高中化学人教版必修第二册第五章　第二节　第2课时　功能高分子材料课件

功能高分子材料第2课时第五章

第二节核心素养

发展目标了解功能高分子材料的含义及其在实际应用中的意义。1.功能高分子材料化学物理医学高吸水性医用2.高吸水性树脂(1)合成方法①改造淀粉或纤维素分子，接入

基团。a.常见的强亲水基团：

、

、

、

等。b.改造后的树脂具有强大的

能力，而且可

。强亲水羟基羧基醛基氨基吸水和保水生物降解②合成新的带有强亲水基团的高分子。如：合成的网状结构的树脂可吸收几百至几千倍于自身质量的水，同时保水能力

，还能耐一定的挤压作用。(2)应用在干旱地区用于农业、林业抗旱保水，改良土壤，还可用于婴儿纸尿裤等。强(3)实验探究——高吸水性树脂的吸水性能①问题：高吸水性树脂与一般吸水材料的吸水性能差别有多大？②现象及数据处理：吸水材料高吸水性树脂(尿不湿)一般吸水材料(餐巾纸)吸水前质量m1/g1.001.00吸水现象呈凝胶状，有较好的保水能力吸水后变形程度小，保水能力较差吸水后质量m2/g84.8211.00吸水率(m2-m1)/m1______

吸水性_______吸水性____实验结论：其他条件相同时，高吸水性树脂的吸水性及保水性均比一般吸水材料的

。83.82强10差强③讨论a.为什么高吸水性树脂与一般吸水材料的吸水性能差别这么大？提示

绝大多数高吸水性树脂的主链或接枝侧链上含有羧基、羟基等强亲水基团。b.为什么高吸水性树脂能吸水而又不溶于水？提示

高吸水性树脂分子中含有强亲水基团和一定的网状结构(具有一定的交联度)。利用分子中大量的亲水基团与水分子之间产生氢键等作用吸收水分子，并且通过网状结构将水分子束缚在高分子网格中，形成溶胀的凝胶体。这种凝胶体的保水能力很强，在一定压力下也不易失水。3.高分子分离膜(1)分离原理分离膜一般只允许水及一些小分子物质通过，其余物质则被截留在膜的另一侧，形成浓缩液，达到对原液净化、分离和浓缩的目的。(2)分离膜的分类①根据膜孔大小：

、

、纳滤膜和

等。②根据生产分离膜的材料：醋酸纤维、芳香族聚酰胺、

、______

等。(3)应用高分子分离膜已广泛用于

和

，以及果汁浓缩、乳制品加工、药物提纯、血液透析等领域。微滤膜超滤膜反渗透膜聚丙烯聚四氟乙烯海水淡化饮用水的制取在橡胶工业中，天然橡胶与合成橡胶一般都要经过硫化工艺，将橡胶的线型结构转变为网状结构。在制备高吸水性树脂时也要加入少量交联剂，以得到具有网状结构的树脂。思考为什么要将橡胶和高吸水性树脂转变为网状结构？提示橡胶工业将线型结构连接成网状结构是为了增加橡胶的强度。高吸水性树脂加交联剂将线型结构连接成网状结构，是为了使其既具有吸水性而又不溶于水，且耐挤压。1.正误判断(1)丙烯酸钠是高吸水性树脂的主要成分(2)高吸水性树脂中含有亲水性基团(3)功能高分子材料具有传统高分子材料的机械性能和某些特殊功能(4)高分子分离膜用于污水、工业废水处理和海水淡化等×√√√2.(2025·南京段考)习近平总书记指出：“科技创新能够催生新产业、新模式、新动能，是发展新质生产力的核心要素。”下列说法不正确的是A.医用口罩主要原料为聚丙烯树脂，可由丙烯通过缩聚反应合成B.航天服中的合成纤维以石油等为原料制成有机小分子单体，再聚合生

产而成C.舰艇隐形涂料中使用的掺杂态聚乙炔为导电高分子材料D.聚乳酸具有生物相容性和可降解性，可用作手术缝合线√聚丙烯树脂可由丙烯通过加聚反应合成，A错误。3.(2025·河南许昌期末)可用扑热息痛(Ⅰ)合成缓释长效高分子药物Ⅱ，其结构如图所示。下列说法正确的是A.Ⅰ能发生氧化反应、加成反应B.Ⅰ分子中碳原子均采用sp2杂化C.Ⅱ是能通过水解完全降解的高分子D.Ⅱ分子中有一个酰胺基√Ⅰ中含有苯环和酚羟基，能发生氧化反应、加成反应，A项正确；Ⅰ分子中甲基中的碳原子采用sp3杂化，B项错误；Ⅱ是通过加聚反应所得的高分子，不能通过水解完全降解，C项错误；Ⅱ分子是高分子，含有n个酰胺基，D项错误。4.(2025·江苏南通期中)有机物A可用作合成隐形眼镜材料。A可发生如图所示转化，其中B是二元醇，相对分子质量为62，分子中有2种不同化学环境的氢；D能与NaHCO3溶液反应放出气体，不能发生银镜反应。已知：

+(R1、R2、R3表示烃基)。(1)D分子中含有的官能团名称为______________。1molD分子中含有σ键的数目为______。

(2)B的结构简式为__________。E的结构式为__________。

酮羰基、羧基9NA(3)C的一种同分异构体含有与C完全相同的官能团，且有顺反异构体，写出该同分异构体的结构简式：______________________。(4)A发生加聚反应生成隐形眼镜材料的结构简式为______________________。CH3—CH==CH—COOH(5)写出F分子间反应生成六元环酯的化学方程式：_____________________________________________。2CH3—CH(OH)COOHA水解生成B与C，故A含有酯基，B是二元醇，其相对分子质量为62，故B为

，C含有羧基(—COOH)，C在O3、Zn/H2O条件下反应生成D、E，根据已知信息，说明C中含有碳碳双键，D能与NaHCO3溶液反应放出气体，不能发生银镜反应，说明D中有羧基，没有醛基，结合已知的信息，可以推出C为CH2==C(CH3)COOH，D为

，E为HCHO，A分子式为C6H10O3，故A为CH2==C(CH3)COOCH2CH2OH；D与H2发生加成反应生成F，F的结构简式为CH3—CH(OH)COOH。课时对点练对一对答案123456789101112题号12345678答案DCCCCBBB题号910

答案CD

11.答案123456789101112(1)CH2==CH2+Br2CH2BrCH2Br(2)NaOH水溶液(3)加聚反应(4)CH2==CHCH2COOH

CH2==C(CH3)COOH11.答案123456789101112(5)+nCH3OH+nCH3COOCH3(6)步骤少、原子利用率高等12.答案123456789101112(1)羧基(2)+NaOH+NaCl(3)保护碳碳双键，防止其被氧化12.答案123456789101112(4)BD

(5)10(或

)12.答案123456789101112(6)题组一功能高分子材料1.下列材料中属于功能高分子材料的是①高分子膜②生物高分子材料③隐身材料④液晶高分子材料⑤光敏高分子材料⑥智能高分子材料A.①②⑤ B.②④⑤⑥C.③④⑤ D.全部对点训练答案123456789101112√2.(2025·哈尔滨期末)下列有关高分子材料的叙述中不正确的是A.能用于生产“尿不湿”的高吸水性树脂属于功能高分子材料B.利用高分子分离膜可以进行海水淡化或污水净化C.导弹技术中利用复合材料的耐腐蚀性能提高导弹的射程D.医用高分子材料的发展使人类能够制造人工器官答案123456789101112√提高导弹的射程与复合材料的耐腐蚀性能无关，故选C。3.手术缝合线、人造器官等人体用的功能高分子要求无毒且与人体有较好的相容性。根据有关化合物的性质及生物学知识可知，下列高分子不宜用作手术缝合线或人造器官材料的是A.聚乳酸 B.聚氨酯C.氯纶 D.聚乙烯醇答案123456789101112√氯纶的分子中含有大量的氯原子，所以在使用过程中会逐渐释放出含氯的有毒物质，对人体有害，不能作手术缝合线或人造器官材料，C选。题组二特殊功能高分子材料4.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A.聚乙烯

B.聚氯乙烯C. D.答案123456789101112√答案123456789101112制作隐形眼镜的材料是一种高分子材料，该材料具有透气性和亲水性，其高聚物链节上有亲水基团，如—OH。B项链节中含—Cl，D项高聚物链节中含

，都不是亲水基团，只有C项符合。5.用高分子塑料骨钉取代钛合金骨钉是医学上的一项新技术，这种塑料骨钉不仅具有相当高的强度，而且可在人体内水解，使骨科病人免遭拔钉的痛苦。合成这种塑料骨钉的原料能与强碱溶液反应，也能在浓硫酸条件下形成环酯。则合成这种塑料骨钉的原料是A.CH2==CH—CH2Cl

B.CH2==CH—COOHC.CH3—CH(OH)—COOH

D.H2N—CH2—COOH答案123456789101112√能与强碱反应则分子中应含有羧基或酚羟基；在浓硫酸条件下能形成环酯，则分子中同时含有—OH和—COOH，故选C。6.(2025·河北邯郸期中)黏合剂是生活中常见的合成高分子材料，下列关于黏合剂的相关说法正确的是A.聚乙酸乙烯酯()通过缩聚反应制得B.脲醛树脂(…………)的单体之一为

HCHOC.医用胶的单体α⁃氰基丙烯酸异丁酯()中所有原子共面D.医用黏合剂M()可降解为小分子答案123456789101112√答案123456789101112由结构简式可知，乙酸乙烯酯在一定条件下发生加聚反应生成聚乙酸乙烯酯，A错误；脲醛树脂为尿素与甲醛一定条件下发生缩聚反应制得，则甲醛为脲醛树脂的单体之一，B正确；α⁃氰基丙烯酸异丁酯分子中含有空间结构为四面体形的饱和碳原子，分子中所有原子不可能共平面，C错误；医用黏合剂M在一定条件下发生水解反应生成

，所以医用黏合剂M不可能降解为小分子，D错误。7.(2025·贵州六盘水期末)高分子材料正向功能化、智能化、精细化方向发展。下列说法错误的是A.聚丙烯酸钠()具有高吸水性，可作水处理剂B.聚氯乙烯()耐化学腐蚀、机械强度高，可制成食品包装袋C.聚乳酸()具有生物相容性和生物可吸收性，可用于手术缝合线D.锦纶66{}的单体为己二胺和己二酸，可用于生产降落伞答案123456789101112√综合强化答案123456789101112聚氯乙烯为有机物，绝缘性好，耐化学腐蚀，机械强度较高，由于含有氯元素，不可用作食品的包装材料，故选B。8.X是一种性能优异的高分子材料，其结构简式为

，已被广泛应用于声、热、光的传感等方面，它是由HC≡CH、(CN)2、CH3COOH三种单体通过适宜的反应形成的。由X的结构简式分析合成过程中发生反应的类型有①加成反应②取代反应③缩聚反应④加聚反应⑤酯化反应A.①④⑤ B.①④C.①②④ D.①②③答案123456789101112√答案123456789101112由X的结构简式可判断出它是加聚反应的产物，其单体为

和CH2==CHOOCCH3，显然，前者是HC≡CH和(CN)2的加成产物，后者是HC≡CH和CH3COOH的加成产物。9.(2025·黑龙江绥化期末)聚丙烯酰胺(PAM，结构如图所示)具有良好的絮凝性，其水溶液的黏度很高，是一种优良的增稠剂，广泛用于废水处理、石油开采、造纸等行业。下列说法正确的是A.PAM属于电解质，融熔状态下可导电B.PAM中所含官能团为羰基和氨基C.与形成PAM的单体互为同分异构体D.合成PAM的反应方程式为nCH2==CHCONH2，

该反应为缩聚反应答案123456789101112√答案123456789101112PAM是有机高聚物，高分子聚合物属于混合物，不属于电解质，A项错误；PAM中所含官能团为酰胺基，B项错误；合成PAM是碳碳双键断裂，发生加聚反应，D项错误。10.(2024·济南调研)可用作安全玻璃夹层的高分子PVB的合成路线如下：已知：醛与二元醇反应可生成环状缩醛，如：下列说法不正确的是A.合成A的聚合反应是加聚反应B.B易溶于水C.试剂a是1⁃丁醛D.B与试剂a反应的物质的量之比为2∶1答案123456789101112√答案123456789101112聚合物A的结构简式为

，合成A的单体为CH2==CHOOCCH3，故合成A的聚合反应是加聚反应，A正确；B的结构简式为

，含有醇羟基，故B易溶于水，B正确；试剂a的结构简式为CH3CH2CH2CHO，其名称为1⁃丁醛，C正确；由已知信息可知，1

mol—CHO需要2

mol—OH，所以B与试剂a反应的物质的量之比为2∶n，D错误。11.(2025·北京期中)聚乙烯醇滴眼液可治疗眼部干涩等，主要成分是

，某同学设计其合成路线如下：答案123456789101112已知：R1COOR2+R3OHR1COOR3+R2OH答案123456789101112(1)①的化学方程式是____________________________。

(2)试剂a是_____________。

(3)②的反应类型是_________。

CH2==CH2+Br2CH2BrCH2BrNaOH水溶液加聚反应(4)乙酸乙烯酯(结构简式见框图，分子式为C4H6O2)有多种同分异构体，其中含有羧基的有：___________________、_______________________、_____________、______________、_______(考虑顺反异构，填结构简式)。CH2==CHCH2COOHCH2==C(CH3)COOH答案123456789101112答案123456789101112反应①为CH2==CH2与Br2发生加成反应生成A，A的结构简式为BrCH2CH2Br，A与试剂a加热反应生成HOCH2CH2OH，试剂a为NaOH水溶液，HOCH2CH2OH与B在浓硫酸、加热条件下反应生成HOCH2CH2OOCCH3，则B的结构简式为CH3COOH。乙酸乙烯酯的分子式为C4H6O2，其同分异构体中含羧基，符合题意的同分异构体的结构简式为CH2==CHCH2COOH、CH2==C(CH3)COOH、

、

、

。(5)③的化学方程式是_________________________________________________________。答案123456789101112++nCH3OHnCH3COOCH3答案123456789101112根据题干信息，反应③为

与CH3OH在催化剂、加热时发生取代反应生成

和CH3COOCH3，反应的化学方程式为+nCH3OH+nCH3COOCH3。(6)工业上利用反应：CH≡CH+CH3COOH制备中间产物乙酸乙烯酯，其优点是_______________________(答一条即可)。步骤少、原子利用率高等由反应可知，该反应操作流程简单，副产物少，原料利用率高。答案12345678910111212.高分子树脂具有较好的吸水性，其合成线路如下：答案123456789101112已知：Ⅰ.—CHO+—CH2CHO—CH==CHCHOⅡ.—CH==CH—COOH(1)G中的含氧官能团名称为______，M的结构简式为______________。

答案123456789101112羧基答案123456789101112分析可知，G为

，其含氧官能团的名称是羧基；G中含有碳碳双键，再发生加聚反应得到M为

。(2)由A生成B的化学方程式为____________________________________________。答案123456789101112+NaOH+NaCl答案123456789101112A为

，在NaOH的水溶液中加热水解生成B()，反应的化学方程式为

+NaOH+NaCl。(3)上述合成路线中，D→E的转化在合成M中的作用为_____________________________。答案123456789101112保护碳碳双键，防止其被氧化答案123456789101112D为

与Br2发生加成反应生成E()，E经催化氧化生成F，F在Zn粉的作用下发生消去反应生成

，

重新得到碳碳双键，所以D→E的转化在合成M中的作用是为了保护碳碳双键，防止其被氧化。(4)下列对有机物F的性质推测正确的是_____(填字母)。

A.1molF与足量NaHCO3溶液反应放出2molCO2B.能发生水解反应和消去反应C.能聚合形成高分子D.1molF最多消耗3molNaOH答案123456789101112BDF为

，含有羧基，所以1

mol

F与足量NaHCO3反应放出1

mol

CO2，故A错误；溴原子可以在氢氧化钠的水溶液中发生水解反应