化学合成高分子化合物的基本方法新人教选修

1、会计学1化学合成高分子化合物的基本方法新人化学合成高分子化合物的基本方法新人教选修教选修第1页/共32页一、功能高分子材料一、功能高分子材料1功能高分子材料：指既有传统功能高分子材料：指既有传统高分子材料的机械性能，以有某高分子材料的机械性能，以有某些特殊功能的高分子材料。些特殊功能的高分子材料。2功能高分子材料的种类功能高分子材料的种类（1）高分子分离膜：这是具有特）高分子分离膜：这是具有特殊分离功能的高分子材料制成的殊分离功能的高分子材料制成的薄膜，它的特点是能让某些物质薄膜，它的特点是能让某些物质有选择地通过，而把另外一些物有选择地通过，而把另外一些物质分离掉。质分离掉。第1页/共32页

2、第2页/共32页高 分 子 分 离 膜第2页/共32页第3页/共32页 能从海水中分离出淡水的逆渗透能从海水中分离出淡水的逆渗透膜已达到大规模使用的阶段，它也是膜已达到大规模使用的阶段，它也是一种半透膜，只让水分子通过，而使一种半透膜，只让水分子通过，而使含盐的低分子溶质几乎不能通过，施含盐的低分子溶质几乎不能通过，施加一定的压力后，就能使水加速挤出加一定的压力后，就能使水加速挤出。采用不同结构的逆渗透膜就可以获。采用不同结构的逆渗透膜就可以获得工业锅炉水、饮料水、无菌水、去得工业锅炉水、饮料水、无菌水、去离子水、洗涤半导体的超纯水等。在离子水、洗涤半导体的超纯水等。在非洲一些缺水地区建立起不

3、少海水淡非洲一些缺水地区建立起不少海水淡化装置。一种化装置。一种PEC1000的海水淡化的海水淡化装置对海水如加压装置对海水如加压 4070公斤公斤/平方厘平方厘米，就可以得到米，就可以得到1620的淡水。的淡水。建于沙特阿拉伯的基塔自来水厂，是建于沙特阿拉伯的基塔自来水厂，是世界上最大的海水淡化厂，日供应淡世界上最大的海水淡化厂，日供应淡水水12000吨，主要使用醋酸纤维素分离吨，主要使用醋酸纤维素分离膜装置。膜装置。第3页/共32页第4页/共32页 分离膜具有神奇的魔术师般的本领，从下面的实验中不难领会。将一瓶含酒精4.5的普通啤酒用水稀释成两瓶，然后倒入玻璃容器内，只要将这种溶液通过薄薄

4、的一层分离膜，就能够在几分钟内提取出酒精浓度达 93的乙醇。这种乙醇用一根火柴就能点燃。这个实验中在分离膜的表面施加了高频电场，促使乙醇溶解、扩散、和水分离，所耗电能仅为蒸馏法的十分之一。在过去要从液体中分离另一种液体，只能使用蒸馏法。 第4页/共32页第5页/共32页（2）医用医用高分子材料，具高分子材料，具有优异的生物相容性，较有优异的生物相容性，较少受到排斥，可以满足人少受到排斥，可以满足人工器官对材料的苛刻要求工器官对材料的苛刻要求，如：人工心脏、人工关，如：人工心脏、人工关节、人造鼻等，下面的图节、人造鼻等，下面的图中给出了一些有关人工器中给出了一些有关人工器官的图片。官的图片。第5

5、页/共32页第6页/共32页第6页/共32页第7页/共32页人造血管的发现人造血管的发现 两年前，美国生物医药专家 从家猪体内提取的细胞制成了一条完整的血管，之后 ，将每条新制的血管放在称作生物反应器的培养皿中，在反应器上安装一个微型泵并把它与新制成的人造血管相连。微型泵可以像人的心脏一样有规律地跳动。在这种环境中培养几个星期后，得到一条血管，人工合成的血管可以像真的血管一样工作。研究人员将这种人造血管移植到家猪大腿主动脉上，在几周内该血管一直保持开放并且未发生血液凝结。 第7页/共32页第8页/共32页人造心脏第8页/共32页第9页/共32页人工肾脏人工肾脏第9页/共32页第10页/共32页

6、人工膝关节人工膝关节第10页/共32页第11页/共32页人工心脏瓣人工心脏瓣膜膜第11页/共32页第12页/共32页人造关节人造关节第12页/共32页第13页/共32页 拓宽拓宽 人体器官商店人体器官商店十年后的某一天，一位老人被告之他十年后的某一天，一位老人被告之他的心脏正在急速衰竭，需要更换左心室。的心脏正在急速衰竭，需要更换左心室。主治医师将他健康的心脏细胞组织切片送主治医师将他健康的心脏细胞组织切片送到一家组织实验室，即人造器官工厂。研到一家组织实验室，即人造器官工厂。研究人员利用组织切片和特殊聚合物制造出究人员利用组织切片和特殊聚合物制造出代用的左心室。三个月后，代用左心室被代用的左

7、心室。三个月后，代用左心室被冷冻、包装并送往医院。医生将代用品换冷冻、包装并送往医院。医生将代用品换到老人的心脏内。由于代用品相当于老人到老人的心脏内。由于代用品相当于老人自己的器官，手术之后自然不会发生任何自己的器官，手术之后自然不会发生任何排斥反应，老人的生命因此而得到延续。排斥反应，老人的生命因此而得到延续。第13页/共32页第14页/共32页 用有高吸水性的高分子材料制作的，可吸收自用有高吸水性的高分子材料制作的，可吸收自重几百倍的水，但仍保持干爽。重几百倍的水，但仍保持干爽。成分：聚乙烯醇、聚丙烯酸盐交联可得。成分：聚乙烯醇、聚丙烯酸盐交联可得。启示启示 食品保鲜、人造皮肤、防止土壤

8、沙漠食品保鲜、人造皮肤、防止土壤沙漠化。化。第14页/共32页第15页/共32页（请你想一想）角膜接触镜（请你想一想）角膜接触镜，俗称隐形眼镜。目前大量，俗称隐形眼镜。目前大量使用的软质隐形眼镜，它常使用的软质隐形眼镜，它常用以下哪种材料制成的（用以下哪种材料制成的（ ）（A）有机玻璃）有机玻璃（B）硅氧烷和丙烯酸酯）硅氧烷和丙烯酸酯的共聚物的共聚物（C）聚氯乙烯）聚氯乙烯（D）聚甲基丙烯酸羟乙）聚甲基丙烯酸羟乙酯酯D第15页/共32页第16页/共32页1888年，奥地利科学家年，奥地利科学家FReinitzer发现了液晶。发现了液晶。20世纪世纪70年代初，年代初，Helfrich和和Sch

9、adt利用液晶的电光效应和集成电路相结合，将其制利用液晶的电光效应和集成电路相结合，将其制成显示器件，实现了液晶材料的产业化。这种液晶材料称为扭曲向成显示器件，实现了液晶材料的产业化。这种液晶材料称为扭曲向列相液晶显示（列相液晶显示（NT-LCD）材料，其产品主要应用在电子表和计算）材料，其产品主要应用在电子表和计算器上。器上。80年代中期，开发成功超扭曲向列相液晶显示（年代中期，开发成功超扭曲向列相液晶显示（STN-LCD）材料，其产品主要应用在）材料，其产品主要应用在BP机、移动电话和笔记本电脑上。机、移动电话和笔记本电脑上。酯酯类和联苯类液晶化合物是类和联苯类液晶化合物是STN-LCD用

10、混晶材料的主要成分用混晶材料的主要成分，国内，国内各科研机构已开发了近千种，其中已有各科研机构已开发了近千种，其中已有100种以上应用于混晶配方种以上应用于混晶配方。第16页/共32页第17页/共32页第17页/共32页第18页/共32页B2飞机的整个机身，飞机的整个机身，除主梁和发动除主梁和发动机机舱使用的是钦复合材料外，其它机机舱使用的是钦复合材料外，其它部分均由碳纤维和石墨等复合材料构部分均由碳纤维和石墨等复合材料构成，不易反射雷达波。成，不易反射雷达波。并且，这些不并且，这些不同的复合材料部件不是靠铆钉拼合，同的复合材料部件不是靠铆钉拼合，而是经高压压铸而成。另外，矾翼的而是经高压压铸

11、而成。另外，矾翼的前缘还全部包覆上了一层特制的吸波前缘还全部包覆上了一层特制的吸波材料材料(RAM)。位于机翼前部、内装雷。位于机翼前部、内装雷达扫瞄天线阵列的两个方形突出部件达扫瞄天线阵列的两个方形突出部件，也采用了特殊的吸波材料。此外，也采用了特殊的吸波材料。此外，B2A的整个机体都喷涂上了特制的的整个机体都喷涂上了特制的吸波油漆，这在很大程度上降低了敌吸波油漆，这在很大程度上降低了敌方探测雷达的回波。方探测雷达的回波。第18页/共32页第19页/共32页二、复合二、复合材料材料1复合材料：指两种或两种以复合材料：指两种或两种以上材料组合成的一种新型材料。上材料组合成的一种新型材料。其中一

12、种做为基体，另外材料做其中一种做为基体，另外材料做为增强剂。为增强剂。2复合材料的性能：具有强度复合材料的性能：具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能，在综合性能上超过了优异性能，在综合性能上超过了单一材料。单一材料。第19页/共32页第20页/共32页第20页/共32页第21页/共32页第21页/共32页第22页/共32页三、有机高分子材料的发三、有机高分子材料的发展趋势展趋势1对重要的通用有机高分子材对重要的通用有机高分子材料继续进行改进和推广，使他们料继续进行改进和推广，使他们的性能不断提高，应用范围不断的性能不断提高，应用范围不断扩大。如新型导电和电磁

13、屏蔽材扩大。如新型导电和电磁屏蔽材料。料。2 与人类自身密切相关、具有与人类自身密切相关、具有特殊功能的材料的研究也在不断特殊功能的材料的研究也在不断加强，并且取得了一定的进展，加强，并且取得了一定的进展，如仿生高分子材料、高分子智能如仿生高分子材料、高分子智能材料等。材料等。http:/ 1：下列：下列不属于不属于新型有机高分子材新型有机高分子材料的是：料的是： （ ）A A高分子分离膜高分子分离膜B B液液晶高分子材料晶高分子材料C C生物高分子材料生物高分子材料D D有有机玻璃机玻璃选题目的：选题目的：复习新型有机高分子复习新型有机高分子材料的知识。材料的知识。思路分析思路分析: :有机

14、玻璃是传统三大有机玻璃是传统三大合成材料中的塑料，它不属于新型合成材料中的塑料，它不属于新型有机高分子材料。有机高分子材料。D第23页/共32页第24页/共32页例例2 2、随着有机高分子材料的研究不断的加强和深、随着有机高分子材料的研究不断的加强和深入，使一些重要的通用高分子材料的应用范围不入，使一些重要的通用高分子材料的应用范围不断扩大，下列应用范围是通用高分子材料的最新断扩大，下列应用范围是通用高分子材料的最新研究成果的是研究成果的是（A A）新型导电材料（）新型导电材料（B B）仿生高分子）仿生高分子材料材料（C C）高分子智能材料（）高分子智能材料（D D）电磁屏蔽材）电磁屏蔽材料料

15、选题目的：考察高分子材料的相关概念。选题目的：考察高分子材料的相关概念。思路分析：随着社会的进步，科学技术的发思路分析：随着社会的进步，科学技术的发展，高分子材料的作用越来越重用。特别是在尖展，高分子材料的作用越来越重用。特别是在尖端技术领域，对合成材料提出了更高的要求，尤端技术领域，对合成材料提出了更高的要求，尤其是在具有特殊性质的功能性材料和多种功能集其是在具有特殊性质的功能性材料和多种功能集一身的复合材料。一身的复合材料。解答：解答：A A、D D。启示：高分子材料的研究方面是一方面对重启示：高分子材料的研究方面是一方面对重要的通用有机高分子材料继续改进和推广。另一要的通用有机高分子材料

16、继续改进和推广。另一方面研究与人类自身密切相关，具有特殊功能材方面研究与人类自身密切相关，具有特殊功能材第24页/共32页第25页/共32页演讲主题是： 1 1神奇的功能高分子材料神奇的功能高分子材料； 2 2神奇的复合材料神奇的复合材料3 3、根据所学的知识，充分发挥自己、根据所学的知识，充分发挥自己的想象力，以新型高分子材料为载的想象力，以新型高分子材料为载体，日常生活中的各种需求为目标体，日常生活中的各种需求为目标，展开联想，设计各种新型高分子，展开联想，设计各种新型高分子材料的用途材料的用途 （以上任选一个题目）（以上任选一个题目）第25页/共32页第26页/共32页第26页/共32页

17、第27页/共32页第27页/共32页第28页/共32页 用有高吸水性的高分子材料制作的，可吸收自用有高吸水性的高分子材料制作的，可吸收自重几百倍的水，但仍保持干爽。重几百倍的水，但仍保持干爽。成分：聚乙烯醇、聚丙烯酸盐交联可得。成分：聚乙烯醇、聚丙烯酸盐交联可得。启示启示 食品保鲜、人造皮肤、防止土壤沙漠食品保鲜、人造皮肤、防止土壤沙漠化。化。第28页/共32页第29页/共32页B2飞机的整个机身，飞机的整个机身，除主梁和发动除主梁和发动机机舱使用的是钦复合材料外，其它机机舱使用的是钦复合材料外，其它部分均由碳纤维和石墨等复合材料构部分均由碳纤维和石墨等复合材料构成，不易反射雷达波。成，不易反射雷达波。并且，这些不并且，这些不同的复合材料部件不是靠铆钉拼合，同的复合材料部件不是靠铆钉拼合，而是经高压压铸而成。另外，矾翼的而是经高压压铸而成。另外，矾翼的前缘还全部包覆上了一层特制的吸波前缘还全部包覆上了一层特制的吸波材料材料(RAM)。位于机翼前部、内装雷。位于机翼前部、内装雷达扫瞄天线阵列的两个方形突出部件达扫瞄天线阵列的两个方形突出部件，也采用了特殊的吸波材料。此外，也采用了特殊的吸波材料。此外，B2A的整个机体都喷涂上了特制的的整个机体都喷涂上了特制的吸波油漆，这在很大程度上降低了敌吸波油漆，这在很大