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(jìn)高分子材料性能中的應(yīng)用。2.學(xué)會(huì)用比較的方法,探索簡(jiǎn)單共聚反應(yīng)的化學(xué)方程式的寫(xiě)法。3.常識(shí)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(lèi)。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(lèi)。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(tuán),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(jìn)行復(fù)合而制得的一類(lèi)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(huì)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(shí)際應(yīng)用的基礎(chǔ)。合成這類(lèi)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(tuán)。(2)高吸水性樹(shù)脂及其研制。高吸水性樹(shù)脂也叫做超強(qiáng)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(tuán),另一種方法是利用分子中具有親水基團(tuán)的高聚物進(jìn)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(gè)體系中自由流動(dòng),使聚乙炔具有導(dǎo)電性。將碘摻雜至聚乙炔中,會(huì)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(guò)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(jī)材料和無(wú)機(jī)材料的雙重優(yōu)點(diǎn):安全可靠、無(wú)毒、無(wú)污染、耐腐蝕、耐老化、使用壽命長(zhǎng)、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(guò)分析藍(lán)色貽貝分泌液的分子結(jié)構(gòu),合成出一種超級(jí)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(lái)提高療效。4.新材料的發(fā)展方向。未來(lái)材料的發(fā)展趨勢(shì)是復(fù)合化、設(shè)計(jì)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(dòng)的離子導(dǎo)電。要點(diǎn)一要點(diǎn)二典例導(dǎo)航即時(shí)演練即時(shí)檢測(cè)要點(diǎn)一功能高分子材料的分類(lèi)及研制問(wèn)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(lèi)?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(shù)脂、導(dǎo)電高分子材料、生物醫(yī)學(xué)高分子材料。要點(diǎn)一要點(diǎn)二典例導(dǎo)航即時(shí)演練即時(shí)檢測(cè)1.功能高分子材料的分類(lèi)。(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(shù)脂、導(dǎo)電高分子材料、生物醫(yī)學(xué)高分子材料。要點(diǎn)一要點(diǎn)二典例導(dǎo)航即時(shí)演練即時(shí)檢測(cè)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(tuán)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(shù)脂等。(2)普通高分子材料與具有特定功能的材料進(jìn)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(shù)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(jì)合成的功能高分子材料。如通過(guò)研究分子的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)特點(diǎn)而設(shè)計(jì)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(diǎn)一要點(diǎn)二典例導(dǎo)航即時(shí)演練即時(shí)檢測(cè)【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(duì)陰、陽(yáng)離子能選擇性

7、透過(guò),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(diǎn)一要點(diǎn)二典例導(dǎo)航即時(shí)演練即時(shí)檢測(cè)1.隨著醫(yī)用高分子材料的發(fā)展,人們開(kāi)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(diǎn)一要點(diǎn)二典例導(dǎo)航即時(shí)演練即時(shí)檢測(cè)要點(diǎn)二聚乙炔、聚乙烯、聚1,3-丁二烯的導(dǎo)電性問(wèn)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?yàn)榇嬖谑裁唇Y(jié)構(gòu)而導(dǎo)電?提示：?jiǎn)?/p>

8、、雙鍵交替結(jié)構(gòu)。要點(diǎn)一要點(diǎn)二典例導(dǎo)航即時(shí)演練即時(shí)檢測(cè)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(dú)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(gè)體系中自由流動(dòng),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(duì)比發(fā)現(xiàn),它們的分子結(jié)構(gòu)中都沒(méi)有單、雙鍵交替重復(fù)出現(xiàn)的特點(diǎn),因此,聚乙烯、聚1,3-丁二烯沒(méi)有導(dǎo)電性。要點(diǎn)一要點(diǎn)二典例導(dǎo)航即時(shí)演練即時(shí)檢測(cè)3.結(jié)論。要使高聚物有類(lèi)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(diǎn),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(diǎn),故加聚生成高聚物的單體須含有碳碳叁鍵。如:要點(diǎn)一要點(diǎn)二典例導(dǎo)航即時(shí)演練即時(shí)檢測(cè)【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(hào)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(jiǎn)式可知,該高分子材料的單體為答案：d要點(diǎn)一要點(diǎn)二典例導(dǎo)航即時(shí)演練即時(shí)檢測(cè)2.下列物質(zhì)不能用來(lái)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(diǎn)一要點(diǎn)二即時(shí)檢測(cè)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(shù)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(shù)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(diǎn)一要點(diǎn)二即時(shí)檢測(cè)2.下列有關(guān)“尿不濕”的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()a.“尿不濕”之所以具有吸水性,是因?yàn)樘砑恿艘环N高吸水性樹(shù)脂b.高吸水性樹(shù)脂是含有羧基(cooh)、羥基(oh)等強(qiáng)親水基團(tuán),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(lái)d.尿液中的水分子與親水基團(tuán)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(tuán)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(xiàng)d錯(cuò)誤。答案：d要點(diǎn)一要點(diǎn)二即時(shí)檢測(cè)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)