高中化學(xué)新人教版選擇性必修3第五章第2節(jié)第2課時功能高分子材料學(xué)案

第2課時功能高分子材料[核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)]了解功能高分子材料的含義及其在實際應(yīng)用上的意義。1．定義具有某些特殊化學(xué)、物理及醫(yī)學(xué)功能的高分子材料。例如，高分子催化劑；各種濾膜；磁性高分子；形狀記憶高分子；高吸水性材料；醫(yī)用高分子材料；高分子藥物等。2．高吸水性樹脂(1)結(jié)構(gòu)特點①含有強親水性原子團(—OH)的支鏈；②具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。(2)合成方法①對淀粉、纖維素等天然吸水材料進行改性，在淀粉或纖維素的主鏈上再接入帶有強親水基團的支鏈，可以提高它們的吸水能力。例如，淀粉與丙烯酸鈉在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，生成以淀粉為主鏈的接枝共聚物。為防止此共聚物溶于水，還需在交聯(lián)劑作用下生成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的淀粉-聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂。②用帶有強親水基團的烯類單體進行聚合，得到含親水基團的高聚物。例如，在丙烯酸鈉中加入少量交聯(lián)劑，再在一定條件下發(fā)生聚合，可得到具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂。這兩種方法有一個共同特點，都要在反應(yīng)中加入少量交聯(lián)劑，讓線型結(jié)構(gòu)變?yōu)榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。(3)應(yīng)用可在干旱地區(qū)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)抗旱保水，改良土壤；可用于嬰幼兒使用的紙尿褲。3．高分子分離膜(1)分離原理只允許水及一些小分子物質(zhì)通過，其余物質(zhì)被截留在膜的另一側(cè)，稱為濃縮液，達到對原液凈化、分離和濃縮的目的。(2)分類根據(jù)膜孔大小分為微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜等。(3)制作材料主要是有機高分子材料，如醋酸纖維、芳香族聚酰胺、聚丙烯、聚四氟乙烯等。(4)應(yīng)用海水淡化和飲用水的制取，果汁濃縮、乳制品加工、藥物提純、血液透析等。(1)丙烯酸鈉是高吸水性樹脂的主要成分()(2)由淀粉等物質(zhì)制取網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的淀粉是為了增強其穩(wěn)定性()(3)功能高分子材料具有傳統(tǒng)高分子材料的機械性能和某些特殊功能()(4)高分子分離膜用于污水、工業(yè)廢水處理和海水淡化等()答案(1)×(2)×(3)√(4)√1．高分子材料發(fā)展的主要趨勢是高性能化、功能化、復(fù)合化、精細化和智能化，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)電的碘摻雜聚乙炔答案B解析B項中半導(dǎo)體材料單晶硅，屬于傳統(tǒng)的無機非金屬材料；A項中光敏高分子材料、C項中高吸水性樹脂、D項中導(dǎo)電高分子材料均屬于功能高分子材料。2．現(xiàn)有一種為嬰兒特制的新型尿布——“尿不濕”，這種尿布表面涂有一種既能吸水又能保水的物質(zhì)，根據(jù)你的推測，這種特殊物質(zhì)的結(jié)構(gòu)可能是()A． B．C． D．CCl2CCl2答案C解析“尿不濕”的材料應(yīng)是親水但不溶于水的物質(zhì)，選項中只有中的—OH屬于親水基而其自身屬于高分子化合物，不溶于水。功能高分子材料的比較常見功能高分子材料主要功能主要應(yīng)用高分子膜高分子分離膜選擇性地允許某些物質(zhì)通過①廢水處理②海水淡化③濃縮果汁、乳制品加工、釀酒等高分子傳感膜把化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能①發(fā)電②開發(fā)新型電池高分子熱電膜把熱能轉(zhuǎn)換成電能①發(fā)電②開發(fā)新型電池醫(yī)用高分子材料①具有優(yōu)異的生物相容性②具有某些特殊功能人造器官1．下列材料中屬于功能高分子材料的是()①高分子膜②生物高分子材料③隱身材料④液晶高分子材料⑤光敏高分子材料⑥智能高分子材料A．①②⑤ B．②④⑤⑥C．③④⑤ D．全部答案D解析既有傳統(tǒng)高分子材料的機械性能，又有某些特殊功能的高分子材料，屬于功能高分子材料，所以選D。2．在某些塑料(如聚乙炔等)中加入強氧化劑或還原劑后，它們的導(dǎo)電性能大大提高。因為這些塑料具有金屬的一般特性，所以人們稱之為“人造金屬”，下列有關(guān)“人造金屬”的說法正確的是()A．“人造金屬”和普通金屬的制取方法不同，但原料相同B．強氧化劑或還原劑是制取“人造金屬”的重要材料C．“人造金屬”能夠?qū)щ妭鳠?，所以有金屬光澤D．“人造金屬”具有金屬的一般特性，所以它們屬于金屬答案B解析“人造金屬”與普通金屬的制取方法和原料均不相同；人造金屬是在某些塑料中加入強氧化劑或還原劑后制得，而普通金屬是用金屬化合物加入還原劑等方法制得；“人造金屬”雖然具有一般金屬的特性，但它仍屬于高分子化合物中的塑料。3．“神舟七號”的返回艙外形看起來像大鐘，大約3噸重。為了防止飛船與大氣層摩擦產(chǎn)生高溫而燃燒，應(yīng)該選擇某種特殊材料覆蓋在飛船表面，這種材料應(yīng)該具有的性質(zhì)是()A．良好的導(dǎo)電性B．密度較大，以增大飛船的慣性C．質(zhì)輕防熱，可承受上千攝氏度的高溫D．質(zhì)地柔軟，以利于飛船的變形答案C解析由題給信息可知，該材料應(yīng)該是質(zhì)輕且防熱的耐高溫材料。4．下列關(guān)于功能高分子材料的說法不正確的是()A．生物高分子材料、隱身材料、液晶高分子材料等屬于功能高分子材料B．高分子分離膜可用于海水淡化、分離工業(yè)廢水、濃縮天然果汁等C．用作耐火材料的氧化鋁陶瓷屬于功能高分子材料D．在淀粉、纖維的主鏈上再接入帶有強親水基團的支鏈，可以提高它們的吸水能力答案C5．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：請回答下列問題：(1)高分子載體的結(jié)構(gòu)簡式為_____________________________________________________。(2)阿司匹林連接在高分子載體上的有機反應(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__________________________。答案(1)(2)酯化反應(yīng)(或取代反應(yīng))(3)eq\o(→,\s\up7(酶))＋nHOCH2CH2OH＋(其他合