2─CH2──
催化劑
[ ]n
聚乙烯
像這樣，由相對分子質量小的化合物分子互相結合成相對分子質量大的聚合物的反應叫做聚合反應。
聚合反應在有機高分子材料的生產中有著廣泛的應用。
乙烯的聚合反應同時也是加成反應，這樣的反應又被稱為加成聚合反應，簡稱加聚反應。
nCH2═CH2 ──CH2─CH2──
催化劑
[ ]n
聚乙烯
聚合反應生成的高分子是由較小的結構單元重復連接而成的。
單體：能形成高分子化合物的低分子化合物CH2═CH2
鏈節：化學組成相同，可重復的最小單位─CH2─CH2─
聚合度：鏈節的數目── n
鏈節和單體的化學組成和相對分子質量可能相同，也可能不同。
聚合物的平均相對分子質量═鏈節的相對分子質量×n
一塊高分子材料是由若干n值不同的高分子材料組成的混合物。
常見聚合反應
nCH2═CH2 ── CH2─CH2 ── 聚乙烯
催化劑
[ ]n
nCH2 ═ CHCH3 聚丙烯
催化劑
── CH2─CH ──
▏
CH3
[ ]n
nCH2═CHCl 聚氯乙烯
催化劑
── CH2─CH──
▏
Cl
[ ]n
思考：聚乙烯、聚氯乙烯等高分子化合物能使溴水褪色嗎？
【提示】　聚乙烯、聚氯乙烯中不含 C═C，故不能使溴水褪色。
信息搜索~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
除了被用作化工原料，乙烯還可以調節植物生長，可用于催熟果實。在兩個透明的塑料袋中各放一個未成熟的水果，向其中的一個袋子里再放一個成熟的水果，將袋口密封，觀察并比較水果的變化。請查閱資料，與同學交流，解釋以上現象。
隨堂練習
1、下列分子中所有原子都在同一平面上的是 ( )。
A、CH4 B、C2H6
C、CCl4 D、C2H4
D
【解析】甲烷為正四面體結構；乙烷為鏈狀立體結構；四氯化碳為正四面體結構；乙烯為平面結構。
解 析
2、關于乙烯分子結構的說法中，錯誤的是( )。
A．乙烯分子里含有 C═C 雙鍵；
B．乙烯分子里所有的原子共平面；
C．乙烯分子中 C═C 雙鍵的鍵長和乙烷分子中C－C單鍵的鍵長相等。
D．乙烯分子里各共價鍵之間的夾角為120 。
C
【解析】反應過程如下：
1mol乙烯和1mol氯氣加成，生成1mol的1，2二氯乙烷中，含有4mol氫原子，可以和4mol氯氣發生取代反應，共需要5mol氯氣。
CH2═CH2＋Cl2 CH2Cl CH2Cl(1，2─二氯乙烷)
一定條件
3、1molCH2═CH2與氯氣完全加成后再與氯氣取代，整個過程最多需Cl2的物質的量為( )。
A. 1mol B. 4mol　　C. 5mol 　 D. 6mol
C
解 析
4、某烯烴和氫氣加成后的產物如圖：
CH3—C—CH2—CH3
CH3
CH3
①
②
③
④
⑤
⑥
該烯烴的雙鍵在哪兩個碳原子之間？
答案：只能是③④之間
5．可以用來鑒別甲烷和乙烯，還可以用來除去甲烷中乙烯的操作方法是 ( )。
A.將混合氣體通過盛有硫酸的洗氣瓶
B.將混合氣體通過盛有足量溴水的洗氣瓶
C.將混合氣體通過盛有水的洗氣瓶
D.將混合氣體通過盛有澄清石灰水的洗氣瓶
B
二
烴
烴的定義
有機化合物都含有碳元素，還常含有氫、氧，以及氮鹵素、硫、磷等元素。
其中僅含碳和氫兩種元素的有機化合物稱為碳氫化合物，也稱為烴。
+
=
烴
t
īng
q
火
氣
àn
烴字的由來：
飽和烴和不飽和烴
根據烴分子中碳原子間成鍵方式的不同，可以對烴進行分類，如圖7-13 所示。
① 烴分子中的碳原子之間只以單鍵結合，剩余價鍵均與H原子結合，使每個碳原子的化合價都已達到“飽和”。這樣的烴叫做飽和烴，也稱為烷烴?！　　　　　　　　　　　　　　　　　?br/>烷烴通式：CnH2n＋2 (n≥1整數)
甲烷是最簡單的烷烴。
② 碳原子所結合的氫原子少于飽和烴里的氫原子的碳氫化合物屬于不飽和烴(含有C═C 或 C≡C)。
含有C═C的烴叫做烯烴。烯烴通式為CnH2n (n≥2整數)
烯烴是不飽和烴，乙烯是最簡單的烯烴。
③ 含有C≡C的烴叫做炔烴。烯烴通式為 CnH2n─2 (n≥2整數)
炔烴是不飽和烴，乙炔是最簡單的炔烴。
乙炔的分子式：C2H2
電子式：
結構式：H─C≡C─H
結構簡式：CH≡CH 或 HC≡CH (不飽和烴)
空間結構：直線型，鍵角180°
炔烴通式：CnH2n─2 (n≥2)
1) 苯結構式
④ 含有苯環的烴叫做芳香烴。苯是最簡單的芳香烴，
芳香烴也是不飽和烴。
2) 分子式：C6H6
3) 結構簡式：
4) 苯分子是平面六邊形的穩定結構；
分子中含有苯環的一類烴屬于芳香烴。含一個苯環芳香烴通式：CnH2n－6 (n≥6)
烴
飽和烴 (烷烴)
不飽和鏈烴
烷烴
烯烴
炔烴
環烷烴
芳香烴─苯及其同系物
CnH2n＋2 (n≥1)
CnH2n－2 (n≥2)
CnH2n (n≥3)
CnH2n－6 (n≥6)
CnH2n (n≥2)
⑤ 烷烴和烯烴的物理性質：(隨著分子中碳原子的遞增)
(1) 直鏈烴常溫下的狀態：
C1~C4氣態； C5~C16液態； C17以上為固態
(2) 熔沸點逐漸升高。
(3) 密度逐漸增大，但密度均比水小。
(4) 難溶于水，易溶于有機溶劑。
(5) C原子數相同時，支鏈越多，熔沸點越低。
探 究
烴的分子結構
【目的】
以甲烷、乙烯和乙炔為例，借助模型認識烴的分子結構。
【 活動】
(1) 根據碳原子的成鍵規律和甲烷、乙烯、乙快的結構式，寫出三者的電子式并討論其分子中有哪些類型的化學鍵。
(2) 結合以上分析，使用分子結構模型 (或橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙簽等代用品) 搭建甲烷、乙烯和乙快分子的球棍模型。展示并描述三者的分子結構特點。
記錄：
烴 甲烷 乙烯 乙炔
電子式
化學鍵
分子結構特點
正四面體
直線形
平面型
極性共價鍵
極性和非極性共價鍵
極性和非極性共價鍵
【問題與討論】
(1) 比較甲烷和乙烯的化學性質，分析其與二者的分子結構之間存在哪些聯系，與同學討論。
甲烷性質比較穩定，是由于4個C─H之間的鍵是相同的；而乙烯存在的C═C，其中的一條鍵不穩定，化學性質比較活潑。
(2) 乙炔是甲烷或乙烯的同系物嗎？為什么？
不是，同系物是指結構相似，在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的物質互稱為同系物。結構相似是指：
(1) 碳和碳存在相同的化學鍵
(2) 結構相似
(3) 在組成上相差一個或者n個CH2
科學史話~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
芳香族化合物與苯
芳香族化合物是一種習慣說法。歷史上芳香族化合物是一類從植物中提取的具有芳香氣味的物質?，F在這個名稱已失去了原來的意義，一般指分子中含有苯環的有機物，它們并不一定有香味。
苯是芳香族化合物的母體，是一種重要的有機化工原料和有機溶劑，被廣泛用于生產醫藥、農藥、香料、染料、洗滌劑和合成高分子材料等。早在19世紀初，英國科學家法拉第(M. Faraday，1791-1867)就發現了苯，并將其稱為“氫的重碳化合物”。后來法國化學家熱拉爾(C-F. Gerhardt，1816-1856)等人又確定了苯的相對分子質量為78分子式為CH。苯分子中氫的相對含量如此之低，看上去是高度不飽和的化合物，應具有比較活潑的化學性質。然而實驗事實卻否定了以上推測，這使化學家們感到驚訝。苯到底具有怎樣的特殊結構呢
奧地利化學家洛施密特(J.Loshmidt.1821—1895)曾提出苯具有環狀結構。德國化學家凱庫勒 (FA. Kekul，1829-1896)在分析了大量實驗事實后認為，苯分子中6個碳原子之間的結合非常牢固，形成了一個很穩定的“核”，可以與其他碳原子相連形成芳香族化合物；而這個穩定的“核”具有閉合的環狀結構，由碳原子以單、雙鍵相互交替結合而成( ，習慣上稱之為凱庫勒式)。
苯的結構的提出具有劃時代的意義，有力地推動了有機化學的發展。然而凱庫勒式仍存在一定局限?，F在人們知道，苯分子具有平面正六邊形結構，相鄰碳原子之間的鍵完全相同，其鍵長介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵的鍵長之間。
隨堂練習
1、既可以用來鑒別乙烷與乙烯，又可以用來除去乙烷中的 乙烯以得到純凈乙烷的方法是( )
A．通過足量的NaOH (aq)
B．通過足量的溴水
C．在Ni催化、加熱條件下通入H2
D．通過足量的酸性KMnO4 (aq)
B
2、制取一氯乙烷最好采用的方法是 ( )
A. 乙烷和氯氣反應
B. 乙烯和氯氣反應
C. 乙烯和氯化氫反應
D. 甲烷和氯氣反應
C
3、一種氣態烷烴和一種氣態烯烴，它們分子里的碳原子數相同，將1.0體積的這種混合氣體在氧氣中充分燃燒，生成2.0體積的CO2和2.4體積的水蒸氣(相同條件下測定)。則混合物中烷烴和烯烴的體積比為(　 　)。
A．3∶1 B．1∶3
C．2∶3 D．3∶2
C
解 析
【解析】相同條件下，氣體的體積之比等于物質的量之比，1體積的這兩種氣體的混合物在氧氣中完全燃燒，生成2體積的二氧化碳和2.4體積的水蒸氣，混合氣體的物質的量與生成二氧化碳的物質的量之比為：1∶2，則混合氣體中平均碳原子數為：2/1═2，混合物體積與水的物質的量之比為：1∶4.8，則混合物中平均氫原子數為：4.8/1═4.8,由于烯烴和烷烴分子中的碳原子數相等，則混合物為乙烷和乙烯，設乙烷的體積為x，乙烯的體積為y，混合物中平均氫原子數為：(6x＋4y)/(x＋y) ═4.8，解得：x：y═2∶3，所以混合氣體為乙烷和乙烯，二者的體積之比為2∶3．
4. 聚四氟乙烯俗稱塑料王，具有良好的性能和廣泛的用途，它的結構簡式正確的是 ( )。
A、 ── CF2═CF2 ──
[ ]n
B、── CH2F2═CH2F2──
[ ]n
C、── CHF2═CHF2──
[ ]n
D、──CF2─CF2──
[ ]n
D
5.甲烷中混有乙烯，欲除去乙烯得到純凈的甲烷，最好依次通過盛有哪些試劑的洗氣瓶？( )
A、澄清石灰水、濃H2SO4
B、酸性KMnO4溶液、濃H2SO4
C、溴水、濃H2SO4
D、濃H2SO4、酸性KMnO4溶液
C
6. 下列關于乙烯的說法錯誤的是 ( )。
A.乙烯的化學性質比乙烷活潑
B.相同質量的乙烯和甲烷完全燃燒后產生水的質量，甲烷較多
C.聚乙烯由乙烯聚合而成，故分子中含有很多碳碳雙鍵
D.乙烯生成聚乙烯的反應是乙烯分子相互簡稱的反應
C
三
有機高分子材料
在我們的生活中存在很多的塑料制品，橡膠制品、纖維制品，這些都是有機物通過化學反應制得的，那么這一節課，我們就來看看這些東西，在生活中的應用吧。
材料是現代社會發展的重要支柱。除了我們學過的金屬材料和無機非金屬材料，還有一大類非常重要的材料—有機高分子材料，其全球年產量已超過3億噸，相應的體積超過了同時期生產的鋼鐵的體積。有機高分子材料在生活和生產的各領域中都有極為廣泛的應用。
有機高分子材料
有機高分子材料是繼水泥、鋼材、木材之后發展迅速的又一大類建筑材料。具有輕質、節能、耐水、耐化學腐蝕、裝飾性好、安裝方便等優點，已在土木建筑工程中得到廣泛應用。
高分子化合物，又稱聚合物、高聚物，分子量很大 (一般104～106以上) 有機物質。
常見：塑料、橡膠、化學纖維、膠粘劑、涂料等。
合成高分子材料
合成塑料，占總量的80％。
合成橡膠
合成纖維
合成粘合劑
合成涂料
天然高分子材料
淀粉
纖維素
蛋白質
天然橡膠
1. 塑料
塑料的主要成分是合成樹脂，像聚乙烯、聚丙烯聚氯乙烯、酚醛樹脂等都是生產塑料的合成樹脂。此外，人們還根據需要加入一些具有特定作用的添加劑，如能提高塑性的增塑劑，防止塑料老化的防老劑，以及增強材料著色劑等，再經過壓制等加工處理，才能得到各種塑料制品。
塑料的特性：
①優良的加工性能； ②密度小、比強度高；
③耐化學腐蝕性能好； ④電絕緣性好；
⑤耐水性、耐水蒸氣性能優越；
⑥裝飾性、耐磨性好； 塑料還具有耐光性、隔聲、隔熱，某些塑料還具有彈性。
幾種常見塑料的性能與主要用途
性能：有耐低溫和耐化學腐蝕，絕緣性好，無毒；耐熱性差，易老化。
① 聚乙烯 (PE)
主要用途：可制成薄膜，用于食品、藥物的包裝材料，以及日常用品、絕緣材料等。
② 聚氯乙烯 (PVC)
性能：絕緣性好，耐化學腐蝕、機械強度較高；熱穩 定性差。
主要用途：可制成薄膜、管道、日常用品、絕緣材料等。
③ 聚苯乙烯 (PS)
性能：絕緣性好，耐化學腐蝕，無毒；質脆，耐熱性差。
主要用途：可制成日常用品，絕緣材料，還可制成泡沫塑料用于防震、保溫、隔音
④ 聚四氟乙烯 (PTFE)
性能：耐化學腐蝕，耐溶劑性好，耐低溫、高溫，絕緣性好；加工困難。
主要用途：可制成化工、醫藥等行業使用的耐腐蝕、耐高溫、耐低溫制品。
⑤ 聚丙烯 (PP)
性能：機械強度較高，絕緣性好，耐化學腐蝕，無毒；低溫發脆，容易老化。
主要用途：可制成薄膜、管道、日常用品、包裝材料等
⑥ 聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA，俗稱有機玻璃)
性能：透光性好，易加工；耐磨性較差，能溶于有機溶劑。
主要用途：可制成飛機和車輛的風擋，光學儀器、醫療器械、廣告牌等。
有機玻璃
⑧ 脲醛塑料 (俗稱電玉，英文縮寫：UF)
性能：絕緣性好，耐溶劑性好；不耐酸。
主要用途：可制成電器開關，插座及日常用品
2. 橡膠
橡膠是一類具有高彈性的高分子材料，是制造汽車飛機輪胎和各種密封材料所必需的原料。
人們很早就知道從橡膠樹等植物中獲得天然橡膠，但天然橡膠遠不能滿足人們的需要，于是化學家開始研究如何用化學方法人工合成橡膠。
經過分析發現，天然橡膠的主要成分是聚異戊二烯。
合成橡膠
通過模仿天然橡膠的分子組成和結構，人們以異戊二烯為單體進行聚合反應，制得了異戊橡膠。異戊橡膠的性能與天然橡膠十分接近，又被稱為合成天然橡膠。隨著技術的發展，人們還開發了丁苯橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠等一系列合成橡膠。
合成橡膠的種類很多，有丁苯橡膠、順丁橡膠、合成天然橡膠、丁腈橡膠、氯丁橡膠、乙丙橡膠、硅橡膠等品種。 產量占第一位的_______________，次之的是_______________。
順丁橡膠
丁苯橡膠
常見的合成橡膠
丁苯橡膠是以丁二烯和苯乙烯為單體，在乳液或溶液中用催化劑催化共聚所得的高分子彈性體。
丁苯橡膠是一種不飽和型橡膠，丁苯橡膠很容易與其它高不飽和通用橡膠并用，尤其是與天然膠或順丁膠并用，經配合調整可以克服丁苯橡膠的缺點。
① 丁苯膠
② 順丁橡膠
順丁橡膠是以丁二烯為單體，在定向聚合催化劑的作用下，采用溶液聚合 方法而制得的彈性聚合物。
順丁橡膠是不飽和橡膠，具有與天然橡膠類似的化學性質，可與硫磺及氧等反應。與天然橡膠比較，其硫化速度較慢，耐老化和耐熱性能好。
③ 氯丁橡膠
氯丁膠是氯丁二烯單體聚合的彈性體，主要分為通用型、專用型以及氯丁膠乳三種類型，模壓產品通常選擇使用通用型氯丁橡膠 。
氯丁橡膠性能 ：有良好的耐老化性和耐熱性能； 耐燃燒性好 ； 耐油性和耐化學腐蝕性好； 粘著性好 ； 透氣性好；可用金屬氧化物流化。
許多橡膠具有線型結構，有一定彈性，但強度和韌性差。為了克服這些缺點，工業上常用硫與橡膠作用進行橡膠硫化，使線型的高分子鏈之間通過硫原子形成化學鍵產生交聯，形成網狀結構。硫化橡膠具有更好的強度、韌性、彈性和化學穩定性。人們還開發了耐熱和耐酸、堿腐蝕的氟橡膠，耐高溫和嚴寒的硅橡膠等特種橡膠。
特種橡膠在航空、航天和國防等尖端技術領域中發揮著重要的作用。
3. 纖維
人類用棉花、羊毛、蠶絲和麻等天然纖維紡紗織布已有悠久的歷史，但天然纖維無論是在產量上還是在質量上都不能滿足人類的需要。
隨著化學科學的發展，人類開始用化學方法將農林產品中的纖維素、蛋白質等天然高分子加工成黏膠纖維、大豆蛋白纖維等再生纖維，后來發展到以石油、天然氣和煤等為原料制成有機小分子單體，再經聚合反應生產合成纖維。
再生纖維與合成纖維統稱為化學纖維。
常見的合成纖維有聚丙烯纖維 (丙綸 )、聚氯乙烯纖維(氯綸)、聚丙烯晴纖維 (睛綸 )、聚對苯二甲酸乙二酷纖維(滌綸) 和聚既胺纖維(錦綸、芳綸)等。
合成纖維具有強度高、彈性好、耐磨、耐化學腐蝕、不易蟲蛀等優良性能，除了供人類穿著外，還可以制成繩索、漁網、工業用濾布，以及飛機、船舶的結構材料等，廣泛應用于工農業生產的各個領域。
纖維
化學纖維
天然纖維：羊毛、棉花、蠶絲、麻
合成纖維：如六大綸等
人造纖維：如人造絲、人造棉等
六大綸：六大綸包括滌綸、錦綸、腈綸、丙綸、維綸、氯綸。目前產量占第一位的是滌綸
合成纖維——六大綸
① 最挺括的纖維——滌綸，聚酯纖維 (PET)
1953年正式投產，性能優異，已經成為合成纖維中產量最大的品種。
特性：抗皺性和保型性比羊毛好；強度比羊毛高1倍，比羊毛高3倍，濕強度不低于干強度；耐熱性和熱穩定性也是通用合成纖維最好的。
② 保暖性最好的纖維——氯綸，PVC
靜電作用強，保暖性好，作內衣對關節炎有一定的輔助療效。但是耐熱性差。
③ 結實耐磨的纖維——尼龍 (我國又稱錦綸)，聚酰胺纖維。 是世界上最早實現工業化的纖維。
特性：耐磨性最好；強度比羊毛高2倍，比羊毛高4.5倍，重量只有棉花的1/3；透氣性不好。
④最耐曬的纖維——腈綸
特性：蓬松卷曲，十分柔軟，彈性好；有腈基，因而耐曬性特好；缺點是易起毛球、耐磨性差。
⑤ 質量最輕的纖維——丙綸。丙綸纖維性能好，價格便宜--------最大的用途是制成扁絲，用作包裝繩和編織袋。
⑥聚乙烯醇縮甲醛纖維-----維綸，也叫維尼綸。其性能接近棉花，有“合成棉花”之稱，是現有合成纖維中吸濕性最大的品種。
維綸主要用于制作外衣、棉毛衫褲、運動衫等針織物，還可用于帆布、漁網、外科手術縫線、自行車輪胎簾子線、過濾材料等。
高強度的纖維
高強度的纖維——碳纖維
含碳量在90%以上的高強度纖維。耐高溫居所有化纖之首。用腈綸和粘膠纖維做原料，經高溫氧化碳化而成。是制造航天航空等高技術器材的優良材料。
高強度合成纖維——芳綸。
芳綸 (全稱聚苯二甲酰苯二胺)，是一種新型高科技合成纖維，具有超高強度、高模量和耐高溫、耐酸耐堿、重量輕、絕緣、抗老化、生命周期長等優良性能，廣泛應用于復合材料、防彈制品、建材、特種防護服裝、電子設備等領域。芳綸的發現，被認為是材料界一個非常重要的歷史進程。
生活知識——常用纖維洗滌方法
尼龍(NYLON)：
洗后易干，適用一般洗劑，避免長時間暴曬，以免衣服變黃，故應晾在陰涼通風處，熨時用墊布熨燙溫度為120-130度。
棉 (COTTON)：
用肥皂或中性洗衣劑洗滌，勿使用含熒光劑洗衣粉，不能浸泡漂白劑。棉制品易發霉，因此必須保證其干燥再加以收藏，請勿使用烘衣機。
羊毛 (WOOL)：
以干洗為最佳清洗方式，如果標示可用水洗時，禁用熱水、堿性或濃酸洗劑。不太臟時，在30℃的中性洗劑水中溶解后，再放入洗滌，輕輕搓洗，不能用刷子洗。洗后自然平放晾干，蓋上一層白布再曬太陽，避免陽光直接照肘；熨燙時，溫度需適中(約14O℃)，最好能在熨品上墊一塊布。
思考與討論
請利用圖示或表格等形式，對學過的常見材料進行歸納和分類，并注明其性能特點和主要用途。
合成有機高分子材料，如塑料、合成橡膠、合成纖維等在我們的日常生活中隨處可見，它的性能特點及主要用途如下表所示：
材料種類 性能特點 主要用途
塑料 強度高、密度小、耐腐蝕、易加工 薄膜、包裝材料、絕緣材料
橡膠 高彈性、耐磨、強度高 汽車、飛機輪船、密封材料
合成纖維 強度高、彈性好、耐供人類穿著、制成繩索、漁網等磨、耐化學腐蝕 供人類穿著、制成繩索、漁網等
科學·技術·社會 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
黏合劑和涂料
黏合劑又稱膠黏劑，日常生活中常用的耀糊、膠水就是最普通的黏合劑。黏合劑根據來源可分為天然黏合劑和合成黏合劑。人們很早就使用動物的皮或魚熬膠，用于黏結木材。合成黏合劑的黏結力強，性能優異得到了廣泛的應用。近幾十年來，汽車、電子等行業的發展對黏合劑的性能提出了更高的要求，一系列具有耐高溫、耐低溫、導電、導磁和導熱等性能的特種黏合劑相繼問世。
涂料是一類含有機高分子的混合液或粉末，能在物體表面形成附著堅固的涂膜，油漆就是一種常見的涂料。涂料可用于建筑船舶、車輛，以及家電、家具的保護和裝飾。特種涂料在化工、航空等領域具有重要的用途。
隨堂練習
1. 人造纖維和合成纖維有何區別？
答案：人造纖維的主要原料是天然高分子化合物，主要是纖維素；而合成纖維的主要原料是石油化工或煤化工產品——氣態或液態烴及其衍生物，是小分子化合物。
2. 復合材料的優點是( )
①強度高 ②質量輕 ③耐高溫 ④耐腐蝕
A. 僅①④ B. 僅②③
C. 除③外 D. 全部
D
3. 現代建筑裝飾材料日新月異，更新換代很快，但都具有一個共同的缺點，易燃易引起火災。由其判斷現代建筑材料的主要成分是( )。
A.大理石 B.硅酸鹽
C.有機物 D.金屬化合物
C
練習與應用
1. 乙烯與甲烷在分子結構上的主要差異是__________
_______________________________。乙烯的化學性質與甲烷的相比，較為________。乙烯屬于____________ (填“飽和烴”或“不飽和烴”)，在一定條件下可以發生________反應和_______反應。
乙烯含碳碳雙鍵、甲烷只有單鍵
活潑
不飽和烴
加成
氧化
2. 下列過程中發生的化學反應屬于加成反應的是 ( )
A. 用光照射甲烷與氯氣的混合氣體
B. 將乙烯通入澳的四氯化碳溶液中
C. 在鎳做催化劑的條件下，乙烯與氫氣反應
D. 甲烷在空氣中不完全燃燒
BC
3. 根據乙烯的性質可以推測丙烯 (CH2═CH─CH3) 的性質，下列說法錯誤的是 ( )。
A. 丙烯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
B. 丙烯能在空氣中燃燒
C. 丙烯與澳發生加成反應的產物是 CH2Br─CH2─CH2Br
D. 聚丙烯的結構可以表示為──CH2─CH──
│
CH3
[ ]n
C
4. 下列敘述正確的是 ( )。
A. 高分子材料能以石油、煤等化石燃料為原料進行生產
B. 聚乙烯的分子中含有碳碳雙鍵
C. 高分子材料中的有機物分子均呈鏈狀結構
D. 橡膠硫化的過程中發生了化學反應
D
5. 下列反應中，屬于取代反應的是__________(填序號，下同)，屬于氧化反應的是__________，屬于加成反應的是___________。
①由乙烯制乙醇 ②乙烷在空氣中燃燒
③乙烯使的四氯化碳溶液褪色
④乙烯使酸性高錳酸鉀溶液褪色
⑤乙烷在光照下與氯氣反應
⑤
② ④
① ③
6. 比較甲烷與氯氣、乙烯與的反應，以及甲烷和乙烯在空氣中燃燒時發生的反應，將反應類型、反應條件、生成物和反應時發生的現象填入下表。
反應物 反應類型 反應條件 生成物 現象
甲烷、氯氣 取代反應 光照 一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、氯化氫 氣體顏色消失，試管內壁生成油狀液體、試管內液面上升
反應物 反應類型 反應條件 生成物 現象
乙烯、溴 加成反應 常溫常壓 1，2─二溴乙烷 溴水褪色
甲烷、氧氣 氧化反應 點燃 二氧化碳和水 燃燒、放熱、產生淡藍色火焰
乙烯、氧氣 氧化反應 點燃 二氧化碳和水 燃燒、放熱、火焰明亮伴有黑煙
7. 請寫出以下反應的化學方程式。
(1) 乙烯與氯氣發生加成反應。
乙烯與氯氣發生加成反應生成1，2—二氯乙烯，化學方程式：
CH2═CH2＋Cl2→CClH2－CClH2；
(2) 乙烯與氯化氫發生加成反應。
乙烯與氯化氫發生加成反應生成氯乙烷，化學方程式：
CH2═CH2＋HCl → CH3CH2Cl；
(3) 氯乙烯(CH2 ═ CHCl) 發生加聚反應生成聚氯乙烯。
氯乙烯制取聚氯乙烯化學方程式：
nCH2═CHCl ──────→ ──CH2─CH──
催化劑
[ ]n
│
Cl
8. 汽車車身兩側遮罩車輪的擋板(翼子板 )，傳統上多使用金屬材料制造，現在已有塑料材質的問世這種改變可能有哪些好處請查閱資料，結合塑料的性能進行說明，并了解汽車上還有哪些部件使用了有機高分子材料。
汽車上面塑料零件和產品制作方便，可任意加工這些優點都使塑料在許多生產和生活領域大量代替了金屬。
汽車輪胎用的橡膠是典型的高分子材料。車身塑料件大多是ABS工程塑料，座椅是聚氨酷泡沫塑料外包聚氨醋人造革或真皮，儀表版包的大部分也是聚氨醋，車體目前大多數是金屬薄板但有少數概念車為碳纖維增強塑料的。聚氨酷材料目前是汽車上用的最多的高分子材料，幾乎各個部位都能使用。這些輕質耐用的材料的使用，還大大降低了車出危險時對車主和行人的受傷程度。
本課結束
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