【課件】功能高分子材料++課件高二下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修3

第五章合成高分子第二節(jié)

高分子材料

課時21.認(rèn)識橡膠的組成和結(jié)構(gòu)特點；2.了解新型高分子材料的優(yōu)異性能及其在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。二、通用高分子材料3.合成橡膠在耐磨、耐寒、耐油、耐熱、耐燃、耐腐蝕、耐老化等方面各有其優(yōu)勢。橡膠的相對分子質(zhì)量比大多數(shù)塑料和合成纖維的都要高，一般在105~106。丁苯橡膠順丁橡膠丁腈橡膠氯丁橡膠乙丙橡膠硅橡膠①結(jié)構(gòu)特點：順丁橡膠中存在碳碳雙鍵，分子呈線型結(jié)構(gòu)，分子鏈較柔軟，性能較差。易加成也易被氧化，所以盛放酸性高錳酸鉀、溴水、濃硝酸、濃硫酸等試劑瓶的塞子不能用橡膠塞。(1)常見的合成橡膠——順丁橡膠

將順丁橡膠與硫等硫化劑混合后加熱，硫化劑將聚合物中的碳碳雙鍵打開，以二硫鍵(—S—S—)等把線型結(jié)構(gòu)連接為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，得到既有彈性又有強(qiáng)度的順丁橡膠。②順丁橡膠的硫化注意：橡膠的硫化交聯(lián)程度不宜過大，否則會使橡膠失去彈性。

天然橡膠是三葉樹膠(順式聚異戊二烯)，杜仲膠是反式聚異戊二烯，你能寫出杜仲膠的結(jié)構(gòu)簡式嗎？思考與討論

為了適應(yīng)高科技產(chǎn)業(yè)等對材料的要求，化學(xué)工作者合成了具有某些特殊化學(xué)、物理及醫(yī)學(xué)功能的高分子材料。功能高分子材料用于化學(xué)反應(yīng)的高分子催化劑用于分離純化的各種濾膜用于信息存儲的磁性高分子用于傳感器的形狀記憶高分子用于吸水保水的高吸水性材料可以替代人體器官、組織的醫(yī)用高分子材料用于藥物緩釋的高分子藥物三、功能高分子材料1.高吸水性樹脂高吸水性樹脂可在干旱地區(qū)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)抗旱保水，改良土壤。

人們要得到比棉花和紙張的吸水性更好，且耐擠壓、保水好的高吸水性材料，可以有兩種思路：一是改造纖維素或淀粉分子，接入強(qiáng)親水基團(tuán)；二是合成新的帶有強(qiáng)親水基團(tuán)的高分子。(1)淀粉、纖維素等天然吸水材料的改性

在淀粉或纖維素的主鏈上再接上帶有強(qiáng)親水基團(tuán)的支鏈,以提高它們的吸水能力。[含有強(qiáng)親水基團(tuán)的支鏈，如羧基、羥基、酰氨基等。]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接枝共聚物示意圖

在橡膠工業(yè)中，天然橡膠與合成橡膠一般都要經(jīng)過硫化工藝，將橡膠的線型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。在制備高吸水性樹脂時也要加入少量交聯(lián)劑，以得到具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的樹脂。為什么要將橡膠和高吸水性樹脂轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)?

天然橡膠分子內(nèi)存在較活潑的碳碳雙鍵，容易發(fā)生老化。橡膠硫化后，分子中的碳碳雙鍵被打開，形成了新的共價鍵，線型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。這使硫化橡膠具有很好的彈性、較高的硬度和耐磨性，不易變黏，在有機(jī)溶劑中不易溶解，只發(fā)生溶脹。高吸水性樹脂在交聯(lián)前一般是水溶性的，不具備吸水性。形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)后，它可利用分子中大量的羧基、羥基等基團(tuán)與水分子之間產(chǎn)生氫鍵等作用，吸收水分子，并且通過網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)將水分子束縛在高分子網(wǎng)格中，形成溶脹的凝膠體。這種凝膠體的保水能力很強(qiáng)，在一定壓力下也不易失水。思考與討論如:在丙烯酸鈉中加入少量交聯(lián)劑,在一定條件下發(fā)生聚合,得到聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂。(2)用帶有強(qiáng)親水基團(tuán)的烯類為單體進(jìn)行聚合,得到含親水基團(tuán)的高聚物—CH2CH—COONa][n性能：不溶于水，也不溶于有機(jī)溶劑，與水接觸后在很短的時間內(nèi)溶脹，可吸收其本身質(zhì)量的數(shù)百倍甚至上千倍的水，同時保水能力要強(qiáng)，還能耐一定的擠壓作用。(1)結(jié)構(gòu)特點：

分離膜一般只允許水及一些小分子物質(zhì)通過，其余物質(zhì)則被截留在膜的另一側(cè)，形成濃縮液，達(dá)到對原液凈化、分離和濃縮的目的。(2)類型：分離膜根據(jù)膜孔大小分為2.高分子分離膜(3)生產(chǎn)分離膜的材料：主要是有機(jī)高分子材料，如醋酸纖維、芳香族聚酰胺、聚丙烯、聚四氟乙烯等試推測高分子分離膜的重要應(yīng)用①海水淡化和飲用水的制取;②果汁濃縮、乳制品加工、藥物提純、血液透析等。[練一練]1.判斷正誤(1)天然橡膠易被氧化是因為其鏈節(jié)中有碳碳雙鍵。()(2)高吸水性樹脂中含有親水基團(tuán)。()(3)高分子鏈越長,軟化溫度越高、密度越大。()2.新型有機(jī)高分子材料在日常生活中、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和尖端科技領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越重要的作用。下列有關(guān)高分子材料的敘述中不正確的是(

)A.在通用高分子材料基礎(chǔ)上改進(jìn)的導(dǎo)電塑料屬于新型高分子材料B.利用高分子分離膜可以進(jìn)行海水淡化或污水凈化C.導(dǎo)彈技術(shù)中利用復(fù)合材料的耐腐蝕性能提高導(dǎo)彈的射程D.醫(yī)用高分子材料的發(fā)展可以使人類能夠制造人工器官C3.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的應(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B4.嬰兒用的一次性紙尿片中有一層能吸水保水的物質(zhì),下列高分子中有可能被采用的是(

)A.B.C.D.B5.聚丙烯酸鈉(單體為CH2===CHCOONa)是一種高性能吸水樹脂，可在干旱地區(qū)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、植樹造林時的抗旱保水。下列關(guān)于聚丙烯酸鈉的說法正確的是(

)A．聚丙烯酸鈉的結(jié)構(gòu)簡式為B．聚丙烯酸鈉可以通過單體發(fā)生縮聚反應(yīng)制得C．聚丙烯酸鈉具有熱塑性D．聚丙烯酸鈉是一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子材料C6.科學(xué)家研制的一種使沙漠變綠洲的新技術(shù),即在沙漠中噴灑一定量的聚丙烯酸酯()與水的混合物,使其與沙粒結(jié)合,既能阻止地下的鹽分上升,又能攔截、蓄積雨水。下列對聚丙烯酸酯的敘述中正確的是(

)①聚丙烯酸酯的單體的結(jié)構(gòu)簡式為CH2=CHCOOR②聚丙烯酸酯沒有固定的熔、沸點③聚丙烯酸酯在一定條件下能發(fā)生水解反應(yīng)和加成反應(yīng)④其聚