《5-3 功能高分子材料》 课件1.ppt

进入合成有机高分子化合物的时代 第五章 第三节功能高分子材料 第五章 高吸水性树脂是制造婴儿尿布的绝好材料 因此俗称 尿不湿 它是由淀粉和丙烯酸盐做主要原料制成的 你知道 尿不湿 为什么尿不湿吗 你知道塑料能导电吗 宇宙飞船的外壳是什么材料做的 材料是人类赖以生存和发展的物质基础 是人类文明的重要里程碑 能源 信息和材料并列为当今新科技革命的三大支柱 而材料又是能源和信息发展的物质基础 除了传统的三大合成材料以外 又出现了高分子膜 具有光 电 磁等特殊功能的高分子材料 生物高分子材料 医用高分子材料 隐身材料和液晶高分子材料等许多新型有机高分子材料 这些新型有机高分子材料在我们的日常生活 工农业生产和尖端科学技术领域中起着越来越重要的作用 新知导学1 功能高分子材料概述 1 含义 功能高分子材料是指既有 的机械性能 又有 的高分子材料 它是一类性能特殊 使用量小 附加值高的高分子材料 是高分子材料渗透到电子 生物 能源等领域后开始涌现出的一种新型材料 2 分类 新型 的高分子材料 特殊功能材料 即在合成高分子的 上引入某种 使其显示出在光 电 磁 声 热 化学 生物 医学等方面的特殊功能 传统高分子材料 某些特殊功能 骨架结构 主链或支链 功能原子团 3 高吸水性树脂 合成方法A 对淀粉 纤维素等天然吸水材料进行改性 在它们的高分子链上再接上含 的支链 以提高它们的吸水能力 B 以带有 的化合物为单体 均聚或共聚得到亲水性高聚物 强亲水性原子团 强亲水性原子团 性能可吸收几百至几千倍于自身质量的水 同时 能力强 还能耐一定的挤压作用 应用 干旱地区用于农业 林业 植树造林时抗旱保水 改良土壤 改造沙漠 保水 2 复合材料 1 含义 指将几种不同的材料组合在一起制成的一种新型材料 其中一种材料作为 其他材料作为 高分子 金属 陶瓷等都可作为基体 目前发展最快的是碳纤维作增强剂 2 性能 具有 质量轻 等优异性能 弥补了单一材料在性能上的缺陷 3 应用 宇宙 工业 工业 工业 体育用品 人类健康等方面 基体 增强材料 强度高 耐高温 耐腐蚀 航空 汽车 机械 自主探究1 新型高分子材料和传统的三大合成材料有何区别和联系 提示 二者在本质上并没区别 从组成元素上看 都是由C H O N S等元素组成的 从合成反应上看 都是由单体经加聚或缩聚反应形成的 从结构上看 都有线型 体型结构 它们的重要区别在功能和性能上 与传统材料相比 新型有机高分子材料的性能更优异 往往具备传统材料所没有的特殊性能 可用于许多特殊领域 2 在橡胶工业中 制造橡胶要经过硫化工艺 将顺丁橡胶的线型结构连接为网状结构 在制备高吸水性树脂时也要加入交联剂 以得到具有网状结构的树脂 请你想一想 为什么都要做成网状结构 目的是否相同 提示 橡胶工业中将线型结构的橡胶连接为网状结构是为增加橡胶的强度 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不溶于水 所以目的不相同 教材点拨1 新型有机高分子材料与传统的三大合成材料的区别与联系二者在本质上并没有区别 它们只是相对而言 从组成元素看 都是由C H O N S等元素构成 从合成反应看 都是由单体经加聚或缩聚反应形成 从结构看 都有线型结构 体型结构 它们的重要区别在功能与性能上 与传统材料相比 新型有机高分子材料的性能更优异 往往具备传统材料所没有的特殊性能 可用于许多特殊领域 功能高分子材料 2 功能高分子材料的品种与分类 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 功能高分子材料的比较 解析 常用的功能高分子材料包括高分子膜 医用高分子材料 高吸水性树脂 离子交换树脂 光敏高分子材料 导电高分子材料 生物高分子材料 高分子催化剂和试剂等 答案 D 变式训练1 下列有关功能高分子材料的用途的叙述中 不正确的是 A 高吸水性树脂主要用于干旱地区抗旱保水 改良土壤 改造沙漠B 离子交换树脂主要用于分离和提纯物质C 医用高分子可用于制造医用器械和人造器官D 聚乙炔膜可用于分离工业废水和海水的淡化解析 聚乙炔膜属导电高分子材料 主要用于制造电子器件 答案 D 教材点拨1 功能高分子材料和复合材料的比较 复合材料和功能高分子材料的比较高分子化合物与高分子材料的比较 提示 1 复合材料是由两种或多种材料合成的性能优异的材料 并不一定是高分子合成材料 如复合材料硼纤维 碳纤维等 2 复合材料主要集中了组成它的几种材料的优异性能 应用更加广泛 但其性能并不等于组成它的材料的性能之和 2 高分子化合物与高分子材料的比较 变式训练2 下列对有机高分子的叙述 正确的是 A 原子与原子 链节跟链节均以共价键结合B 原子跟原子以共价键结合 链节跟链节以分子间作用力结合C 原子跟原子 链节跟链节均以非极性共价键结合D 原子跟原子以非极性共价键结合 链节跟链节以极性共价键结合 解析 高分子化合物是单体经过加聚反应或缩聚反应得到的 原子跟原子之间 链节跟链节间均以非极性或极性共价键结合 答案 A 1 2014 甘肃省第一次诊断 当航天飞机返回地球大气层时 由于空气的剧烈摩擦 飞机尖端的温度可达1000 以上 为了防止高温将它烧毁 科学家给航天飞机的相应部位安装了可靠的保护层 制作保护层的材料是 A 塑料B 合成纤维C 新型陶瓷和碳纤维的复合材料D 镁铝合金 解析 本题考查与高科技有关的化学知识 考查考生应用化学知识解决化学问题的能力 难度较小 做保护层的材料应耐高温 塑料和合成纤维温度高时软化甚至燃烧 镁铝合金导热 答案 C 2 下列物质中不属于新型有机高分子材料的是 A 高分子分离膜B 液态高分子材料C 生物高分子材料D 工程材料PVC管答案 D 3 下列说法中 不正确的是 A 探求某种新型高分子材料 需要研究分子结构与功能之间的关系B 新科技革命的三大支柱产业为能源 信息和材料C 带有强亲水性原子团的化合物共聚可以得到强亲水性高聚物D 具有网状结构的高聚物具有强吸水性解析 具有强亲水性原子团作支链 同时与交联剂反应 生成具有网状结构的聚合物才具有强吸水性 答案 D 4 复合材料的使用使导弹的射程有了很大的提高 其主要原因在于 A 复合材料的使用可以使导弹能经受超高温的变化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 复合材料的使用使导弹的射程有很大的提高 主要因素是在弹药功率一定的条件下减轻了弹体的质量 答案 B 2 反应类型 A B B C 3 某些芳香族有机物是C的同分异构体 则这些芳香族有机物 不包含C 结构中可能有 填序号 a 两个羟基b 一个醛基c 两个醛基d 一个羧基 4 写出化学方程式 B C D E 5 如果要一个设计实验 证明A分子中含有氯原子 按实验操作顺序 需要的试剂依次是 人类蛋白质组计划随着人类基因组计划的实施和推进 生命科学研究已进入了后基因组时代 功能基因组学 包括结构基因组研究和蛋白质组研究等 成为生命科学的主要研究对象 蛋白质是生理功能的执行者 是生命现象的直接体现者 对蛋白质结构和功能的研究将直接阐明生命在生理或病理条件下的变化机制 生命现象的发生往往受多种因素影响 必然涉及多种蛋白质 在执行生理功能时蛋白质的表现是多样的 动态的 并不像基因组那样基本固定不变 因此人们迫切需要全面和深入地认识生命的复杂活动 蛋白质组学 proteomics 正