功能高分子材料学案liao修订稿

1、第5章 进入合成有机高分子化合物的时代第3节 功能高分子材料【课前自主学习】学习目标: 找出日常生活中接触到的新型高分子材料。 知道什么是功能高分子材料和复合材料。 3. 认识到功能材料对人类社会生产的重要性。学习重难点： 1.功能高分子结构与性能之间的关系 2.功能高分子材料和复合材料的结构对性能的影响学习内容：一、功能高分子材料1分类(1)新型(1)_的高分子材料。(2)特殊功能材料，即在合成高分子的(2)_上引入某种(3)_，使其显示出在光、电、磁、声、热、化学、生物、医学等方面的特殊性能。2高吸水性树脂(1)合成方法对（4）_等天然吸水材料进行改性，在它们的高分子链上再接上含（5）_的

2、支链，以提高它们的吸水能力。以带有（6）_的化合物为单体，均聚或两种单体共聚得到亲水性高聚物。(2)性能：可吸收几百至几千倍于自重的水，同时（7）_能力强，还能耐一定的（8）_作用。(3)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复合材料是指两种或两种以上材料组合成的一种（9）_。其中一种材料作为（10）_，其他材料作为增强剂。2复合材料的性能具有（11）_、（12）_、（13）_、（14）_等优异性能，在综合性能上超过了单一材料。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。【课中互助合作探究】探究实验一、高吸水性的高分子材料与传统

3、吸水材料的比较 探究的实验记录及数据处理可设计成下表所示。  【课堂练习】1.下列物质不属于有机高分子化合物的是( ) A、淀粉 B、蛋白质 C、酒精 D、电木2.下列不属于合成纤维的是( ) A、的确良 B、棉 C、人造棉 D、尼龙3.有一张照片，一只可爱的小猫站在一块高分子合成材料上，下面是烈火灼烧，而小猫却若无其事。这说明此高分子材料一定具有的性质是（ ） A、良好的导热性 B、良好的绝缘性 C、良好绝热性 D、熔点低4.下列不属于新型有机高分子材料的是：（ ） A高分子分离膜材料 B液晶高分子 C生物高分子材料 D有机玻璃5.

4、 下列有关新型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剂。 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都受到人体的排斥作用，难以达到生物相容的程度。 6角膜接触镜俗称隐形眼镜，其性能要有良好的透气性和亲水性，目前大量使用的软性隐形眼镜常用材料是()7.化合物被涂在手术伤口表面，在数秒钟内发生固化(加聚)并起黏 结作用以代替通常的缝合，形成一种性能优良的功能高分子材料。写出该化合物固化时的化学反应方程式_8复合材料的

5、优点是()强度高质量轻耐高温耐腐蚀A仅 B仅 C除外 D9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承受超高温的变化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能承受超高强度的变化D复合材料的使用可以使导弹能承受温度的剧烈变化【课后练习A】1 （双选）合成人工心脏的高分子材料的主要成分是（ ） A. 烯烃高聚物 B . 酚醛缩聚物 C. 硅聚合物 D . 聚氨酯 2复合材料是指两种或两种以上材料组合成的一种新型材料。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

6、是()A聚苯乙烯树脂 B铝塑管 C涤棉织品 D纯棉内衣3下列材料中，属于功能高分子材料的是()高分子膜生物高分子材料导电高分子材料 离子交换树脂医用高分子材料高吸水性树脂A B C D4高分子分离膜可以有选择地让某些物质通过而将物质分离，下列应用不属于高分子分离膜的应用范围的是()A分离工业废水，回收废液中的有用成分B将化学能转换成电能，将热能转换成电能C食品工业中，浓缩天然果汁、乳制品加工和酿酒 D海水淡化5下列说法不正确的是()A探求某种新型高分子材料时，需要研究分子结构与功能之间的关系B三大支柱产业为能源、材料和信息工程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

7、的物质即具有强吸水性6聚丙烯酸酯类涂料是目前市场上流行的墙面涂料之一，它具有弹性好、不易老化、耐擦洗、色泽亮丽等特点。下边是聚丙烯酸酯的结构简式，它属于()无机化合物有机化合物高分子化合物 离子化合物共价化合物A B C D7我国科学家前不久成功地合成了3 nm长的管状碳纳米管，此管居世界之首。这种碳纤维具有强度高、刚度(抵抗变形的能力)高、密度小(只有钢的)、熔点高、化学稳定性好的特点，因此被称为“超级纤维”。下列对碳纤维的说法不正确的是()A它是制造飞机的某些部件的理想材料 B它的主要组成元素是碳C它的结构与石墨相似 D碳纤维复合材料不易导电8目前商场出售的一种婴儿使用的“尿不湿”产品的组

8、成是，其主要性质是()A显酸性 B有吸水性 C可发生加成反应 D不能燃烧9聚甲基丙烯酸羟乙酯的结构简式为，它是制作软质隐形眼镜的材料。请写出下列有关反应的化学方程式：(1)由甲基丙烯酸羟乙酯制备聚甲基丙烯酸羟乙酯_。(2)由甲基丙烯酸制备甲基丙烯酸羟乙酯_。(3)由乙烯制备乙二醇_。10感光性高分子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子材料。其结构简式为：试回答下列问题：(1)在一定条件下，该高聚物可发生的反应有_(填写编号)。加成反应氧化反应消去反应酯化反应 取代反应(2)该高聚物和NaOH溶液发生反应的化学方程式为_。(3)该高聚物在催化剂和酸性环境下水解后得到相对分

9、子质量较小的产物是A，则：A在一定条件下与甲醇发生反应的化学方程式为_。A的同分异构体有多种，其中属于不同类别且含有苯环、，苯环上有两个取代基的结构简式是(任写两种)_。【课后练习B】1随着有机高分子材料研究的不断加强和深入，使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电磁屏蔽材料2“喷水溶液法”是日本科学家最近研制出的一种使沙漠变绿洲的技术，它是先在沙漠中喷洒一定量的聚丙烯酸酯水溶液，水溶液中的高分子与沙土粒相结合，在地表下30 cm50 cm处形成一个厚0.5 cm的隔水层，既能阻止地下

10、的盐分上升，又有拦截、蓄积雨水的作用。下列对聚丙烯酸酯的说法不正确的是()A它的单体的结构简式为B它在一定条件下能发生加成反应C它在一定条件下能发生水解反应D它没有固定的熔、沸点3能够把化学能转化成电能的高分子材料是()A传感膜 B分离膜 C分导纤维 D玻璃钢4具有单双键交替长链(如：CHCHCHCHCHCH)的高分子有可能成为导电塑料。2000年诺贝尔(Nobel)化学奖即授予开辟此领域的3位科学家。下列高分子中可能成为导电塑料的是()A聚乙烯 B聚丁二烯 C聚苯乙烯 D聚乙炔5食品保鲜膜按材质可分为聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏氯乙烯(PVDC)等种类。PVC被广泛地用于食品、蔬

11、菜外包装，它对人体有潜在危害。下列有关叙述不正确的是()APVC保鲜膜属于链状聚合物，在高温时易熔化，能溶于酒精BPVC单体可由PE的单体与氯化氢加成制得C鉴别PE和PVC，可把其放入试管中加热，在试管口放置一湿润的蓝色石蕊试纸，如果试纸变红，则是PVC；不变红，则为PED等质量的聚乙烯和乙烯完全燃烧消耗的氧气不一定相等6军事上的“地表伪装”是军事上保持的外观色彩、红外反射与周围环境互相吻合以达到以假乱真的目的。20世纪70年代研制出的BASF是一种红外伪装还原染料。其结构简式如下：该染料为橄榄色或黑色。请回答下列问题：(1)染料BASF的分子式为_。(2)1 mol BASF在适宜条件下，与

12、足量的金属钠反应可生成_mol H2；1 mol BASF在适宜条件下和H2发生加成反应所需H2最多为_mol。7医用化学杂志曾报道，有一种功能高分子材料为聚乙交酯纤维材料C，用这种功能高分子材料制成的手术缝合线比天然高分子材料的肠线好。它的合成过程如图：(B：是A合成C的中间体，它是由两分子A脱去两分子水形成的。)(1)写出A、C的结构简式：A_，C_。(2)写出由A制取B的化学方程式_。(3)医用高分子材料应具备哪些特性：_。8某些高分子催化剂可用于有机合成。下面是一种高分子催化剂()合成路线的一部分(和都是的单体；反应均在一定条件下进行；化合物和中含N杂环的性质类似于苯环)：回答下列问题

13、：(1) 写出由化合物合成化合物的反应方程式_(不要求标出反应条件)。（2）下列关于化合物、和的说法中，正确的是_(填字母)。A化合物可以发生氧化反应B化合物与金属钠反应不生成氢气C化合物可以发生水解反应D化合物不可以使溴的四氯化碳溶液褪色E化合物属于烯烃类化合物(3)化合物是_(填字母)类化合物。A醇 B烷烃 C烯烃 D酸 E酯(4)写出2种可鉴别和的化学试剂_。(5)在上述合成路线中，化合物和在催化剂的作用下与氧气反应生成和水，写出反应方程式_(不要求标出反应条件)。9近年来，乳酸成为人们的研究热点之一。乳酸可以用化学方法合成，也可以由淀粉通过生物发酵法制备。利用乳酸聚合而成的高分子材料具

14、有生物相容性，而且在哺乳动物体内或自然环境中，都可以最终降解成为二氧化碳和水。乳酸还有其他用途。(1)乳酸可以与精制铁粉制备一种药物，反应式为：在该反应中，氧化剂是_，还原剂是_，产物乳酸亚铁可以治疗的疾病是_。(2)用乳酸聚合的纤维材料非常适合于做手术缝合线，尤其是在做人体内部器官的手术时使用。试分析其中的原因_。(3)利用乳酸合成高分子材料，对于环境有什么重要的意义？试从生物学物质循环的角度解释：_。【答案 】 课前自主学习:一、1.（1）骨架结构 （2）主链 或支链（3）功能原子团 2.（4）淀粉、纤维素（5）强亲水性原子团 （6）强亲水性原子团 (7)保水 （8）挤压 二、1.（9)新

15、型材料 （10）基体 2.（11）强度高 (12)质量轻（13）耐高温（14）耐腐蚀课堂练习：1.C 2.B 3.C 4.D 5.D 6. C隐形眼镜的材料具有透气性和亲水性，该物质中应有亲水性基团，符合要求的只有C项。7.8D复合材料往往具有几种材料的优点，即具有题中所述的各种优点。9B导弹的壳体大多是以纤维为增强体、金属为基体的复合材料，之所以可以提高射程是利用了其密度小、质量轻的特点。课后作业A:1.CD 2.AD 3.D 4.B 5.D 6.C 7.C 8.B 9.10.(1)课后练习B:1. AD 2. B解析聚丙烯酸酯的结构简式为：，其单体为CH2=CHCOOR，它的分子中含有酯基官能团，故能发生水解反应；聚丙烯酸酯是高聚物，属混合物，没有固定的熔、沸点；因其分子中没有碳碳双键，故不能发生加成反应。3. A 4. D 5.BD 6. (1)C2n24H4n10N2O6(2)114解析1 mol BASF中含有2 mol羟基与足量钠反应能生成1 mol H2；苯环中的双键及“”均能与H2发生加成反应。7.(3)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8.(1)CH3COOH浓硫酸H2O(2)AC(3)E(4)饱和Na2CO3溶液、酸性KMnO4溶液(5)2CH2=CH2