高中化学 61 功能高分子材料的研制课件 鲁科版选修2

1、目标导航预习导引1.了解共聚技术在改进高分子材料性能中的应用。2.学会用比较的方法,探索简单共聚反应的化学方程式的写法。3.常识性地了解高分子材料与生产生活的密切关系。目标导航预习导引1.功能高分子材料的分类。从组成和结构上讲:功能高分子材料分为结构型功能高分子材料和复合型功能高分子材料两大类。2.定义。(1)结构型功能高分子材料:在合成高分子的主链或支链上接上带有显示某种功能的官能团,使高分子材料具有特殊的功能,满足光、电、磁、化学、生物、医学等方面的功能要求。(2)复合型功能高分子材料:以普通高分子材料为基体或载体,与具有某些特定功能(如导电、导磁等)的材料进行复合而制得的一类功能高分子材

2、料。目标导航预习导引3.几种功能高分子材料及其研制。(1)光敏高分子材料及其研制。在光照条件下,能迅速发生化学反应的功能高分子材料。光敏高分子在吸收了光能量后,会发生化学反应或结构的改变,这些光化学反应是光敏高分子材料实际应用的基础。合成这类高分子材料就是要使高分子化合物分子骨架上带上感光基团。(2)高吸水性树脂及其研制。高吸水性树脂也叫做超强吸水剂,其吸水量为自身质量的几十倍乃至上千倍,且具有吸水功能和保水功能。其制造方法有两种:一种方法是使淀粉、纤维素等的分子接上亲水基团,另一种方法是利用分子中具有亲水基团的高聚物进行共聚而制得。目标导航预习导引(3)导电高分子材料及其研制。结构型导电高分

3、子材料,如聚乙炔具有导电性,这是由它具有的单键、双键相隔的结构体系 所决定的。在这种结构体系中,成键的电子在整个体系中自由流动,使聚乙炔具有导电性。将碘掺杂至聚乙炔中,会使聚乙炔的导电能力大幅度提高。复合型导电高分子材料是在高聚物材料中加入各种导电物质(如金属、石墨粉等)经过分散复合而成的,包括半导体材料、防静电除静电材料、导电材料和高导电材料。目标导航预习导引(4)生物医学高分子材料及其研制。生物医学高分子材料兼有有机材料和无机材料的双重优点:安全可靠、无毒、无污染、耐腐蚀、耐老化、使用寿命长、耐高低温,电绝缘性、生理惰性、生物相容性好等。研制生物医学高分子材料,需要探索有关材料的分子结构。

4、如科学家通过分析蓝色贻贝分泌液的分子结构,合成出一种超级黏合剂。利用高分子材料与药物分子的结合可以生产出多种缓释药,以此来提高疗效。4.新材料的发展方向。未来材料的发展趋势是复合化、设计化、智能化、仿生化、轻量化、高性能化和高功能化,以及用纳米技术研制新材料。目标导航预习导引感悟思考1.高分子合成材料都属于功能高分子材料吗?提示：高分子合成材料不一定是功能高分子材料,功能高分子材料一定属于高分子合成材料。2.导电塑料的导电原理与电解质溶液导电原理相同吗?提示：不相同。导电塑料是自由电子导电,电解质溶液是自由移动的离子导电。要点一要点二典例导航即时演练即时检测要点一功能高分子材料的分类及研制问题

5、导思功能高分子材料从组成和结构上如何分类?提示：分为结构型功能高分子材料和复合型功能高分子材料。功能高分子材料与普通高分子材料有什么不同之处?提示：功能高分子材料具有特殊的功能,普通高分子材料不具备特殊的功能。生活中常用的功能高分子材料有哪几种?提示：光敏高分子材料、高吸水性树脂、导电高分子材料、生物医学高分子材料。要点一要点二典例导航即时演练即时检测1.功能高分子材料的分类。(1)从组成和结构上分为:结构型功能高分子材料和复合型功能高分子材料。(2)从功能上分为:光敏高分子材料、高吸水性树脂、导电高分子材料、生物医学高分子材料。要点一要点二典例导航即时演练即时检测2.功能高分子材料的研制思路

6、。(1)把显示某种特殊功能的官能团接在合成高分子的主链或支链上,可制得结构型功能高分子。如:制取光敏高分子材料和高吸水性树脂等。(2)普通高分子材料与具有特定功能的材料进行复合而制得复合型功能高分子材料。如:把铁氧体粉末与树脂复合可制成具有吸收屏蔽功能的“隐身”复合材料。(3)利用结构与性质的关系设计合成的功能高分子材料。如通过研究分子的结构及性质特点而设计合成的生物医学高分子材料和仿生高分子材料等。要点一要点二典例导航即时演练即时检测【例1】 下列物质中,不属于功能高分子材料的是 ()a.导电塑料b.离子交换膜c.聚氯乙烯塑料d.聚氨酯心脏解析：导电塑料能导电,离子交换膜对阴、阳离子能选择性

7、透过,聚氨酯心脏具有生物特性,且均属于高分子材料,故上述三者均属于功能高分子材料,聚氯乙烯塑料为普通的高分子合成材料。答案：c要点一要点二典例导航即时演练即时检测1.随着医用高分子材料的发展,人们开始用人工器官代替不能治愈的病变器官。目前已经制成的人工器官有()心脏皮肤骨骼肝肾眼喉a.b.c.d.全部答案：d要点一要点二典例导航即时演练即时检测要点二聚乙炔、聚乙烯、聚1,3-丁二烯的导电性问题导思乙炔、乙烯、1,3-丁二烯导电吗?提示：乙炔、乙烯、1,3-丁二烯均由分子构成,不导电。聚乙炔、聚乙烯、聚1,3-丁二烯中哪种物质导电?提示：聚乙炔。导电性高分子材料中因为存在什么结构而导电?提示：单

8、、双键交替结构。要点一要点二典例导航即时演练即时检测1.聚乙炔导电的原因。科学家们经研究发现,聚乙炔的导电性与其结构上的独特性有关,在聚乙炔中,具有单键、双键相隔交替重复出现的结构体系,在这种结构体系中,成键的电子在整个体系中自由流动,使聚乙炔具有导电性。2.聚乙烯、聚1,3-丁二烯不导电。聚乙烯的结构表示为:ch2ch2ch2ch2,聚1,3-丁二烯的结构表示为:与聚乙炔的结构对比发现,它们的分子结构中都没有单、双键交替重复出现的特点,因此,聚乙烯、聚1,3-丁二烯没有导电性。要点一要点二典例导航即时演练即时检测3.结论。要使高聚物有类似聚乙炔的导电性,就要使其具有聚乙炔的结构特点,即在高分

9、子链中重复出现单、双键交替的结构特点,故加聚生成高聚物的单体须含有碳碳叁键。如:要点一要点二典例导航即时演练即时检测【例2】 某导电塑料结构为 ,则该高分子材料的单体是() (导学号52710097)a.乙烯和苯乙烯b.乙炔和苯乙烯c.丙炔和苯乙炔d.2-丁炔和苯乙炔解析：由题给结构简式可知,该高分子材料的单体为答案：d要点一要点二典例导航即时演练即时检测2.下列物质不能用来合成导电塑料的是()a.乙炔b.甲醛c.丙炔d.苯乙炔解析：导电塑料中一定存在单、双键交替结构。答案：b要点一要点二即时检测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

10、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.医用高分子材料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要点一要点二即时检测2.下列有关“尿不湿”的说法中错误的是()a.“尿不湿”之所以具有吸水性,是因为添加了一种高吸水性树脂b.高吸水性树脂是含有羧基(cooh)、羟基(oh)等强亲水基团,并具有一定交联的网状高分子化合物c.这种纸尿片吸收尿液以后,虽然体积膨胀,但却挤不出液体来d.尿液中的水分子与亲水基团紧密结合,排列在网状高分子结构之外解析：尿液中的水分子与亲水基团紧密结合,并被包裹在网状高分子结构之中,而不是“排列在高分子结构之外”,所以选项d错误。答案：d要点一要点二即时检测3.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: (导学