高中化學 第五章 第三節(jié) 功能高分子材料課件 新人教版選修5-新人教版高二選修5化學課件

1、第三節(jié)功能高分子材料新知預習自主測試一、功能高分子材料1.定義功能高分子材料是指既有傳統(tǒng)高分子材料的機械性能,又有某些特殊功能的高分子材料。2.分類(1)新型骨架結構的高分子材料。(2)特殊功能材料,即在合成高分子的主鏈或支鏈上引入某種功能原子團,使其顯示出在光、電、磁、聲、熱、化學、生物、醫(yī)學等方面的特殊性能。新知預習自主測試3.高吸水性樹脂(1)合成方法。對淀粉、纖維素等天然吸水材料進行改性,在它們的高分子鏈上再接上含強親水性原子團的支鏈,以提高它們的吸水能力。以帶有強親水性原子團的化合物為單體,均聚或共聚得到親水性高聚物。(2)性能:可吸收數百倍至上千倍于自重的水,同時保水能力強,還能耐

2、一定的擠壓作用。(3)應用:干旱地區(qū)用于農業(yè)、林業(yè)、植樹造林時抗旱保水,改良土壤,改造沙漠。新知預習自主測試二、復合材料 新知預習自主測試1.下列有關功能高分子材料用途的敘述中,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、改造土壤、改造沙漠B.棉花吸水性強是因為纖維素分子鏈帶有許多親水基團羥基C.醫(yī)用高分子不能用于制造人造器官D.高吸水性樹脂保水能力強,還能耐一定的擠壓作用答案C2.下列材料一定屬于復合材料的是()A.聚丙烯B.鋁合金 C.黏合劑D.玻璃鋼答案D新知預習自主測試3.“噴水溶液法”是一種使沙漠變綠洲的技術,它是先在沙漠中噴灑一定量的聚丙烯酸酯水溶液,水溶液中的高分子與

3、沙土粒子相結合,在地表下3050 cm處形成一個厚0.5 cm的隔水層,既能阻止地下的鹽分上升,又有攔截、蓄積雨水的作用。下列對聚丙烯酸酯的說法不正確的是 ()A.它的單體的結構簡式為CH2=CHCOORB.它在一定條件下能發(fā)生加成反應C.它在一定條件下能發(fā)生水解反應D.它沒有固定的熔、沸點新知預習自主測試解析聚丙烯酸酯的結構簡式為 :,其單體為CH2=CHCOOR,它的分子中含有酯基官能團,故能發(fā)生水解反應;聚丙烯酸酯是高聚物,屬混合物,沒有固定的熔、沸點;因其分子中沒有碳碳雙鍵,故不能發(fā)生加成反應。答案B新知預習自主測試4.生物降解塑料是在微生物的作用下降解生成二氧化碳和水,從而消除廢棄塑

4、料對環(huán)境的污染,PHB塑料就屬于這種塑料,其結構簡式為 。下面關于PHB的說法正確的是()A.PHB有固定的熔、沸點B.PHB的降解過程不需要氧氣參加反應C.合成PHB的單體是CH3CH2CH(OH)COOHD.通過加聚反應可制得PHB解析高聚物分子中的n值不同,是混合物,沒有固定的熔、沸點,A錯;該高聚物降解生成CO2和H2O,從高聚物的組成知需要氧氣參加反應,B錯;該高聚物是通過縮聚反應生成的,其單體為CH3CH2CH(OH)COOH,D錯,C正確。答案C任務隨堂演練功能高分子材料的特點與應用功能高分子材料的特點與應用問題探究問題探究1.高吸水性樹脂的吸水保水能力遠遠強于一般吸水材料,試分

5、析該類樹脂結構上的特點。提示高吸水性樹脂的獲取可通過對天然吸水材料進行改性,或以帶有強親水性原子團的化合物為單體,均聚或兩種單體共聚得到親水性高聚物,這兩種方法都要在反應中加入少量含有兩個雙鍵的二烯化合物作為交聯(lián)劑,讓高分子鏈間發(fā)生交聯(lián),得到具有網狀結構的樹脂。因此,高吸水性樹脂除含有強親水性原子團外,還具有網狀結構。任務隨堂演練2.與同學討論交流,從使用范圍和要求上分析醫(yī)用高分子材料應滿足什么性能?提示醫(yī)用高分子材料應該滿足:(1)無毒,且具有化學惰性;(2)與人體組織和血液相容性好;(3)具有較高的機械性能;(4)容易制備、純化、加工和消毒。3.高分子分離膜是用具有特殊分離功能的高分子材料

6、制成的薄膜,它的特點是能讓某些物質有選擇地通過,而把另外一些物質分離掉,試推測高分子分離膜的重要應用。提示(1)處理廢水、廢液;(2)海水淡化;(3)濃縮果汁、乳品加工、釀酒等。任務隨堂演練思維建模思維建模1.新型高分子材料和傳統(tǒng)的三大合成材料的聯(lián)系和區(qū)別(1)聯(lián)系。從組成元素上看,都主要是由C、H、O、N、S等元素組成;從合成反應上看,都是由單體經加聚或縮聚反應形成的;從結構上看,都有線型、體型結構。(2)區(qū)別。本質上并沒區(qū)別;它們的重要區(qū)別在功能和性能上,與傳統(tǒng)材料相比,新型有機高分子材料的性能更優(yōu)異,往往具備傳統(tǒng)材料所沒有的特殊性能,可用于許多特殊領域。任務隨堂演練2.功能高分子材料的功

7、能與應用 任務隨堂演練3.功能高分子材料和復合材料的比較 任務隨堂演練典例引領典例引領【例題】 新型有機高分子材料在日常生活、尖端科技領域中發(fā)揮著十分重要的作用。下列有關高分子材料的敘述不正確的是()A.利用高分子分離膜可以進行海水淡化B.在通用高分子材料基礎上改進的導電塑料屬于新型高分子材料C.只有一種合成高分子材料作基體、另一種高分子材料作增強材料形成的才是復合材料D.醫(yī)用高分子材料的發(fā)展可以使人類能夠制造各種人造器官解析高分子分離膜的一個重要應用就是海水淡化,A項正確;導電塑料屬于高分子材料,B項正確;形成復合材料的基體不一定是高分子材料,可以是金屬或無機非金屬,C項錯誤;制造各種人造器

8、官是醫(yī)用高分子材料的發(fā)展前景,D項正確。答案C任務隨堂演練任務隨堂演練變式訓練變式訓練高分子材料發(fā)展的主要趨勢是高性能化、功能化、復合化、精細化和智能化。下列材料不屬于功能高分子材料的是()A.用于生產光盤等產品的光敏高分子材料B.用于制造CPU芯片的良好半導體材料單晶硅C.能用于生產“尿不濕”的高吸水性樹脂D.能導電的摻雜聚乙炔解析B項中半導體材料單晶硅,屬于無機非金屬材料。A項中光敏高分子材料、C項中高吸水性樹脂、D項中導電高分子材料均屬于功能高分子材料。答案B任務隨堂演練1.下列有關功能高分子材料用途的說法不正確的是()A.高吸水性樹脂主要用于干旱地區(qū)的抗旱保水、改造土壤、改造沙漠等B.

9、離子交換樹脂主要用于分離和提純物質C.醫(yī)用高分子可用于制造醫(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于導電高分子材料,主要用于制造電子器件。答案D任務隨堂演練2.嬰兒用的一次性紙尿片中有一層能吸水保水的物質,下列高分子中有可能被采用的是()解析A、C項中有氟、氯元素,有一定的毒性,不適合給嬰兒使用;D項在水中水解生成乙酸,有刺激性;B項中有吸水性基團羥基,符合要求。答案B任務隨堂演練3.一種有機玻璃的結構簡式如圖所示。關于它的敘述不正確的是()A.該有機玻璃是一種線型結構的高分子材料 B.該有機玻璃的化學名稱為聚甲基丙烯酸甲酯C.可用過濾方法除去 CCl4中的少

10、量該有機玻璃D.它在一定條件下發(fā)生水解反應時, CO鍵發(fā)生斷裂解析該有機玻璃能夠溶解在CCl4中,因此不能用過濾的方法除去CCl4中的有機玻璃。答案C任務隨堂演練4.宇航員在升空、返回或遇到緊急情況時,必須穿上10 kg重的艙內航天服,“神十”宇航員所穿艙內航天服是由我國科學家近年來研制的新型“連續(xù)纖維增韌”航空材料做成,其主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纖維復合而成的,下列相關敘述錯誤的是()A.它耐高溫、抗氧化B.它比鋼鐵輕、硬,但質地較脆C.它沒有固定熔點D.它是一種新型無機非金屬材料解析由“連續(xù)纖維增韌”航空材料的主要成分可知,它的熔點高、耐高溫、抗氧化;它是由碳化硅、陶瓷和碳纖維組成的混合物,因此沒有固定的熔點,它質地不可能較脆,否則不可能做成航天服。答案B任務隨堂演練5.化合物C和E都是醫(yī)用功能高分子材料,且由相同的元素百分比組成,均可由化合物A(C4H8O3)制得,如圖所示,B和D互為同分異構體。任務隨堂演練(1)試寫出以下反應的化學方程式:AD:;BC:。 (2)反應類型:AB,BC,AE。 (3)E