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9.2 合成材料
第九单元 现代生活与化学
Synthetic materials
Chapter 9 Modern Life and Chemistry
层出不穷的新材料
塑料制品的使用和回收再生
有机合成材料
问题探讨
为什么有些塑料碗能放到微波炉里加热，塑料包装袋却不能？
有没有能导电的塑料呢？
层出不穷的新材料
塑料制品的使用和回收再生
有机合成材料
新课探究
一、有机合成材料
1. 合成有机高分子化合物
层出不穷的新材料
塑料制品的使用和回收再生
有机合成材料
塑料
合成橡胶
合成纤维
现代人的生活离不开合成材料：
是以石油化工产品为主要原料，通过化学合成的方法制成的
有机高分子化合物。
定 义
【注意】高分子化合物，简称高分子，一般指相对分子质量高达几千到几百万的化合物。
新课探究
一、有机合成材料
2. 塑料
层出不穷的新材料
塑料制品的使用和回收再生
有机合成材料
主要成分
合成树脂
合成树脂是由许多相对分子质量小的有机物聚合后形成的高分子化合物，它的相对分子质量可以达到几万、几十万，甚至上百万。
结构特点
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一、有机合成材料
2. 塑料
层出不穷的新材料
塑料制品的使用和回收再生
有机合成材料
塑料分类
热塑性塑料
热固性塑料
根据受热后的变化，可将塑料分为
热塑性塑料
热固性塑料
链状结构
网状结构
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一、有机合成材料
2. 塑料
层出不穷的新材料
塑料制品的使用和回收再生
有机合成材料
塑料分类
类型 特性 举例 用途
热塑性塑料
热固性塑料
受热会软化，冷却后硬化，可以反复加工
聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等
制造一般
生活日用品
受热时会软化成型，但冷却固化后，就再不能用加热的方式使之软化
酚醛树脂、
脲醛树脂等
制造电器用品，如插座，插头、开关等
链状结构
网状结构
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一、有机合成材料
2. 塑料
层出不穷的新材料
塑料制品的使用和回收再生
有机合成材料
塑料性能
质轻
柔软
绝缘
耐腐蚀
易成型
易加工
原料来自石油化工
成本较低
价格低廉
塑料制品
塑料可用作代替金属和木材的材料，在制造业中广泛应用。
塑料用途
除主要成分合成树脂外，塑料中还有各种添加剂，用以改变塑料制品的性能
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一、有机合成材料
2. 塑料
层出不穷的新材料
塑料制品的使用和回收再生
有机合成材料
塑料添加剂
增塑剂
加塑料的柔软度和可塑性，降低脆性，使塑料更容易加工成型
抗氧化剂
稳定剂
着色剂
润滑剂
填充剂
防止合成树脂受光和热的作用分解和破坏，延长塑料使用寿命的作用
稳定塑料材料的热稳定性和光稳定性
使塑料呈现出不同的颜色，增加其美观度
防止塑料在成型时粘在金属模具上，同时使塑料的表面光滑美观
提高塑料的强度和耐热性能，并降低成本
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一、有机合成材料
2. 塑料
层出不穷的新材料
塑料制品的使用和回收再生
有机合成材料
塑料性能
名称 代码 缩写代码 特性 用途
聚酯 01 PET 坚韧、较硬、透明 饮料瓶、光盘、纤维制品
高密度聚乙烯 02 HDPE 强度较大、熔点较高 食品盒、药瓶、玩具
聚氯乙烯 03 PVC 较坚韧、较硬 板材、各种用具、管材、薄膜
低密度聚乙烯 04 LDPE 较柔软、易熔化 塑料袋、塑料瓶、薄膜
聚丙烯 05 PP 熔点高、强度大、 不易变形 餐具、玩具、纤维、医用器件
聚苯乙烯 06 PS 质轻、硬脆 泡沫杯、包装材料、家具
几种常见的塑料
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一、有机合成材料
3. 合成橡胶
层出不穷的新材料
塑料制品的使用和回收再生
有机合成材料
定义
利用小分子物质合成的一类弹性特别强的高分子化合物
丁腈橡胶
丁苯橡胶
氯丁橡胶
广泛应用于轮胎和制鞋工业等
与塑料一样，合成橡胶也是一种人工合成的高分子材料
性能
弹性
耐磨性
绝缘性
优于天然橡胶
用途
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一、有机合成材料
4. 合成纤维
层出不穷的新材料
塑料制品的使用和回收再生
有机合成材料
定义
用某些小分子物质经化学反应合成的高分子材料
人造羊毛(聚丙烯腈)
尼龙
涤纶
泛用于服装、装饰等领域
用途
天然纤维
植物性纤维（纤维素纤维）
动物性纤维（蛋白质纤维）
棉
麻
毛
蚕丝
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一、有机合成材料
4. 合成纤维
层出不穷的新材料
塑料制品的使用和回收再生
有机合成材料
人们把合成纤维和天然纤维混纺，这样制成的织物兼有两类纤维的优点，很受欢迎。
那么，怎样区分纤维的种类呢
性能
耐磨性
耐腐蚀
不缩水
优点：
不易褶皱
结实耐穿
缺点：
吸湿性差
透气性差
合成纤维制成衣服
天然纤维
优点：
吸湿性好
透气性好
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二、塑料制品的使用和回收再生
有机合成材料在改善人们的生活条件方面发挥了重要作用，但也带来了环境和安全问题。
层出不穷的新材料
塑料制品的使用和回收再生
有机合成材料
不同的塑料性能不同，用途各异，使用时要小心。
1. 不同塑料制品的安全性
（1）聚氯乙烯和聚苯乙烯
含有对人体健康有害的成分，不可用来制作餐具或食品袋，多用于制造建筑材料。
PVC水管
聚苯乙烯
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二、塑料制品的使用和回收再生
层出不穷的新材料
塑料制品的使用和回收再生
有机合成材料
（2）聚乙烯和聚丙烯
无毒，可用来制作餐具或食品袋，用聚丙烯制作的餐具可用于微波加热，而由聚乙烯制成的普通食品袋不可以用于微波加热。
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二、塑料制品的使用和回收再生
层出不穷的新材料
塑料制品的使用和回收再生
有机合成材料
（3）再生塑料（一般呈黑色）
用回收的废旧塑料制成的，用于装垃圾等，不可用来装食品。
再生塑料颗粒
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二、塑料制品的使用和回收再生
层出不穷的新材料
塑料制品的使用和回收再生
有机合成材料
2. 白色污染的危害与治理
（1）白色污染产生原因
塑料使用后被废弃在环境中，同时由于很难降解，成为一类难于处理的环境污染物，造成“白色污染”。
非生物降解材料
自然状态下，能长期存在
很难被自然分解
人们大量使用
尤其是塑料薄膜袋和泡沫塑料容器
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二、塑料制品的使用和回收再生
层出不穷的新材料
塑料制品的使用和回收再生
有机合成材料
2. 白色污染的危害与治理
（2）白色污染的危害
破坏土壤结构，污染地下水，危害海洋生物等
对动物有害，动物会误食塑料，引起消化道疾病，甚至导致死亡
对环境造成化学污染
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二、塑料制品的使用和回收再生
层出不穷的新材料
塑料制品的使用和回收再生
有机合成材料
2. 白色污染的危害与治理
（3）白色污染的治理
减少使用不必要的塑料制品
在部分地区和领域禁止、限制部分塑料制品的生产、销售和使用
使用可降解的塑料制品
回收和再利用废弃塑料
减少一次性塑料制品的使用量，
如用布袋、纸袋等环保材料代替塑料袋
重复利用某些塑料制品如塑料袋/盒等
从源头上降低塑料垃圾的产生
推广使用微生物降解塑料、光解塑料等新型可降解塑料
建立完善的塑料回收体系，提高塑料垃圾的回收利用率
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二、塑料制品的使用和回收再生
层出不穷的新材料
塑料制品的使用和回收再生
有机合成材料
3. 塑料制品的回收再生
塑料制品回收再生、循环利用，也是治理污染的重要一环，体现了循环发展的理念。
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三、层出不穷的新材料
1. 材料技术的发展
层出不穷的新材料
塑料制品的使用和回收再生
有机合成材料
石器时代
青铜器时代
铁器时代
高分子材料时代
复合材料时代
新材料的出现，常常带来新的技术革命，进而推动社会发展，给人类创造新的生活方式。因而，材料技术是人类文明发展不同阶段的里程碑。
目前，新材料技术正朝着更小尺寸、更多功能、更加环保的方向发展，一批具有多功能的新型复合材料正在被不断开发出来。
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三、层出不穷的新材料
2. 无机非金属材料
层出不穷的新材料
塑料制品的使用和回收再生
有机合成材料
陶瓷工艺发展
我国古代用黏土烧制杯、碗、花瓶作为生活用品和工艺品使用
传统陶瓷
新型陶瓷
优点：
耐高温、耐腐蚀、
高强度、可导电
氮化硅陶瓷材料，作为机械零部件如轴承滚珠等
氧化铝陶瓷可作为人造骨骼与牙齿使用
惰性陶瓷可作为工业反应容器使用
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三、层出不穷的新材料
2. 无机非金属材料
层出不穷的新材料
塑料制品的使用和回收再生
有机合成材料
普通玻璃是由石英砂(主要成分为SiO2)、石灰石(主要成分为CaCO3) 、纯碱(Na2CO3) 按照一定配比混合后在高温下熔炼而成的。
普通玻璃
特殊材料制成的玻璃具有高强度、能传送通信信号等性能，可用于制造防弹玻璃、透明防火材料、光导纤维等
高强度玻璃
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三、层出不穷的新材料
3. 复合材料
层出不穷的新材料
塑料制品的使用和回收再生
有机合成材料
将一种增强材料(如纤维) 合理地复合包埋在另一种材料(如合成树脂) 中，可使各材料的优点互补，缺点相消，从而制造出具有特殊优异性能的复合材料。
碳纤维结构示意图
定义
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三、层出不穷的新材料
3. 复合材料
层出不穷的新材料
塑料制品的使用和回收再生
有机合成材料
复合材料在航空航天、导弹以及民用的许多领域都有广泛用途，成为当今材料科学技术发展的热点。
用途
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三、层出不穷的新材料
3. 复合材料
层出不穷的新材料
塑料制品的使用和回收再生
有机合成材料
（1）玻璃钢
组成
由玻璃纤维和有机高分子材料复合而成
特点
世界上产量最大、应用最广的复合材料
优点
坚硬、质轻、耐腐蚀，强度相当于钢材，但密度比钢小得多
用途
常用于制造车厢、船体、飞机部件、头盔等
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三、层出不穷的新材料
3. 复合材料
层出不穷的新材料
塑料制品的使用和回收再生
有机合成材料
（2）碳纤维材料
优点
坚韧、质轻、耐高温、耐腐蚀
用途
用于制造飞机、火箭、卫星、文体用品（撑竿跳高用竿、网球拍、羽毛球拍、自行车等）
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三、层出不穷的新材料
3. 复合材料
层出不穷的新材料
塑料制品的使用和回收再生
有机合成材料
（3）导电塑料
复合型
结构型
不同导电性能的导电塑料可分别起到导电、防静电或电屏蔽等作用，因而最近几年这类材料得到越来越广泛的应用。
是用在普通塑料中填充碳或金属元素等方法来生产的。
是在合成塑料的过程中使有机物分子结合成特殊结构从而使其具有导电性。
复合型导电塑料
结构型导电塑料
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三、层出不穷的新材料
4. 纳米材料
层出不穷的新材料
塑料制品的使用和回收再生
有机合成材料
1 nm(纳米) ＝ 1×10-9 m，是一个很小的长度单位
当物质小到纳米尺度时，会出现一系列特异效应，使其光学、热学、电学、磁学、力学和化学等性质发生显著变化。
因此，纳米尺度的粉末、纤维、膜或块体等纳米材料具备其他一般材料所没有的优越性能，成为当今新材料研究和开发的前沿。
纳米技术在电子、医疗、机械、航空等领域都有广阔的应用前景
定义
特点
用途
新课探究
三、层出不穷的新材料
层出不穷的新材料
塑料制品的使用和回收再生
有机合成材料
1.有机合成材料主要有塑料、合成橡胶、合成纤维等，是相对分子质量较大的高分子化合物。有机合成材料在人们的生产、生活中有广泛的应用，但也要注意防治其带来的白色污染。
2.新型陶瓷与玻璃、复合材料和纳米材料等正在被不断开发和应用。

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