功能高分子材料ppt

传统高分子材料塑料橡胶纤维传统高分子材料粘胶剂涂料高分子的发展方向：高分子的高性能化和高分子的多功能化偏光显微镜下的高分子液晶功能高分子材料电致发光高分子高分子膜高分子分离膜高分子传感膜高分子热电膜废水处理海水淡化浓缩果汁、乳制品加工、酿酒等发电开发新型电池1.新型有机高分子材料与传统的三大合成材料的主要区别是什么？提示：两种高分子材料从合成反应和结构上都相似，主要区别在于功能和性能上，新型高分子材料往往具备特殊性能。人造心脏人工膝关节人工心脏瓣膜2.与同学讨论交流，从使用范围和要求上分析医用高分子材料应满足什么性能？提示：医用高分子材料应该满足:（1）无毒,且是化学惰性的;（2）与人体组织和血液相容性好;（3）具有较高的机械性能；（4）容易制备、纯化、加工和消毒。3.如何设计功能高分子材料？提示：（1）高分子链上接上功能基。（如对淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改性）（2）以带有强亲水性的原子团聚合得到高聚物。（如丙烯酸聚合）4.讨论，完成教材P114“学与问”。提示：

橡胶工业中将线型结构连接为网状结构是为增加橡胶的强度，防止老化；高吸水性树脂将线型结构连接为网状结构是使它既吸水又保水。因此二者做成网状结构的目的不同。【典例1】高分子材料发展的主要趋势是高性能化、功能化、复合化、精细化和智能化，下列材料不属于功能高分子材料的是A.用于生产光盘等产品的光敏高分子材料B.用于制造CPU芯片的良好半导体材料单晶硅C.能用于生产“尿不湿”的高吸水性树脂D.能导电的掺杂聚乙炔【思路点拨】解答本题应注意以下两点：（1）知道功能高分子材料的含义及包含的物质。（2）能区别无机非金属材料与有机高分子材料。【自主解答】选B。B项中半导体材料单晶硅，属于传统的无机非金属材料。A项中光敏高分子材料、C项中高吸水性树脂、D项中导电高分子材料均属于功能高分子材料。变式训练1.下列材料中属于功能高分子材料的是()①有机玻璃 ②合成橡胶③高分子分离膜 ④生物高分子材料⑤隐身材料 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】选C。正确区分传统合成材料和功能高分子材料，有机玻璃属于传统合成材料中的塑料，塑料、合成橡胶、合成纤维属三大传统合成材料，它们不属于新型有机高分子材料。2.功能高分子是一类以基本合成材料为原料、在其中添加一些特殊的物质或经过特殊的处理后具有特殊功能的高分子材料。下列物质中不属于功能高分子材料的是()A.高分子分离膜 B.隐形眼镜C.人造丝 D.人造骨骼【解析】选C。人造丝为合成高分子化合物，属于传统合成材料，高分子分离膜、隐形眼镜以及人造骨骼均为功能高分子材料。3.角膜接触镜,俗称隐形眼镜.目前大量使用的软质隐形眼镜,它常用以下哪种材料制成的()A.有机玻璃B.硅氧烷和丙烯酸酯的共聚物C.聚氯乙烯D.聚甲基丙烯酸羟乙酯D【典例2】某复合材料是以碳纤维为增强体，金属钛为基体复合而成的。估计这种材料①耐高温②不耐热③导电、导热④不导电、不导热⑤可用于飞机的机翼⑥可用于导弹的壳体A.①③⑤⑥ B.②③⑤⑥C.②④⑤ D.③④⑥【自主解答】选A。复合材料兼有基体和增强体的优点，碳纤维熔点高、强度大；金属钛熔点高，导电、导热，二者密度都较小。因此该复合材料具有如下特点及功能：耐高温、导电、导热，可以应用于飞机的机翼、导弹的壳体。变式训练1.下列关于复合材料的说法正确的是()A.将不同性质的材料经简单混合便制成复合材料B.合金就是复合材料C.复合材料中的各部分作用相同D.复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料经特殊加工而制成的【解析】选D。复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料经特殊加工而制成的，不同于混合物和合金，并不是简单的混合。复合材料的两部分作用是不同的，基体起黏结作用，增强体起骨架作用。2.（2010·苏州高二检测）由碳纤维和环氧树脂结合而成的碳纤维复合材料，由于其比重小、刚性好和强度高而成为一种先进的航空航天材料，它可以大大提高导弹的射程，其主要原因在于()A.复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【解析】选B。因复合材料比重小，它的使用使导弹质量减轻，射程自然会增加。要点小结功能高分子材料与复合材料的比较材料名称功能高分子材料复合材料概念既具有传统高分子材料的机械性能，又具有某些特殊功能的高分子材料两种或两种以上材料组成的新型材料，其中一种材料作为基体，另一种材料作为增强体材料名称功能高分子材料复合材料性能不同的高分子材料具有不同的特征性质一般具有强度高、质量轻、耐高温耐腐蚀等优异的性能应用用于制作高分子分离膜、人体器官等用于汽车工业、机械工业、体育用品航天航空、人类健康等一、选择题（本题包括5小题，每小题4分，共20分）1.随着社会的发展，复合材料是一类新型的、有前途的材料，目前，复合材料最主要的应用领域是()A.高分子分离膜 B.人类的人造器官C.宇宙航空 D.新型药物【解析】选C。复合材料一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能，因此宇宙航空工业是复合材料的重要应用领域。2.高分子分离膜可以让某些物质有选择地通过而将物质分离，下列应用不属于高分子分离膜应用范围的是()A.分离工业废水，回收废液中的有用成分B.将化学能转换成电能，将热能转换成电能C.食品工业中，浓缩天然果汁、乳制品加工和酿酒D.海水淡化【解析】选B。根据题中信息“可以让某些物质有选择地通过而将物质分离”知道，高分子分离膜可以分离工业废水，浓缩天然果汁、乳制品加工和酿酒，海水淡化。3.神舟七号返回舱约3吨多重，是世界上现有的最大的返回舱。为了防止飞船与大气摩擦产生高温而起火燃烧，在飞船表面覆盖着某种特殊材料，该材料应具有的性质是()A.良好的导电性B.密度较大，以增大对飞船的惯性C.轻质防热，可以承受上千度的高温D.质地柔软，以利于飞船变形【解析】选C。飞船外表的材料应该符合强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能。4.（2010·温州高二检测）具有单双键交替长链（如：—CH＝CH—CH＝CH—CH＝CH—…）的高分子有可能成为导电塑料。2000年诺贝尔（Nobel）化学奖即授予开辟此领域的3位科学家。下列高分子中可能成为导电塑料的是()A.聚乙烯 B.聚丁二烯C.聚苯乙烯 D.聚乙炔【解析】选D。导电塑料的特点是分子具有单双键交替长链，聚乙烯、聚苯乙烯发生聚合后分子内没有双键；丁二烯聚合后得到的聚丁二烯结构中不是单、双键交替排列。5.H是一种性能优异的高分子材料，其结构简式为 已被广泛应用于声、热、光的传感等方面。它是由HC≡CH、(CN)2、CH3COOH三种单体通过适宜的反应形成的。由H的结构式分析合成过程中发生反应的类型有()①加成反应②取代反应③缩聚反应④加聚反应⑤酯化反应A.①④⑤ B.①④C.①②④D.①②③【解析】选B。根据H的结构简式，可以判断为

和

的加聚产物。结合提供的单体，

可以利用HC≡CH和(CN)2的加成反应制备，

可以利用HC≡CH和CH3COOH的加成反应制备。二、非选择题（本题包括1小题，共10分）6.感光性高分子也称为“光敏性高分子”，是一种在彩电荧光屏及大规模集成电路制造中应用较广的新型高分子材料，其结构简式为试回答下列问题：（1）若它是由两种单体经酯化后聚合而成的，试推断这两种单体的结构简式________、________。（2）写出由（1）中两种单体生成高聚物的化学反应方程式_____________________________。（3）对此高聚物的性质判断不正确的是________（填选项号）。A.在酸性条件下可以发生水解B.此高聚物不能使溴水褪色C.此高聚物可以使酸性高锰酸钾溶液褪色D.此高聚物水解后可得到另外一种高聚物【解析】（1）该物质是一种加聚产物，取一个链节为 还原回单体是

从单体的结构简式看出，该物质是一种酯，生成该酯的两种物质是（2）两种有机物生成高聚物时，发生两个反应，两种反应物先发生酯化反应，生成的酯再发生加聚反应。（3）此高聚物中含有酯基

含有因此，能发生水解；能使溴水褪色；能使酸性KMnO4溶液褪色；水解后变成

和 两种物质，其中仍为高分子化合物。答案：（1）CH2＝CHOH（3）B6.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手术缝合线比天然高分子材料的肠线好。它的合成过程如下所示：（1）写出A的结构简式_________________。（2）写出由A制取B的化学方程式______________。（3）可用作医用的高分子材料须具备哪些性能？【解析】本题可采用逆推法，具体推导如下：由 可推知单体为结合题给条件可知，B分子为环酯且具有对称结构，将酯基水解，可得A的结构简式为

A→B为酯化反应，其化学方程式为：答案：（1）（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。1.（8分）近年，科学家通过乙二醇的桥梁作用把阿司匹林连接在高聚物上，制成缓释长效阿司匹林，用于关节炎和冠心病的辅助治疗，缓释长效阿司匹林的结构简式如下：试填写以下空白：（1）高分子载体结构简式为_________________。（2）阿司匹林连接在高分子载体上的有机反应类型是____________________。（3）缓释长效阿司匹林在肠胃中变为阿司匹林的化学方程式是______________________。【解析】本题的关键信息是“通过乙二醇的桥梁作用把阿司匹林连接在高聚物上”，观察高聚物结构可以把缓释长效阿司匹林分为三部分：①高分子载体；②阿司匹林；③作为桥梁作用的乙二醇。在肠胃中变为阿司匹林的反应，则属于水解反应，从而找到正确的解题思路。答案：（1）（2）酯化反应（或取代反应）2.（12分）光刻胶是大规模集成电路、印刷电路板和激光制版技术中的关键材料。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）请写出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_