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科粤版·九年级化学下册
9.2 合成材料
——物质的循环利用
第九单元 现代生活与化学
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
生活中化学合成材料随处可见，尤其塑料的使用十分广泛，应用于我们衣食住行的方方面面，比如我们使用的饭碗，装东西的塑料袋，试电笔的握手等。
塑料
合成橡胶
合成纤维
有机高分子化合物
天然有机高分子化合物
合成有机高分子化合物
天然纤维：棉花、羊毛、蚕丝等
天然橡胶
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
种类：塑料、合成橡胶、合成纤维
简称合成材料
一、有机合成材料
课堂探究
1.主要成分
塑料的主要成分是合成树脂。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。例如，许多乙烯分子(C2H4) 可聚合形成聚乙烯。
塑 料
许多乙烯分子聚合形成聚乙烯示意图
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。当小分子连接构成高分子时，有的形成很长的链状，有的结成网状。
知识拓展
2.塑料的分类
根据受热后的变化，可将塑料分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。
热塑性塑料
热固性塑料
类型 特性 举例 用途
热塑性塑料
热固性塑料
受热时软化，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，插头等
3.塑料的性能
①优点: 质轻、柔软、绝缘、耐腐蚀、易成型、易加工，价格低廉可用作代替金属和木材的材料，在制造业中广泛应用。
②缺点: 易老化、易燃烧、耐热性差。
除主要成分合成树脂外，塑料中还有各种添加剂，如增塑剂、抗氧化剂、稳定剂、着色剂、润滑剂、填充剂等，用以改变塑料制品的性能。
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
知识视窗
聚四氟乙烯商品名为特氟龙，它具有许多特殊的性能，有“塑料之王”的美誉。
聚四氟乙烯能耐强酸腐蚀，把聚四氟乙烯和黄金同时放进沸腾的王水中，一段时间后，黄金已经被腐蚀得“尸骨无存”，但聚四氟乙烯却“毫发无损”。它在 250℃的高温下不熔化，在-260℃的超低温中不发脆。
聚四氟乙烯异常光滑，连冰都比不过它；它的绝缘性能特别好，一张报纸厚的一层聚四氟乙烯薄膜，便足以抵挡1500V的高压电；它不怕水，不怕油，不怕阳光和紫外线，表面难以黏附任何其他物质，故用于“不粘锅”的内涂层薄膜。
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天然橡胶
合成橡胶
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
具有的性能：
高弹性、耐磨性、耐油、绝缘性、不易老化
利用小分子物质合成的一类弹性特别强的高分子化合物。
合成橡胶
合成纤维是用某些小分子物质经化学反应合成的高分子材料。
纤维
天然纤维
合成纤维
植物性纤维（纤维素纤维）
动物性纤维（蛋白质纤维）
尼龙
涤纶
人造羊毛（聚丙烯腈）
棉
麻
毛
蚕丝
合成纤维
纤维的性能
优点 缺点
天然纤维
合成纤维
吸水性和透气性较好
强度高、弹性好、耐磨、耐腐蚀、不缩水
吸水性和透气性较差
不耐磨、不耐化学腐蚀
因此，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
观察活动
目的　了解纤维的简易鉴别方法。
【实验9-2】请你从各种布料中抽出一些纤维，按以下两种方法及下表中所给信息，鉴别它们分别是哪种纤维。
分辨纤维的方法
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一些纤维的物理性质比较
纤维的简易鉴别方法
第一种是物理方法：用手摸
纤维种类 光泽 手感 其他
棉纤维 无光泽 柔软、但弹性差 纤维较短、易拉断
羊毛纤维 光泽柔和 柔软、有弹性 纤维呈卷曲状
合成纤维 光泽明亮 手感光滑、不够柔软、弹性好 纤维强度大、耐磨、耐拉伸
第二种是化学方法：灼烧
纤维的简易鉴别方法
用坩埚钳夹住，在酒精灯上燃烧，观察其燃烧的情况、气味和燃烧后的灰烬。
纤维种类 燃烧情况 气味 灰烬
棉纤维 易燃、直接燃烧 烧纸的气味 灰色、细而软
羊毛纤维 起泡成球，不延续燃烧 烧毛发的气味 黑褐色小球、易碎
合成纤维 先熔化再燃烧， 或边熔化边燃烧 特殊气味 黑色或褐色硬块
一些纤维燃烧现象比较
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。
二、塑料制品的使用和回收再生
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
（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。
（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
2.白色污染的危害与治理
（1）白色污染
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
（2）白色污染的危害与治理
白色污染
治理
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
分类回收各种废弃塑料
重复利用某些塑料制品如塑料袋、塑料盒等
减少使用不必要的塑料制品，如用布袋代替塑料袋等
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
危害
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。
知识视窗
塑料制品的标志
国家标准 GB/T 16288-2008中规定的塑料制品标志的图形和名称共5类，如下表。
塑料制品标志
名称 可重复使用 可回收 再生利用 不可回收再生利用塑料 再生塑料 回收再加工
利用塑料
图形
调查与交流
1.盛装饮品应该选用哪种塑料瓶 请你调查日常使用的塑料瓶的种类，并查看塑料瓶的标志，看是否符合相应的使用场景。
2.你们学校有白色污染的现象吗 你对减少这类污染有什么建议？
盛装饮品应该选用聚乙烯或聚丙烯塑料瓶。
建议：不乱扔塑料垃圾，使用可降解塑料，循环使用塑料制品等。
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
材料技术的发展
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。
三、层出不穷的新材料
1.无机非金属材料
陶瓷
玻璃
陶 瓷
陶瓷工艺发展
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
新型陶瓷材料还可作为人造骨骼使用
玻 璃
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
新型玻璃-玻璃光纤
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
2.复合材料
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。
复合材料的应用
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。
复合材料的种类
玻璃钢
碳纤维材料
导电塑料
玻璃钢
由玻璃纤维和有机高分子材料复合而成的玻璃钢是世界上产量最大、应用最广的复合材料。 这种复合材料坚硬、质轻、耐腐蚀，强度相当于钢材，但密度比钢小得多，常用于制造车厢、船体、飞机部件、头盔等。
碳纤维材料
碳纤维复合材料坚韧、质轻、耐高温、耐腐蚀，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)。
导电塑料
导电塑料一般分为复合型和结构型两大类型。
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。
复合型导电塑料是用在普通塑料中填充碳或金属元素等方法来生产的。
结构型导电塑料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。
导电塑料
3.纳米材料
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。
目前，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。
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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。
长话短说
随堂练习
1.常见的有机合成材料包括_______、________、________三大类，其中由于_________一般__________(填“易”或“难”)降解，日常生活中大量使用和丢弃会造成________污染。
【教材122页第1题】
塑料
合成橡胶
合成纤维
塑料
难
白色
2.下列关于“中国高铁”上所使用的材料的说法不正确的是( )。
A.高铁车身所用的镍铬奥氏体不锈钢有高耐蚀性和美观 的特点，属于合金材料
B.连接高铁的列车与电缆之间的电刷以石墨为材料做成，石墨具有导电性，属于无机非金属材料
C.高铁座椅用到的涤纶结实耐用、抗皱免烫，属于天然纤维材料
D.高铁上的清洁袋是用淋膜纸做成的，其塑料薄膜具有防潮和防油的功能，属于合成高分子材料
【教材122页第2题】
C
3.下列物品中是用复合材料制成的有( )。
①玻璃钢头盔 ②碳纤维制成的网球拍
不锈钢医疗器械 ④神舟飞船返回舱外壳的部件
A.除①外 B.除②外 C.除③外 D.全部
【教材122页第3题】
C
材料类型
4.请用短线将下面列出的一些常见高分子材料的类型、加工制作的产品、材料特性分别相对应连接起来。
热塑性塑料
热固性塑料
合成纤维
合成橡胶
汽车车轮内、外胎
商店里各式衣服
电器插座、开关
农用薄膜、购物袋
制成品不易变形
弹性特强、耐磨损
制成品受热软化
纺线耐磨、耐拉、光滑
加工产品
材料特性
【教材122页第4题】
5.写一篇调查报告:神舟系列飞船中所使用的新型材料。
【教材122页第5题】
课堂总结
材料
无机非金属材料
复合材料
塑料
合成橡胶
玻璃钢、碳纤维材料、导电塑料
鉴别纤维的简易方法
合成纤维
陶瓷、玻璃等
纳米材料
白色污染与治理
有机合成材料
课后作业
完成练习册本课时的习题。

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