从这一页抬起头,数一数手边的聚合物:塑料手机壳、水瓶、衬衫上的纤维、橡皮擦、鞋底的橡胶。在所有SPM化学章节里,聚合物是唯一一章,其研究对象你每一刻都真真切切握在手里。
这对复习是好消息,这一章不要你去想象看不见的粒子,而是去理解构成现代世界的材料。一旦你把术语和实物对上,这一章就成了中五里最直观的部分之一。
聚合物就是很长的重复链
整章都建立在一个画面上。单体是一个小分子,而聚合物是成千上万个这样的小分子连成一条长链,就像珠子串在线。
那颗重复的珠子就是单体单元。孩子在课堂上做的回形针链就是一个完美的模型:每一枚一样的回形针是单体,整条链是聚合物,回形针的数目就是聚合度。
你遇到的每一种塑料、橡胶和合成纤维,不过是不同的珠子以不同的方式连起来罢了。
你厨房和书包里的塑料
日常大多数塑料是合成加成聚合物,由含碳碳双键的烯烃单体制成。当双键打开、分子连接起来时,没有原子失去。
聚乙烯(塑料袋和可挤压瓶子的材料)由乙烯制成:
n CH₂=CH₂ → (–CH₂–CH₂–)ₙ
同一个想法给出聚氯乙烯(PVC,用于水管和窗框)、聚丙烯(用于食品盒和瓶盖),以及聚苯乙烯(用于泡沫包装和一次性杯子)。这就是为什么这一章紧挨着有机化学:单体正是你在「碳化合物」里遇过的烯烃,而聚合反应不过是它们的加成反应在巨大规模上重复。
认出某种指定塑料的单体、并画出重复单元,是考试一再考的技能。
你吃的和穿的天然聚合物
并非所有聚合物都来自工厂。天然聚合物由生物制造,你每天都会遇到。
米饭和面包里的淀粉是葡萄糖的聚合物;蔬菜和棉花里的纤维素是另一种;鸡蛋里的蛋白质是氨基酸的聚合物。天然的丝和羊毛也是蛋白质聚合物。
所以棉衬衫和聚酯衬衫的区别,不是「天然对化学」,两者都是聚合物,而是那条链是由植物拼起来的,还是在反应器里拼起来的。这样去理解,能帮学生避开常见的考试错误:以为「聚合物」就等于「塑料」。
橡胶,以及轮胎为何不会晒化
马来西亚自己的历史,就藉着天然橡胶缝进了这一章,它是从橡胶树割取的异戊二烯聚合物。生胶乳偏软,一热就发黏,做轮胎毫无用处。
这一章解释了硫化:把橡胶和硫一起加热,让硫原子在聚合物链之间形成交联,把链锁在一起。结果更硬、更有弹性,也远更耐热、耐氧化,正是轮胎或鞋底所需要的。
你可以在我们的硫化实验记录里看到胶乳从流质变成固态橡胶的过程,这是结构题最爱的情境。
你在新闻里读到的环境代价
这一章的最后一节,正是你身为公民早已遇到的:聚合物的环境问题。让塑料好用的那个性质,不活泼、不腐烂,恰恰使它成为处理难题,因为大多数合成聚合物不可生物降解,能存留数十年。
露天焚烧也不是干净的办法;焚烧PVC会释放酸性和有毒气体,焚烧塑料一般还会产生一氧化碳和煤烟。课纲要你讨论减量、重用与回收,并权衡塑料的真实用处与它的环境负担。
这一节看重平衡而有思考的书写,而不是一个词的答案。
把熟悉变成分数
正因为材料太熟悉,学生常常小看这一章,结果在精确术语上丢了本该拿的分,单体对聚合物、加成聚合对缩合聚合、硫化的具体产物。用术语表把这些定义弄得锋利,并练习画重复单元直到成为自动反应。
在我们的在线一对一课程里,每一个聚合物术语都会被重新扣回学生能握在手里的实物,再在上面操练考试的措辞。课程以英文进行,每小时RM50起,并提供付费一小时试课,看看这套方法是否合适。
把「聚合物」当作你可以睁着眼睛复习的一章,它就会成为中五里最靠得住的章节之一。
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经验丰富的老师能帮孩子把这些付诸实践。
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