第一篇:【鼎尖教案】高中化学(大纲版)第二册 第六章 烃的衍生物 第二节乙醇醇类(第二课时)
第二课时
[引言]请同学们说出乙醇在日常生活及工农业生产中有哪些用途? [生]①燃料;②消毒;③有机溶剂;④造酒。[师]能用酒精兑酒吗?为什么?
[生]不能。因为工业酒精中常含有甲醇会使人中毒。
[师]对。工业酒精是不能兑酒饮用的。工业酒精中含有少量甲醇,饮用后会导致眼睛失明甚至死亡。那么酒中的酒精是如何生成的?工业上所需的大量的酒精又如何制备?请同学们阅读课本P154页内容。
[板书]3.乙醇的工业制法
[学生阅读后小结]酿酒采用发酵法,工业上制乙醇用乙烯水化法和发酵法。
[过渡]前面我们学习的主要是乙醇,其实在有机物中还有很多结构、性质与乙醇很相似的物质,这就是醇类。
[板书]
二、醇类
[师]什么样的化合物叫做醇?
[生]分子中含有跟链烃基或苯环侧链上的碳结合的羟基的化合物,叫做醇。[师]醇的官能团是什么? [生]羟基(—OH)。
[板书]1.概念:醇是分子中含有跟链烃基或苯环侧链上的碳结合的羟基的化合物。官能团都是—OH [师]强调醇的概念中的“苯环侧链上的碳”这几个字。
[生]老师,在醇的概念中,为什么要强调羟基要连在苯环侧链上的碳上?
[师]当烃基中有苯环时,羟基与苯环侧链上的碳相连的有机化合物才叫醇。如果羟基与苯环上的碳直接相连,该有机化合物不属于醇类,而是属于以后我们将要学到的另一类烃的衍生物——酚。
[投影练习]下列有机化合物哪些属于醇类?
答案:ACD [师]根据醇类的概念可知,醇中的烃基可以是饱和的,也可以是不饱和的;烃基中可以有苯环,也可以没有;羟基的数目可以是一个、两个或多个。那么我们该如何给醇分类呢?
[板书]2.分类
[学生讨论后小结并板书]
一元醇(1)据含羟基数目二元醇
多元醇(2)据含烃基是否饱和饱和醇不饱和醇
(3)据烃基中是否含苯环脂肪醇芳香醇
[师]本节课我们主要学习饱和一元醇的性质。[板书]3.饱和一元醇
[师]乙醇可以看作乙烷分子中的一个氢原子被羟基取代后生成的饱和一元醇,其他饱和一元醇均可看作烷烃中一个氢原子被羟基取代后的生成物。请同学们写出饱和一元醇的通式。
[学生回答,教师板书]
(1)通式:CnH2n+2O或CnH2n+1OH [师]那么饱和一元醇随碳原子数的增多物理性质有何变化规律呢?请打开课本153页,看表6—2后总结其物理性质的递变规律。
[板书](2)物理性质
[生]随C原子数的增加,熔沸点逐渐增大,相对密度呈增大趋势。含相同碳原子数的饱和一元醇和烷烃相似,支链越多,熔沸点越低,密度越小。
[师]低级醇的沸点比相应的烷烃要高的多,这是什么原因造成的? [生甲]醇的式量大,分子间作用力大,所以沸点高。[生乙]由于醇分子间存在氢键。
[师]评价总结:甲同学说的也有一定的道理,但不是主要原因。比如:溴乙烷的式量比乙醇大,但溴乙烷的沸点(38.4℃)比乙醇的沸点(78℃)还低的多。醇比相应的烷烃沸点高得多的重要原因是醇分子间存在氢键的缘故。因此乙同学的解释更确切。
[师]说明:低级饱和一元醇大多易溶于水,随C原子数的增加,其溶解性逐渐降低直至不溶于水。
[过渡]醇类具有相同的官能团,就应该有相似的化学性质。请同学们根据乙醇的化学性质,说出其他饱和一元醇可能具有的性质。
[生甲]①与活泼金属反应生成氢气 ②可发生氧化反应:燃烧及催化氧化 ③消去反应
[生乙]补充:④分子间脱水生成醚 ⑤和卤代氢取代反应
[师]当醇分子中羟基所连碳的相邻碳原子上氢原子数不同时,以脱去含氢少的碳上的氢得到的产物为主要产物。即上述反应中CH3CH==CHCH3是消去反应的主要产物。
[讨论]1.是否所有的醇均可发生催化氧化反应?举例说明。2.是否所有的醇均可发生消去反应?举例说明。[学生讨论后回答]
1.羟基所连碳上无氢原子的醇不能发生催化氧化反应。如。
2.只有一个C原子的醇和羟基所连碳的相邻碳上没有氢原子的醇不能发生消去反应。如
CH3OH。
[小结并板书](3)化学性质
①与活泼金属反应(取代反应)2CnH2n+1ONa+H2↑ 2CnH2n+1OH+2Na②氧化反应
a.燃烧:
2CnH2n+2O+3nO2点燃2nCO2+(2n+2)H2O b.催化氧化:
[讨论]符合CnH2n+2O的有机物是否一定属于醇类?写出C4H10O的所有同分异构体。[学生讨论后得出结论]
碳原子数相同的饱和一元醇和醚互为同分异构体。C4H10O的同分异构体有:
5.2—丙醇分子间脱水反应
反应类型:1.取代反应
2.取代反应
3.氧化反应
4.消去反应
5.取代反应 [师]下面我们再来了解几种最简单的多元醇的性质及用途。[展示]乙二醇和丙三醇。
[师]结合你观察到的样品及课本内容,说出乙二醇和丙三醇的主要物理性质及主要用途。
[生]乙二醇和丙三醇都是无色、粘稠、有甜味的液体,乙二醇易溶于水和乙醇;丙三醇吸湿性强,能与水、酒精任意比互溶,都是重要的化工原料。乙二醇常用作内燃机抗冻剂。丙三醇俗名甘油,常用作护肤品。
[师]多元醇和饱和一元醇化学性质上也有相似之处,我们以后再学。[布置作业]P1
54一、二、4.四。●板书设计
第二节
乙醇
醇类(二)
3.乙醇的工业制法
二、醇类
1.概念:醇是分子中含有跟链烃基或苯环侧链上的碳结合的羟基的化合物。官能团都是—OH 2.分类
一元醇(1)据含羟基数目二元醇
多元醇(2)据含烃基是否饱和饱和醇不饱和醇脂肪醇芳香醇
(3)据烃基中是否含苯环
3.饱和一元醇
(1)通式:CnH2n+2O或CnH2n+1OH(2)物理性质(3)化学性质
①与活泼金属反应(取代反应)2CnH2n+1ONa+H2↑ 2CnH2n+1OH+2Na②氧化反应
a.燃烧:
2CnH2n+2O+3nO2点燃2nCO2+(2n+2)H2O b.催化氧化:
●教学说明
本节是烃的衍生物的第二节,在知识体系上,可谓承前启后。醇是烃中氢原子被羟基取
代的产物,与烃直接联系,醇进一步催化氧化成醛、酮、羧酸等其他烃的衍生物,又与其他烃的衍生物形成一条知识链。在讲解过程中,应当始终抓住—OH官能团决定醇的特性,体现“结构性质应用”的思维线索,为今后学习其他烃的衍生物做好铺垫。
●参考练习
1.以下四种有机物分子式皆为C4H10O,其中能被氧化为含相同碳原子数的醛的是
A.①②
B.只有②
答案:C 2.下列醇中,不能发生消去反应的是
C.②和③
D.③和④
答案:AC 3.有机物C6H13OH,若它的消去反应产物有3种,则此物质的结构式为
答案:D 4.某饱和一元醇和足量的钠反应得到0.5 g 氢气,用相同物质的量的此醇完全燃烧生成36 g 水,该醇是
A.甲醇
B.乙醇
C.丙醇
D.丁醇 答案:C
第二篇:【鼎尖教案】高中化学(大纲版)第二册 第六章 烃的衍生物 第二节乙醇醇类(备课资料)
●备课资料
一、甲醇、乙醇——车用新燃料
目前代用汽油作燃料的有CH3OH、CH3CH2OH、CH4和H2。发达国家相继出现过甲醇汽车、乙醇汽车、氢气汽车和天然气汽车,但目前使用较多的是甲醇和乙醇。
甲醇是一种性能良好的汽车新燃料,优点是辛烷值高,没有污染。实践证明,当汽油中掺入甲醇后,由于它的抗爆震性能好,毋需再加入抗爆震剂四乙基铅。此种混合燃料燃烧安全,热利用率高,排放尾气中不含铅,CO及其他残留的碳氢化合物的量也大大减少,从而减轻了污染。
甲醇作为汽车燃料目前使用的方法有两种:一种是甲醇与汽油混用,一般是汽油中掺入15%~20%的甲醇;另一种是甲醇单独使用。
乙醇也是一种抗爆震性能好,无污染的理想燃料。用乙醇代替汽油也有与汽油混用和单独使用两种方法。与汽油混合时,一般是在汽油中加入10%~20%的酒精。因酒精的抗爆震性能良好,这种混合燃料中不必再加入四乙基铅,从而减少了汽车尾气对环境的污染。当酒精单独作为汽车燃料时,因酒精的着火点比汽油低,其热值又小,故必须对发动机进行改造。
二、乙醇在人体内的生理作用
人饮酒后,分布于各组织中的乙醇,大部分在肝内氧化分解,很少一部分在其他组织中分解。乙醇先经醇脱氢酶的氧化,被氧化为乙醛,然后在醛脱氢酶的作用下,氧化为乙酸,参加体内正常的乙酸代射,最后生成CO2和H2O,释放出能量。乙醛氧化为乙酸的速度较快,因此,在一般饮酒量不多的情况下,乙醛不致于在体内储留,但如果大量饮酒,即可发生乙醛储留,并出现中毒症状。醉酒后,次日出现的不适感往往与乙醛的中毒有关。另外,大量饮酒,也会给人带来其他疾病,如诱发脂肪肝的形成,并可发展为脂肪性肝硬化,还可造成多发性神经炎、心肌病变、脑病变、造血功能障碍、胰腺炎、肾炎和消化性溃疡病等疾病,经常过量饮酒的人,高血压患病率也较高。
三、话陈年佳酒
中国有句古话“酒越陈越香”,用陈年佳酒款待贵宾好友,无论是在中国,还是在西方都是很有礼貌的举止。为什么酒越陈越香呢?这是因为酿酒中含有一些金属离子,这些金属离子做催化剂能使乙醇氧化成乙酸,乙酸又和乙醇作用生成少量的酯(酯化反应)。即C2H5OH(乙醇)+O
2催化剂CH3COOH(乙酸)+H2O;CH3COOC2H5(乙酸乙酯)+H2O。CH3COOH+C2H5OH酯具有特殊香味。生成的酯越多,酒越甘醇可口。酒中的这种氧化和酯化反应过程速度很缓慢,所以酒贮存年代越久越香。
文/高伯芳,载《中学生化学报》
四、甲醇与假酒中毒
甲醇最初是由木材干馏得到的(1920年后逐渐停止使用这种方法,主要改用CO和H2在一定条件下反应制取),因此又称木精或木醇。它是无色透明易挥发有类似酒精气味的可燃液体,沸点在65℃,能跟水、酒精等以任意比互溶。
甲醇有毒,误饮10毫升,就能使眼睛失明,再多饮到一定程度可使人中毒身亡。甲醇在人体小肠内被吸收后,经体内氧化反应依次转化为甲醛和甲酸,而甲醛的毒性比甲醇大30倍,甲酸的毒性也比甲醇大6倍,加之它们在体内转化为CO2和H2O的速度很小,又不易排出体外,故造成蓄积中毒。
甲醇一般不令人酩酊大醉,因此中毒时,“酒醉”不是主要症状。误饮假酒后,甲醇中毒的潜伏期一般为8~36小时,不会饮酒者发病较快,但症状一般都在48小时内出现。轻
度中毒,可出现头痛、失眠、乏力、咽干、恶心、呕吐及视力减退、上腹部阵发性疼痛;中度中毒,表现为神志模糊、眼球疼痛,由于视觉神经萎缩可导致永久性失明;重度中毒,可发生剧烈头疼、头昏、恶心、意识模糊、双目失明,且有癫痫性抽动、昏迷、最后因呼吸衰竭而死亡。误饮假白酒中毒身亡者,经法医尸检发现,其胃肠粘膜呈现严重肿胀与充血,且有脑水肿、肺水肿等现象。
饮用酒内的乙醇与工业酒精中的乙醇是同种物质,为防止某些制造商用廉价的工业酒精配饮用酒,国家规定在工业酒精中加一定量的甲醇或吡啶。因此工业酒精(又称变性酒精)是绝对不能冲稀后饮用的。为了维护人民身体健康与生命安全,必须严格执行国家食品卫生法,有关部门应加强酒类卫生管理,坚决打击制造假酒的刑事案件。近年来,我国发生多起此类刑事案件,这固然与不法商人的利欲熏心,无视国法有关,同时也是极少数人对科学无知的表现。
摘自《甲醇与假酒中毒》,蒋良,周红,载《中学生化学报》
●综合能力训练题
1.将等质量的铜片在酒精灯上加热后,分别插入下列溶液中,放置片刻,铜片质量增加的是
A.HNO
3B.无水乙醇
C.石灰水
D.盐酸 答案:C 2.甲醇、乙二醇、丙三醇中分别加入足量金属钠产生等量的氢气(相同条件),则上述三种醇的分子个数比为
A.6∶3∶2
B.4∶3∶2
C.2∶3∶6
D.3∶2∶1 答案:A 3.A、B、C三种醇同足量的金属钠完全反应,在相同的条件下产生相同体积的氢气,消耗这三种醇的物质的量之比为2∶6∶3,则A、B、C三种醇分子里羟基数之比是
A.3∶2∶1
B.3∶1∶2
C.2∶1∶3
D.2∶6∶3 答案:B 4.一定量的乙醇在氧气不足的情况下燃烧得到CO、CO2和水的总质量为27.6 g,若其中水的质量为10.8 g,则CO的质量是
A.1.4 g
B.2.2 g
C.4.4 g
D.2.2~4.4 g之间 答案:A
第三篇:【鼎尖教案】高中化学(大纲版)第二册第八章合成材料第二节合成材料(第一课时)
第二节合成材料 ●教学目标
1.使学生对常见的合成材料的品种、性能和用途有大致的印象; 2.使学生树立环境保护观念、培养环境保护意识。●教学重点
三大合成材料的性能、用途。●教学难点
培养学生环保意识。●课时安排 一课时 ●教学用具
投影仪、胶片、蚊帐、床单、地毯、塑料袋、洗衣盆、轮胎、腈纶上衣、缆绳、降落伞绳等。●教学过程
[引言]请同学们观看以下几幅图片。[图片展示]图片1,一个解放前的家庭 图片2,一个解放后的家庭 图片3,一个改革开放后的家庭 图片4,一个现代化的家庭
[问]大家看了这几幅图片后有何感想? [生]甲:人类的生活水平越来越高。乙:人类智慧的力量真是无穷呀!
丙:人类所使用的材料,好多已看不出它的真面目。
[师]对,天然材料已远不能满足人类的需求,人类在改造自然的过程中充分发挥自己的聪明才智,已经人工合成了多种高分子材料。
合成高分子材料被广泛应用于人们的衣、食、住、行、工农业生产等各个方面。[过渡]本节课,我们来了解传统的三大合成材料。[板书]第二节合成材料 [师]合成材料的品种很多。塑料、合成纤维、合成橡胶就是我们通常所说的三大合成材料。[板书]
一、塑料
[师]请各组展示课下准备的塑料制品。[展示]塑料袋、洗衣盆、牙筒、牙刷等。
[问]塑料制品广泛应用于我们的日常生活、生产和工作中,究竟什么是塑料?其主要成分是什么?如何分类和具有什么样的性能和用途呢?请大家阅读教材内容,回答问题。[学生阅读教材后回答]
塑料的主要成分是合成树脂,塑料就是树脂和添加剂的混合物。
分类:按受热的特征分,可分为热固性塑料和热塑性塑料;按应用范围及性能分,可分为通用塑料和工程塑料。
[投影展示]几种常见塑料的性能和用途(见资料1)[师]请大家展示课下准备的纤维制品。[展示]地毯、床单、手套、蚊帐等。[问]这些制品的原材料是否完全一样呢?
[生]不一样,有的属于天然纤维制品,有的属于化纤制品,包装盒上都标明了。[师]看来,大家在下面调查得非常认真。
不经过化学加工的纤维叫天然纤维。如棉花、木材、羊毛等。那什么是化纤呢?大家调查清楚了吗?
[生]调查清楚了。化纤是化学纤维的简称,包括人造纤维和合成纤维。[问]人造纤维是天然纤维经化学加工得到的,合成纤维又是怎样得到的呢?也是由天然纤维经加工得到的吗? [师]对,不是的。
合成纤维是利用石油、天然气、煤和农副产品作原料制成单体,再经聚合反应制成的。[过渡]下面,我们来了解合成纤维的性能和用途。[展示]腈纶上衣、缆绳、降落伞绳。
[师]这些都是合成纤维,它们的制作原料就是石油、煤、天然气和农副产品。[板书]
二、合成纤维
[生]惊讶(原来生活中的好多用品是由石油、煤等制成的,真看不出来)[问]天然纤维、人造纤维既透气又保暖,为什么还要广泛使用合成纤维呢?合成纤维与天然纤维、人造纤维比较性能怎样呢?请大家根据生活经验及调查结果讨论并总结。[生]讨论、总结。
合成纤维具有比天然纤维和人造纤维更优异的性能。
天然纤维和人造纤维虽保暖、透气,但弹性差,不耐磨,易发霉,易被虫蛀等。而合成纤维弥补了天然纤维和人造纤维的不足。[师]合成纤维的性能在许多方面的确优于天然纤维和人造纤维,但由于合成纤维也有其缺点,如吸水性和透气性差,穿着不够爽滑,外观不够高雅华贵等。针对这些缺点,人类又一次利用自己的聪明才智,推出新的“绿色面料”——天丝和牛奶丝。现已有天丝和牛奶丝制品上市。同学们在调查过程中见到了吗?
[生]见到了。但是,老师,牛奶丝真的是以牛奶为原料制造出来的吗? [师]向学生介绍天丝和牛奶丝(见资料2)[问]现在市场上的衣物面料品种繁多,要选择自己想要的面料,就需要会识别。大家现在已知道的识别面料的方法有哪些呢? [生]讨论回答。
点一下,闻气味,有烧焦羽毛气味的为纯毛,否则不是。
[师]这样可以粗略地辨认。下面咱们来了解一下纤维和织品的鉴别。(见资料3)[放录像]纤维制品在生产和国防上的用途。
[过渡]接下来,我们再来认识第三大合成材料——合成橡胶。[板书]
三、合成橡胶
[师]结合大家的调查情况,阅读P209内容,总结橡胶的性能及分类。[生]认真阅读,结合调查结果总结。分类:橡胶可分为天然橡胶和合成橡胶。性能:天然橡胶性能全面但易老化。
合成橡胶性能不及天然橡胶全面,但其具有弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或低温等性能。
[问]天然橡胶的主要成分是什么? [生]聚异戊二烯。
[师]写出其结构简式,其单体的结构简式。[一同学板演,其他同学在下面写出] [问]天然橡胶为何容易老化?
[生]天然橡胶分子中含有双键,易起加成反应和易被氧化,所以易老化。
[师]很好。所以,在实验室盛装KMnO4溶液、液溴、浓HNO3、汽油、苯、四氯化碳等试剂瓶不宜用橡胶塞。为了改善天然橡胶的性能,工业上用硫化措施使线型结构的双键发生加成反应后变成相互交联的体型结构。[问]常用的合成橡胶有哪几种?
[生]丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶。
[投影展示]常用橡胶的性质和用途(见资料4)[过渡]合成材料在我们的日常生活、工农业生产、国际上都起着重要的作用,但同时也带来了很大的污染。
[板书]
四、合成材料与白色污染
[放录像]画面1:北风呼啸,农田里的地膜在风中狂舞;
画面2:一旅游景点旁的一条小河上漂着食品袋、一次性塑料餐具、饮料瓶等。[师]以上两个画面展现的就是塑料制品废弃物造成的污染——白色污染。[问]为什么塑料制品会造成污染呢?
[生]在地下经久不烂,破坏土壤结构,使土地变得贫瘠;燃烧时,发出难闻的令人恶心的气味,污染空气,损害人体健康。
[问]面对目前的情况,我们应采取哪些措施呢? [生]讨论、回答。
减少使用塑料制品;回收、再利用。
[师]对,目前主要从减少使用和加强回收利用开始,直到研制出各种类型的自毁塑料。“拯救环境,就是拯救人类自己”,这是人类共同的呼唤。那么作为人类的一员,一名中学生,我们该有何思考,作何行动呢? [生]第三组代表发言,“保护环境,人人有责,从我做起;从身边做起。”
[总结]一九九九年“地球日”环境宣传活动的主题是“消除白色污染,倡导绿色消费”,这是社会对我们提出的要求。环境保护这一千秋大业是地球上每一个公民应尽的义务。作为肩负新世纪历史重任的青年一代,我们应从现在做起,从身边做起,树立环保意识,增强环境保护的社会责任感和紧迫感,自觉投入到保护环境的行动中去。[作业]调查本地“白色污染”物的种类、危害、处理办法和回收价值。●板书设计 第二节合成材料
一、塑料
二、合成纤维
三、合成橡胶
四、合成材料与白色污染 ●教学说明
合成材料广泛应用于日常生活的衣、食、住、行,利用这一点,课前安排学生搜集样品,了解相关知识,上课时将样品带上课堂,结合教材内容,认识合成材料的性能和用途。合成材料与白色污染的教学,要让学生认识白色污染已经成为困扰人类社会的一大公害,减少白色污染是每一个公民的义务。使学生树立环境保护意识。
第四篇:【鼎尖教案】高中化学(大纲版)第二册 第五章 烃 第五节苯芳香烃(第一课时)
第五节
苯
芳香烃
●教学目标
1.使学生了解苯的组成和结构特征,掌握苯的主要性质; 2.使学生了解芳香烃的概念;
3.使学生了解甲苯、二甲苯的某些化学性质;
4.通过苯及其同系物性质的对比,对学生进行“事物是相互影响、相互联系的”辩证唯物主义教育。
●教学重点
1.苯的主要化学性质以及分子结构的关系。2.苯的同系物的主要化学性质。●教学难点
苯的化学性质与结构的关系。●课时安排 二课时 ●教学方法
1.以凯库勒与苯分子结构的故事引入课题;
2.通过观察实物和实验验证探究得出苯的物理性质和化学性质; 3.实验验证和类比分析得出苯的同系物的化学性质。●教学用具
投影仪、试管若干、苯分子的比例模型;
苯、甲苯、二甲苯、酸性KMnO4溶液、溴水、冰块、乒乓球碎片、蒸馏水等。●教学过程
第一课时
[引言]著名的科学家巴斯德曾经说过一句名言:机会偏爱有准备的头脑。这一名言的最佳实例莫过于德国科学家凯库勒。当他每天苦思冥想某一个问题而又不得其解时,一天晚上他做了个梦才使其豁然开朗,使问题得到较圆满地解决。他思考的问题就是关于苯分子的结构问题,这节课我们就来学习有关苯的知识。
[板书]第五节
苯
芳香烃
[实物展示]装在无色试剂瓶中的苯
[生]观察苯的颜色状态:是一种无色的液体。
[补充演示]在一干净的试管中倒入少量的苯,将试管放入盛有冰水混合物的烧杯中。[生]观察并记录现象:当试管从冰水混合物中拿出时,液体变成无色固体。[师]这一现象说明了什么?
[生]由于冰水混合物的温度为0℃,此时能将苯由液体冷却为固体,表明苯的熔点高于0℃。
[补充演示]在一试管中加入1 mL 苯,另外加3 mL 水,振荡之后静置。
[生]观察现象:振荡时溶液混浊,静置后分层,在液面下1 mL 处有一明显界面。[师]这又说明了什么?
[生]说明苯不溶于水;所加的1 mL 苯在上层,3 mL水在下层,又表明苯的密度比水小。
[师]由于苯是有毒的,所以才没让大家嗅闻其气味,苯具有特殊的气味,由此可见,苯的主要物理性质有哪些?
[生]归纳总结:苯是一种无色、有特殊气味的液体,有毒、不溶于水、密度比水小,熔点大于0℃。
[板书]
一、苯的物理性质
[补充演示]将一些乒乓球碎片置于由固体已恢复成液体的苯的试管中(培养学生节约药品的良好习惯)[生]观察现象:片刻后碎片溶解。[设疑]苯有哪些重要用途?
[生]自学,结合苯溶解乒乓球碎片的事实,归纳总结:苯是一种重要的化工原料,它广泛地用于生产合成纤维、合成橡胶、塑料、农药、医药、染料和香料等,也常用作有机溶剂。
[板书](附于物理性质之后)(一、苯的物理性质)和重要用途。
[师]苯的分子式为C6H6,请大家根据所学的烷烃、烯烃和炔烃的通式,分析苯该属于哪种烃?具有什么样的结构?
[板书]
二、苯的结构
[生]分别用CnH2n+
2、CnH2n以及CnH2n-2试探,均不符合,而且从碳、氢原子的个数比来看,苯中的碳远没有达到饱和,故苯应该属于与烷烃、烯烃、炔烃不同类的另一种不饱和烃。
[问]不饱和烃的特征反应有哪些? [生甲]能使酸性KMnO4溶液褪色。[生乙]补充说明:还能使溴水褪色。
[师]苯是否能发生不饱和烃的这两个特征反应,下面我们通过实验验证。
[演示实验](由一名学生完成)在两支试管中分别加入适量苯,然后向一试管中滴加酸性KMnO4溶液,向另一试管中滴加溴水,振荡试管,静置观察:两试管中溶液均分层,滴酸性KMnO4溶液的试管上层为无色的苯,下层为紫色的KMnO4酸性溶液,另一试管上层苯中呈橙色,下层变为无色。
[设疑]两支试管中的现象说明了什么?为什么苯和溴水混合振荡后苯层变为橙色? [生]两试管中的颜色均没有褪去,说明苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,既不能被酸性KMnO4溶液氧化,也不能和溴发生加成反应,不符合不饱和烃的特点。至于溴水和苯混合后苯层变为橙色是由于苯将溴从溴水中萃取出来的结果。
[师]从分子组成上看苯应该为一种不饱和烃,但苯又不能使酸性KMnO4溶液以及溴水褪色,这和烷烃的性质比较相符,那么苯分子该是一种什么样的结构呢?这也正是困扰了德国科学家凯库勒很长时间的一个难题,我们已经知道,他后来从一次梦中得到启发意识到苯分子应该是一个环状结构。下面就是经过演变后的凯库勒提出的苯的结构式。
[师]这种结构式称为凯库勒式。那么这种结构式是否能真实地反应出苯的结构呢? [生]结合刚才的实验现象分析、思考:如果苯分子真如凯库勒式这样的结构,那么就应该能使两种溶液褪色,很显然与实验结果不符,所以凯库勒式不能真实地反应苯分子的结构。
[师]可以肯定,苯分子为环状结构,这也正是凯库勒的贡献,但碳原子之间不是以单、双键交替结合的,那么又是怎样结合的呢?
[生]自学、讨论、归纳:对苯分子结构的进一步研究表明,苯分子里不存在一般的碳碳双键,苯分子里6个碳原子之间的键完全相同,这是一种介于单键和双键之间的独特的键。
[模型展示]苯分子的比例模型
[师]不难看出,苯分子里的6个碳原子和6个氢原子都在同一平面上。为了表示苯的分子结构特点,常用下列结构式表示苯分子。
[设疑]什么叫芳香烃?芳香烃真的芳香吗?
[生]自学、归纳后回答:芳香烃是指分子里含一个或多个苯环的碳氢化合物,简称芳烃。芳香烃只是沿用名而已,因大多数芳香类的化合物并没有芳香味,因此该名称没有实际意义。
[过渡]我们经常强调结构决定性质,那么苯分子的这种环状结构会使苯有什么样的化学性质呢?
[板书]
三、苯的化学性质
[师]苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,表明苯不能被酸性KMnO4溶液氧化;也不能使溴水褪色,表明一般情况下也不能与溴发生加成反应,其化学性质比烯烃、炔烃稳定。但在一定条件下苯也能发生一些化学反应。首先,苯如大多数有机物一样可以燃烧,即可以发生氧化反应。
[副板书]苯的氧化反应
[问]苯分子中碳元素的质量分数为多少?
[生]计算:由分子式C6H6知:碳元素的质量分数为
612×100%=92.3%。
61261[问]这么高的质量分数会导致苯燃烧时有何现象?
[生]燃烧时火焰明亮,伴有浓烈的黑烟。因为碳的质量分数大,燃烧不充分。[师]请大家写出苯燃烧的化学方程式。
点燃[生]书写苯燃烧的化学方程式,并由一名学生上前板演:2C6H6+15O212CO2 +6H2O。[师]苯分子的环状结构使得环上的氢原子容易被其他原子或原子团所取代,因此使其具有了和烷烃相似的重要性质——取代反应。
[板书]1.取代反应
(1)苯与溴的反应
[投影显示](1)苯与溴的反应 反应物:苯和液溴(不能用溴水)反应条件:催化剂、温度(该反应是放热反应,常温下即可进行)。
[师](说明)在苯与溴的取代反应中,影响反应发生的主要因素有①溴应为纯的液态溴,溴水不反应;②要用催化剂。另外苯分子中的六个氢原子是等同的,在上述条件下,一般是苯分子中的一个氢原子被取代。在催化剂存在时,苯也可以与其他卤素发生取代反应。
[设疑]溴苯是不溶于水、密度比水大的无色油状液体,溴苯中溶解了溴时显褐色,那么如何除去溴苯中溶解的溴?
[生]用NaOH溶液洗涤,然后用分液漏斗分液,下层液为较纯的溴苯,上层液为NaOH吸收了溴的混合液。
[板书](2)苯的硝化反应 [投影显示](2)苯的硝化反应 反应物:苯和浓硝酸(HO—NO2)反应条件:催化剂浓硫酸,温度55℃~60℃
[设疑]反应所需的55℃~60℃如何实现?
[生]用水浴加热的方法控制,当然需用温度计来指示。
[问]在往反应容器中添加反应物和催化剂时,顺序有无要求?应该怎样加? [生](讨论、分析后回答):有。添加试剂的顺序应该是浓硝酸、浓硫酸、苯。
[师](提示)苯应等到浓硝酸与浓硫酸混合液冷却后再逐滴加入,以防浓硫酸溅出,且可以防止副反应发生。
[问]NO2、NO
2、—NO2有何区别?
[生]讨论后请代表回答:NO2是一种具体的物质,可以独立存在;NO2是亚硝酸根原子团,带一个负电荷;—NO2是一个中性的原子团,不带电,但不能独立存在。
[师]由于苯分子中的氢原子被硝基取代,所以称为硝化反应,当然在上述条件下,硝基也只取代苯分子中的一个氢原子,硝化反应符合取代反应的定义,因而也属于取代反应。
[板书](3)苯的磺化反应 [投影显示](3)苯的磺化反应 反应物:苯和浓硫酸(HO—SO3H)反应条件:温度70℃~80℃,不必加催化剂
[生]由于H2SO4属于二元强酸,两个H均可以电离为H,而—SO3H中还有一个H,因此它还可以电离出一个H+,表现一元强酸的性质。
[师]硫酸分子中的—SO3H原子团叫做磺酸基,由磺酸基取代了苯分子中氢原子的反
+
应称为磺化反应,同样在上述条件下苯分子也只有一个氢原子被取代,磺化反应也属于取代反应,与溴苯、硝基苯相比,苯磺酸易溶于水且显酸性。
[过渡]我们从苯分子的结构可以知道苯环上的碳原子之间的化学键是一种介于C—C单键和CC双键之间的一种特殊的键,既然它能像烷烃那样发生取代反应,那么它也应该能像烯烃那样发生加成反应。前边已经证实其不能使溴水发生化学褪色,即一般不易加成,但在特殊的条件下,苯仍能发生加成反应。
[板书]2.苯的加成反应 [投影显示]苯的加成反应 反应物:苯和氢气
反应条件:催化剂镍、温度180℃~250℃ 反应产物:环己烷(C6H12)[学生活动]分组讨论、分析苯与氢气的加成产物环己烷的结构特点并写出化学方程式,由一名学生板演于板书2.下面:
[师]从结构上不难看出,环己烷像烷烃一样饱和,故其化学性质与烷烃相似。至此,我们可以这样来归纳苯的化学性质:易燃烧,但其他氧化反应一般不能发生;易取代、难加成。
[投影练习]将溴水和苯混合振荡,静置后分液分离,让分离出的苯层置于一试管中,加入某些物质后可以在试管口产生白雾。这种物质是
A.亚硫酸钠
B.溴化铁
C.锌粉
D.铁粉
[思路分析]苯萃取了溴,分离出来的上层是溴和苯的混合物,只要加入催化剂FeBr3或Fe(会与Br2反应生成FeBr3)即可使它们相互反应生成HBr放出,遇空气中的水蒸气而产生白雾。
[答案]BD [本节小结]本节课我们通过观察分析认识了苯的物理性质,了解了苯的组成和结构特征,苯分子中碳碳原子结合是介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的键,所以其化学性质就既能像烷烃那样易发生取代反应如与溴的取代、硝化反应、磺化反应等,也能像烯烃那样发生加成。大家在学习时应重点掌握苯的主要化学性质及其与苯的结构的关系。
[作业]P135~136
一、1、2;
二、1、2、3;
三、1;
四、1、2、3。●板书设计
第五节
苯
芳香烃
一、苯的物理性质和重要用途
二、苯的结构
三、苯的化学性质 1.取代反应
2.苯的加成反应
●教学说明
有道是“实践出真知”对于苯的物理性质要靠教师讲述或学生自学印象都不会很深,所以在教学中将苯放入无色试剂瓶中,让同学们亲自观察:实践后得出苯的物理性质,这样既可以加深对知识的理解,同时从能力上也得到发展。苯的化学性质没有要求做演示实验,教学中为提高学生的分析判断能力,在每一个性质前先给出相关信息,然后组织学生讨论、分析写出化学方程式,并通过设疑加深对相关知识的理解和掌握。苯分子的结构教学中结合了凯库勒探究苯分子结构的动人故事,使同学们在了解苯的结构特征的同时增强学习的自信心和兴趣。
●参考练习
1.可用分液漏斗分离的一组混合物是 A.硝基苯和酒精
B.溴苯和溴
C.苯和水
D.硝基苯和水 答案:CD 2.比较下列化学键①烷烃中的C—C ②烯烃中的CC ③炔烃中的CC ④苯环中的碳碳键,其键长由长到短的顺序是
A.①②③④
B.①②④③
C.①④②③
D.④①③② 答案:C 3.某烃分子结构中含有一个苯环,两个碳碳双键和一个碳碳三键,它的分子式可能为 A.C9H1
2B.C17H20
C.C20H30
D.C12H20
答案:B 4.能说明苯分子中的碳碳键不是单、双键交替的事实是 A.苯的一元取代物没有同分异构体
B.苯的邻位二元取代物只有一种 C.苯的间位二元取代物只有一种
D.苯的对位二元取代物只有一种 答案:B
第二课时
[引言]上节课我们学习和讨论了苯的物理性质及重要用途、苯分子的结构特点和苯的主要化学性质,本节课我们来学习苯的同系物的相关知识。
[板书]
四、苯的同系物 [复习提问]什么叫芳香烃?
[生]分子里含有一个或多个苯环的碳氢化合物叫做芳香烃。[问]苯的主要物理性质有哪些?
[生]苯是一种无色、带有特殊气味的、有毒的液体,密度比水小、熔点比水高。[问]苯分子的结构有什么特点? [生]苯分子是一个环状结构,在苯环中碳碳原子之间以介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键结合,且苯分子里的6个碳原子和6个氢原子共平面。
[问]苯分子的这种特殊结构导致其具有什么样的化学性质?
[生]由于苯环中碳碳原子间的这种独特键,使其能像烷烃那样发生取代反应,如可以与溴取代、可以发生硝化反应、可以发生磺化反应等,加成反应虽不如烯烃那样容易但在特殊条件下也能进行加成,如与氢气的加成。当然作为有机物,苯还易燃烧,但会有浓烟,而其他氧化反应不易进行,如不能使酸性KMnO4溶液褪色。
[问]什么叫同系物?
[生]结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。[师]苯是最简单的最基本的芳香烃,按照同系物的定义,若在苯分子中增加一个CH2和两个CH2原子团,其分子式将会变成什么?
[学生活动]将一个CH2加在苯分子式C6H6上,分子式变为C7H8;将两个CH2加在C6H6上,分子式变为C8H10。
[问]分子C7H8和C8H10与苯应该为什么关系? [生]互为同系物。
[师]不错。甲苯的分子式就为C7H8,二甲苯的分子式为C8H10,它们分子里就都含有一个苯环结构,它们都是苯的同系物。当然由于同分异构体的因素,二甲苯的分子式为C8H10,但分子式为C8H10的物质不一定为二甲苯,如乙苯的分子式也为C8H10,也是苯的同系物,那么苯的同系物存不存在一个通式呢?
[学生活动]运用数学思想,将分子式中碳原子数设为n,观察、分析,讨论苯(C6H6)、甲苯(C7H8)、二甲苯(C8H10)中氢原子数与对应碳原子数(n)的关系,并得出氢原子数为2n-6。因此,苯及其同系物的通式为CnH2n-6。
[师]作为苯的同系物分子中必须含有苯环,这就意味着碳原数n必须不小于6即n≥6。
[板书]1.苯的同系物的通式为CnH2n-6(n≥6)
[师]从形式上看苯分子里的1个氢原子被甲基取代后生成甲苯(副板书)
,若2个氢原子被甲基取代后,生成二甲苯。那么大家从同分异构体的角度分析,二甲苯的结构是不是唯一的?
[学生活动]分组讨论后得出:如果1个甲基取代1个氢原子,由于六个氢原子的位置是等同的,所以甲苯只有一种结构;而2个甲基取代2个氢原子时,两个甲基的位置就有差异了,有相邻、相间、相对三种位置关系,所以二甲苯的结构有三种。由一名学生板演三种
二甲苯的结构简式:
[师]这三种不同结构的二甲苯是什么关系? [生]互为同分异构体。
[师]何以区分不同的二甲苯呢?
[生]根据两个甲基的位置关系来区分,处于邻位关系的称为邻—二甲苯;处于间位关系的称为间—二甲苯;处于对位关系的称为对—二甲苯。
[投影显示]
二甲苯的三种同分异构体
邻—二甲苯
间—二甲苯
对—二甲苯 沸点:144.4℃
沸点:139.1℃
沸点:138.4℃ [师]从甲苯以及二甲苯的三种同分异构体可以看出苯的同系物的结构有何特点? [生]分子中都含有一个苯环,侧链的取代基为烷基。[板书]2.苯的同系物的分子结构特点
[师]苯的同系物分子与苯相比,分子中增加了侧链,且全为烷基,那么这些侧链对其化学性质有什么影响呢?我们通过下面的实验来共同分析。
[演示实验5—10](由三名同学操作)每一位同学各取一支试管,其中一个加2 mL 苯,另一个加2 mL 甲苯,第三个中加2 mL 二甲苯,然后各加入3滴酸性KMnO4溶液,用力振荡,然后面向大家展示,观察现象:在苯中酸性KMnO4溶液未褪色,在甲苯、二甲苯中酸性KMnO4溶液褪色。
[问]该现象说明了什么?
[生]苯不能被酸性KMnO4溶液氧化,而甲苯、二甲苯能被酸性KMnO4溶液氧化。[师]这表明苯环和侧链的相互影响使苯的同系物的性质发生明显的变化。应该注意甲苯、二甲苯被酸性KMnO4溶液氧化,被氧化的是侧链,即甲基被氧化。类似的氧化反应,都是苯环上的烷基被氧化,这也是苯环对烷基影响的结果。
[板书]3.苯的同系物的化学性质(1)氧化反应
[设疑]甲苯、二甲苯能否燃烧?燃烧有何现象?
[生]易燃烧,燃烧时现象也应与苯相似,因其碳元素质量分数也很大,故燃烧时一定会火焰明亮且伴有浓烟。
[问]苯的同系物甲苯、二甲苯能被酸性KMnO4溶液氧化的现象有何用途? [生]可以用来鉴别苯的同系物和苯,或者苯的同系物与烷烃。
[师]苯的同系物分子中,通过上述实验表明苯环对侧链上的烃基产生了明显的影响,使其易被酸性KMnO4溶液氧化,而我们知道作用是相互的,反过来侧链上的烃基对苯环会不会有什么影响呢?答案是肯定的,由于侧链烃基的影响,使得苯环上的氢更容易被取代了,如甲苯易发生硝化反应。
[板书](2)取代反应
[学生活动]自学、讨论有关甲苯发生硝化反应的情况。反应物:甲苯和浓硝酸
反应条件:催化剂浓硫酸,加热 主要产物:三硝基甲苯
化学方程式(由一名学生板演)
[问]三硝基甲苯,按系统命名法应叫2,4,6—三硝基甲苯,它的俗名是什么?有何重要用途?
[生]三硝基甲苯俗称梯恩梯(TNT),是一种淡黄色的晶体,不溶于水,它是一种烈性炸药,广泛用于国防、开矿、筑路、兴修水利等。
[师]苯的同系物也能像苯那样发生加成反应,但较困难。[过渡]上边我们了解了苯及其同系物的主要性质,下面就苯及其同系物的性质的一些应用通过几个典型例题来进行分析。
[板书]
五、典型例题分析
[投影显示]例1.下列物质不能使酸性KMnO4溶液褪色的是 A.SO
2B.苯
C.丙烷
D.甲苯
[学生活动]思考、分析在所提供的物质中,SO2具有还原性,能与酸性KMnO4溶液反应而使其褪色。苯的同系物甲苯也能被酸性KMnO4溶液氧化而使其褪色。苯和丙烷不与之反应,不能使其褪色。(回答)应选B、C。
答案:BC [师]评价学生的回答。
[投影显示]例2.分子式为C10H14的芳香烃,在它的分子中只有一个烷基。其苯环上的一溴代物有12种,则此烷基的结构有
A.2种
B.3种
C.4种
D.5种(学生讨论、分析后回答)[生甲]由于为芳香烃,且只有一个烷基,其烷基的化学式为—C4H9,这种烷基可能的结构为:
每种烃基连接在苯环后,苯环上有3种一溴代物,则共有12种,故烷基的结构有4种。[生乙]还可根据每一个烃基使苯环上有3种一溴代物计算,其烃基数为12÷3=4。[师]评价学生的回答。答案:C [投影练习]下列各烃与氯气发生取代反应后,生成的一氯取代物可能的同分异构体共
有三种的是
A.丙烷
B.戊烷
C.2—甲基丙烷
D.邻—二甲苯
答案BD [本节小结]本节课,我们在复习苯的性质的基础上探究了苯的同系物的通式、结构特点及主要的化学性质,认识了苯环与侧链的相互影响,进一步理解了结构决定性质的辩证关系。
[作业]P135~136
一、3、4;
二、4;
三、2、3;
四、4。●板书设计
四、苯的同系物
1.苯的同系物的通式:CnH2n-6(n≥6)2.苯的同系物的分子结构特点 3.苯的同系物的化学性质(1)氧化反应(2)取代反应
五、典型例题分析 ●教学说明
本节课的内容是在系统学习了苯的结构和主要化学性质的基础上展开的,所以在教学中先以复习提问的形式回顾了苯的相关知识,然后引导启发学生由同系物的概念过渡到苯的同系物的知识,通过实验验证、比较分析等手段使同学们了解了苯的同系物——尤其是甲苯和二甲苯的主要化学性质,同时在教学中还注意培养学生树立结构决定性质,事物是相互联系相互影响的辩证唯物主义观念。
●参考练习
1.结构不同的二甲基氯苯的数目有 A.4种
B.5种
C.6种
D.7种 答案:C 2.下列说法正确的是
A.芳香烃的通式为CnH2n-6(n≥6)B.从苯的分子组成看远没有达到饱和,所以它应能使溴水褪色
C.由于苯分子组成的含碳量高,所以在空气中燃烧时,会产生明亮并带浓烟的火焰 D.己烯和乙苯都能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色 答案:C 3.已知二甲苯的同分异构体有三种,从而可推知四氯苯的同分异构体数目是 A.1
B.2
C.3
D.4 答案:C 4.下列有机分子中,所有的原子不可能处于同一平面的是
答案:D(提示:—CN为—CN,属直线型结构)
第五篇:【鼎尖教案】高中化学(大纲版)第二册 第八章 合成材料 第二节合成材料(备课资料)
●备课资料
1.常见塑料的性能和用途
(1)聚苯乙烯
最早开发并商品化,硬,有热塑性和热固性,制作梳子、牙刷柄、肥皂盒、包装材料等;(2)聚乙烯
1933年开发,软,可成膜,制作农用薄膜、雨衣、牛奶袋、导线绝缘材料、口杯;(3)聚氯乙烯
分软、硬两类,前者增塑剂多,适合制软材,如塑料布、软管等;后者可制硬质品,如塑料凉鞋、水桶、盆、棍、板;(4)聚丁二烯
丁二烯在金属钠作用下聚合,或与其他含双键的化合物如苯乙烯共聚而得的聚合物,构成了一类合成橡胶,可制轮胎、软管等;(5)聚甲基丙烯酸甲酯
硬,异常坚固,透明,俗称有机玻璃,可制眼镜、假牙、牙托、灯具、盆;(6)聚碳酸酯俗称玻璃钢,强度高,硬,透明,像钢板一样坚韧,3厘米厚的板材可阻挡4米近处射来的38口径步枪子弹,适宜制作防弹玻璃、宇航头盔;(7)有机硅烷
系硅—铜合金与有机氯化物反应产物水解得的分子量约100万的聚合物,主要用作硅油、硅橡胶等,特点是耐高温;(8)聚四氟乙烯
耐各种酸、碱及化学试剂的进攻,并能耐300℃的高温,有“塑料之王”的美称,且强度高,用于制不粘锅、坩埚、烧杯、轴承、绝缘材料等;(9)酚醛树脂
俗称电木,系苯酚在稀碱或酸的作用下和甲醛发生缩聚反应,形成立体网状结构的高聚物,坚牢而耐腐蚀,绝缘性好,常用作灯头和插座;它还可以和玻璃纤维牢固粘合加工成增强塑料,也称为“玻璃钢”,可部分代替钢材;(10)泡沫塑料
当树脂加入发泡剂成型时,固体塑料中含有很多细气泡,比重为0.02~0.03,它兼有塑料柔软、防水、绝缘性好及气体保暖、隔音功能强的优点,可制鞋垫、坐垫、床垫,柔软而轻便;也可代替棉花、丝棉和驼毛做棉衣和背心,挺括而富有弹性,硬质的聚苯乙烯泡沫塑料多用于制救生圈及包装材料。
2.天丝和牛奶丝
天丝
TENCEL是英国ACORDIS公司近年开发的新一代纺织纤维,其注册名“TENCEL”,中文以“天丝”命名,已在中国通过注册。天丝的制作过程并没有在溶液中形成纤维素衍生物,而是单纯的物理性理解,溶解它的溶剂是NMMO,即N—氧化呜啉,其分子式为:C5H11O2N。它是一种极性极大的非质子性溶剂,无毒,纤维溶于它,只是纤维之间的氢键被解开,纤维素不变。但经过这种溶解后,得到的再生纤维的晶体结构更为有序,更结实、牢固。
生产天丝的原料是木材,是由木浆经过溶液纺丝所产生出的百分之百的天然面料,所用溶剂也几乎可以完全回收,其生产属于绿色化学工艺,成品在自然界中可降解,对社会环境和人体无污染。因此,它被称为21世纪的环保纤维。
天丝可与丝、毛、棉或一些合成纤维混纺,特别是与丝光毛混纺,其产品易于加工,易于着色,吸水性强,透气性好,用它加工成的衣料牢固、柔软,色彩艳丽,悬垂感好,尽显高雅华贵之本色。它与聚酯或尼龙的混纺品除了制服装外,还有更广泛的用途,例如,制滤纸、钞票、高级装饰品或高级食品包装袋等。
牛奶丝
即牛奶纤维,是纺织品中特殊的“后现代”新颖纤维,是继第一代天然纤维与第二代合成纤维后的最新一代。上海正家牛奶丝服饰有限公司的科技人员经过五年的攻关,终于在国内率先研制,开发出“正家牌”牛奶丝及其系列服饰产品,这种完全由牛奶制成的牛奶丝,看似真丝,胜过真丝,集高级衣料的美丽、舒适、方便及功能型于一体,使每一个穿过的人都能亲身体验到牛奶服饰全新的酷爽感觉。其生产方法:牛奶去水、脱脂,加上揉合剂制成牛奶浆,再经湿纺工艺及科技处理成牛奶长丝,由牛奶长丝即可加工成面料,最终制成各种纺织制品。
牛奶丝织物的特点是润肌养肤、纤巧爽滑,具有特殊的生物保健功能。因为牛奶丝的重要原料是牛奶蛋纤维,含有17种氨基酸,通过保湿因子作用,对皮肤的保养与改进皮肤的美嫩有着神奇的效果。因为保湿因子的分子结构中含有多个羟基,像“小手一样抓住水分子”,能保持皮肤最外面角质层的水分含量,使皮肤柔软、光滑、皱纹减少,至善至美。这正如20世纪50年代皮肤专家指出,柔软皮肤的关键是水分而不是油脂;且牛奶丝也具有生物保健功能,即具有天然持久的抑菌功能,对杆菌、球菌、霉菌均有功效。
由牛奶丝制成的面料,质地轻盈、柔软、滑爽、飘逸、悬垂;穿着透气、导湿、爽身;外观光泽优雅、华贵、色彩艳丽,牛奶丝比棉、丝的强度高;比羊毛防霉、防蛀,故耐穿、耐洗,易贮藏。在不同的季节穿牛奶丝织物有不同的感觉:在夏季,它有透气、导湿、爽身、汗出而无味的体会;特别是内衣外穿,适度的弹性更能重塑人体的曲线美和色彩美,使人体的曲线美与色彩美融为一体,更显华丽高贵的气质。在冬季,它有沉稳、滑爽、保暖、轻身的感觉;特别是在肌肤与保暖内衣之间起到滑膜作用,使人整个身体感到轻松舒展,有减轻层层保暖内衣捆绑之感。在春、秋天,它有轻盈、柔软、飘逸、宁静的美观,若外衣单穿,更显潇洒大方。
天丝和牛奶丝织物,质地娇贵,洗涤应注意:①须用中性肥皂或中性洗涤剂手洗,水温宜常温;②洗后用衣架凉干,不宜在阳光下曝晒;③如有轻度叠痕、皱折,可用衣架挂起,也可直接贴身穿着自然复原,如有重度叠痕、皱折需复原,可衬布熨烫,但温度不可大于120℃,不能蒸气熨烫。
3.纤维和织品的鉴别
有感官法、化学法和溶解法。
(1)感官鉴别法。①光泽
涤棉光亮,富纤色艳,维棉暗,丝织品有丝光;②挺括
用手攥紧布迅速松开,毛纤混纺品一般无皱折且毛感强,涤棉皱折少,复原快,富棉和粘棉皱折多,恢复慢,维棉则不易复原且留有折痕;③纤维长短
可抽出观看,并在润湿后试验,粘胶湿处易拉断,蚕丝干处断,锦丝或涤丝干、湿处都不断;短丝则为羊毛或棉花,粗的为毛,细的为棉,如较长且均匀,则为合成短纤维。
(2)化学法。观察燃烧方式和烟、焰、灰味。①棉
燃烧快,黄色火焰及蓝烟,灰少,灰末细软呈浅灰色(主要成分为二氧化硅),味似纸;②麻
有烧草味,其余与棉同;③丝
燃烧慢且缩成一团,灰呈黑褐色小球,易压碎,有臭味(硫);④羊毛
燃烧时徐徐冒黑烟,显黄焰,起泡,灰多,为发光的黑色脆块(碳化物),燃烧发臭;⑤粘胶纤维
燃烧快,与棉同;⑥乙酸纤维
燃烧慢,边烧边熔,灰为黑色闪光块状物,有刺鼻的醋酸味;⑦涤纶
燃烧慢,卷缩,熔化,有黄焰,灰呈黑色硬块,易捻碎,有芳香味;⑧锦纶
燃烧慢,熔化,无烟,浅褐色灰块,不易捻碎,有芹菜香味;⑨维纶
烧时纤维迅速收缩,小焰火呈红色,为灰褐色块,可捻碎,有特臭;⑩腈纶
边烧边熔化,略有黑烟,火焰白而亮,灰为黑色球状,有11丙纶
烧时边卷缩边熔,灰为硬块,能捻碎,有烧腊气味;12氯纶
难燃,近焰鱼腥臭;○○时收缩,离火即熄灭,灰为不规则的黑块,有氯的刺激味。
(3)溶解法。均基于形成纤维的单体的化学结构,有的机制尚不清楚。①棉
易溶于浓硫酸(脱水及脂化作用)、铜氨溶液(羟基及醛基的络合及还原作用);②麻
铜氨;③丝
酸、碱(氨基酸的两性)、铜氨;④羊毛
氢氧化铜(脂层破坏后进攻蛋白质);⑤粘胶纤维
同棉;⑥涤纶
苯酚(缩合);⑦锦纶
苯酚及各种酸(酰胺的碱性);⑧腈纶
硫氰化钾溶液、11氯纶
二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺;⑨维纶
酸;⑩丙纶
氯苯;○四氢呋喃及氯苯等。
4.常用橡胶的性能和用途
①丁苯橡胶
热稳定性、电绝缘性和抗老化性好。可制轮胎、电绝缘材料,一般橡胶制品等;②顺丁橡胶
弹性好、耐低温、耐热、粘结性差,可制轮胎、运输带、胶管等;③氯丁橡胶
耐日光、耐磨、耐老化、耐酸、耐碱、耐油性好,耐寒性差。可制电线包皮、运输带、化工设备的防腐衬里、胶粘剂等;④丁腈橡胶
抗老化性和耐油性好,耐高温,弹性和耐寒性较差,可制耐油、耐热的橡胶制品,飞机和油箱衬里等;⑤聚硫橡胶
耐油性和抗老化性很好,耐化学腐蚀,弹性较差。可制耐油、耐苯胶管、胶辊、耐臭氧制品、储油及化工
设备衬里等。⑥硅橡胶
耐低温(-100℃)和高温(300℃),抗老化和抗臭氧性好,电绝缘性好,机械性能差,耐化学腐蚀性差。可制各种在高温、低温下使用的衬垫以及绝缘材料、医疗器械及人造关节等;⑦丁基橡胶
气密性好,耐热、耐老化、电绝缘性好,柔顺性较小,弹性较差。可制汽车内胎,探空气球、汽艇、防毒面具、化工设备衬里等;⑧异戊橡胶
与天然橡胶相似,粘结性良好。适用于使用天然橡胶的场合,可制汽车内外胎、胶管、胶带、飞机轮胎等。
5.为什么聚乙烯的软膜是透明的?
为什么有些物质透明,有些则不透明?如果一束可见光通过薄膜,这束光完全不受任何影响,如入“无人之境”,就称这薄膜是透明的;但如果有一部分入射光被反射或者改变方向,使前进方向光线减弱、模糊,则这薄膜就不透明了。玻璃、食盐和明矾的晶体、许多宝石以及水和油等液体都透明。透明这一物理特性与物质的结构有关。同是聚乙烯,软的透明而硬的则不透明,这是为什么呢?同是软的薄膜,但聚丙烯就不透明,这又是为什么呢? 透明的聚乙烯薄膜主要用于农村温室或食品包装,柔软而易被拉伸。红外光谱剖析表明:其分子中的主链,每1000个亚甲基(—CH2—)大约连接20~30个甲基;但不透明且较硬的聚乙烯,则只连接3个甲基。1 g透明物结晶部分约0.4 g~0.5 g,密度小;而1 g不透明物结晶部分0.6 g~0.9 g,密度大;熔点分别为115℃和135℃,由于有支链,故熔点下降。对于聚合物,由于结晶好,分子排列紧密,质点尺寸超过可见光波长的1/20以上,引起光散射,因而失去透明性。对于无机盐晶体,虽然也排列规整,但颗粒尺寸小,间距足够大,故仍然透明。聚丙烯的结晶部分为0.6~0.7 g(相对于1 g材料),形成带状和微丝状紧密排列的结构,并且内部还存在很多空隙,对光散射,因而透明性差。
6.“不粘锅”与“塑料王”
如果有人问你,世界上什么东西最光滑?也许你会回答说:玻璃。是的,在日常所见的各种材料中,玻璃的确是相当光滑的了。可是如果将玻璃的表面放大几千倍,那么你就会发现,玻璃的表面实际上也还是毛糙的。后来发现,某些硅树脂形成的薄膜,它的光滑程度远胜过玻璃,在玻璃上涂上一层硅树脂,就可以使玻璃的表面变得更光滑。
不过还有比硅树脂更光滑的材料,那就是大名鼎鼎的聚四氟乙烯塑料。这种塑料被誉为“世界上最光滑的材料”。它究竟光滑到什么程度呢?一块用聚四氟乙烯塑料制成的织物,如果将它放在桌上,只要有一小角悬出,那么整块织物就会慢慢地滑到地上。织物的小角悬出所产生的重力原是微不足道的,可是它已经能够战胜织物和桌面之间的摩擦力,使织物“溜”到地上了。
这种光滑非凡的塑料,有许多巧妙的用途。比如它可以做成不需要加润滑油的轴承。又如面粉、化肥、砂糖等通过管道装入袋中时,如果在管道的内部贴上一层用这种塑料制成的织物,那么这些粉状或粒状的物质就会流动得更快。滑雪爱好者也看上了这种塑料,它们在滑雪板上贴一层这种塑料,滑雪时就会变得更轻松,速度也大大提高。
市场出现的一种所谓“不粘锅”,其实就是在铝锅的内部敷上一层聚四氟乙烯塑料。这种锅的最大优点是,用它煎烤食物时,你绝不会担心食物会粘在锅上,用完之后,只要用水一冲洗,它就光洁如新了。
也许有人会担心,这种塑料能经受得起煎烤食物的高温吗?它会不会和食物中的某些成分发生化学变化?这种担心是多余的。原来聚四氟乙烯塑料除光滑外,稳定和耐热也是十分著名的,不要说食物,就是许多活泼非凡的化学试剂,它都“不加理睬”。普通塑料在120℃左右就会软化,可是聚四氟乙烯塑料却能耐200℃以上的温度,它还耐-260℃低温,因此用它做锅的内垫是完全可以胜任的。
由于聚四氟乙烯既耐较高温度,又耐低温,既耐化学腐蚀,又光滑有一定机械强度,性能优良,被称为“塑料之王”。因此在化学工业,半导体工业,超低温研究,火箭技术等领
域都有广泛的应用。