高二化学课件：53功能高分子材料人教版选修5

1、1.1.新型有机高分子材料与传统的三大合成材料的主要新型有机高分子材料与传统的三大合成材料的主要区别是什么？区别是什么？提示：提示：两种高分子材料从合成反应和结构上都相似，两种高分子材料从合成反应和结构上都相似，主要区别在于功能和性能上，新型高分子材料往往具主要区别在于功能和性能上，新型高分子材料往往具备特殊性能。备特殊性能。2.2.与同学讨论交流，从使用范围和要求上分析医用高分与同学讨论交流，从使用范围和要求上分析医用高分子材料应满足什么性能？子材料应满足什么性能？提示：提示：医用高分子材料应该满足医用高分子材料应该满足: :（1 1）无毒）无毒, ,且是化学且是化学惰性的惰性的; ;（2

2、2）与人体组织和血液相容性好）与人体组织和血液相容性好; ;（3 3）具有较）具有较高的机械性能；（高的机械性能；（4 4）容易制备、纯化、加工和消毒。）容易制备、纯化、加工和消毒。3.3.讨论，完成教材讨论，完成教材p p114114“学与问学与问”。提示：提示：橡胶工业中将线型结构连接为网状结构是为增橡胶工业中将线型结构连接为网状结构是为增加橡胶的强度，防止老化；高吸水性树脂将线型结构加橡胶的强度，防止老化；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。因此二者连接为网状结构是使它既吸水又不溶于水。因此二者做成网状结构的目的不同。做成网状结构的目的不同。4.4.与同学合作探究

3、，完成教材与同学合作探究，完成教材p p114114“科学探究科学探究”并展示并展示你得到的现象与结论。你得到的现象与结论。提示：提示：【实验现象】聚丙烯酸钠体积变大，能吸收大【实验现象】聚丙烯酸钠体积变大，能吸收大量的水，脱脂棉体积变化不大，吸收少量的水。量的水，脱脂棉体积变化不大，吸收少量的水。【结论】聚丙烯酸钠的吸水率比脱脂棉的吸水率大得【结论】聚丙烯酸钠的吸水率比脱脂棉的吸水率大得多。多。【典例【典例1 1】高分子材料发展的主要趋势是高性能化、功】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化、复合化、精细化和智能化，下列材料不属于功能高分子材

4、料的是能高分子材料的是a.a.用于生产光盘等产品的光敏高分子材料用于生产光盘等产品的光敏高分子材料b.b.用于制造用于制造cpucpu芯片的良好半导体材料单晶硅芯片的良好半导体材料单晶硅c.c.能用于生产能用于生产“尿不湿尿不湿”的高吸水性树脂的高吸水性树脂d.d.能导电的掺杂聚乙炔能导电的掺杂聚乙炔【思路点拨【思路点拨】解答本题应注意以下两点：解答本题应注意以下两点：（1 1）知道功能高分子材料的含义及包含的物质。）知道功能高分子材料的含义及包含的物质。（2 2）能区别无机非金属材料与有机高分子材料。）能区别无机非金属材料与有机高分子材料。【自主解答【自主解答】选选b b。b b项中半导体材

5、料单晶硅，属于传项中半导体材料单晶硅，属于传统的无机非金属材料。统的无机非金属材料。a a项中光敏高分子材料、项中光敏高分子材料、c c项中项中高吸水性树脂、高吸水性树脂、d d项中导电高分子材料均属于功能高分项中导电高分子材料均属于功能高分子材料。子材料。【典例【典例2 2】某复合材料是以碳纤维为增强体，金属钛为】某复合材料是以碳纤维为增强体，金属钛为基体复合而成的。估计这种材料基体复合而成的。估计这种材料耐高温耐高温 不耐热不耐热导电、导热导电、导热 不导电、不导热不导电、不导热 可用于飞机的可用于飞机的机翼机翼 可用于导弹的壳体可用于导弹的壳体a.a.b.b.c.c.d.d.【思路点拨【

6、思路点拨】（1 1）碳纤维多为石墨制成，强度大、耐）碳纤维多为石墨制成，强度大、耐高温、能导电。高温、能导电。（2 2）金属钛有良好的导电性。）金属钛有良好的导电性。【自主解答【自主解答】选选a a。复合材料兼有基体和增强体的优点，。复合材料兼有基体和增强体的优点，碳纤维熔点高、强度大；金属钛熔点高，导电、导热，碳纤维熔点高、强度大；金属钛熔点高，导电、导热，二者密度都较小。因此该复合材料具有如下特点及功二者密度都较小。因此该复合材料具有如下特点及功能：耐高温、导电、导热，可以应用于飞机的机翼、能：耐高温、导电、导热，可以应用于飞机的机翼、导弹的壳体。导弹的壳体。 知识点一：功能高分子材料知识

7、点一：功能高分子材料1.1.下列材料中属于功能高分子材料的是下列材料中属于功能高分子材料的是( )( )有机玻璃有机玻璃合成橡胶合成橡胶高分子分离膜高分子分离膜生物高分子材料生物高分子材料隐身材料隐身材料液晶高分子材料液晶高分子材料光敏高分子材料光敏高分子材料智能高分子材料智能高分子材料a.a.只有只有b.b.只有只有c.c.只有只有d.d.全部都是全部都是【解析【解析】选选c c。正确区分传统合成材料和功能高分子材。正确区分传统合成材料和功能高分子材料，有机玻璃属于传统合成材料中的塑料，塑料、合料，有机玻璃属于传统合成材料中的塑料，塑料、合成橡胶、合成纤维属三大传统合成材料，它们不属于成橡胶

8、、合成纤维属三大传统合成材料，它们不属于新型有机高分子材料。新型有机高分子材料。2.2.功能高分子是一类以基本合成材料为原料、在其中功能高分子是一类以基本合成材料为原料、在其中添加一些特殊的物质或经过特殊的处理后具有特殊功添加一些特殊的物质或经过特殊的处理后具有特殊功能的高分子材料。下列物质中不属于功能高分子材料能的高分子材料。下列物质中不属于功能高分子材料的是的是( )( )a.a.高分子分离膜高分子分离膜b.b.隐形眼镜隐形眼镜c.c.人造丝人造丝d.d.人造骨骼人造骨骼【解析【解析】选选c c。人造丝为合成高分子化合物，属于传统。人造丝为合成高分子化合物，属于传统合成材料，高分子分离膜、

9、隐形眼镜以及人造骨骼均合成材料，高分子分离膜、隐形眼镜以及人造骨骼均为功能高分子材料。为功能高分子材料。3.3.（20102010北京四中高二检测）下列关于高分子的结北京四中高二检测）下列关于高分子的结构和性质的说法正确的是构和性质的说法正确的是( )( )a.a.淀粉和纤维素的组成均可用（淀粉和纤维素的组成均可用（c c6 6h h1010o o5 5）n n表示，因此表示，因此它们互为同分异构体它们互为同分异构体b.b.涤纶、锦纶、蚕丝都属于合成纤维涤纶、锦纶、蚕丝都属于合成纤维c.c.酚醛树脂是酚类物质和醛类物质加聚而成的高分子酚醛树脂是酚类物质和醛类物质加聚而成的高分子化合物化合物d.

10、d.用于生产用于生产“尿不湿尿不湿”的高吸水性树脂属于功能高分的高吸水性树脂属于功能高分子材料子材料【解析【解析】选选d d。淀粉和纤维素的组成均可用（。淀粉和纤维素的组成均可用（c c6 6h h1010o o5 5）n n表示，但表示，但n n值不同，分子式不同，因此它们不是同分异值不同，分子式不同，因此它们不是同分异构体，构体，a a错。蚕丝属于蛋白质，错。蚕丝属于蛋白质，b b错。酚醛树脂是酚类物错。酚醛树脂是酚类物质和醛类物质缩聚而成的高分子化合物，质和醛类物质缩聚而成的高分子化合物，c c错。错。 知识点二：复合材料知识点二：复合材料4.4.下列关于复合材料的说法正确的是下列关于复

11、合材料的说法正确的是( )( )a.a.将不同性质的材料经简单混合便制成复合材料将不同性质的材料经简单混合便制成复合材料b.b.合金就是复合材料合金就是复合材料c.c.复合材料中的各部分作用相同复合材料中的各部分作用相同d.d.复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料经特复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料经特殊加工而制成的殊加工而制成的【解析【解析】选选d d。复合材料是由两种或两种以上不同性质。复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料经特殊加工而制成的，不同于混合物和合金，的材料经特殊加工而制成的，不同于混合物和合金，并不是简单的混合。复合材料的两部分作用是不同的，并不是简单的混合。复

12、合材料的两部分作用是不同的，基体起黏结作用，增强体起骨架作用。基体起黏结作用，增强体起骨架作用。5.5.（20102010苏州高二检测）由碳纤维和环氧树脂结合苏州高二检测）由碳纤维和环氧树脂结合而成的碳纤维复合材料，由于其比重小、刚性好和强而成的碳纤维复合材料，由于其比重小、刚性好和强度高而成为一种先进的航空航天材料，它可以大大提度高而成为一种先进的航空航天材料，它可以大大提高导弹的射程，其主要原因在于高导弹的射程，其主要原因在于( )( )a.a.复合材料的使用可以使导弹承受超高温的变化复合材料的使用可以使导弹承受超高温的变化b.b.复合材料的使用可以使导弹的质量减轻复合材料的使用可以使导弹

13、的质量减轻c.c.复合材料的使用可以使导弹承受超高强度的改变复合材料的使用可以使导弹承受超高强度的改变d.d.复合材料的使用可以使导弹承受温度的剧烈变化复合材料的使用可以使导弹承受温度的剧烈变化【解析【解析】选选b b。因复合材料比重小，它的使用使导弹质。因复合材料比重小，它的使用使导弹质量减轻，射程自然会增加。量减轻，射程自然会增加。6.6.有一种功能高分子材料为聚乙交酯纤维材料有一种功能高分子材料为聚乙交酯纤维材料c c，用这，用这种功能高分子材料制成手术缝合线比天然高分子材料种功能高分子材料制成手术缝合线比天然高分子材料的肠线好。它的合成过程如下所示：的肠线好。它的合成过程如下所示：（1

14、 1）写出）写出a a的结构简式的结构简式_。（2 2）写出由）写出由a a制取制取b b的化学方程式的化学方程式_。（3 3）可用作医用的高分子材料须具备哪些性能？）可用作医用的高分子材料须具备哪些性能？【解析【解析】本题可采用逆推法，具体推导如下：由本题可采用逆推法，具体推导如下：由 可推知单体为可推知单体为结合题给条件可知，结合题给条件可知，b b分子为环酯且具有对称结构，将酯基水解，可得分子为环酯且具有对称结构，将酯基水解，可得a a的的结构简式为结构简式为a ab b为酯化反应，其化学为酯化反应，其化学方程式为：方程式为：答案：答案：（1 1）（3 3）优异的生物相容性，较少受到排斥

15、，无毒性，具）优异的生物相容性，较少受到排斥，无毒性，具有很高的机械性能以及其他一些特殊性能。有很高的机械性能以及其他一些特殊性能。一、选择题（本题包括一、选择题（本题包括5 5小题，每小题小题，每小题4 4分，共分，共2020分）分）1.1.随着社会的发展，复合材料是一类新型的、有前途随着社会的发展，复合材料是一类新型的、有前途的材料，目前，复合材料最主要的应用领域是的材料，目前，复合材料最主要的应用领域是( )( )a.a.高分子分离膜高分子分离膜b.b.人类的人造器官人类的人造器官c.c.宇宙航空宇宙航空d.d.新型药物新型药物【解析【解析】选选c c。复合材料一般具有强度高、质量轻、耐

16、。复合材料一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能，因此宇宙航空工业是复合高温、耐腐蚀等优异性能，因此宇宙航空工业是复合材料的重要应用领域。材料的重要应用领域。2.2.高分子分离膜可以让某些物质有选择地通过而将物质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应用范围的是分离，下列应用不属于高分子分离膜应用范围的是( )( )a.a.分离工业废水，回收废液中的有用成分分离工业废水，回收废液中的有用成分b.b.将化学能转换成电能，将热能转换成电能将化学能转换成电能，将热能转换成电能c.c.食品工业中，浓缩天然果汁、乳制品加工和酿酒食品工业中，浓缩天然果汁、

17、乳制品加工和酿酒d.d.海水淡化海水淡化【解析【解析】选选b b。根据题中信息。根据题中信息“可以让某些物质有选择地可以让某些物质有选择地通过而将物质分离通过而将物质分离”知道，高分子分离膜可以分离工业知道，高分子分离膜可以分离工业废水，浓缩天然果汁、乳制品加工和酿酒，海水淡化。废水，浓缩天然果汁、乳制品加工和酿酒，海水淡化。3.3.神舟七号返回舱约神舟七号返回舱约3 3吨多重，是世界上现有的最大的吨多重，是世界上现有的最大的返回舱。为了防止飞船与大气摩擦产生高温而起火燃返回舱。为了防止飞船与大气摩擦产生高温而起火燃烧，在飞船表面覆盖着某种特殊材料，该材料应具有烧，在飞船表面覆盖着某种特殊材料

18、，该材料应具有的性质是的性质是( )( )a.a.良好的导电性良好的导电性b.b.密度较大，以增大对飞船的惯性密度较大，以增大对飞船的惯性c.c.轻质防热，可以承受上千度的高温轻质防热，可以承受上千度的高温d.d.质地柔软，以利于飞船变形质地柔软，以利于飞船变形【解析【解析】选选c c。飞船外表的材料应该符合强度高、质量。飞船外表的材料应该符合强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能。轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能。4.4.（20102010温州高二检测）具有单双键交替长链温州高二检测）具有单双键交替长链（如：（如：chchchchchchchchchchchch）的高分子有）的高分子有可能成为

19、导电塑料。可能成为导电塑料。20002000年诺贝尔（年诺贝尔（nobelnobel）化学奖即）化学奖即授予开辟此领域的授予开辟此领域的3 3位科学家。下列高分子中可能成为位科学家。下列高分子中可能成为导电塑料的是导电塑料的是( )( )a.a.聚乙烯聚乙烯b.b.聚丁二烯聚丁二烯c.c.聚苯乙烯聚苯乙烯d.d.聚乙炔聚乙炔【解析【解析】选选d d。导电塑料的特点是分子具有单双键交替。导电塑料的特点是分子具有单双键交替长链，聚乙烯、聚苯乙烯发生聚合后分子内没有双键；长链，聚乙烯、聚苯乙烯发生聚合后分子内没有双键；丁二烯聚合后得到的聚丁二烯结构中不是单、双键交丁二烯聚合后得到的聚丁二烯结构中不是

20、单、双键交替排列。替排列。5.h5.h是一种性能优异的高分子材料，其结构简式为是一种性能优异的高分子材料，其结构简式为已被广泛应用于已被广泛应用于声、热、光的传感等方面。它是由声、热、光的传感等方面。它是由hcchhcch、(cn)(cn)2 2、chch3 3coohcooh三种单体通过适宜的反应形成的。由三种单体通过适宜的反应形成的。由h h的结构的结构式分析合成过程中发生反应的类型有式分析合成过程中发生反应的类型有( )( )加成反应加成反应 取代反应取代反应 缩聚反应缩聚反应 加聚反应加聚反应酯化反应酯化反应a.a.b.b. c. c. d. d.【解析【解析】选选b b。根据。根据h

21、 h的结构简式，可以判断为的结构简式，可以判断为 和和 的加聚产物。的加聚产物。结合提供的单体，结合提供的单体，可以利用可以利用hcchhcch和和(cn)(cn)2 2的的加成反应制备，加成反应制备，可以利用可以利用hcchhcch和和chch3 3coohcooh的加成反应制备。的加成反应制备。二、非选择题（本题包括二、非选择题（本题包括1 1小题，共小题，共1010分）分）6.6.感光性高分子也称为感光性高分子也称为“光敏性高分子光敏性高分子”，是一种在彩，是一种在彩电荧光屏及大规模集成电路制造中应用较广的新型高分电荧光屏及大规模集成电路制造中应用较广的新型高分子材料，其结构简式为子材料

22、，其结构简式为试回答下列问题：试回答下列问题：（1 1）若它是由两种单体经酯化后聚合而成的，试推断）若它是由两种单体经酯化后聚合而成的，试推断这两种单体的结构简式这两种单体的结构简式_、_。（2 2）写出由（）写出由（1 1）中两种单体生成高聚物的化学反应）中两种单体生成高聚物的化学反应方程式方程式_。（3 3）对此高聚物的性质判断不正确的是）对此高聚物的性质判断不正确的是_（填（填选项号）。选项号）。a.a.在酸性条件下可以发生水解在酸性条件下可以发生水解b.b.此高聚物不能使溴水褪色此高聚物不能使溴水褪色c.c.此高聚物可以使酸性高锰酸钾溶液褪色此高聚物可以使酸性高锰酸钾溶液褪色d.d.此

23、高聚物水解后可得到另外一种高聚物此高聚物水解后可得到另外一种高聚物【解析【解析】（1 1）该物质是一种加聚产物，取一个链节为）该物质是一种加聚产物，取一个链节为 还原回单体是还原回单体是 从单体的结构从单体的结构简式看出，该物质是一种酯，生成该酯的两种物质是简式看出，该物质是一种酯，生成该酯的两种物质是（2 2）两种有机物生成高聚物时，发生两个反应，两种）两种有机物生成高聚物时，发生两个反应，两种反应物先发生酯化反应，生成的酯再发生加聚反应。反应物先发生酯化反应，生成的酯再发生加聚反应。（3 3）此高聚物中含有酯基）此高聚物中含有酯基 含有含有因此，能发生水解；能使溴水褪色；能使酸性因此，能发

24、生水解；能使溴水褪色；能使酸性kmnokmno4 4溶溶液褪色；水解后变成液褪色；水解后变成 和和 两种物质，其中两种物质，其中仍为高分子化合物。仍为高分子化合物。答案：答案：（1 1）chch2 2chohchoh（3 3）b b1.1.（8 8分）近年，科学家通过乙二醇的桥梁作用把阿司分）近年，科学家通过乙二醇的桥梁作用把阿司匹林连接在高聚物上，制成缓释长效阿司匹林，用于匹林连接在高聚物上，制成缓释长效阿司匹林，用于关节炎和冠心病的辅助治疗，缓释长效阿司匹林的结关节炎和冠心病的辅助治疗，缓释长效阿司匹林的结构简式如下：构简式如下：试填写以下空白：试填写以下空白：（1 1）高分子载体结构简式为）高分子载体结构简式为_。（2 2）阿司匹林连接在高分子载体上的有机反应类型是）阿司匹林连接在高分子载体上的有机反应类型是_。（3 3）缓释长效阿司匹林在肠胃中变为阿司匹林的化学）缓释长效阿司匹林在肠胃中变为阿司匹林的化学方程式是方程式是_。【解析【解析】本题的关键信息是本题的关键信息是“通过乙二醇的桥梁作用通过乙二醇的桥梁作用把阿司匹林连接在高聚物上把阿司匹林连接在高聚物上”，观察高聚物结构可以，观察高聚物结构可以把缓释长效阿司匹林分为三部分：把缓释长效阿司匹林分为三部分：高分子载体；高分子载体