5.3功能高分子材料课件(人教选修5)详解

1、第三节功能高分子材料第三节功能高分子材料第五章进入合成有机高分子化合物的时代第五章进入合成有机高分子化合物的时代栏目栏目导引导引第五章进入合成有机高分子化合物的时代第五章进入合成有机高分子化合物的时代课程标准导航课程标准导航1.知道功能高分子材料的分类，能举例说明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。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。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联系，能科

2、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。生活质量和环境质量的影响。栏目栏目导引导引第五章进入合成有机高分子化合物的时代第五章进入合成有机高分子化合物的时代新知初探自学导引新知初探自学导引自主学习自主学习一、功能高分子材料一、功能高分子材料1.含义含义功能高分子材料是指既有传统高分子材料的功能高分子材料是指既有传统高分子材料的_，又有某些，又有某些_的的高分子材料。高分子材料。机械性能机械性能特殊功能特殊功能栏目栏目导引导引第五章进入合成有机高分子化合物的时代第五章进入合成有机高分子化合物的时代2.分类分类(1)新型新型_的高分子材料。的高分子材料。(2)特殊功能材料，即在合成高分

3、子的特殊功能材料，即在合成高分子的_上引入某种上引入某种_，使，使其显示出在光、电、磁、声、热、化学、其显示出在光、电、磁、声、热、化学、生物、医学等方面的特殊功能。生物、医学等方面的特殊功能。骨架结构骨架结构主链或支链主链或支链功能原子团功能原子团栏目栏目导引导引第五章进入合成有机高分子化合物的时代第五章进入合成有机高分子化合物的时代3.高吸水性树脂高吸水性树脂(1)合成方法合成方法对对_等天然吸水材料进行等天然吸水材料进行改性，在它们的高分子链上再接上含改性，在它们的高分子链上再接上含_的支链，以提高它们的吸水的支链，以提高它们的吸水能力。能力。以带有以带有_的化合物为单体的化合物为单体,

4、均聚或两种单体共聚得到亲水性高聚物。均聚或两种单体共聚得到亲水性高聚物。淀粉、纤维素淀粉、纤维素强亲强亲水性原子团水性原子团强亲水性原子团强亲水性原子团栏目栏目导引导引第五章进入合成有机高分子化合物的时代第五章进入合成有机高分子化合物的时代(2)性能性能可吸收几百至几千倍于自身重量的水，同时可吸收几百至几千倍于自身重量的水，同时_能力强，还能耐一定的能力强，还能耐一定的_作用。作用。(3)应用应用干旱地区用于农业、林业、植树造林时抗旱干旱地区用于农业、林业、植树造林时抗旱保水，改良土壤，改造沙漠。保水，改良土壤，改造沙漠。保水保水挤压挤压栏目栏目导引导引第五章进入合成有机高分子化合物的时代第五

5、章进入合成有机高分子化合物的时代二、复合材料二、复合材料1.含义：指含义：指_组合在一起组合在一起制成的一种新型材料。其中一种材料作为制成的一种新型材料。其中一种材料作为_，其他材料作为，其他材料作为_。2.性能：具有性能：具有_等优异性能，弥补了单一材料等优异性能，弥补了单一材料在性能上的缺陷。在性能上的缺陷。3.应用：宇宙航空工业、汽车工业、机械工应用：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。业、体育用品、人类健康等方面。将几种不同的材料将几种不同的材料基体基体增强材料增强材料强度高、质量轻、耐高温、强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀耐腐蚀栏目栏目导引导引第五章进入合成有机

6、高分子化合物的时代第五章进入合成有机高分子化合物的时代自主体验自主体验1.下列属于功能高分子材料的是下列属于功能高分子材料的是()高分子分离膜高分子分离膜人工器官人工器官理想的宇理想的宇航材料航材料天然橡胶天然橡胶A B C D解析：选解析：选A。功能高分子材料是指表现特殊。功能高分子材料是指表现特殊功能的高分子材料，而宇航材料是用合成材功能的高分子材料，而宇航材料是用合成材料制成的。料制成的。栏目栏目导引导引第五章进入合成有机高分子化合物的时代第五章进入合成有机高分子化合物的时代2.复合材料的使用使导弹的射程有了很大的复合材料的使用使导弹的射程有了很大的提高，其主要原因在于提高，其主要原因在

7、于()A复合材料的使用可以使导弹能经受超高复合材料的使用可以使导弹能经受超高温的变化温的变化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的质量减轻C复合材料的使用可以使导弹承受超高强复合材料的使用可以使导弹承受超高强度的改变度的改变D复合材料的使用可以使导弹承受温度的复合材料的使用可以使导弹承受温度的剧烈变化剧烈变化栏目栏目导引导引第五章进入合成有机高分子化合物的时代第五章进入合成有机高分子化合物的时代解析：选解析：选B。复合材料的使用使导弹的射程。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。的

8、条件下减轻了弹体的质量。栏目栏目导引导引第五章进入合成有机高分子化合物的时代第五章进入合成有机高分子化合物的时代3.高吸水性材料中的功能基可能是高吸水性材料中的功能基可能是()解析：选解析：选D。高吸水性材料的功能基应为强。高吸水性材料的功能基应为强亲水性原子团。亲水性原子团。栏目栏目导引导引第五章进入合成有机高分子化合物的时代第五章进入合成有机高分子化合物的时代要点突破讲练互动要点突破讲练互动探究导引探究导引新型高分子材料和传统的三大合新型高分子材料和传统的三大合成材料有何区别和联系？成材料有何区别和联系？新型高分子材料新型高分子材料栏目栏目导引导引第五章进入合成有机高分子化合物的时代第五章

9、进入合成有机高分子化合物的时代提示：提示：二者在本质上并没区别。从组成元素二者在本质上并没区别。从组成元素上看上看,都是由都是由C、H、O、N、S等元素组成；等元素组成；从合成反应上看，都是由单体经加聚或缩聚从合成反应上看，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。能，可用于许多特殊领域。栏

10、目栏目导引导引第五章进入合成有机高分子化合物的时代第五章进入合成有机高分子化合物的时代要点归纳要点归纳功能高分子材料功能高分子材料复合材料复合材料概概念念既有传统高分子的机械既有传统高分子的机械性能，又有一些特殊性性能，又有一些特殊性能的高分子材料能的高分子材料两种或两种以上材料两种或两种以上材料组合成的一种新型的组合成的一种新型的材料。含有基体和增材料。含有基体和增强剂两种材料强剂两种材料性性能能高分子分离膜能让某些高分子分离膜能让某些物质有选择地通过，而物质有选择地通过，而把另外一些物质分离掉。把另外一些物质分离掉。医用高分子材料具有优医用高分子材料具有优异的生物相容性、很高异的生物相容性

11、、很高的机械性能的机械性能强度高、质量轻、耐强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀高温、耐腐蚀栏目栏目导引导引第五章进入合成有机高分子化合物的时代第五章进入合成有机高分子化合物的时代用用途途高分子分离膜用于生活高分子分离膜用于生活污水、工业的废液处理、污水、工业的废液处理、海水淡化、食品工业，海水淡化、食品工业，医用高分子材料可制成医用高分子材料可制成人工器官人工器官用作宇航材料，用作宇航材料，用于汽车工业、用于汽车工业、机械工业、体育机械工业、体育用品用品发发展展趋趋势势对重要的通用的有机高分子材料，不断提对重要的通用的有机高分子材料，不断提高使用性能，扩大应用范围。与人类自身高使用性能，扩大应用范

12、围。与人类自身密切相关、具有特殊功能的材料的研究也密切相关、具有特殊功能的材料的研究也在不断加强，并取得了一定的进展在不断加强，并取得了一定的进展栏目栏目导引导引第五章进入合成有机高分子化合物的时代第五章进入合成有机高分子化合物的时代即时应用即时应用(2012黄石高二检测黄石高二检测)高分子材料发展的主要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和智能化，下列材料不属于功能高分子材料的是的是()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用于制造用于制造CPU芯片的良好半导体

13、材料单芯片的良好半导体材料单晶硅晶硅栏目栏目导引导引第五章进入合成有机高分子化合物的时代第五章进入合成有机高分子化合物的时代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能导电的掺杂聚乙炔的导电高分子材料能导电的掺杂聚乙炔的导电高分子材料解析：选解析：选B。B项中半导体材料单晶硅属于项中半导体材料单晶硅属于传统的无机非金属材料。传统的无机非金属材料。A项中光敏高分子项中光敏高分子材料、材料、C项中高吸水性树脂、项中高吸水性树脂、D项中导电高项中导电高分子材料均属于功能高分子材料。分子材料均属于功能高分子材料。栏目栏目导引导引第五章进入合成有机高分子化合物的时代第五章进入合

14、成有机高分子化合物的时代题型探究技法归纳题型探究技法归纳复合材料复合材料 下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A金属材料不能制成复合材料金属材料不能制成复合材料B酚醛树脂和聚氯乙烯都是热固性塑料酚醛树脂和聚氯乙烯都是热固性塑料栏目栏目导引导引第五章进入合成有机高分子化合物的时代第五章进入合成有机高分子化合物的时代C锦纶丝接近火焰时先蜷缩，燃烧时有烧锦纶丝接近火焰时先蜷缩，燃烧时有烧焦毛发的臭味，灰烬为有光泽的硬块，能压焦毛发的臭味，灰烬为有光泽的硬块，能压成粉末成粉末D复合材料一般具有强度高、质量轻、耐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，其综合性能超过高温、耐腐蚀等优

15、异性能，其综合性能超过了单一材料了单一材料栏目栏目导引导引第五章进入合成有机高分子化合物的时代第五章进入合成有机高分子化合物的时代【思路点拨思路点拨】解答本题要注意以下三点：解答本题要注意以下三点：(1)知道复合材料的定义及包含的物质。知道复合材料的定义及包含的物质。(2)掌握复合材料的性能。掌握复合材料的性能。(3)塑料的分类及包含的物质种类。塑料的分类及包含的物质种类。栏目栏目导引导引第五章进入合成有机高分子化合物的时代第五章进入合成有机高分子化合物的时代【解析解析】钢筋混凝土就是一种常见的复合钢筋混凝土就是一种常见的复合材料，故材料，故A错；聚氯乙烯是线型结构，具有错；聚氯乙烯是线型结构

16、，具有热塑性，故热塑性，故B错；锦纶丝属于合成纤维，燃错；锦纶丝属于合成纤维，燃烧时不具有天然蛋白质的烧焦毛发的臭味，烧时不具有天然蛋白质的烧焦毛发的臭味，且灰烬不易破碎，故且灰烬不易破碎，故C错。错。【答案答案】D栏目栏目导引导引第五章进入合成有机高分子化合物的时代第五章进入合成有机高分子化合物的时代【规律方法规律方法】解答此类题目时，需注意以解答此类题目时，需注意以下两点：下两点：(1)记住复合材料的定义及性能。记住复合材料的定义及性能。(2)知道复合材料属于新型有机高分子材料。知道复合材料属于新型有机高分子材料。栏目栏目导引导引第五章进入合成有机高分子化合物的时代第五章进入合成有机高分子

17、化合物的时代功能高分子材料的合成及特功能高分子材料的合成及特性性 医用化学杂志曾报道，有一种功能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高分子材料为聚乙交酯纤维材料C，用这种，用这种功能高分子材料制成的手术缝合线比天然高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。它的合成过程如下：分子材料的肠线好。它的合成过程如下：栏目栏目导引导引第五章进入合成有机高分子化合物的时代第五章进入合成有机高分子化合物的时代B是是A合成合成C的中间体，它是由两分子的中间体，它是由两分子A脱去脱去两分子水形成的。两分子水形成的。(1)写出由写出由A合成合成C的化学方程式：的化学方程式：_

18、。(2)写出由写出由A制取制取B的化学方程式：的化学方程式：_。(3)医用高分子材料应具备哪些特性？医用高分子材料应具备哪些特性？栏目栏目导引导引第五章进入合成有机高分子化合物的时代第五章进入合成有机高分子化合物的时代【解析解析】由题给条件可知，由题给条件可知，B分子为环酯分子为环酯且具有对称结构。采用平均拆分法，可得且具有对称结构。采用平均拆分法，可得A的结构简式为的结构简式为 。A生成生成C的反应为酯化原理的缩聚反应，的反应为酯化原理的缩聚反应，栏目栏目导引导引第五章进入合成有机高分子化合物的时代第五章进入合成有机高分子化合物的时代栏目栏目导引导引第五章进入合成有机高分子化合物的时代第五章

19、进入合成有机高分子化合物的时代栏目栏目导引导引第五章进入合成有机高分子化合物的时代第五章进入合成有机高分子化合物的时代(3)优异的生物相容性，较少受到排斥，无毒优异的生物相容性，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，具有很高的机械性能以及其他一些特殊性能。性能。栏目栏目导引导引第五章进入合成有机高分子化合物的时代第五章进入合成有机高分子化合物的时代课堂达标即时巩固课堂达标即时巩固栏目栏目导引导引第五章进入合成有机高分子化合物的时代第五章进入合成有机高分子化合物的时代热点示例思维拓展热点示例思维拓展经典案例经典案例近年来，乳酸成为人们的研究近年来，乳酸成为人们的研究热点之一

20、。乳酸可以用化学方法合成，也可热点之一。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有生物相容性，而且合而成的高分子材料具有生物相容性，而且在哺乳动物体内或自然环境中在哺乳动物体内或自然环境中,都可以最终降都可以最终降解成为二氧化碳和水。乳酸还有其他用途解成为二氧化碳和水。乳酸还有其他用途.栏目栏目导引导引第五章进入合成有机高分子化合物的时代第五章进入合成有机高分子化合物的时代(1)乳酸可以与精制铁粉制备一种药物，反应乳酸可以与精制铁粉制备一种药物，反应式为：式为：2CH3CH(OH)COOHFeCH3CH(OH)

21、COO2FeH2在该反应中，氧化剂是在该反应中，氧化剂是_，还原剂是，还原剂是_，产物乳酸亚铁可以治疗的疾病是，产物乳酸亚铁可以治疗的疾病是_。栏目栏目导引导引第五章进入合成有机高分子化合物的时代第五章进入合成有机高分子化合物的时代(2)用乳酸聚合的纤维材料非常适合于做手术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么重要的意义？试从生物学物质循环的角度解释：解释：

22、_。栏目栏目导引导引第五章进入合成有机高分子化合物的时代第五章进入合成有机高分子化合物的时代【解析解析】本题是化学与生物的综合，要充本题是化学与生物的综合，要充分利用题给信息分利用题给信息,结合学过的知识进行思考结合学过的知识进行思考,问题会迎刃而解。问题会迎刃而解。 (1)根据反应前后元素化合价的变化可推知根据反应前后元素化合价的变化可推知氧化剂为乳酸，还原剂为铁。氧化剂为乳酸，还原剂为铁。(2)聚乳酸本身对人体无毒，在体内可以水解聚乳酸本身对人体无毒，在体内可以水解成乳酸，最后降解成二氧化碳和水，通过人成乳酸，最后降解成二氧化碳和水，通过人体的呼吸和排泄系统而被自动排出体外，故体的呼吸和排泄系统而被自动排出体外，故栏目栏目导引导引第五章进入合成有机高分子化合物的时代第五章进入合成有机高分子化合物的时代不需要二次开刀拆线，使其作为人体内部器不需要二次开刀拆线，使其作为人体内部器官的手术缝合线具有独一无二的优越性。官的手术缝合线具有独一无二的优越性。(3)淀粉通过植物的光合作用由二氧化碳和水淀粉通过植物的光合作用由二氧化碳和水合成，再经微生物发酵生成乳酸。因乳酸的合成，再经微生物发酵生成乳酸。因乳酸的生成来自天然