高中化學(xué)選修五課件第五章進(jìn)入合成有機(jī)高分子化合物的時(shí)代第三節(jié)功能高分子材料30張

第三節(jié)功能高分子材料第五章進(jìn)入合成有機(jī)高分子化合物的時(shí)代目標(biāo)定位1.知道功能高分子材料的分類，能舉例說明其在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。2.知道復(fù)合材料的組成特點(diǎn)，能舉例說明常見復(fù)合材料的應(yīng)用。一功能高分子材料達(dá)標(biāo)檢測提升技能二復(fù)合材料內(nèi)容索引一功能高分子材料新知導(dǎo)學(xué)1.功能高分子材料功能高分子材料是指既有

高分子材料的機(jī)械性能，也有某些

的高分子材料。2.新型功能高分子材料新型功能高分子材料包括具有新型

的高分子材料，還包括在合成高分子的主鏈或支鏈上引入某種

，使其顯示出在光、電、磁、聲、熱、化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)等方面的特殊功能。傳統(tǒng)特殊功能骨架結(jié)構(gòu)功能原子團(tuán)3.高吸水性樹脂的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及合成方法(1)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)①含有

原子團(tuán)(—OH)的支鏈；②具有

結(jié)構(gòu)。(2)合成方法①對(duì)

、

等天然吸水材料進(jìn)行改性，在它們的高分子鏈上再接上含

原子團(tuán)的支鏈，以提高它們的吸水能力。例如，將淀粉與丙烯酸鈉在引發(fā)劑作用下共聚，生成以淀粉為主鏈的接枝共聚物，同時(shí)與交聯(lián)劑反應(yīng)，生成具有

的淀粉——聚丙烯酸鈉接枝共聚物高吸水性樹脂。強(qiáng)親水性網(wǎng)狀淀粉纖維素強(qiáng)親水性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)②以帶有

原子團(tuán)的化合物，如丙烯酸CH2===CH—COOH等為單體，

或兩種單體

得到

高聚物。例如，丙烯酸單體用NaOH中和得到丙烯酸鈉，加入少量交聯(lián)劑，再在引發(fā)劑作用下發(fā)生聚合，得到具有

的聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂。這兩種方法有一個(gè)共同特點(diǎn)，都要在反應(yīng)中加入少量含

個(gè)雙鍵的二烯化合物作為

，讓

結(jié)構(gòu)變?yōu)?/p>

結(jié)構(gòu)。強(qiáng)親水性均聚共聚親水性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)兩交聯(lián)劑線型網(wǎng)狀新型有機(jī)高分子材料與傳統(tǒng)的三大合成材料的區(qū)別與聯(lián)系(1)新型有機(jī)高分子材料與傳統(tǒng)的三大合成材料在本質(zhì)上并沒有區(qū)別，它們只是相對(duì)而言。①從組成元素看，都是由

等元素組成；②從合成反應(yīng)看，都是由單體經(jīng)

反應(yīng)形成；③從結(jié)構(gòu)看，也就是分兩種結(jié)構(gòu)：

結(jié)構(gòu)、

結(jié)構(gòu)。(2)它們的重要區(qū)別在于

上，與傳統(tǒng)材料相比，新型有機(jī)高分子材料的

，往往具備傳統(tǒng)材料所沒有的

，可用于許多特殊領(lǐng)域。歸納總結(jié)C、H、O、N、S加聚或縮聚線型體型功能與性能特殊性能性能更優(yōu)異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(xì)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)電的碘摻雜聚乙炔活學(xué)活用答案解析√B項(xiàng)中半導(dǎo)體材料單晶硅，屬于傳統(tǒng)的無機(jī)非金屬材料；A項(xiàng)中光敏高分子材料、C項(xiàng)中高吸水性樹脂、D項(xiàng)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√答案解析“尿不濕”的材料應(yīng)是親水但不溶于水的物質(zhì)，選項(xiàng)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。二復(fù)合材料1.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

，如酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂等；另外一種材料作為

，如玻璃纖維、碳纖維等。2.復(fù)合材料的性能：具有

、

、

、

等優(yōu)異性能，在綜合性能上超過了單一材料。如復(fù)合材料——玻璃鋼產(chǎn)品。3.復(fù)合材料的應(yīng)用：主要用來做建筑材料和汽車、輪船、人造衛(wèi)星、宇宙飛船的外殼和構(gòu)件。新知導(dǎo)學(xué)基體增強(qiáng)材料強(qiáng)度高質(zhì)量輕耐高溫耐腐蝕功能高分子材料與復(fù)合材料的區(qū)別歸納總結(jié)材料名稱功能高分子材料復(fù)合材料概念既具有

高分子材料的機(jī)械性能，又具有某些

的高分子材料

材料組成的新型材料，分為基體和增強(qiáng)體性能不同的功能高分子材料，具有不同的特征性質(zhì)一般具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)異性能應(yīng)用用于制作高分子分離膜、人體器官等用于汽車工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、體育用品、航空航天、人類健康等傳統(tǒng)特殊功能兩種或兩種以上3.隔熱瓦是一種金屬陶瓷，金屬陶瓷是由陶瓷和黏結(jié)金屬組成的非勻質(zhì)的復(fù)合材料。陶瓷主要是Al2O3、ZrO2等耐高溫氧化物，黏結(jié)金屬主要是Cr、Mo、W、Ti等高熔點(diǎn)金屬。下列關(guān)于復(fù)合材料的說法不正確的是A.由兩種或兩種以上金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的物質(zhì)叫復(fù)合材料B.復(fù)合材料一般具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)異性能，在綜

合性能上超過了單一材料C.玻璃鋼是由玻璃纖維和樹脂組成的復(fù)合材料，它可做船體、汽車車身等，

也可做印刷電路板D.復(fù)合材料可以發(fā)揮每一種材料的長處，并避免其弱點(diǎn)活學(xué)活用答案解析√復(fù)合材料由基體和增強(qiáng)材料組合而成，A項(xiàng)敘述的是合金而不是復(fù)合材料；復(fù)合材料一般具有各成分的性質(zhì)，又比各成分的性質(zhì)優(yōu)良：強(qiáng)度高、密度小、耐高溫、耐腐蝕，故A項(xiàng)不正確。4.某復(fù)合材料是以碳纖維為增強(qiáng)材料，以金屬鈦為基體復(fù)合而成的。估計(jì)這種材料①耐高溫②不耐熱③導(dǎo)電、導(dǎo)熱④不導(dǎo)電、不導(dǎo)熱

⑤可用于飛機(jī)機(jī)翼⑥可用于導(dǎo)彈的殼體A.①③⑤⑥ B.②③⑤⑥C.②③④ D.③④⑤答案解析√碳纖維為增強(qiáng)材料，金屬鈦為基體的復(fù)合材料應(yīng)具有增強(qiáng)材料的優(yōu)點(diǎn)和基體的優(yōu)點(diǎn)。碳纖維熔點(diǎn)高、硬度大，金屬鈦熔點(diǎn)高、導(dǎo)電、導(dǎo)熱，二者的密度都較小，因此該復(fù)合材料有：耐高溫、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、密度小的特點(diǎn)，可用于制造飛機(jī)和導(dǎo)彈。故選A。學(xué)習(xí)小結(jié)達(dá)標(biāo)檢測提升技能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.全部答案解析√12345既有傳統(tǒng)高分子材料的機(jī)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(qiáng)氧化劑或還原劑后，它們的導(dǎo)電性能大大提高。因?yàn)檫@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(qiáng)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妭鳠幔杂薪饘俟鉂蒁.“人造金屬”具有金屬的一般特性，所以它們屬于金屬√12345答案解析12345“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(qiáng)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(hào)”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。123454.X是一種性能優(yōu)異的高分子材料，其結(jié)構(gòu)簡式為已被廣泛應(yīng)用于聲、熱、光的傳感等方面，它是由HC≡CH、(CN)2、CH3COOH和H2O四種單體通過適宜的反應(yīng)形成的。由X的結(jié)構(gòu)簡式分析合成過程中發(fā)生反應(yīng)的類型有①加成反應(yīng)②取代反應(yīng)③縮聚反應(yīng)④加聚反應(yīng)⑤酯化反應(yīng)A.①④⑤ B.①④

C.①②④ D.①②③答案解析√1234512345由X的結(jié)構(gòu)簡式可判斷出它是加聚反應(yīng)的產(chǎn)物，其單體為

和CH2==CHOOCCH3，顯然，前者是HC≡CH和(CN)2的加成產(chǎn)物，后者是HC≡CH和CH3COOH的加成產(chǎn)物。5.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：12345答案解析試填寫以下空白：(1)高分子載體的結(jié)構(gòu)簡式為_______________。12345本題的關(guān)鍵信息是“通過乙二醇的橋梁作用把阿司匹林連接在高聚物上”，觀察高聚物結(jié)構(gòu)可以把緩釋長效阿司匹林分為三部分：①高分子載體；②阿司匹林；③作為橋梁作用的乙二醇。在腸胃中變?yōu)榘⑺酒チ值姆磻?yīng)，屬于水解反應(yīng)，從而找到正確的解題思路。(2)阿司匹林連接在