功能高分子材料ppt

傳統(tǒng)高分子材料塑料橡膠纖維傳統(tǒng)高分子材料粘膠劑涂料高分子的發(fā)展方向：高分子的高性能化和高分子的多功能化偏光顯微鏡下的高分子液晶功能高分子材料電致發(fā)光高分子高分子膜高分子分離膜高分子傳感膜高分子熱電膜廢水處理海水淡化濃縮果汁、乳制品加工、釀酒等發(fā)電開發(fā)新型電池1.新型有機(jī)高分子材料與傳統(tǒng)的三大合成材料的主要區(qū)別是什么？提示：兩種高分子材料從合成反應(yīng)和結(jié)構(gòu)上都相似，主要區(qū)別在于功能和性能上，新型高分子材料往往具備特殊性能。人造心臟人工膝關(guān)節(jié)人工心臟瓣膜2.與同學(xué)討論交流，從使用范圍和要求上分析醫(yī)用高分子材料應(yīng)滿足什么性能？提示：醫(yī)用高分子材料應(yīng)該滿足:（1）無毒,且是化學(xué)惰性的;（2）與人體組織和血液相容性好;（3）具有較高的機(jī)械性能；（4）容易制備、純化、加工和消毒。3.如何設(shè)計(jì)功能高分子材料？提示：（1）高分子鏈上接上功能基。（如對(duì)淀粉、纖維素等天然吸水材料進(jìn)行改性）（2）以帶有強(qiáng)親水性的原子團(tuán)聚合得到高聚物。（如丙烯酸聚合）4.討論，完成教材P114“學(xué)與問”。提示：

橡膠工業(yè)中將線型結(jié)構(gòu)連接為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是為增加橡膠的強(qiáng)度，防止老化；高吸水性樹脂將線型結(jié)構(gòu)連接為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是使它既吸水又保水。因此二者做成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的目的不同?！镜淅?】高分子材料發(fā)展的主要趨勢(shì)是高性能化、功能化、復(fù)合化、精細(xì)化和智能化，下列材料不屬于功能高分子材料的是A.用于生產(chǎn)光盤等產(chǎn)品的光敏高分子材料B.用于制造CPU芯片的良好半導(dǎo)體材料單晶硅C.能用于生產(chǎn)“尿不濕”的高吸水性樹脂D.能導(dǎo)電的摻雜聚乙炔【思路點(diǎn)撥】解答本題應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：（1）知道功能高分子材料的含義及包含的物質(zhì)。（2）能區(qū)別無機(jī)非金屬材料與有機(jī)高分子材料?！咀灾鹘獯稹窟xB。B項(xiàng)中半導(dǎo)體材料單晶硅，屬于傳統(tǒng)的無機(jī)非金屬材料。A項(xiàng)中光敏高分子材料、C項(xiàng)中高吸水性樹脂、D項(xiàng)中導(dǎo)電高分子材料均屬于功能高分子材料。變式訓(xùn)練1.下列材料中屬于功能高分子材料的是()①有機(jī)玻璃 ②合成橡膠③高分子分離膜 ④生物高分子材料⑤隱身材料 ⑥液晶高分子材料⑦光敏高分子材料 ⑧智能高分子材料A.只有①③④⑥⑧ B.只有②④⑥⑦⑧C.只有③④⑤⑥⑦⑧ D.全部都是【解析】選C。正確區(qū)分傳統(tǒng)合成材料和功能高分子材料，有機(jī)玻璃屬于傳統(tǒng)合成材料中的塑料，塑料、合成橡膠、合成纖維屬三大傳統(tǒng)合成材料，它們不屬于新型有機(jī)高分子材料。2.功能高分子是一類以基本合成材料為原料、在其中添加一些特殊的物質(zhì)或經(jīng)過特殊的處理后具有特殊功能的高分子材料。下列物質(zhì)中不屬于功能高分子材料的是()A.高分子分離膜 B.隱形眼鏡C.人造絲 D.人造骨骼【解析】選C。人造絲為合成高分子化合物，屬于傳統(tǒng)合成材料，高分子分離膜、隱形眼鏡以及人造骨骼均為功能高分子材料。3.角膜接觸鏡,俗稱隱形眼鏡.目前大量使用的軟質(zhì)隱形眼鏡,它常用以下哪種材料制成的()A.有機(jī)玻璃B.硅氧烷和丙烯酸酯的共聚物C.聚氯乙烯D.聚甲基丙烯酸羥乙酯D【典例2】某復(fù)合材料是以碳纖維為增強(qiáng)體，金屬鈦為基體復(fù)合而成的。估計(jì)這種材料①耐高溫②不耐熱③導(dǎo)電、導(dǎo)熱④不導(dǎo)電、不導(dǎo)熱⑤可用于飛機(jī)的機(jī)翼⑥可用于導(dǎo)彈的殼體A.①③⑤⑥ B.②③⑤⑥C.②④⑤ D.③④⑥【自主解答】選A。復(fù)合材料兼有基體和增強(qiáng)體的優(yōu)點(diǎn)，碳纖維熔點(diǎn)高、強(qiáng)度大；金屬鈦熔點(diǎn)高，導(dǎo)電、導(dǎo)熱，二者密度都較小。因此該復(fù)合材料具有如下特點(diǎn)及功能：耐高溫、導(dǎo)電、導(dǎo)熱，可以應(yīng)用于飛機(jī)的機(jī)翼、導(dǎo)彈的殼體。變式訓(xùn)練1.下列關(guān)于復(fù)合材料的說法正確的是()A.將不同性質(zhì)的材料經(jīng)簡單混合便制成復(fù)合材料B.合金就是復(fù)合材料C.復(fù)合材料中的各部分作用相同D.復(fù)合材料是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料經(jīng)特殊加工而制成的【解析】選D。復(fù)合材料是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料經(jīng)特殊加工而制成的，不同于混合物和合金，并不是簡單的混合。復(fù)合材料的兩部分作用是不同的，基體起黏結(jié)作用，增強(qiáng)體起骨架作用。2.（2010·蘇州高二檢測(cè)）由碳纖維和環(huán)氧樹脂結(jié)合而成的碳纖維復(fù)合材料，由于其比重小、剛性好和強(qiáng)度高而成為一種先進(jìn)的航空航天材料，它可以大大提高導(dǎo)彈的射程，其主要原因在于()A.復(fù)合材料的使用可以使導(dǎo)彈承受超高溫的變化B.復(fù)合材料的使用可以使導(dǎo)彈的質(zhì)量減輕C.復(fù)合材料的使用可以使導(dǎo)彈承受超高強(qiáng)度的改變D.復(fù)合材料的使用可以使導(dǎo)彈承受溫度的劇烈變化【解析】選B。因復(fù)合材料比重小，它的使用使導(dǎo)彈質(zhì)量減輕，射程自然會(huì)增加。要點(diǎn)小結(jié)功能高分子材料與復(fù)合材料的比較材料名稱功能高分子材料復(fù)合材料概念既具有傳統(tǒng)高分子材料的機(jī)械性能，又具有某些特殊功能的高分子材料兩種或兩種以上材料組成的新型材料，其中一種材料作為基體，另一種材料作為增強(qiáng)體材料名稱功能高分子材料復(fù)合材料性能不同的高分子材料具有不同的特征性質(zhì)一般具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫耐腐蝕等優(yōu)異的性能應(yīng)用用于制作高分子分離膜、人體器官等用于汽車工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、體育用品航天航空、人類健康等一、選擇題（本題包括5小題，每小題4分，共20分）1.隨著社會(huì)的發(fā)展，復(fù)合材料是一類新型的、有前途的材料，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.人類的人造器官C.宇宙航空 D.新型藥物【解析】選C。復(fù)合材料一般具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)異性能，因此宇宙航空工業(yè)是復(fù)合材料的重要應(yīng)用領(lǐng)域。2.高分子分離膜可以讓某些物質(zhì)有選擇地通過而將物質(zhì)分離，下列應(yīng)用不屬于高分子分離膜應(yīng)用范圍的是()A.分離工業(yè)廢水，回收廢液中的有用成分B.將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能，將熱能轉(zhuǎn)換成電能C.食品工業(yè)中，濃縮天然果汁、乳制品加工和釀酒D.海水淡化【解析】選B。根據(jù)題中信息“可以讓某些物質(zhì)有選擇地通過而將物質(zhì)分離”知道，高分子分離膜可以分離工業(yè)廢水，濃縮天然果汁、乳制品加工和釀酒，海水淡化。3.神舟七號(hào)返回艙約3噸多重，是世界上現(xiàn)有的最大的返回艙。為了防止飛船與大氣摩擦產(chǎn)生高溫而起火燃燒，在飛船表面覆蓋著某種特殊材料，該材料應(yīng)具有的性質(zhì)是()A.良好的導(dǎo)電性B.密度較大，以增大對(duì)飛船的慣性C.輕質(zhì)防熱，可以承受上千度的高溫D.質(zhì)地柔軟，以利于飛船變形【解析】選C。飛船外表的材料應(yīng)該符合強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)異性能。4.（2010·溫州高二檢測(cè)）具有單雙鍵交替長鏈（如：—CH＝CH—CH＝CH—CH＝CH—…）的高分子有可能成為導(dǎo)電塑料。2000年諾貝爾（Nobel）化學(xué)獎(jiǎng)即授予開辟此領(lǐng)域的3位科學(xué)家。下列高分子中可能成為導(dǎo)電塑料的是()A.聚乙烯 B.聚丁二烯C.聚苯乙烯 D.聚乙炔【解析】選D。導(dǎo)電塑料的特點(diǎn)是分子具有單雙鍵交替長鏈，聚乙烯、聚苯乙烯發(fā)生聚合后分子內(nèi)沒有雙鍵；丁二烯聚合后得到的聚丁二烯結(jié)構(gòu)中不是單、雙鍵交替排列。5.H是一種性能優(yōu)異的高分子材料，其結(jié)構(gòu)簡式為 已被廣泛應(yīng)用于聲、熱、光的傳感等方面。它是由HC≡CH、(CN)2、CH3COOH三種單體通過適宜的反應(yīng)形成的。由H的結(jié)構(gòu)式分析合成過程中發(fā)生反應(yīng)的類型有()①加成反應(yīng)②取代反應(yīng)③縮聚反應(yīng)④加聚反應(yīng)⑤酯化反應(yīng)A.①④⑤ B.①④C.①②④D.①②③【解析】選B。根據(jù)H的結(jié)構(gòu)簡式，可以判斷為

和

的加聚產(chǎn)物。結(jié)合提供的單體，

可以利用HC≡CH和(CN)2的加成反應(yīng)制備，

可以利用HC≡CH和CH3COOH的加成反應(yīng)制備。二、非選擇題（本題包括1小題，共10分）6.感光性高分子也稱為“光敏性高分子”，是一種在彩電熒光屏及大規(guī)模集成電路制造中應(yīng)用較廣的新型高分子材料，其結(jié)構(gòu)簡式為試回答下列問題：（1）若它是由兩種單體經(jīng)酯化后聚合而成的，試推斷這兩種單體的結(jié)構(gòu)簡式________、________。（2）寫出由（1）中兩種單體生成高聚物的化學(xué)反應(yīng)方程式_____________________________。（3）對(duì)此高聚物的性質(zhì)判斷不正確的是________（填選項(xiàng)號(hào)）。A.在酸性條件下可以發(fā)生水解B.此高聚物不能使溴水褪色C.此高聚物可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色D.此高聚物水解后可得到另外一種高聚物【解析】（1）該物質(zhì)是一種加聚產(chǎn)物，取一個(gè)鏈節(jié)為 還原回單體是

從單體的結(jié)構(gòu)簡式看出，該物質(zhì)是一種酯，生成該酯的兩種物質(zhì)是（2）兩種有機(jī)物生成高聚物時(shí)，發(fā)生兩個(gè)反應(yīng)，兩種反應(yīng)物先發(fā)生酯化反應(yīng)，生成的酯再發(fā)生加聚反應(yīng)。（3）此高聚物中含有酯基

含有因此，能發(fā)生水解；能使溴水褪色；能使酸性KMnO4溶液褪色；水解后變成

和 兩種物質(zhì)，其中仍為高分子化合物。答案：（1）CH2＝CHOH（3）B6.有一種功能高分子材料為聚乙交酯纖維材料C，用這種功能高分子材料制成手術(shù)縫合線比天然高分子材料的腸線好。它的合成過程如下所示：（1）寫出A的結(jié)構(gòu)簡式_________________。（2）寫出由A制取B的化學(xué)方程式______________。（3）可用作醫(yī)用的高分子材料須具備哪些性能？【解析】本題可采用逆推法，具體推導(dǎo)如下：由 可推知單體為結(jié)合題給條件可知，B分子為環(huán)酯且具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)，將酯基水解，可得A的結(jié)構(gòu)簡式為

A→B為酯化反應(yīng)，其化學(xué)方程式為：答案：（1）（3）優(yōu)異的生物相容性，較少受到排斥，無毒性，具有很高的機(jī)械性能以及其他一些特殊性能。1.（8分）近年，科學(xué)家通過乙二醇的橋梁作用把阿司匹林連接在高聚物上，制成緩釋長效阿司匹林，用于關(guān)節(jié)炎和冠心病的輔助治療，緩釋長效阿司匹林的結(jié)構(gòu)簡式如下：試填寫以下空白：（1）高分子載體結(jié)構(gòu)簡式為_________________。（2）阿司匹林連接在高分子載體上的有機(jī)反應(yīng)類型是____________________。（3）緩釋長效阿司匹林在腸胃中變?yōu)榘⑺酒チ值幕瘜W(xué)方程式是______________________?！窘馕觥勘绢}的關(guān)鍵信息是“通過乙二醇的橋梁作用把阿司匹林連接在高聚物上”，觀察高聚物結(jié)構(gòu)可以把緩釋長效阿司匹林分為三部分：①高分子載體；②阿司匹林；③作為橋梁作用的乙二醇。在腸胃中變?yōu)榘⑺酒チ值姆磻?yīng)，則屬于水解反應(yīng)，從而找到正確的解題思路。答案：（1）（2）酯化反應(yīng)（或取代反應(yīng)）2.（12分）光刻膠是大規(guī)模集成電路、印刷電路板和激光制版技術(shù)中的關(guān)鍵材料。某一肉桂酸型光刻膠的主要成分A經(jīng)光照固化轉(zhuǎn)變?yōu)锽。（1）請(qǐng)寫出A中含有的官能團(tuán)________（填兩種）。（2）A經(jīng)光照固化轉(zhuǎn)變?yōu)锽，發(fā)生了_______反應(yīng)（填反應(yīng)類型）。（3）寫出A與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________________________。（4）寫出B在酸性條件下水解得到的芳香族化合物的分子式_