2022-2023版高中化學 第3章 重要的有機化合物 第4節(jié) 塑料 橡膠 纖維 第2課時 塑料 橡膠 纖維學案 魯科版必修2

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1、2022-2023版高中化學 第3章 重要的有機化合物 第4節(jié) 塑料 橡膠 纖維 第2課時 塑料 橡膠 纖維學案 魯科版必修2 一、塑料 1．成分 塑料的主要成分是被稱為合成樹脂的有機高分子化合物。在塑料的組成中，還有根據(jù)需要加入的具有某些特定用途的添加劑，如能提高塑造性能的增塑劑，防止塑料老化的防老劑等。 2．代表物——聚乙烯 (1)聚乙烯的合成：化學方程式為nCH2==CH2CH2—CH2。 (2)聚乙烯的性能：聚乙烯塑料無臭、無毒；具有優(yōu)良的耐低溫性能；化學穩(wěn)定性好，能耐大多數(shù)酸、堿的侵蝕；常溫下不溶于一般溶劑，吸水性??；電絕緣性能優(yōu)良。 (3)聚乙烯的應用：可用于制造

2、包裝、容器、漁網(wǎng)繩索等。 3．危害及防治 (1)危害：大量塑料垃圾導致白色污染，還會造成其他環(huán)境問題。 (2)為保護生存環(huán)境，采取的防治措施有：①回收舊塑料；②開發(fā)可降解塑料。 塑料 例1　聚氯乙烯簡稱PVC，是當今世界上產(chǎn)量最大、應用最廣泛的熱塑性塑料之一。下列關于聚氯乙烯的說法正確的是(　　) A．聚氯乙烯是CH2==CHCl發(fā)生加成聚合反應得來的 B．聚氯乙烯的性質(zhì)和氯乙烯的性質(zhì)相同 C．聚氯乙烯是高分子化合物，屬于純凈物 D．聚氯乙烯能夠使溴的四氯化碳溶液退色 答案　A 解析　聚氯乙烯的單體是CH2==CHCl，A項正確；聚氯乙烯中不含，與氯乙烯的性質(zhì)不同

3、，B、D項錯誤；高分子化合物屬于混合物，C項錯誤。 易錯警示 聚氯乙烯不含，氯乙烯含，二者化學性質(zhì)不同。 例2　保鮮膜按材質(zhì)分為聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)等。下列有關敘述不正確的是(　　) A．PVC保鮮膜屬于鏈狀聚合物，在高溫時易熔化，能溶于酒精 B．PVC的單體可由PE的單體與氯化氫加成制得 C．鑒別PE和PVC，可把其放入試管中加熱，在試管口放置一濕潤的藍色石蕊試紙，如果試紙變紅，則是PVC；如果試紙不變紅，則為PE D．等質(zhì)量的聚乙烯和乙烯燃燒消耗的氧氣相等 答案　B 解析　A項，PVC保鮮膜屬于鏈狀聚合物，具有熱塑性，在高溫時易熔化，能溶于酒精，正確；B項，

4、PVC的單體(氯乙烯)不能由PE的單體(乙烯)與氯化氫加成制得，兩者反應生成氯乙烷，錯誤；C項，鑒別PE和PVC，可把其放入試管中加熱，在試管口放置一濕潤的藍色石蕊試紙，如果試紙變紅，則是PVC(分解產(chǎn)生HCl)，如果試紙不變紅，則為PE，正確。 易錯警示 聚乙烯、聚丙烯無毒，可用聚乙烯袋包裝食品；聚氯乙烯不能用于包裝食品。 二、橡膠 1．橡膠的特性：高彈性。 2．橡膠分類： 例3　下列關于天然橡膠()的敘述中，不正確的是(　　) A．天然橡膠是天然高分子化合物 B．天然橡膠受空氣、日光作用，會被還原而老化 C．天然橡膠能溶于汽油、苯等有機溶劑 D．天然橡膠中含有碳碳雙

5、鍵，能發(fā)生加成反應 答案　B 解析　天然橡膠的結(jié)構單元中含有，受空氣、日光作用，會逐漸被氧化而老化。 規(guī)律總結(jié) 天然橡膠的單體是，天然橡膠中含，具有的性質(zhì)。 例4　丁苯橡膠是合成橡膠的一種，其結(jié)構簡式為，對于它的說法正確的是(　　) A．合成丁苯橡膠的小分子是 B．丁苯橡膠的分子式可以表示為C12nH14n，該物質(zhì)為純凈物 C．裝液溴或溴水的試劑瓶可用丁苯橡膠做瓶塞 D．丁苯橡膠會老化 答案　D 解析　丁苯橡膠是1,3-丁二烯(CH2==CH—CH==CH2)和苯乙烯()發(fā)生加聚反應得到的，A項錯誤；丁苯橡膠的分子式可以表示為C12nH14n，但由于n值不確定，故該物

6、質(zhì)為混合物，B項錯誤；由于丁苯橡膠的結(jié)構單元中含有碳碳雙鍵，故能與溴發(fā)生加成反應，因此裝液溴或溴水的試劑瓶不能用丁苯橡膠做瓶塞， C項錯誤；丁苯橡膠受氧氣、臭氧、日光的作用，特別是高能輻射的作用，很容易老化，D項正確。 三、纖維 1．纖維的分類 纖維 2．腈綸：聚丙烯腈纖維的商品名稱為腈綸，俗稱為人造羊毛。它是用石油裂解氣中的丙烯制得丙烯腈再聚合而得，反應的化學方程式為nCH2==CH—CN 。 人造纖維和合成纖維的主要差別 (1)人造纖維是用木材草類的纖維經(jīng)化學加工制成的黏膠纖維或醋酸纖維。 (2)合成纖維是用石油、天然氣、煤和農(nóng)副產(chǎn)品做原料制成單體，再經(jīng)聚合反應制成的纖

7、維。 例5　某質(zhì)檢員將甲、乙、丙三種衣料做纖維檢驗，所得結(jié)果如下表： 甲 乙 丙 靠近火焰 稍微卷縮 無變化 尖端熔成小球 燃燒的氣味 有特殊氣味 無異味 有味 熱塑性 無 無 良好 檢驗甲、乙、丙三種衣料纖維后得出的最佳結(jié)論是(　　) A．甲為棉，乙為絲，丙為滌綸 B．甲為絲，乙為棉，丙為腈綸 C．甲為腈綸，乙為絲，丙為棉 D．甲為棉，乙為維尼綸，丙為絲 答案　B 解析　棉的主要成分為纖維素，燃燒時無異味，乙為棉。絲的主要成分為蛋白質(zhì)，燃燒時有特殊氣味，甲為絲。滌綸、腈綸、維尼綸等都是合成纖維。 易錯警示 纖維的成分不一定是纖維素

8、，也可能是蛋白質(zhì)等。 例6　聚丙烯腈纖維商品名叫腈綸，性質(zhì)極像羊毛，故被稱為“人造羊毛”。聚丙烯腈的單體是丙烯腈(CH2==CHCN)，其合成方法很多，如以乙炔為原料，其合成過程的化學方程式如下： ①CH≡CH＋HCNCH2==CHCN 乙炔　　氫氰酸　　　　　丙烯腈 ②nCH2==CHCN 閱讀以上材料，回答問題： (1)制備丙烯腈的反應類型是________。 (2)聚丙烯腈中氮的質(zhì)量分數(shù)為________。 (3)如何檢驗某品牌的羊毛衫是羊毛還是“人造羊毛”？ _______________________________________________________

9、_________________。 (4)根據(jù)以上材料分析，聚丙烯腈是線型結(jié)構還是體型結(jié)構？ ________________________________________________________________________。 答案　(1)加成反應　(2)26.4% (3)取樣灼燒，聞其氣味，若有燒焦羽毛的氣味，則為羊毛，否則為“人造羊毛” (4)線型結(jié)構 解析　(1)反應①屬于加成反應，反應②屬于加聚反應。 (2)丙烯腈與聚丙烯腈在組成上完全一致，故 w(N)＝×100%＝×100%≈26.4%。 (3)羊毛接近火焰時先卷縮，燃燒時有特殊氣味(燒焦的羽毛味)

10、，燃燒后灰燼較多，為有光澤的硬塊，用手一壓就變成粉末；而化學纖維(如腈綸)接近火焰時迅速卷縮，燃燒較緩慢，氣味與羊毛(主要成分是蛋白質(zhì))燃燒時明顯不同，趁熱可拉成絲，灰燼為灰褐色玻璃球狀，不易破碎。 (4)由于聚丙烯腈分子中的結(jié)構單元連接成長鏈，故屬于線型高分子。 1．下列說法中正確的是(　　) A．利用石油為原料制得的纖維是人造纖維 B．天然纖維是不能再被加工處理的 C．合成纖維、人造纖維和天然纖維統(tǒng)稱化學纖維 D．煤化工產(chǎn)品也可經(jīng)過處理制得合成纖維 答案　D 解析　棉花、羊毛等都是天然纖維；天然纖維經(jīng)人工處理形成人造纖維；以天然氣、石油化工產(chǎn)品、煤化工產(chǎn)品為原料

11、，經(jīng)聚合反應制得的是合成纖維；合成纖維和人造纖維統(tǒng)稱為化學纖維。 2．焚燒下列物質(zhì)，嚴重污染大氣的是(　　) A．聚乙烯 B．聚氯乙烯 C．聚丙烯腈 D．有機玻璃 答案　B 解析　烴與烴的含氧衍生物完全燃燒只生成CO2和H2O，不會污染空氣；烴的含氮衍生物完全燃燒生成CO2、H2O和N2，不會污染空氣；烴的含氯(鹵)衍生物完全燃燒生成CO2、H2O和HCl(HX)，HCl(HX)會污染空氣。聚乙烯中只有碳、氫兩種元素，聚氯乙烯中含碳、氫、氯三種元素，聚丙烯腈中含碳、氫、氮三種元素，有機玻璃中含碳、氫、氧三種元素。 3．下列說法正確的是(　　) A．聚乙烯塑料制品可用于食品

12、的包裝 B．聚乙烯塑料的老化是因為發(fā)生了加成反應 C．合成纖維、人造纖維及碳纖維都屬于有機高分子材料 D．人造纖維、合成纖維和光導纖維都是有機高分子化合物 答案　A 4．PHB塑料是一種可在微生物作用下降解的環(huán)保型塑料，其結(jié)構簡式如下。下面有關PHB的說法不正確的是 (　　) A．PHB是一種聚酯 B．PHB的單體是CH3CH2CH(OH)COOH C．PHB的降解產(chǎn)物可能有CO2和H2O D．PHB是通過加聚反應制得的 答案　D 解析　該有機物是通過分子間酯化反應形成的聚合物，而不是通過加聚反應形成的聚合物。 5．塑料是一種重要的有機高分子材料、塑料制品非常豐富，

13、如聚乙烯、PVC、聚苯乙烯、ABS、PTFE、酚醛樹脂、聚乙烯醇等都是生產(chǎn)與生活中應用廣泛的塑料。 (1)ABS塑料(結(jié)構簡式為 是目前應用最廣泛的塑料，電視機、洗衣機等家電的外殼，汽車、飛機的部分零部件等都是ABS塑料制成的。制備ABS塑料的三大原料為____________、_____________、______________(填化學式)。由這三種原料合成ABS的反應類型為______________。 (2)所謂“白色污染”是人們對塑料垃圾污染環(huán)境的一種形象稱謂。它是指隨意亂扔各類生活塑料制品，造成嚴重環(huán)境污染的現(xiàn)象。解決白色污染問題的辦法之一是采用可降解塑料。聚乙烯醇就是一種

14、可溶于水的塑料，它是由聚乙酸乙烯酯()通過水解反應制得的。寫出其水解的反應方程式：______________________________________________。 答案　(1)CH2==CHCN　CH2==CH—CH==CH2　　加聚反應 (2) ＋nH2O＋nCH3COOH 解析　(1)依據(jù)單變雙、雙變單可得ABS塑料的單體：CH2==CHCN、CH2==CH—CH==CH2、。(2)聚乙酸乙烯酯屬于酯類，可以發(fā)生水解，生成聚乙烯醇和乙酸。 6．從以下物質(zhì)中選擇填空：①油脂?、谡崽恰、燮咸烟恰、艿矸邸、菝藁ā、薷视汀、哂仓帷、鄟営退帷、崽烊幌鹉z　⑩腈綸　?蠶絲　?聚乙

15、烯樹脂 (1)屬于高分子化合物的是_______________________________________________________。 (2)屬于天然高分子化合物的是___________________________________________________。 (3)屬于塑料的是_______________________________________________________________。 (4)屬于纖維的是_______________________________________________________________。 (5)屬于

16、橡膠的是_______________________________________________________________。 (6)屬于糖類的是_______________________________________________________________。 (7)屬于蛋白質(zhì)的是______________________________________________________________。 答案　(1)④⑤⑨⑩??　(2)④⑤⑨?　(3)? (4)⑤⑩?　(5)⑨　(6)②③④⑤　(7)? 解析　解題的關鍵是清楚各物質(zhì)的組成與結(jié)構。油脂容易被誤

17、認為是高分子化合物。塑料是合成樹脂，所以聚乙烯樹脂其實就是塑料的一種。 [對點訓練] 題組一　塑料 1．聚氯乙烯簡稱PVC，是當今世界上產(chǎn)量最大、應用最廣的熱塑性塑料之一。下列說法正確的是(　　) A．聚氯乙烯的單體是CH3CH2Cl B．聚氯乙烯是高分子化合物 C．聚氯乙烯能夠使溴的四氯化碳溶液退色 D．聚氯乙烯保鮮膜最適合用來包裝蔬菜、水果及熟食 答案　B 解析　聚氯乙烯的結(jié)構簡式為CH2—CHCl。聚氯乙烯的單體是CH2==CHCl，A項錯誤、B項正確；聚氯乙烯只有單鍵，所以不能使溴的四氯化碳溶液退色，C項錯誤；聚氯乙烯中含氯元素，能釋放出有毒物質(zhì)，所以不能用來

18、包裝蔬菜、水果及熟食，D項錯誤。 2．有關聚乙烯的說法，正確的是(　　) A．聚乙烯通過加聚反應生成 B．聚乙烯具有固定的元素組成，因而有固定的熔、沸點 C．聚乙烯塑料袋有毒，故不能裝食品 D．聚乙烯性質(zhì)穩(wěn)定，故不易造成污染 答案　A 解析　nCH2==CH2CH2—CH2，雖然它由固定的元素組成，但由于n值不確定，所以它是混合物，沒有固定的熔、沸點；性質(zhì)穩(wěn)定，不易降解，所以會造成“白色污染”。 3．SAN樹脂(也稱AS樹脂)是一種綜合性能優(yōu)良、價格低廉的工程塑料，廣泛用于家用制品、醫(yī)用領域(注射器、采血器、人造腎臟等)。其結(jié)構簡式如圖所示，下列有關說法錯誤的是(　　)

19、 A．SAN樹脂的單體是丙烯腈與苯乙烯 B．SAN樹脂分子由(x＋y)個單體構成 C．SAN樹脂是一種不溶于水的物質(zhì) D．SAN樹脂是一種難降解的塑料 答案　B 解析　由SAN樹脂的結(jié)構可知，該高聚物是由單體丙烯腈、苯乙烯加聚而成的，A項正確；由結(jié)構可知SAN的單體有n(x＋y)個，B項錯誤；由苯乙烯不溶于水，丙烯腈略溶于水，可知SAN不溶于水，C項正確；SAN樹脂穩(wěn)定性好，難降解，D項正確。 題組二　橡膠 4．天然橡膠的主要成分是聚異戊二烯，其結(jié)構簡式為，下列關于天然橡膠的說法正確的是(　　) A．合成天然橡膠的反應類型是加聚反應 B．天然橡膠是高聚物，不能使溴水退色

20、C．合成天然橡膠的單體是CH2==CH2和CH3CH==CH2 D．盛酸性KMnO4溶液的試劑瓶可以用橡膠塞 答案　A 解析　合成天然橡膠的單體為，其合成過程為加聚反應，A項正確，C項錯誤；天然橡膠的分子中仍含有，能與溴發(fā)生加成反應，使溴水退色，同時也能被酸性KMnO4溶液氧化，故盛酸性KMnO4溶液的試劑瓶不能用橡膠塞。 5．下列說法中，不正確的是(　　) A．盛放液溴和汽油的試劑瓶不能使用橡膠塞 B．天然橡膠的單體是CH2==CH2 C．合成橡膠是以石油、天然氣為原料，以二烯烴和烯烴等為單體聚合而成的高分子 D．橡膠的老化實質(zhì)上發(fā)生的是氧化反應 答案　B 解析　汽油會

21、使橡膠發(fā)生溶脹，不容易打開，橡膠能被溴氧化；天然橡膠的單體是；橡膠的老化是由于其高分子鏈中含不飽和鍵，易氧化變質(zhì)所致。 6．維通橡膠是一種耐腐蝕、耐油、耐高溫、耐寒性能都特別好的氟橡膠。它的結(jié)構簡式為，合成它的單體為(　　) A．氟乙烯和全氟丙烯 B．1,1-二氟乙烯和全氟丙烯 C．1-三氟甲基-1,3-丁二烯 D．全氟異戊二烯 答案　B 解析　將聚合物按如下所示方法 找出單體為CH2==CF2和CF2==CF—CF3，它們的名稱分別為1,1-二氟乙烯和全氟丙烯，故答案為B。 7．丁腈橡膠具有優(yōu)良的耐油、耐高溫性能，合成丁腈橡膠的單體是(　　) ①CH2==CH—CH==C

22、H2?、贑H3==C≡C—CH3 ③CH2==CH—CN　④CH3—CH==CH—CN ⑤CH3—CH==CH2?、轈H3—CH==CH—CH3 A．①④ B．②③ C．①③ D．④⑥ 答案　C 解析　丁腈橡膠鏈節(jié)上有6個碳原子，一個雙鍵，它是通過加聚反應生成的，因此該鏈節(jié)可分為兩部分： —CH2—CH===CH—CH2—和，則合成丁腈橡膠的單體為①和③。 題組三　纖維 8．目前流行的“南極棉”保暖內(nèi)衣，是在制作內(nèi)衣的全棉材料內(nèi)融入能改善人體微循環(huán)的微元生化材料和抗菌、殺菌的材料。下列有關說法正確的是(　　) A．制作內(nèi)衣的全棉材料的主要成分是纖維素 B．因為纖維素易

23、水解，故內(nèi)衣不能在堿性條件下洗滌 C．制作內(nèi)衣的廢棄物易造成“白色污染” D．制作內(nèi)衣材料的主要成分是合成高分子 答案　A 解析　棉花的主要成分為纖維素，A項正確；纖維素不易水解，在堿性條件下可以洗滌，B項錯誤；白色污染為廢棄的塑料制品，C項錯誤；纖維素為天然高分子化合物，D項錯誤。 9．下列說法中正確的是(　　) A．天然纖維就是纖維素 B．合成纖維的主要原料是石油、天然氣、煤 C．化學纖維的原料不可以是天然纖維 D．生產(chǎn)合成纖維的過程中發(fā)生的是物理變化 答案　B 解析　纖維與纖維素是不一樣的，纖維是聚合物經(jīng)一定的機械加工(牽引、拉伸、定型等)后形成的細而柔軟的細絲，如

24、棉花、羊毛等；纖維素是一種具體的物質(zhì)，屬于多糖，如棉花中就含有纖維素，A項錯誤；合成纖維是以化工產(chǎn)品為原料合成的，B項正確；人們可以將天然纖維(如棉花)經(jīng)過加工制成人造纖維，人造纖維和合成纖維均屬于化學纖維，C項錯誤；生產(chǎn)合成纖維的過程中既有物理變化又有化學變化，D項錯誤。 10．下圖是以烴A為原料生產(chǎn)人造羊毛和氯乙烯(PVC)的合成路線。 下列說法不正確的是 (　　) A．合成人造羊毛的反應屬于加聚反應 B．A生成C、D的反應屬于加成反應 C．D的結(jié)構簡式為CH2==CH—OOCCH3、PVC的結(jié)構簡式為 D．烴A的結(jié)構簡式為CH2==CH2 答案　D 解析　由得合成它的

25、小分子為：CH2==CHCN和CH2==CHOOCCH3，由A→C的轉(zhuǎn)化知，C為CH2==CHCN，則D為CH2==CHOOCCH3，A為CH≡CH；由A→D的轉(zhuǎn)化可知，B為CH3COOH；由A→E的轉(zhuǎn)化可知，E為CH2==CHCl，則PVC為。 題組四　合成材料綜合 11．下列說法中正確的是(　　) A．塑料在自然環(huán)境下不易分解，會造成“白色污染” B．用于包裝食品的塑料通常是聚氯乙烯塑料 C．天然纖維是不能再被加工的 D．塑料、橡膠和纖維制品所含的元素種類完全相同 答案　A 解析　塑料在自然環(huán)境下不易分解，會造成“白色污染”，A項正確；包裝食品的塑料是聚乙烯，B項錯誤；天然

26、纖維可以再加工，C項錯誤；硫化橡膠含硫元素，D項錯誤。 12．下列說法中不正確的是(　　) A．通常所說的三大合成材料是指塑料、合成纖維和合成橡膠 B．塑料的主要成分是合成樹脂，另外還有一些添加劑 C．用木材等經(jīng)過加工制成的黏膠纖維屬于合成纖維 D．合成橡膠的原料是石油和天然氣 答案　C 解析　黏膠纖維屬于人造纖維。 [綜合強化] 13．聚氯乙烯是生活中常用的塑料，工業(yè)生產(chǎn)聚氯乙烯的一種工藝路線如下： 反應①的化學方程式為__________________________________________________________， 反應類型為________，

27、反應③的化學方程式為____________________________，反應類型為____________。 答案　CH2==CH2＋Cl2―→　加成反應nCH2==CHCl　加聚反應 解析　反應①是乙烯與Cl2發(fā)生加成反應生成1,2-二氯乙烷，反應③是氯乙烯發(fā)生加聚反應生成聚氯乙烯。 14．石化工業(yè)是以石油為基本原料，生產(chǎn)各種化學品的工業(yè)。聚氯乙烯{PVC， }和聚甲基丙烯酸甲酯{PMMA， }是兩種重要的石化產(chǎn)品。 (1)聚氯乙烯(PVC)樹脂的用途十分廣泛，它是當前產(chǎn)量最大的樹脂之一。工業(yè)上以乙烯和氯氣為原料經(jīng)下列流程合成PVC： CH2==CH2CH2ClCH2ClXP

28、VC ①反應Ⅰ、Ⅲ的反應類型分別是__________、________。 ②PVC的單體是________，鏈節(jié)是________。 (2)聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是一種重要的有機化工產(chǎn)品，市場前景非常廣闊，主要生產(chǎn)過程如下： 丙酮()PMMA ①第Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ步中，屬于酯化反應的是________。 ②寫出第Ⅴ步反應的化學方程式：_________________________________________________。 答案　(1)①加成反應　加聚反應?、贑H2==CHCl　 (2)①Ⅳ?、? 15．如圖是以乙炔(結(jié)構簡式為CH≡CH)為主要原料合成聚氯乙

29、烯、聚丙烯腈和氯丁橡膠的轉(zhuǎn)化關系圖。 (1)寫出A、B、C、D四種物質(zhì)的結(jié)構簡式： A______________________，B______________________， C______________________，D______________________。 (2)寫出有關反應的化學方程式： ②________________________________________________________________________； ③___________________________________________________________

30、_____________； ⑤________________________________________________________________________； ⑦________________________________________________________________________。 答案　(1)CH2==CHCl　CH2==CHCN CH2==CH—C≡CH　 (2)②nCH2==CHCl ③CH≡CH＋HCN―→CH2==CHCN ⑤2CH≡CH―→CH2===CH—C≡CH ⑦ 解析　由得單體A為CH2==CHCl，則反應①為CH≡CH與HCl的加成反應；由得單體B為CH2==CHCN，則反應③為CH≡CH與HCN的加成反應；由得單體D為，則C為CH2==CH—C≡CH。