高中化學(xué) 61 功能高分子材料的研制課件 魯科版選修2

1、目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引1.了解共聚技術(shù)在改進高分子材料性能中的應(yīng)用。2.學(xué)會用比較的方法,探索簡單共聚反應(yīng)的化學(xué)方程式的寫法。3.常識性地了解高分子材料與生產(chǎn)生活的密切關(guān)系。目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引1.功能高分子材料的分類。從組成和結(jié)構(gòu)上講:功能高分子材料分為結(jié)構(gòu)型功能高分子材料和復(fù)合型功能高分子材料兩大類。2.定義。(1)結(jié)構(gòu)型功能高分子材料:在合成高分子的主鏈或支鏈上接上帶有顯示某種功能的官能團,使高分子材料具有特殊的功能,滿足光、電、磁、化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)等方面的功能要求。(2)復(fù)合型功能高分子材料:以普通高分子材料為基體或載體,與具有某些特定功能(如導(dǎo)電、導(dǎo)磁等)的材料進行復(fù)合而制得的一類功能高分子材

2、料。目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引3.幾種功能高分子材料及其研制。(1)光敏高分子材料及其研制。在光照條件下,能迅速發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的功能高分子材料。光敏高分子在吸收了光能量后,會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或結(jié)構(gòu)的改變,這些光化學(xué)反應(yīng)是光敏高分子材料實際應(yīng)用的基礎(chǔ)。合成這類高分子材料就是要使高分子化合物分子骨架上帶上感光基團。(2)高吸水性樹脂及其研制。高吸水性樹脂也叫做超強吸水劑,其吸水量為自身質(zhì)量的幾十倍乃至上千倍,且具有吸水功能和保水功能。其制造方法有兩種:一種方法是使淀粉、纖維素等的分子接上親水基團,另一種方法是利用分子中具有親水基團的高聚物進行共聚而制得。目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引(3)導(dǎo)電高分子材料及其研制。結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分

3、子材料,如聚乙炔具有導(dǎo)電性,這是由它具有的單鍵、雙鍵相隔的結(jié)構(gòu)體系 所決定的。在這種結(jié)構(gòu)體系中,成鍵的電子在整個體系中自由流動,使聚乙炔具有導(dǎo)電性。將碘摻雜至聚乙炔中,會使聚乙炔的導(dǎo)電能力大幅度提高。復(fù)合型導(dǎo)電高分子材料是在高聚物材料中加入各種導(dǎo)電物質(zhì)(如金屬、石墨粉等)經(jīng)過分散復(fù)合而成的,包括半導(dǎo)體材料、防靜電除靜電材料、導(dǎo)電材料和高導(dǎo)電材料。目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引(4)生物醫(yī)學(xué)高分子材料及其研制。生物醫(yī)學(xué)高分子材料兼有有機材料和無機材料的雙重優(yōu)點:安全可靠、無毒、無污染、耐腐蝕、耐老化、使用壽命長、耐高低溫,電絕緣性、生理惰性、生物相容性好等。研制生物醫(yī)學(xué)高分子材料,需要探索有關(guān)材料的分子結(jié)構(gòu)。

4、如科學(xué)家通過分析藍色貽貝分泌液的分子結(jié)構(gòu),合成出一種超級黏合劑。利用高分子材料與藥物分子的結(jié)合可以生產(chǎn)出多種緩釋藥,以此來提高療效。4.新材料的發(fā)展方向。未來材料的發(fā)展趨勢是復(fù)合化、設(shè)計化、智能化、仿生化、輕量化、高性能化和高功能化,以及用納米技術(shù)研制新材料。目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引感悟思考1.高分子合成材料都屬于功能高分子材料嗎?提示：高分子合成材料不一定是功能高分子材料,功能高分子材料一定屬于高分子合成材料。2.導(dǎo)電塑料的導(dǎo)電原理與電解質(zhì)溶液導(dǎo)電原理相同嗎?提示：不相同。導(dǎo)電塑料是自由電子導(dǎo)電,電解質(zhì)溶液是自由移動的離子導(dǎo)電。要點一要點二典例導(dǎo)航即時演練即時檢測要點一功能高分子材料的分類及研制問題

5、導(dǎo)思功能高分子材料從組成和結(jié)構(gòu)上如何分類?提示：分為結(jié)構(gòu)型功能高分子材料和復(fù)合型功能高分子材料。功能高分子材料與普通高分子材料有什么不同之處?提示：功能高分子材料具有特殊的功能,普通高分子材料不具備特殊的功能。生活中常用的功能高分子材料有哪幾種?提示：光敏高分子材料、高吸水性樹脂、導(dǎo)電高分子材料、生物醫(yī)學(xué)高分子材料。要點一要點二典例導(dǎo)航即時演練即時檢測1.功能高分子材料的分類。(1)從組成和結(jié)構(gòu)上分為:結(jié)構(gòu)型功能高分子材料和復(fù)合型功能高分子材料。(2)從功能上分為:光敏高分子材料、高吸水性樹脂、導(dǎo)電高分子材料、生物醫(yī)學(xué)高分子材料。要點一要點二典例導(dǎo)航即時演練即時檢測2.功能高分子材料的研制思路

6、。(1)把顯示某種特殊功能的官能團接在合成高分子的主鏈或支鏈上,可制得結(jié)構(gòu)型功能高分子。如:制取光敏高分子材料和高吸水性樹脂等。(2)普通高分子材料與具有特定功能的材料進行復(fù)合而制得復(fù)合型功能高分子材料。如:把鐵氧體粉末與樹脂復(fù)合可制成具有吸收屏蔽功能的“隱身”復(fù)合材料。(3)利用結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系設(shè)計合成的功能高分子材料。如通過研究分子的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)特點而設(shè)計合成的生物醫(yī)學(xué)高分子材料和仿生高分子材料等。要點一要點二典例導(dǎo)航即時演練即時檢測【例1】 下列物質(zhì)中,不屬于功能高分子材料的是 ()a.導(dǎo)電塑料b.離子交換膜c.聚氯乙烯塑料d.聚氨酯心臟解析：導(dǎo)電塑料能導(dǎo)電,離子交換膜對陰、陽離子能選擇性

7、透過,聚氨酯心臟具有生物特性,且均屬于高分子材料,故上述三者均屬于功能高分子材料,聚氯乙烯塑料為普通的高分子合成材料。答案：c要點一要點二典例導(dǎo)航即時演練即時檢測1.隨著醫(yī)用高分子材料的發(fā)展,人們開始用人工器官代替不能治愈的病變器官。目前已經(jīng)制成的人工器官有()心臟皮膚骨骼肝腎眼喉a.b.c.d.全部答案：d要點一要點二典例導(dǎo)航即時演練即時檢測要點二聚乙炔、聚乙烯、聚1,3-丁二烯的導(dǎo)電性問題導(dǎo)思乙炔、乙烯、1,3-丁二烯導(dǎo)電嗎?提示：乙炔、乙烯、1,3-丁二烯均由分子構(gòu)成,不導(dǎo)電。聚乙炔、聚乙烯、聚1,3-丁二烯中哪種物質(zhì)導(dǎo)電?提示：聚乙炔。導(dǎo)電性高分子材料中因為存在什么結(jié)構(gòu)而導(dǎo)電?提示：單

8、、雙鍵交替結(jié)構(gòu)。要點一要點二典例導(dǎo)航即時演練即時檢測1.聚乙炔導(dǎo)電的原因?？茖W(xué)家們經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),聚乙炔的導(dǎo)電性與其結(jié)構(gòu)上的獨特性有關(guān),在聚乙炔中,具有單鍵、雙鍵相隔交替重復(fù)出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)體系,在這種結(jié)構(gòu)體系中,成鍵的電子在整個體系中自由流動,使聚乙炔具有導(dǎo)電性。2.聚乙烯、聚1,3-丁二烯不導(dǎo)電。聚乙烯的結(jié)構(gòu)表示為:ch2ch2ch2ch2,聚1,3-丁二烯的結(jié)構(gòu)表示為:與聚乙炔的結(jié)構(gòu)對比發(fā)現(xiàn),它們的分子結(jié)構(gòu)中都沒有單、雙鍵交替重復(fù)出現(xiàn)的特點,因此,聚乙烯、聚1,3-丁二烯沒有導(dǎo)電性。要點一要點二典例導(dǎo)航即時演練即時檢測3.結(jié)論。要使高聚物有類似聚乙炔的導(dǎo)電性,就要使其具有聚乙炔的結(jié)構(gòu)特點,即在高分

9、子鏈中重復(fù)出現(xiàn)單、雙鍵交替的結(jié)構(gòu)特點,故加聚生成高聚物的單體須含有碳碳叁鍵。如:要點一要點二典例導(dǎo)航即時演練即時檢測【例2】 某導(dǎo)電塑料結(jié)構(gòu)為 ,則該高分子材料的單體是() (導(dǎo)學(xué)號52710097)a.乙烯和苯乙烯b.乙炔和苯乙烯c.丙炔和苯乙炔d.2-丁炔和苯乙炔解析：由題給結(jié)構(gòu)簡式可知,該高分子材料的單體為答案：d要點一要點二典例導(dǎo)航即時演練即時檢測2.下列物質(zhì)不能用來合成導(dǎo)電塑料的是()a.乙炔b.甲醛c.丙炔d.苯乙炔解析：導(dǎo)電塑料中一定存在單、雙鍵交替結(jié)構(gòu)。答案：b要點一要點二即時檢測1.下列有關(guān)功能高分子材料的用途的敘述中不正確的是()a.高吸水性樹脂主要用于干旱地區(qū)抗旱保水、改

10、良土壤、改造沙漠b.離子交換樹脂主要用于分離和提純物質(zhì)c.醫(yī)用高分子材料可用于制造醫(yī)用器械和人造器官d.聚乙炔膜可用于分離工業(yè)廢水和海水的淡化解析：聚乙炔膜屬導(dǎo)電高分子材料,主要用于制造電子器件。答案：d要點一要點二即時檢測2.下列有關(guān)“尿不濕”的說法中錯誤的是()a.“尿不濕”之所以具有吸水性,是因為添加了一種高吸水性樹脂b.高吸水性樹脂是含有羧基(cooh)、羥基(oh)等強親水基團,并具有一定交聯(lián)的網(wǎng)狀高分子化合物c.這種紙尿片吸收尿液以后,雖然體積膨脹,但卻擠不出液體來d.尿液中的水分子與親水基團緊密結(jié)合,排列在網(wǎng)狀高分子結(jié)構(gòu)之外解析：尿液中的水分子與親水基團緊密結(jié)合,并被包裹在網(wǎng)狀高分子結(jié)構(gòu)之中,而不是“排列在高分子結(jié)構(gòu)之外”,所以選項d錯誤。答案：d要點一要點二即時檢測3.光刻膠是大規(guī)模集成電路、印刷電路板和激光制版技術(shù)中的關(guān)鍵材料。某一肉桂酸型光刻膠的主要成分a經(jīng)光照固化轉(zhuǎn)變?yōu)閎: (導(dǎo)學(xué)