高中化學(xué)選修五第五章第三節(jié)功能高分子材料

1、10/24/2021第三節(jié) 功能高分子材料10/24/20211.1.了解功能高分子材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和重要性能；掌握了解功能高分子材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和重要性能；掌握合成功能高分子材料的原理。合成功能高分子材料的原理。2.2.通過對新型有機(jī)高分子材料結(jié)構(gòu)和功能的介紹，激通過對新型有機(jī)高分子材料結(jié)構(gòu)和功能的介紹，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性。發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性。 10/24/2021引入：引入： 時(shí)代的劃分常以材料為標(biāo)志：石器時(shí)代、青銅器時(shí)時(shí)代的劃分常以材料為標(biāo)志：石器時(shí)代、青銅器時(shí)代、鐵器時(shí)代、鋼鐵時(shí)代代、鐵器時(shí)代、鋼鐵時(shí)代 、高分子時(shí)代。當(dāng)今能源、材、

2、高分子時(shí)代。當(dāng)今能源、材料、信息工程是影響社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和進(jìn)步的三大支柱產(chǎn)料、信息工程是影響社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和進(jìn)步的三大支柱產(chǎn)業(yè)。其中材料是能源和信息發(fā)展的基礎(chǔ)，而有機(jī)合成材業(yè)。其中材料是能源和信息發(fā)展的基礎(chǔ)，而有機(jī)合成材料是材料工業(yè)的一個(gè)重要方面。料是材料工業(yè)的一個(gè)重要方面。10/24/2021一、功能高分子材料簡介一、功能高分子材料簡介1.1.定義：既有傳統(tǒng)高分子材料的機(jī)械性能，又有某些特殊功能定義：既有傳統(tǒng)高分子材料的機(jī)械性能，又有某些特殊功能的高分子。的高分子。2.2.功能高分子材料的簡單分類：功能高分子材料的簡單分類：（1 1）物理功能高分子材料）物理功能高分子材料 液晶高分子、高分子半導(dǎo)

3、體等液晶高分子、高分子半導(dǎo)體等（2 2）化學(xué)功能高分子材料）化學(xué)功能高分子材料 高吸水性材料、高分子分離膜等高吸水性材料、高分子分離膜等（3 3）生物功能和醫(yī)用高分子材料）生物功能和醫(yī)用高分子材料高分子藥物、人造器官等高分子藥物、人造器官等10/24/2021這是具有特殊分離功能的高分子材料制成的薄膜，它這是具有特殊分離功能的高分子材料制成的薄膜，它的特點(diǎn)是能讓某些物質(zhì)有選擇地通過，而把另外一些物質(zhì)的特點(diǎn)是能讓某些物質(zhì)有選擇地通過，而把另外一些物質(zhì)分離掉。分離掉。介紹幾種功能的高分子材料產(chǎn)品介紹幾種功能的高分子材料產(chǎn)品10/24/2021 分離膜具有魔術(shù)師神奇般的本領(lǐng)，從下面的實(shí)驗(yàn)中不分離膜具

4、有魔術(shù)師神奇般的本領(lǐng)，從下面的實(shí)驗(yàn)中不難領(lǐng)會。將一瓶含酒精難領(lǐng)會。將一瓶含酒精4.54.5的普通啤酒用水稀釋成兩瓶，的普通啤酒用水稀釋成兩瓶，然后倒入玻璃容器內(nèi)，只要將這種溶液通過薄薄的一層分然后倒入玻璃容器內(nèi)，只要將這種溶液通過薄薄的一層分離膜，就能夠在幾分鐘內(nèi)提取出酒精濃度達(dá)離膜，就能夠在幾分鐘內(nèi)提取出酒精濃度達(dá) 9393的乙醇。的乙醇。這種乙醇用一根火柴就能點(diǎn)燃。這個(gè)實(shí)驗(yàn)中在分離膜的表這種乙醇用一根火柴就能點(diǎn)燃。這個(gè)實(shí)驗(yàn)中在分離膜的表面施加了高頻電場，促使乙醇溶解、擴(kuò)散面施加了高頻電場，促使乙醇溶解、擴(kuò)散, ,和水分離，所和水分離，所耗電能僅為蒸餾法的十分之一。在過去耗電能僅為蒸餾法的十

5、分之一。在過去, ,要從液體中分離要從液體中分離出另一種液體，只能使用蒸餾法。出另一種液體，只能使用蒸餾法。你知道嗎？你知道嗎？10/24/2021醫(yī)用高分子材料：醫(yī)用高分子材料：人造骨骼和關(guān)節(jié)人造骨骼和關(guān)節(jié)人造心臟人造心臟10/24/2021人工腎臟人工腎臟一張柔軟的紙，白中透出微黃，這張不起眼的一張柔軟的紙，白中透出微黃，這張不起眼的“白白紙紙”就是填補(bǔ)國內(nèi)空白的高科技就是填補(bǔ)國內(nèi)空白的高科技“人造皮膚人造皮膚”。這種。這種“人人造皮膚造皮膚”能幫助傷口盡快愈合。比如燒燙傷，把水泡的水能幫助傷口盡快愈合。比如燒燙傷，把水泡的水放出，用藥清洗后，將放出，用藥清洗后，將“人造皮膚人造皮膚”敷貼

6、在傷口上，很快敷貼在傷口上，很快“人造皮膚人造皮膚”就和人的身體長在一起，成了真的皮膚。就和人的身體長在一起，成了真的皮膚。人造皮膚人造皮膚人造血管和心臟補(bǔ)片人造血管和心臟補(bǔ)片10/24/20211.1.基本合成思想：基本合成思想：直接合成具有新型骨架結(jié)構(gòu)的高分子材料直接合成具有新型骨架結(jié)構(gòu)的高分子材料, ,在合成高分子的在合成高分子的主鏈或支鏈上引入某種功能原子團(tuán)，使其顯示特殊功能。主鏈或支鏈上引入某種功能原子團(tuán)，使其顯示特殊功能。 2.2.需要考慮的問題：需要考慮的問題：高分子應(yīng)具有怎樣的主鏈？應(yīng)帶有怎高分子應(yīng)具有怎樣的主鏈？應(yīng)帶有怎樣的功能原子團(tuán)？樣的功能原子團(tuán)？直接由帶功能原子團(tuán)的單體

7、合成高分子？還是先合成高分直接由帶功能原子團(tuán)的單體合成高分子？還是先合成高分子主鏈，在主鏈上引入功能原子團(tuán)？子主鏈，在主鏈上引入功能原子團(tuán)？二、合成功能高分子材料的路線方法二、合成功能高分子材料的路線方法10/24/20213.3.高吸水性材料的合成高吸水性材料的合成目的：吸水性強(qiáng)、保水性強(qiáng)、耐擠壓目的：吸水性強(qiáng)、保水性強(qiáng)、耐擠壓交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián)以得到交聯(lián)以得到網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)合合成成方方法法對天然吸水材料進(jìn)行改性對天然吸水材料進(jìn)行改性直接由帶有強(qiáng)親水性原子團(tuán)直接由帶有強(qiáng)親水性原子團(tuán)的化合物聚合得到的化合物聚合得到10/24/2021基基 體體 增強(qiáng)劑增強(qiáng)劑 復(fù)合材料復(fù)合材料酚醛樹脂酚

8、醛樹脂 玻璃纖維玻璃纖維 某種玻璃鋼某種玻璃鋼三、復(fù)合材料三、復(fù)合材料1.1.定義：將兩種或兩種以上不同性能的材料組合起來，在性能上定義：將兩種或兩種以上不同性能的材料組合起來，在性能上取長補(bǔ)短，就可以得到比單一材料性能優(yōu)越的復(fù)合材料。取長補(bǔ)短，就可以得到比單一材料性能優(yōu)越的復(fù)合材料。2.2.特點(diǎn)：在復(fù)合材料中，一種材料作為基體，另外一種材料作為特點(diǎn)：在復(fù)合材料中，一種材料作為基體，另外一種材料作為增強(qiáng)劑，就好像人體中的肌肉和骨頭一樣，各有各的作用，結(jié)合增強(qiáng)劑，就好像人體中的肌肉和骨頭一樣，各有各的作用，結(jié)合在一起就產(chǎn)生某些特殊性能：例如玻璃纖維增強(qiáng)塑料在一起就產(chǎn)生某些特殊性能：例如玻璃纖維增

9、強(qiáng)塑料( (玻璃鋼玻璃鋼) )：10/24/20213.3.形形色色的復(fù)合材料形形色色的復(fù)合材料10/24/2021復(fù)合材料復(fù)合材料 碳纖維碳纖維碳纖維復(fù)合材料，它具有強(qiáng)度高、耐疲勞、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，碳纖維復(fù)合材料，它具有強(qiáng)度高、耐疲勞、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，主要以聚丙烯腈為原料，也可用人造絲、石油瀝青或煤瀝主要以聚丙烯腈為原料，也可用人造絲、石油瀝青或煤瀝青為原料。青為原料。10/24/2021材料材料名稱名稱功能高分子材料功能高分子材料復(fù)合材料復(fù)合材料概念概念性能性能應(yīng)用應(yīng)用一般強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫、一般強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)異性能耐腐蝕等優(yōu)異性能既具有傳統(tǒng)高分子材料的既具有傳統(tǒng)高分子

10、材料的機(jī)械性能，又具有某些特機(jī)械性能，又具有某些特殊功能的高分子殊功能的高分子不同的功能高分子材料，不同的功能高分子材料，具有不同的特征性質(zhì)具有不同的特征性質(zhì)用于制作高分子分離膜、人用于制作高分子分離膜、人體器官等體器官等兩種或兩種以上材料組成的新兩種或兩種以上材料組成的新型材料，分為基體和增強(qiáng)體型材料，分為基體和增強(qiáng)體用于汽車工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、體育用于汽車工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、體育用品、航空航天、人類健康等用品、航空航天、人類健康等4.4.功能高分子材料和復(fù)合材料的比較功能高分子材料和復(fù)合材料的比較10/24/2021 對重要的通用有機(jī)高分子材料繼續(xù)進(jìn)行改進(jìn)和推對重要的通用有機(jī)高分子材料繼續(xù)進(jìn)行改進(jìn)

11、和推廣，使它們的性能不斷提高，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。如廣，使它們的性能不斷提高，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。如新型導(dǎo)電和電磁屏蔽材料。新型導(dǎo)電和電磁屏蔽材料。 與人類自身密切相關(guān)、具有特殊功能的材料的研與人類自身密切相關(guān)、具有特殊功能的材料的研究也在不斷加強(qiáng)，并且取得了一定的進(jìn)展，如仿生高究也在不斷加強(qiáng)，并且取得了一定的進(jìn)展，如仿生高分子材料、高分子智能材料等。分子材料、高分子智能材料等。四、有機(jī)高分子材料的發(fā)展趨勢四、有機(jī)高分子材料的發(fā)展趨勢10/24/2021一、功能高分子材料簡介一、功能高分子材料簡介二、合成功能高分子材料的路線方法二、合成功能高分子材料的路線方法三、復(fù)合材料三、復(fù)合材料四、有機(jī)高分子

12、材料的發(fā)展趨勢四、有機(jī)高分子材料的發(fā)展趨勢10/24/20211.1.下列下列不屬于不屬于新型有機(jī)高分子材料的是新型有機(jī)高分子材料的是（ ）a.a.高分子分離膜高分子分離膜b.b.液晶高分子材料液晶高分子材料c.c.生物高分子材料生物高分子材料d.d.有機(jī)玻璃有機(jī)玻璃d d10/24/20212.2.隨著對有機(jī)高分子材料研究不斷的加強(qiáng)和深入，使一些隨著對有機(jī)高分子材料研究不斷的加強(qiáng)和深入，使一些重要的通用高分子材料的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，下列應(yīng)用范重要的通用高分子材料的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，下列應(yīng)用范圍是通用高分子材料的最新研究成果的是圍是通用高分子材料的最新研究成果的是( )( )a.a.新型導(dǎo)電材

13、料新型導(dǎo)電材料b.b.仿生高分子材料仿生高分子材料c.c.高分子智能材料高分子智能材料d.d.電磁屏蔽材料電磁屏蔽材料adad10/24/20213.3.下列物質(zhì)中下列物質(zhì)中, ,不屬于功能高分子材料的是不屬于功能高分子材料的是( ) ( ) a.a.高分子分離膜高分子分離膜 b.b.高吸水性樹脂高吸水性樹脂 c.c.液晶高分子材料液晶高分子材料 d.d.普通塑料普通塑料d d10/24/20214.4.科學(xué)家研制的一種使沙漠變綠洲的聚丙烯酸酯即在沙漠科學(xué)家研制的一種使沙漠變綠洲的聚丙烯酸酯即在沙漠中噴灑一定量的聚丙烯酸酯與水的混合物，使其與沙粒結(jié)中噴灑一定量的聚丙烯酸酯與水的混合物，使其與沙粒結(jié)合，起到既能阻止地下的鹽分上升，又能攔截、蓄積雨水合，起到既能阻止地下的鹽分上升，又能攔截、蓄積雨水的作用。下列對聚丙烯酸酯的敘述中正確的是（的作用。下列對聚丙烯酸酯的敘述中正確的是（ ）a.a.聚丙烯酸酯的單體的結(jié)構(gòu)簡式為聚丙烯酸酯的單體的結(jié)構(gòu)簡式為chch2 2chcoor chcoor b.b.聚丙烯酸酯有固定的熔沸點(diǎn)聚丙烯酸酯有固定的熔沸點(diǎn)c.c.聚丙烯酸酯能發(fā)生加成反應(yīng)聚丙烯酸酯能發(fā)生加成反應(yīng)d.d.合成聚丙烯酸酯的反應(yīng)屬于縮聚反應(yīng)合成聚丙烯酸酯的反應(yīng)屬于縮聚反應(yīng)a a10/24/2021c c5.5.聚丙烯酸