人教版高中化學(xué)選修5-5.3《功能高分子材料》名師課件

1、取一片“尿不濕”，放入塑料袋并在袋中進(jìn)行以下操作：用剪刀剪開“尿不濕”，取出白色棉絮狀（有少量顆粒狀）物質(zhì)。試做下列實(shí)驗(yàn)：1、取一個(gè)100 mL燒杯，向其中放入70 mL水，稱取1g上述白色棉絮狀（有少量顆粒狀）物質(zhì)投入水中，用玻璃棒充分?jǐn)噭颍o置，觀察和記錄現(xiàn)象。2、另取一個(gè)100 mL燒杯，稱其質(zhì)量為m1g，向其中放入70 mL水，稱取1g醫(yī)用脫脂棉投入水中，靜置，觀察和記錄現(xiàn)象。傾出未吸收的水，再稱其質(zhì)量為m2g，按式（m2-m1-1）算出脫脂棉吸收的水量。【探究實(shí)驗(yàn)】?jī)煞N可以獲得高吸水性能材料的方法：1、對(duì)淀粉、纖維素等天然吸水性材料進(jìn)行改性，在它們的高分子鏈上再接上含強(qiáng)親水性原子團(tuán)的

2、支鏈，以提高它們的吸水能力。2、以帶有強(qiáng)親水性原子團(tuán)的化合物為單體，均聚或共聚得到親水性高聚物。【學(xué)與問(wèn)】 在橡膠工業(yè)中，制造橡膠要經(jīng)過(guò)硫化工藝，將順丁橡膠的線型結(jié)構(gòu)連接為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。在制備高吸水性樹脂時(shí)也要加入交聯(lián)劑，以得到具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的樹脂，請(qǐng)你想一想，為什么都要做成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)？目的是否相同？ 橡膠工業(yè)中將線型結(jié)構(gòu)連接為體型結(jié)構(gòu)是為增加橡膠的強(qiáng)度；高吸水性樹脂將線型結(jié)構(gòu)連接為體型結(jié)構(gòu)是使它既吸水又不溶于水。七彩植物養(yǎng)護(hù)水晶泥 水晶泥是高分子吸水材料。它能吸收并保持大量植物生長(zhǎng)所需的水分和營(yíng)養(yǎng)成分，并可以反復(fù)吸收和釋放。由于它色彩鮮艷奪目，特別適合用于家庭及各種公共場(chǎng)所裝飾擺設(shè)。水晶泥既適合栽培

3、蔭生、水生的植物，也可插鮮花觀賞，為你帶來(lái)美的享受。七彩植物養(yǎng)護(hù)水晶泥是利用聚乙烯醇、聚丙烯酸鹽制作的。顏色系列：透明白色、玫瑰紅、粉紅、天藍(lán)、紫色、蘋果綠、綠色、黃色、橙色、檸檬黃等?！究茖W(xué)視野】在天然或合成高分子的主鏈或支鏈上帶有顯示某種功能的官能團(tuán)，使高分子具有特殊的功能，滿足光、電、磁、聲、熱、化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)等方面的功能要求，這類高分子通稱為功能高分子。功能高分子光 敏高分子導(dǎo) 電高分子高分子催化劑與試劑微生物降解高分子交換型高分子生物醫(yī)藥高 分 子感光樹脂光致變色高分子光導(dǎo)電高分子高分子半導(dǎo)體高分子導(dǎo)體超導(dǎo)高分子離子交換樹脂電子交換樹脂高分子藥物醫(yī)用高分子仿生高分子高分子吸附劑高分

4、子膜高吸水性樹脂液晶高分子高分子涂料高分子膜：用高分子材料制成的具有選擇性透過(guò)功能的半透性薄膜。應(yīng)用的領(lǐng)域有核燃料及金屬提煉、氣體分離、海水淡化、超純水制備、污廢處理、人工臟器的制造、醫(yī)藥、食品、農(nóng)業(yè)、化工等各方面?！究茖W(xué)視野】高分子藥物的兩種做法1、作為載體，用以控制藥物緩慢釋放， 2、作主藥，有長(zhǎng)效的特點(diǎn)?！究茖W(xué)視野】醫(yī)用高分子主要有： 用于制造人工組織和人工器官的高分子生物材料。 醫(yī)療過(guò)程中各種外用的器具和用品。小組討論：醫(yī)用高分子材料應(yīng)具備哪些特點(diǎn)？結(jié)論：（1）無(wú)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。【科學(xué)

5、視野】人造心臟硅橡膠、聚氨酯橡膠人造血管聚對(duì)苯二甲酸乙二酯人造氣管聚乙烯、有機(jī)硅橡膠人造腎醋酸纖維、聚酯纖維人造鼻聚乙烯 有機(jī)硅橡膠人造骨關(guān)節(jié)聚甲基丙烯酸甲酯人造肌肉硅橡膠和絳綸織物人造皮膚硅橡膠、聚多肽醫(yī)用高分子及用途除此以外，還有人造角膜、肝臟，人工紅血球、人工血漿等醫(yī)用高分子夾板仿生高分子的研究?jī)?nèi)容包括：1、模擬生物大分子在體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程 如蛋白質(zhì)及核酸的合成、酶的催化作用2、模擬生物體內(nèi)的物質(zhì)輸送過(guò)程 如模擬生物膜以及細(xì)胞的功能3、模擬生物體內(nèi)的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程 如模擬光合作用、固氮作用等【科學(xué)視野】【科學(xué)視野】導(dǎo)電高分子 2000年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予了美國(guó)的物理學(xué)家黑格、美國(guó)的化學(xué)家

6、馬克迪爾米德和日本化學(xué)家白川英樹，獎(jiǎng)勵(lì)他們?cè)趯?dǎo)電高分子、有機(jī)半導(dǎo)體方面的開創(chuàng)性工作，這項(xiàng)工作開辟了材料科學(xué)的新領(lǐng)域，意義非常重大。利用這些導(dǎo)電高分子材料可以制造出許多新穎的電子器件、輕便的彩色顯示器、可以卷曲的電視大屏幕【科學(xué)視野】導(dǎo)電高分子的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展 20世紀(jì)70年代，白川英樹的學(xué)生在一次做聚乙炔實(shí)驗(yàn)時(shí)，誤將催化劑的用量多加了1000倍，結(jié)果在反應(yīng)液的表面形成了一層銀白色發(fā)亮的膜狀物，得到了具有金屬光澤的，顯示出半導(dǎo)體性質(zhì)的聚乙炔膜。 與此同時(shí)，美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)化學(xué)系的馬克迪爾米德教授，也在從事導(dǎo)電無(wú)機(jī)聚合物的研究。1976年馬克迪爾米德邀請(qǐng)白川英樹到美國(guó)，與黑格一起合作研究具有導(dǎo)電性的

7、聚乙炔，發(fā)現(xiàn)以I2摻雜的聚乙炔具有與金屬一樣的導(dǎo)電性，比原聚乙炔膜提高了約107倍。1977年在紐約召開的國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議上，白川英樹把聚乙炔薄膜串接在由小燈泡和電源組成的電路中，燈泡亮了。 現(xiàn)在，有機(jī)導(dǎo)電高分子材料的理論和應(yīng)用研究方興未艾，除聚乙炔外，還發(fā)現(xiàn)了其他具有導(dǎo)電性能的有機(jī)高分子材料，如聚苯胺等。感光樹脂指利用某些聚合物具有光分解的特性，或某些單體具有光聚合或光交聯(lián)的特性而產(chǎn)生圖像的非銀感光材料。感光樹脂廣泛應(yīng)用于印刷工業(yè)中制版，用作光致抗蝕劑（即光刻膠）、紫外光固化涂料、光敏油墨、光固化粘合劑等?！究茖W(xué)視野】光致變色高分子是一類在光或其他電磁波作用下能產(chǎn)生變色現(xiàn)象的高分子化合物。光致變

8、色高分子可以直接通過(guò)縮合聚合來(lái)合成，光致變色高分子可用于干法自動(dòng)顯影照相、數(shù)據(jù)和信息的記錄儲(chǔ)存或動(dòng)態(tài)圖形的顯示、軍事偽裝或室內(nèi)裝飾，此外還用作防光、避光和遮光材料或?yàn)V光片，輻射劑量測(cè)示劑或其他分析指示劑等。【科學(xué)視野】光導(dǎo)電高分子指那些在受光照射前本身電導(dǎo)率不高，但是在光子激發(fā)下可以產(chǎn)生某種載流子，并且在外電場(chǎng)作用下可以傳輸載流子，從而可以大大提高其電導(dǎo)率的材料。載流子可以是電子、空穴、或者為正負(fù)離子。與無(wú)機(jī)光導(dǎo)電體相比，高分子光導(dǎo)體具有成膜性好，容易加工成型，柔韌性好的特點(diǎn)。光導(dǎo)電高分子材料在靜電復(fù)印、有機(jī)太陽(yáng)能電池、電子照相和信息記錄等方面具有重要意義。光導(dǎo)電高分子材料還可以用于特殊光敏二

9、極管和光導(dǎo)攝像管的研制。【科學(xué)視野】離子交換樹脂的應(yīng)用領(lǐng)域 1）水處理 用于水中的各種陰陽(yáng)離子的去除。 2）食品工業(yè) 用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工業(yè)裝置上。 3）制藥行業(yè) 鏈霉素的開發(fā)成功即是突出的例子。 4）合成化學(xué)和石油化學(xué)工業(yè) 離子交換樹脂作催化劑進(jìn)行酯化、水解、酯交換、水合等反應(yīng)時(shí)，優(yōu)點(diǎn)更多。如樹脂可反復(fù)使用，產(chǎn)品容易分離，反應(yīng)器不會(huì)被腐蝕，不污染環(huán)境，反應(yīng)容易控制等。 5）環(huán)境保護(hù) 目前，許多水溶液或非水溶液中含有有毒離子或非離子物質(zhì)，這些可用離子交換樹脂進(jìn)行回收使用。如去除電鍍廢液中的金屬離子，回收電影制片廢液里的有用物質(zhì)等。 6）濕法冶金及其他 可以從貧鈾礦里分離、濃縮、提純鈾及提取稀土元素和貴金屬?！究茖W(xué)視野】復(fù)合材料：是指兩種或兩種以上材料組合成的一種新型材料。其中一種材料作為基體，如酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂等。另外一種材料作為增強(qiáng)材料，如玻璃纖維、碳纖維等。復(fù)合材料的性能：具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)異性能，在綜合性能上超過(guò)了單一材料。【科學(xué)視野】玻璃鋼即纖維強(qiáng)化塑料，一般指用玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚酯、環(huán)氧樹脂與酚醛樹脂基體。以玻璃纖維或其制品作增強(qiáng)材料的增強(qiáng)塑料，稱為玻璃纖維增強(qiáng)塑料，或稱玻璃鋼。玻璃鋼質(zhì)輕而硬，不導(dǎo)電，性