小學(xué)語文微課教案
發(fā)表時間:2020-10-27塑料、纖維和橡膠。
第三章探索生活材料第四節(jié)塑料、纖維和橡膠
知識要點:
1、通常所說的三大合成材料是指______、____________和____________。
2、塑料的主要成分是_________,除此外還根據(jù)需要加入某些特定用途的______,比如能提高塑性的_________,防止塑料老化的_________等。
3、熱塑性指的是__________________________________________,具有_____________________結(jié)構(gòu)常見的熱塑性塑料有_________(可用作______、______的包裝袋)、____________和_________。熱固性指的是__________________________,具有___________結(jié)構(gòu)。
4、天然纖維如______、______、______、______等,而人造纖維如______、______、______、______、______、______,稱為“六大綸”。
5、天然橡膠的化學(xué)組成是_______________,結(jié)構(gòu)式是__________________,寫出以異戊二烯為原料制備合成橡膠(異戊橡膠)的化學(xué)反應(yīng)方程式_____________________________________________________。
6、合成橡膠常用的有____________、____________、___________等,它們都是____________。特種橡膠有耐熱和耐酸堿的_________,耐高溫和耐嚴寒的_________等。
7、許多橡膠是______結(jié)構(gòu),_________好,但______和______差,為了克服這個缺點,工業(yè)上常用硫與橡膠分子作用,使橡膠______,形成______結(jié)構(gòu),使橡膠具有較高的______、______、______、_________。
8、復(fù)合材料指的是_________________________________________________________。玻璃纖維增強塑料(玻璃鋼)就是____________和____________組成的復(fù)合材料。將玻璃熔化并迅速拉成細絲得到異常柔軟的____________,然后將其加到____________中就得到了玻璃鋼。玻璃鋼廣泛用于____________、____________和______,以及_______________等。
課后作業(yè):
1、下列原料或制成的產(chǎn)品中,若出現(xiàn)破損不可以進行熱修補的是
A.聚氯乙烯涼鞋B.電木插座C.聚丙烯材料D.聚乙烯塑料膜
2、高分子材料與一般金屬材料相比,優(yōu)越性是
A.強度大B.電絕緣性能好C.不耐化學(xué)腐蝕D.不耐熱
3、在相同條件下焚燒下列物質(zhì),污染大氣最嚴重的是
A.聚氯乙烯B.聚乙烯C.聚丙烯D.氫氣
4、對于某化合成的材料(如塑料制品)廢棄物的處理方法中正確的是
A.將廢棄物混在垃圾中填埋在土壤中B.將廢棄無焚燒
C.將廢棄物用化學(xué)方法加工成涂料或汽油D.將廢棄物傾倒在海洋中
5、下列物質(zhì)在空氣中燃燒只生成CO2和H2O的是
A.黏膠纖維B.氯丁橡膠C.白明膠(動物膠)D.毛發(fā)
6、下列一些報道中,你認為科學(xué)的是
A.疏通煤氣管道,充入氬氣引起爆炸
B.新粉刷過石灰漿的墻壁釋放出CO2使一些老人窒息而死
C.有易燃易爆的工作場所,嚴禁穿化纖類衣服
D.本飲料是純天然飲品,絕對不含任何化學(xué)物質(zhì)
7、塑料廢棄物的危害有①難以分解,破壞土壤結(jié)構(gòu),影響植物生長②污染海洋③危及海洋生物的生存④造成海難事件⑤破壞環(huán)境衛(wèi)生,污染地下水
A.①②③④⑤B.①②③④C.②③④D.①⑤
8、隨著社會的發(fā)展,復(fù)合材料逐漸成為一類新的有前途的發(fā)展材料,目前,復(fù)合材料最主要的應(yīng)用領(lǐng)域是
A.高分子分離膜B.人類的人工器官
9、復(fù)合材料中往往有一種材料作為基體,另一種材料作為
A.增塑劑B.發(fā)泡劑C.防老化劑D.增強劑
10、下列高分子化合物屬于天然高分子材料的是
A.橡膠B.塑料C.尼龍D.羊毛
11、科技文獻中經(jīng)常出現(xiàn)下列詞匯,其中與相關(guān)物質(zhì)的顏色并無聯(lián)系的是
A.赤色海潮B.綠色食品C.白色污染D.棕色煙氣
12、下列各物質(zhì)屬于高分子化合物的是
A.葡萄糖B.硬脂酸甘油酯C.TNTD.酶
13、受熱到一定程度就能軟化的高聚物主要是
A.相對分子質(zhì)量較大的高聚物B.分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜的高聚物
C.體型結(jié)構(gòu)的高聚物D.線型結(jié)構(gòu)的高聚物
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第2課時 塑料 橡膠 纖維
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(xué)方程式為nCH2==CH2――→引發(fā)劑?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(xué)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,吸水性小;電絕緣性能優(yōu)良。
(3)聚乙烯的應(yīng)用:可用于制造包裝、容器、漁網(wǎng)繩索等。
3.危害及防治
(1)危害:大量塑料垃圾導(dǎo)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。
塑料主要成分:合成樹脂添加劑增塑劑:提高塑造性能防老劑:防止塑料老化
例1 聚氯乙烯簡稱PVC,是當(dāng)今世界上產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣泛的熱塑性塑料之一。下列關(guān)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(yīng)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,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(xué)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(guān)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,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(yīng)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(guān)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鍵,能發(fā)生加成反應(yīng)
答案 B
解析 天然橡膠的結(jié)構(gòu)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(gòu)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(yīng)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,故該物質(zhì)為混合物,B項錯誤;由于丁苯橡膠的結(jié)構(gòu)單元中含有碳碳雙鍵,故能與溴發(fā)生加成反應(yīng),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
纖維天然纖維纖維素:棉、麻蛋白質(zhì):絲、毛化學(xué)纖維人造纖維:人造棉、人造絲合成纖維:錦綸、腈綸
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(yīng)的化學(xué)方程式為nCH2==CH—CN――→引發(fā)劑。
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(xué)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(yīng)制成的纖維。
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,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(xué)方程式如下:
①CH≡CH+HCN――――→CuCl2/NH4Cl80~90℃CH2==CHCN
乙炔氫氰酸 丙烯腈
②nCH2==CHCN――→引發(fā)劑
閱讀以上材料,回答問題:
(1)制備丙烯腈的反應(yīng)類型是________。
(2)聚丙烯腈中氮的質(zhì)量分數(shù)為________。
(3)如何檢驗?zāi)称放频难蛎朗茄蛎€是“人造羊毛”?
________________________________________________________________________。
(4)根據(jù)以上材料分析,聚丙烯腈是線型結(jié)構(gòu)還是體型結(jié)構(gòu)?
________________________________________________________________________。
答案 (1)加成反應(yīng) (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(gòu)
解析 (1)反應(yīng)①屬于加成反應(yīng),反應(yīng)②屬于加聚反應(yīng)。
(2)丙烯腈與聚丙烯腈在組成上完全一致,故
w(N)=143×12+3×1+14×100%=1453×100%≈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),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(xué)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(gòu)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(xué)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,經(jīng)聚合反應(yīng)制得的是合成纖維;合成纖維和人造纖維統(tǒng)稱為化學(xué)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的包裝
B.聚乙烯塑料的老化是因為發(fā)生了加成反應(yīng)
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(dǎo)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(gòu)簡式如下。下面有關(guān)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(yīng)制得的
答案 D
解析 該有機物是通過分子間酯化反應(yīng)形成的聚合物,而不是通過加聚反應(yīng)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,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(yīng)用廣泛的塑料。
(1)ABS塑料(結(jié)構(gòu)簡式為
是目前應(yīng)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(xué)式)。由這三種原料合成ABS的反應(yīng)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。聚乙烯醇就是一種可溶于水的塑料,它是由聚乙酸乙烯酯()通過水解反應(yīng)制得的。寫出其水解的反應(yīng)方程式:______________________________________________。
答案 (1)CH2==CHCN CH2==CH—CH==CH2加聚反應(yīng)
(2)+nH2O????稀硫酸△+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?、怆婢] 蠶絲 聚乙烯樹脂
(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(guān)鍵是清楚各物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)。油脂容易被誤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(xùn)練]
題組一 塑料
1.聚氯乙烯簡稱PVC,是當(dāng)今世界上產(chǎn)量最大、應(yīng)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(gòu)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),所以不能用來包裝蔬菜、水果及熟食,D項錯誤。
2.有關(guān)聚乙烯的說法,正確的是()
A.聚乙烯通過加聚反應(yīng)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――→引發(fā)劑?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(lǐng)域(注射器、采血器、人造腎臟等)。其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示,下列有關(guān)說法錯誤的是()
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(gòu)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(gòu)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(gòu)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(gòu)簡式為,下列關(guān)于天然橡膠的說法正確的是()
A.合成天然橡膠的反應(yīng)類型是加聚反應(yīng)
B.天然橡膠是高聚物,不能使溴水退色
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(yīng),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(yīng),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(yīng)
答案 B
解析 汽油會使橡膠發(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(gòu)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==CH2 ②CH3==C≡C—CH3
③CH2==CH—CN ④CH3—CH==CH—CN
⑤CH3—CH==CH2?、轈H3—CH==CH—CH3
A.①④B.②③C.①③D.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(yīng)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(guān)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(xué)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(xué)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(xué)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(yīng)屬于加聚反應(yīng)
B.A生成C、D的反應(yīng)屬于加成反應(yīng)
C.D的結(jié)構(gòu)簡式為CH2==CH—OOCCH3、PVC的結(jié)構(gòu)簡式為
D.烴A的結(jié)構(gòu)簡式為CH2==CH2
答案 D
解析 由得合成它的小分子為: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:
乙烯――→Cl2①1,2二氯乙烷――――→480~530℃②氯乙烯――→③聚氯乙烯
反應(yīng)①的化學(xué)方程式為__________________________________________________________,
反應(yīng)類型為________,反應(yīng)③的化學(xué)方程式為____________________________,反應(yīng)類型為____________。
答案 CH2==CH2+Cl2―→ 加成反應(yīng)nCH2==CHCl――→引發(fā)劑 加聚反應(yīng)
解析 反應(yīng)①是乙烯與Cl2發(fā)生加成反應(yīng)生成1,2二氯乙烷,反應(yīng)③是氯乙烯發(fā)生加聚反應(yīng)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(xué)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(dāng)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==CH2―――→一定條件反應(yīng)ⅠCH2ClCH2Cl―――→一定條件反應(yīng)ⅡX―――→一定條件反應(yīng)ⅢPVC
①反應(yīng)Ⅰ、Ⅲ的反應(yīng)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()――→HCNⅠ―――→H+,H2OⅡ――→濃H2SO4Ⅲ――→CH3OHⅣ――→ⅤPMMA
①第Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ步中,屬于酯化反應(yīng)的是________。
②寫出第Ⅴ步反應(yīng)的化學(xué)方程式:_________________________________________________。
答案 (1)①加成反應(yīng) 加聚反應(yīng)?、贑H2==CHCl
(2)①Ⅳ ②――→引發(fā)劑
15.如圖是以乙炔(結(jié)構(gòu)簡式為CH≡CH)為主要原料合成聚氯乙烯、聚丙烯腈和氯丁橡膠的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖。
(1)寫出A、B、C、D四種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式:
A______________________,B______________________,
C______________________,D______________________。
(2)寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式:
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________;
⑤________________________________________________________________________;
⑦________________________________________________________________________。
答案 (1)CH2==CHCl CH2==CHCN
CH2==CH—C≡CH
(2)②nCH2==CHCl――→引發(fā)劑
③CH≡CH+HCN―→CH2==CHCN
⑤2CH≡CH―→CH2===CH—C≡CH
⑦――→引發(fā)劑
解析 由得單體A為CH2==CHCl,則反應(yīng)①為CH≡CH與HCl的加成反應(yīng);由得單體B為CH2==CHCN,則反應(yīng)③為CH≡CH與HCN的加成反應(yīng);由得單體D為,則C為CH2==CH—C≡CH。
淀粉纖維素
●備課資料
一、破布制糖
在一百多年前,便有人做過破布制糖的實驗:把破布放進濃度為70%左右的硫酸中,加熱一段時間,破布便不見了,被分解成糖——葡萄糖。破布怎么會變成糖呢?
原來,破布的主要成分是纖維素。當(dāng)纖維素受到酸類的作用時,那巨大的分子會發(fā)生分裂,形成較小的分子,并且與水相結(jié)合,變成糖——葡萄糖。在化學(xué)上,這叫作纖維素的“水解反應(yīng)”。纖維素是由碳、氫、氧、三種元素組成的。所不同的是,只是分子中的三種化學(xué)元素的比例不一樣罷了。
破布既然能制糖,那么,破布的兄弟們——含有纖維素的木屑、稻草、麥稈及許多農(nóng)副產(chǎn)品,當(dāng)然也能制糖。利用纖維素水解制葡萄糖,如今已成了一項龐大的工業(yè)——“水解工業(yè)”。
現(xiàn)在,人們在水解工廠里,先把一些含有纖維素的農(nóng)副產(chǎn)品曬干、切碎,然后放進耐酸搪瓷缸中,再加入硫酸(一般濃度為62%以上,若用鹽酸的話,濃度為39~41%),不斷進行攪拌、加熱。經(jīng)過4~5小時,加水稀釋,加入石灰乳中和、過濾,這時的濾液雖是澄清的,但含有雜質(zhì),常是棕褐色的。工人們往濾液中加入脫色劑活性炭,濾液一下子便變成無色的了。接著,把濾液加熱熬濃,冷卻,便析出雪白的晶體——葡萄糖。
據(jù)統(tǒng)計,1噸干木屑,可以制成650千克葡萄糖!葡萄糖是重要的藥劑,也是很重要的化工原料。
(文/胡光明,載《中學(xué)生化學(xué)報》,1992年12月16日)
二、紙——人類文明的重要使者
人類的文明和進步離不開紙。紙有各種用途,但主要用于寫字、繪畫、包裝和印刷等。當(dāng)今社會迅速發(fā)展,知識總量急劇增加,紙的需求量越來越大。人類與紙息息相關(guān)。紙是人類文明的重要使者之一。
我國是世界上首先發(fā)明紙的國家。在紙發(fā)明以前,我國通常用竹木簡或帛做書寫材料。但竹木簡太笨重,閱讀、攜帶均不方便。據(jù)說漢武帝時,文人東方朔向皇帝上了個奏本,竟用了3000片竹簡,派了兩個人才抬進宮去。絲帛的價格昂貴,非一般人所用得起。東漢的蔡倫,總結(jié)了前人造紙的經(jīng)驗,改進了造紙術(shù),于公元105年奏報朝廷。他用樹皮、破布、麻頭和舊魚網(wǎng)做造紙原料,經(jīng)過淘洗、泡漚、舂碎、蒸煮等工序,就可直接加工成紙。紙的質(zhì)量和產(chǎn)量都高了,使用普遍起來。為了紀念蔡倫的功績,人們把這種紙叫做“蔡侯紙”。更可貴的是,這些原料來源廣泛,價錢便宜?,F(xiàn)代用木漿造紙,正是受到蔡倫用樹皮造紙的啟發(fā)。
蔡倫改進造紙方法的成功,是人類文化史上的一件大事。從此紙開始大量生產(chǎn),為以后書籍的印刷和文化事業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了物質(zhì)條件。我國發(fā)明的造紙術(shù),后來傳播到世界各地。6世紀時,就傳到了朝鮮、越南和日本,之后又經(jīng)阿拉伯地區(qū)傳到包括西歐在內(nèi)的其他各國,為促進人類文明作出了巨大貢獻。
現(xiàn)代造紙的原料是植物纖維,像蘆葦、稻草、麥秸、蔗渣等。為了把植物纖維制成紙漿,可以用機械法(磨碎)或化學(xué)處理法。化學(xué)處理法又分為亞硫酸鹽法、硫酸鹽法、燒堿法等,使纖維原料中的非纖維素成分溶解除去而得到化學(xué)紙漿。制成紙漿后,再經(jīng)過漂白、打漿、抄紙(鋪成薄層)、烘干而成紙。
造紙需大量的樹木,樹木砍伐過量,要破壞生態(tài)環(huán)境。據(jù)報載,“美國木材40%最終成了紙產(chǎn)品,從衛(wèi)生紙、紙盒到信箋和禮品包裝等。光是報紙和雜志每年就耗掉2.5億棵以上的樹木”。為了減少用木材造紙,美國現(xiàn)在用苧麻(一種生長迅速的植物)、玉米皮、甜菜廢棄物和禾稈等混在一起造紙。今后,樹木不再是造紙的唯一原料了。
我國紙產(chǎn)量居世界第三位,造紙廠上萬家。造紙用的植物原料僅約40%用于造出紙漿紙,其余約60%作為廢液排入江河,嚴重污染水體,極大地破壞了飲水資源,并且嚴重影響造紙工業(yè)的發(fā)展。造紙黑液的排放是造成我國河流嚴重污染的一大公害。可喜的是中科院生態(tài)研究中心經(jīng)過八年艱苦努力,終于攻克了草漿造紙黑液污染治理問題,造紙污染問題的解決大有希望。
(文/阿元林,梁冬梅,載《中學(xué)生化學(xué)報》1997年1月28日)
三、人為何不能靠吃草生活?
1.草和糧食成分不同:草的主要成分是纖維素,糧食的主要成分是淀粉,前者為β-葡萄糖,后者為α-葡萄糖,二者在結(jié)構(gòu)上雖然差別甚微,只是第一個碳原子上的羥基排列不同,但性質(zhì)和功能截然不同。
2.人的消化液中所含的酶只能使淀粉水解成人體能吸收的葡萄糖,卻不能使纖維素水解。
3.牛羊的消化系統(tǒng)里寄生了某些微生物,可以分泌使纖維素水解的酶,這種酶可使纖維素迅速水解成葡萄糖。
4.目前正研究從木霉菌中提取纖維素酶,以將纖維素轉(zhuǎn)化為葡萄糖,這樣就可將纖維素制成飼料和食品。
5.農(nóng)業(yè)和林業(yè)的下腳料中木質(zhì)纖維素甚多,它們包含木質(zhì)素、纖維素和半纖維素。木質(zhì)素不能被生物催化降解,而且還干擾纖維素的發(fā)酵,因此解決木質(zhì)素的廣泛利用問題,將有助于纖維素的轉(zhuǎn)化研究。
●綜合能力訓(xùn)練題
1.在一定條件下,纖維素跟濃HNO3和濃H2SO4的混合酸反應(yīng)而生成硝酸纖維,該反應(yīng)的類型屬于
A.硝化B.磺化C.酯化D.氧化
答案:C
2.蔗糖3.42g與淀粉3.24g混合并完全水解,若生成mg葡萄糖和ng果糖,則m∶n為
A.1∶3B.1∶5C.5∶1D.3∶1
答案:D
3.某種白色粉末狀物質(zhì)A,難溶于冷水,在熱水中形成糊狀物,滴入碘液即呈藍色,在一定條件下與水作用生成B。經(jīng)測定已知B分子中氫、氧原子之比為2∶1,碳原子比氫原子數(shù)少10個,B的化學(xué)式量為342,B能溶于水并發(fā)生銀鏡反應(yīng)。B在一定條件下水解生成C,C也能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。判斷A、B、C各是什么物質(zhì)?
答案:A.淀粉B.麥芽糖C.葡萄糖
4.用淀粉為原料制取酒精,若有1kg含40%淀粉的植物果實,經(jīng)過反應(yīng)制得227g80%的酒精。淀粉的轉(zhuǎn)化率為________。
解析:設(shè)轉(zhuǎn)化的淀粉質(zhì)量為x
(C6H10O5)n~nC6H12O6~2nC2H5OH
162n2n×46
x227g×80%
x=320g
轉(zhuǎn)化率=×100%=80%。
答案:80%
觀察土壤中能水解纖維素的微生物
輔導(dǎo)教案
導(dǎo)學(xué)誘思DAOXUEYOUSI
一、纖維素
1.化學(xué)組成:由________三種元素組成,屬于________類中的________。ks5u
2.植物的細胞壁主要由________、________和________組成。ks5u
答案:1.C、H、O 糖 多糖
2.纖維素 木質(zhì)素 半纖維素
ks5u
二、水解纖維素的微生物
1.現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的能水解纖維素的微生物:
________、________、________、________等。
2.這些微生物能水解纖維素的原因:
它們能分泌________,________分解纖維素。
答案:1.綠色木霉 變異青霉 黑曲霉 根霉
2.纖維素酶 酶促
三、纖維素酶
1.纖維素酶:不是單一的一種酶,而是________,它包括________酶、________酶和________酶,不同酶________不同。
2.纖維素酶的作用:纖維素酶能催化水解纖維素(具體作用如下)
答案:1.一類酶的總稱 C1 CX β葡萄糖苷 水解的作用
四、觀察土壤中能水解纖維素的微生物實驗
1.實驗材料:
(1)80g______土或______的土:可以從其中獲得________。
(2)________紙(90cm2)2張
(3)自來水
(4)________的紙6張:從其中獲得________
2.實驗步驟:
(1)滅菌:將培養(yǎng)皿、三角瓶、自來水以及________土壤用滅菌鍋在1kg壓力下滅菌30min。
(2)設(shè)置對照實驗:
將________和________等量土壤分別放在2個經(jīng)滅菌處理的培養(yǎng)皿中,互相形成對照。
(3)培養(yǎng)
將________等分成2份,分別放在上述2個有土樣的培養(yǎng)皿的________,培養(yǎng)皿不加蓋,可用牛皮紙遮蓋保濕。然后置于________的培養(yǎng)室中。________周后觀察卷煙紙的變化(是否消失)。
答案:1.(1)草炭 枯樹周邊 能水解纖維素的微生物 (2)牛皮 (4)卷煙 纖維素
2.(1)一半 (2)已滅菌 未滅菌的 (3)6張卷煙紙 土壤表面 較高濕度 4~6
核心解讀HEXINJIEDU
1.纖維素在元素化合物分類上的地位是怎樣的?纖維素與纖維素酶一樣嗎?
組成生物各種化學(xué)元素一般都以化合物形式存在。其中纖維素是糖類中多糖的一種,而纖維素酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),它能催化水解纖維素。它們在化合物的分類系統(tǒng)中所處的位置見下表。
2.為什么從卷煙紙中去獲取纖維素呢?為什么纖維素不直接從植物枝條上獲取呢?
植物的細胞壁主要由纖維素、木質(zhì)素和半纖維素組成。因此纖維素主要來自植物,如木材、蘆葦和甘蔗,主要用于造紙。造紙時取樹皮再用NaOH處理以去除木質(zhì)素和半纖維素,但保留纖維素。木質(zhì)素可抑制纖維素酶的活力。
卷煙紙一般不含木質(zhì)素,因為木質(zhì)素所含有的苯酚對人體有害。因此從卷煙紙中既能獲得纖維素,又不會有木質(zhì)素和半纖維素的干擾,實驗效果好。
3.能分解纖維素的微生物屬于什么菌?為什么?
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的能水解纖維素的微生物有綠色木霉、變異青霉、黑曲霉、根霉等。它們都屬于霉菌。而不是細菌和酵母。這是因為“細菌吃葷,霉菌吃素”,也就是說,細菌多以蛋白質(zhì)水解物為它的能源,而霉菌多以糖或多糖水解產(chǎn)物為能源。而纖維素屬于多糖,因此,水解纖維素的多為霉菌。酵母由于一般不含纖維素酶、淀粉酶等,所以它只能利用單糖或二糖等作為碳源和能源。
題例領(lǐng)悟TILILINGWU
本實驗中選用卷煙紙為實驗材料,主要是為了獲得()
A.纖維素酶
B.纖維素
C.木質(zhì)素和半纖維素
D.能水解纖維素的微生物
解析:本題考查實驗材料的選擇原因。纖維素主要存在于木材、蘆葦、甘蔗等,主要用于造紙。卷煙紙中一般不含木質(zhì)素,但含纖維素。當(dāng)木質(zhì)素存在時會對纖維素酶產(chǎn)生干擾。因此,用卷煙紙可獲得纖維素,且無木質(zhì)素的干擾。
答案:B
酶發(fā)生作用是需要一定的條件的。不僅僅是溫度、pH等,其他物質(zhì)的存在也會降低酶的活力。如:木質(zhì)素就會降低纖維素酶的活動。
能水解纖維素的微生物是下列哪一組()
A.酵母菌、大腸桿菌
B.細菌、酵母菌
C.硝化細菌、病毒
D.霉菌
解析:酵母菌通常不含纖維素酶,只能利用單糖、雙糖等作物為碳源、能源。細菌多以蛋白質(zhì)水解物為它的能源,只有霉菌多以糖或多糖的水解產(chǎn)物為能源。所以它們能利用多糖,能水解纖維素。
答案:D
不同的微生物都需要碳源、能源。但由于遺傳差異,它們的碳源、能源各不相同。
隨堂訓(xùn)練SUITANGXUNLIAN
1細胞壁的主要成分是哪3種()
A.纖維素、半纖維素、木質(zhì)素
B.纖維素、淀粉、果膠
C.纖維素、木質(zhì)素、果膠
D.纖維素、半纖維素、淀粉
答案:A 解析:細胞壁的主要成分有3種,分別是纖維素、半纖維素、木質(zhì)素。
2目前已知的能水解纖維素的微生物是()
①細菌 ②病毒 ③酵母菌?、苊咕、菽久埂、薷埂、呤删w?、嗪谇?br>
A.①④ B.②③⑦
C.④⑤⑥⑧D.③④
答案:C 解析:能水解纖維素的微生物一般都含纖維素酶。這些微生物一般都是霉菌,即④⑤⑥⑧,而病毒及其他微生物則不能。
分解纖維素的微生物的分離導(dǎo)學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.能簡述纖維素酶的種類及作用,
2.能從土壤中分離出分解纖維素的微生物,了解這類微生物的應(yīng)用。
3.能掌握從土壤中分離某種特定微生物的操作技術(shù)。
二、學(xué)習(xí)重難點
從土壤中分離分解纖維素的微生物。
三、學(xué)法指導(dǎo):小組交流合作一對一檢查通關(guān)
四、自主學(xué)習(xí)
一、課題背景分析
纖維素是一種由首尾相連而成的高分子化合物,植物每年產(chǎn)生的纖維素能被土壤中的某些微生物分解利用,是因為它們能產(chǎn)生。對這些微生物的研究與利用,使人們能夠利用秸稈等廢棄物生產(chǎn),用處理服裝面料等。
二.基礎(chǔ)知識
(一)纖維素和纖維素酶
閱讀課本27頁基礎(chǔ)知識部分第一、二段,回答下列問題:
1、纖維素在生物圈的分布狀況?
纖維素是地球上含量最豐富的多糖類物質(zhì)。植物的根、莖、葉等器官都含有大量的纖維素。其中是自然界中纖維素含量最高的天然產(chǎn)物。
2、纖維素酶的組成及作用?
纖維素酶是一種復(fù)合酶,一般認為它至少包括三種組分,即、和,前兩種酶使纖維素分解成,第三種酶將分解成葡萄糖。
(二)纖維素分解菌的篩選
閱讀課本課本28頁相關(guān)部分,回答下列問題:
1、纖維素分解菌的篩選方法--,這種方法能夠通過顏色反應(yīng)直接對微生物進行篩選
2、纖維素分解菌的篩選方法的原理
剛果紅是一種染料,它可以與纖維素形成,但并不和、發(fā)生這種反應(yīng)。當(dāng)纖維素被纖維素酶分解后剛果紅—纖維素的復(fù)合物就無法形成,培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以纖維素分解為中心的。這樣我們可以通過是否產(chǎn)生透明圈來篩選纖維素分解菌
三、實驗操作
分離分解纖維素的微生物實驗流程:
土壤取樣→→梯度稀釋→→。
〖旁欄思考題〗取樣的環(huán)境是怎樣的,作出這種選擇的理由是什么?
選擇的環(huán)境,如樹林中多年落葉形成的腐殖土,多年積累的枯枝敗葉等等。根據(jù)生物與環(huán)境的互相依存關(guān)系,在富含纖維素的環(huán)境中的含量相對提高,因此從這種土壤中獲得目的微生物的幾率要高于普通環(huán)境。
〖旁欄思考題〗將濾紙埋在土壤中有什么作用?你認為濾紙應(yīng)該埋進土壤多深?
提示:將濾紙埋在土壤中能使,實際上是人工設(shè)置纖維素分解菌生存的適宜環(huán)境。一般應(yīng)將紙埋于深約cm左右腐殖土壤中。
(二)選擇培養(yǎng)
1.選擇培養(yǎng)的目的:增加,以確保能夠從樣品中分離到所需要的微生物。
2.制備選擇培養(yǎng)基:參照課本29頁旁欄中的比例配置,回答下列問題:
①旁欄中的配方是液體培養(yǎng)基還是固體培養(yǎng)基?為什么?
②這個培養(yǎng)基對微生物是否具有選擇作用?如果具有,是如何進行選擇的?
③你能否設(shè)計一個對照實驗,說明選擇培養(yǎng)基的作用
3、選擇培養(yǎng)
〖旁欄思考題〗為什么選擇培養(yǎng)能夠“濃縮”所需的微生物?
(三)梯度稀釋
按照課題1的稀釋操作方法,將選擇培養(yǎng)后的培養(yǎng)基進行等比稀釋101~107倍。將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上。
(四)將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上
1.制備培養(yǎng)基:參照課本旁欄中的比例配制。
2.倒平板操作。
3.涂布平板:將稀釋度為104~106的菌懸液各取0.1ml涂布到平板培養(yǎng)基上,30℃倒置培養(yǎng),菌落周圍會出現(xiàn)明顯的透明圈。
4.挑選產(chǎn)生透明圈的菌落(參照課本剛果紅染色法,挑選產(chǎn)生透明圈的菌落,一般即為分解纖維素的菌落。)
(五)剛果紅染色法
方法一:先,再加入剛果紅進行顏色反應(yīng)。方法二:在時就加入剛果紅。
〖旁欄思考題〗這兩種方法各有哪些優(yōu)點與不足?