高二化学选修5课件：53功能高分子材料.ppt

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1、第三节 功能高分子材料(共1课时),1能举例说明生活中接触的新异的有机高分子材料，认识到功能材料对人类社会生活生产的重要性。 2激发对高分子材料学习的兴趣和投身科学事业的决心。,1获得具有高吸水性能的树脂有_种办法。(1)对_等天然吸水材料讲行改性，在它们的高分子链上再接上含_原子团的支链，以提高它们的_能力。(2)以带有_原子团的化合物，如丙烯酸 等为单体，_或两种_共聚得到_高聚物。 2将几种不同材料组合在一起制成的材料称为_材料，这种材料具有强度_，质量_，_高温，_腐蚀等特点。,【答案】 1两 淀粉，纤维素 强亲水性 吸水 强亲水性 均聚 单体 亲水性 2复合 高 轻 耐 耐,1功能高

2、分子材料与复合材料的概念、性能及应用有什么不同？ 提示：,2.在橡胶工业中，制造橡胶要经过硫化工艺，将顺丁橡胶的线型结构连接为网状结构。在制备高吸水性树脂时也要加入交联剂，以得到具有网状结构的树脂。为什么要做成网状结构？目的是否相同？ 提示：橡胶工业中将线型结构连接为体型结构是为增加橡胶的功能，防止老化；高吸水性树脂将线型结构连接为体型结构可使它既吸水又不溶于水。,1功能高分子 在合成高分子的主链或支链上连接上带有某种特定功能的官能团，使它们具有特殊的功能以满足光学、电学、磁学、化学、生物、医学等方面的要求，这样形成的高分子统称为功能高分子。,3高吸水性树脂“尿不湿” (1)对淀粉、纤维素等天

3、然吸水材料进行改进，在它们的高分子链上再接上含强亲水性原子团的支链，以提高它们的吸水能力。例如，将淀粉与丙烯酸钠在引发剂作用下共聚，生成以淀粉为主的接枝共聚物，同时与交联剂反应，生成具有网状结构的淀粉聚丙烯酸钠接枝共聚物高吸水性树脂。,(2)以带有强亲水性原子团的化合物，如丙烯酸CH2CHCOOH 等为单体，均聚或两种单体共聚得到亲水性高聚物。例如，丙烯酸单体用NaOH中和得到丙烯酸钠，加入少量交联剂，再在引发剂作用下发生聚合，得到具有网状结构的聚丙烯酸钠高吸水性树脂。这两种方法的共同特点：均要在反应中加入少量含两个双键的二烯化合物作为交联剂，让高聚物分子链间发生交联，得到具有网状结构的树脂。

4、婴儿用的“尿不湿”就因含有这种高吸水性树脂，因而可吸入其自身重量约几百倍的尿液而不滴不漏，可以保证婴儿夜晚安睡和白天的活动。,【例1】 下列有关功能高分子材料的用途的叙述中，不正确的是( ) A高吸水性树脂主要用于干旱地区抗旱保水、改良土壤、改造沙漠 B离子交换树脂主要用于分离和提纯物质 C医用高分子可用于制造医用器械和人造器官 D聚乙炔膜可用于分离工业废水和海水的淡化 【解析】 聚乙炔膜属导电高分子材料，主要用于制造电子器件。 【答案】 D,【例2】 下列材料中属于新型高分子材料的是( ) A合成橡胶 B高分子膜 C黏合剂 D涂料 【解析】 A、C、D中的物质属于传统高分子材料。故选B。 【

5、答案】 B,下列说法中，不正确的是( ) A探求某种新型高分子材料，需要研究分子结构与功能之间的关系。 B新科技革命的三大支柱产业为能源、信息和材料。 C带有强亲水性原子团的化合物共聚可以得到强亲水性高聚物。 D具有网状结构的高聚物具有强吸水性。 【解析】 具有强亲水性原子团作支链，同时与交联剂反应生成具有网状结构的聚合物才具有强吸水性。 【答案】 D,下列材料中，属于功能高分子材料的是( ) 高分子膜 生物高分子材料 导电高分子材料 离子交换树脂 医用高分子材料 高吸水性树脂 A B C D 【解析】 常用的功能高分子材料包括高分子膜、医用高分子材料、高吸水性树脂、离子交换树脂、光敏高分子材

6、料、导电高分子材料、生物高分子材料、高分子材料催化剂和试剂等。 【答案】 D,一、复合材料 指两种或两种以上材料组合成的一种新型材料。其中一种材料作为基体，另一种材料作为增强剂。 二、复合材料的性能 具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能，在综合性能上超过了单一材料。,三、导电高分子材料 四、问与答 1金属能够导电，塑料也能导电吗？ 答：普通塑料不能导电，但一些特殊的塑料却能够导电。,2高分子分离膜有哪些特点及应用？ 答：(1)特点：有选择地让某些物质通过，而把另外一些物质分离掉。 (2)应用：生活污水、工业废水的处理；废液中有用成分的回收；海水的淡化；浓缩天然果汁、乳制品加工、酿酒；气

7、体分离等。 (3)常见的分离膜有：离子交换膜(应用于电解食盐水)、反渗透膜(应用于海水淡化、有机小分子富集回收)、气体分离膜(富氧膜、氢气分离膜、氮气分离膜、人工鳃等)、透过蒸馏膜(应用于浓缩天然果汁)等。,3为什么说新型高分子膜为缓解能源不足、解决环境问题带来了希望？ 答：新型高分子膜具有特殊的分离功能，它的特点是能够有选择地让某些物质通过，而把另外一些物质分离掉。这类分离膜广泛应用于生活污水、工业废液等污水的处理；而此类材料中的传感膜能够把化学能转换成电能，热电膜能够把热能转换成电能等。因此，这种新型的高分子膜为缓解能源和资源的不足、解决环境问题带来了希望。,4除传统的三大合成材料以外，又

8、出现了哪些新型有机高分子材料？ 答：主要有：高分子膜；具有光、电、磁等特殊功能的高分子材料；生物高分子材料；医用高分子材料；隐身材料和液晶材料等。,【例3】 近年来有一种高强度、耐高温的复合材料，它是用石墨化纤维与其他高聚物复合制成的，石墨化纤维是聚丙烯腈纤维在高温条件下经过处理而形成的，如下图所示：,(1)构成石墨化纤维的元素是_，各种元素简单的原子个数之比是_。 (2)某化工厂合成石墨化纤维的简要生产流程可表示为下图所示：,用化学方程式表示下列各步转化的生产过程。 CHCHHCN：_； AB：_。 (3)指出下列转化的反应类型。 BC：_；C石墨化纤维：_。,【解析】 平均一个六边形含3个

9、碳原子、1个氢原子、1个氮原子。因此，构成石墨化纤维的N、H、C原子个数比为113。CHCH与HCN加成生成A，A聚合成B，B又经过加成反应生成C，C经过脱氢生成石墨化纤维。 【答案】 (1)N、H、C；113,下列材料属于复合材料的是( ) A聚丙烯 B铝合金 C黏合剂 D玻璃钢 【解析】 复合材料是由两种或两种以上的材料组合成的一种新型材料。复合材料可以发挥每一种材料的长处，并避免其缺点，这样既可以充分利用资源，又可以节约能源。如玻璃钢是以玻璃纤维作增强材料、树脂作基体的复合材料、铝合金也是一种复合材料。 【答案】 BD,复合材料的使用使导弹的射程有了很大的提高，其主要原因在于( ) A复

10、合材料的使用可以使导弹承受超高温的变化 B复合材料的使用可以使导弹的质量减轻 C复合材料的使用可以使导弹承受超高强度的改变 D复合材料的使用可以使导弹承受温度的剧烈变化 【答案】 B,1从哪些方面认识高分子化学反应？ (1)概念 高分子化学反应：有高分子化合物参与的化学反应称为高分子化学反应。理解此概念的关键是，必须有高分子化合物作为反应物参与反应。,(2)高分子化学反应的应用 可以合成带有特定功能基团的新型高分子化合物，也可以合成不能直接通过小分子物质聚合而得到的高分子化合物。 高分子化学反应也可用于橡胶的硫化。 通过采取硫化措施，使直线型的橡胶分子经过单硫键(S)或双硫键(SS)而交联，形

11、成空间网状结构。 作用：经过硫化处理的橡胶称为硫化橡胶。经硫化的橡胶，弹性和耐磨性都较未经硫化处理的橡胶有明显提高。,高分子化学反应被广泛应用于纤维素的改性，可以制黏胶纤维、硝化纤维和醋酸纤维等。 高分子化合物的降解过程也属于高分子化学反应。在降解过程中，高分子化合物链节数变小。,2新型有机高分子材料与传统的三大合成材料的区别与联系 二者在本质上并没有区别，它们只是相对而言。从组成元素看，都是由C、H、O、N、S等元素构成；从合成反应看，都是由单体经加聚或缩聚反应形成；从结构看，都有线型结构、体型结构。它们的重要区别在功能与性能上，与传统材料相比，新型有机高分子材料的性能更优异，往往具备传统材

12、料所没有的特殊性能，可用于许多特殊领域。,【例4】 医用化学杂志曾报道，有一种功能高分子材料为聚乙交酯纤维材料C，用这种功能高分子材料制成的手术缝合线比天然高分子材料的肠线好。它们的合成过程如下：,B是A合成C的中间体，它是由两分子A脱去两分子水形成的。 (1)写出由A合成C的化学方程式： _。 (2)写出由A制取B的化学方程式： _。 (3)医用高分子材料应具备哪些特征？,(3)优异的生物相容性，较少受到排斥，无毒性，具有很高的机械性能以及其他一些特殊性能。 【点拨】 书写AB的化学方程式时，不要遗漏水。,(2011厦门高二检测)光刻胶是制大规模集成电路、印刷电路板和激光制板技术中的关键材料。某一肉桂酸型光刻胶的主要成分A经光照固化转变为B。,(1)请指出A中含有的官能团：_(填两种)。 (2)A经光照固化转变为B，发生了_反应(填反应类型)。 (3)写出A与NaOH溶液反应的化学方程式：_。 (4)写出B在酸性条件下水解得到的芳香族化合物的分子式：_。,【答案】 (1)酯基、碳碳双键,