人教版选修5 第五章第三节　功能高分子材料 学案.doc

目标导航1.知道功能高分子材料的分类，能举例说明其在生产生活、高新技术领域中的应用。2.知道复合材料的组成特点，能举例说明常见复合材料的应用。3.体验化学科学的进步与材料科学发展的联系，能科学评价高分子材料的使用对人类生活质量和环境质量的影响。一、功能高分子材料1含义功能高分子材料是指既有传统高分子材料的机械性能，又有某些特殊功能的高分子材料。2分类(1)新型骨架结构的高分子材料。(2)特殊功能材料，即在合成高分子的主链或支链上引入某种功能原子团，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。 3高吸水性树脂(1)结构特点含强亲水性原子团(如oh、cooh等)的支链。具有网状结构。(2)合成方法对淀粉、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强亲水性原子团的支链，以提高它们的吸水能力。以带有强亲水性原子团的化合物为单体，均聚或共聚得到亲水性高聚物。(3)性能可吸收几百至几千倍于自身质量的水，同时保水能力强，还能耐一定的挤压作用。(4)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。二、复合材料1概念指将几种不同的材料组合在一起制成的一种新型材料。其中一种材料作为基体，其他材料作为增强材料。2性能具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能，弥补了单一材料在性能上的缺陷。3应用宇宙航空工业、汽车工业、机械工业、体育用品、人类健康等方面。【练一练】1下列材料中，高分子膜；生物高分子材料；隐身材料；液晶高分子材料；光敏高分子材料；智能高分子材料。属于功能高分子材料的是()a只有b只有c只有 d答案d解析既有传统高分子材料的机械性能，又有某些特殊功能的高分子材料属于功能高分子材料，所以本题答案选d。2航天科学家正在考虑用塑料飞船代替铝制飞船，进行太空探索。其依据是()a塑料是一种高分子化合物，可以通过取代反应大量生产b塑料在生产中加入添加剂可得到性能比铝优良的新型材料c塑料用途广泛，可从自然界中直接得到d塑料是有机物，不会和强酸、强碱作用答案b解析塑料是利用聚合反应人工生产的高分子化合物，不能直接从自然界中得到。飞船材料应具有耐高温、 强度大等优良性能。3研究成果表明，塑料经改造后能像金属一样具有导电性。要使塑料聚合物导电，其内部的碳原子之间必须交替地以单键和双键结合(再经掺杂处理)。目前导电聚合物已成为物理学家和化学家研究的重要领域。由上述分析，下列聚合物经掺杂处理后可以制成“导电塑料”的是()a?ch2ch=chch2?答案b解析按结构特点，b项中高分子化合物可能有单双键交替，其他都不会出现此结构特征，故此有机物可以制成“导电塑料”。4复合材料是指由两种或两种以上材料组合成的一种新材料。其中一种材料作为基体，另外一种材料作为增强剂，这样可发挥每一种材料的长处，并避免其弱点。下列物质中不属于复合材料的是()a聚苯乙烯树脂 b铝塑管c涤棉织品 d玻璃钢答案a解析复合材料是指两种或两种以上材料组成的一种新型材料，所以复合材料应具有两种或两种以上成分。铝塑管、涤棉织品、玻璃钢是复合材料；聚苯乙烯树脂是由苯乙烯这一单一成分加聚产生，故不是复合材料。一、功能高分子材料的分类【特别提醒】新型功能高分子材料具有新型骨架结构，在合成高分子的主链或支链上引入某种功能原子团。【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解析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。答案b变式训练1下列各选项中，对相应高分子材料的分类、功能的说法正确的是()选项高分子材料类型功能a黏合剂功能高分子材料黏合作用b涂料功能高分子材料保护作用c离子交换树脂功能高分子材料分离和提纯d聚乙烯醇功能高分子材料制人工心脏答案c解析黏合剂属于传统的高分子材料，a错误；涂料是一种涂于物体表面后能形成坚韧保护膜的物质，属于传统高分子材料，常用于家具、汽车、船舶等表面，可以起到保护、美化的作用，b错误；离子交换树脂属于功能高分子材料，主要用于硬水软化、海水淡化以及其他方面的分离提纯，c正确；聚乙烯醇属于功能高分子材料，具有良好的吸水功能，可以用于制作“尿不湿”等，用于制作人工心脏的材料主要有硅橡胶、聚氨酯橡胶等，d错误。二、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，一种材料为基体，另一种材料为增强材料性能不同的功能高分子材料，具有不同的特征性质一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀性等优异性能，在综合性能上超过了单一材料应用1.高分子分离膜2.传感膜3.热电膜4.医用高分子材料、人造器官5.高吸水性高分子6.隐形眼镜7.智能材料8.生物材料等1.汽车工业2.机械工业3.体育用品4.航空航天5.人类健康等【例2】在下列关于新型有机高分子材料的说法中，不正确的是()a高分子分离膜应用于食品工业中，可用于浓缩天然果汁、乳制品加工、酿造业等b复合材料一般是以一种材料作为基体，另一种材料作为增强体c导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料d合成高分子材料制成的人工器官一般都受到人体的排斥作用，难以达到生物相容的程度解析功能高分子材料应是既有传统高分子材料的机械性能，又有某些特殊功能。有的新型高分子材料具有优异的生物兼容性，较少受到排斥，可以满足人工器官对材料的苛刻要求。答案为d。答案d【解题反思】新型有机高分子材料与传统的三大合成材料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等元素组成；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，也就是分两种结构：线型结构、体型结构。它们的重要区别在于功能与性能上，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。变式训练2下列物质都是可以作为人工心脏、人工血管等人体植入物的高分子生物材料。下列关于上述高分子生物材料的说法中正确的是()a用于合成维通橡胶的单体是ch2=cfcf2cf2cf3b用于合成有机硅橡胶的单体是c聚四氟乙烯、有机硅橡胶均可看作加聚反应的产物d有机硅橡胶、聚甲基丙烯酸甲酯均可通过缩聚反应制得答案b解析合成维通橡胶的单体是ch2=cf2和cf2=cfcf3；有机硅橡胶是缩聚产物；聚甲基丙烯酸甲酯是通过加聚反应而得到的产物。1某教科书插图中描绘的是一只小猫若无其事地站在烈火烘烤的高分子材料上面，则推测该高分子材料一定具有良好的()a绝热性 b导电性 c绝缘性 d导热性答案a2随着有机高分子材料研究的不断加强和深入，一些重要的功能高分子材料的应用范围不断扩大。下列应用范围是功能高分子材料的最新研究成果的是()a新型导电材料 b仿生高分子材料c高分子智能材料 d高吸水性材料答案a3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、信息工程和材料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答案d解析具有强亲水性的原子团作支链，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。4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的应用范围