5.3功能高分子材料課件(人教選修5)詳解

1、第三節(jié)功能高分子材料第三節(jié)功能高分子材料第五章進入合成有機高分子化合物的時代第五章進入合成有機高分子化合物的時代欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章進入合成有機高分子化合物的時代第五章進入合成有機高分子化合物的時代課程標準導(dǎo)航課程標準導(dǎo)航1.知道功能高分子材料的分類，能舉例說明知道功能高分子材料的分類，能舉例說明其在生產(chǎn)生活、高新技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用。其在生產(chǎn)生活、高新技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用。2知道復(fù)合材料的組成特點，能舉例說明知道復(fù)合材料的組成特點，能舉例說明常見復(fù)合材料的應(yīng)用。常見復(fù)合材料的應(yīng)用。3體驗化學(xué)科學(xué)的進步與材料科學(xué)發(fā)展的體驗化學(xué)科學(xué)的進步與材料科學(xué)發(fā)展的聯(lián)系，能科學(xué)評價高分子材料的使用對人類聯(lián)系，能科

2、學(xué)評價高分子材料的使用對人類生活質(zhì)量和環(huán)境質(zhì)量的影響。生活質(zhì)量和環(huán)境質(zhì)量的影響。欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章進入合成有機高分子化合物的時代第五章進入合成有機高分子化合物的時代新知初探自學(xué)導(dǎo)引新知初探自學(xué)導(dǎo)引自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)一、功能高分子材料一、功能高分子材料1.含義含義功能高分子材料是指既有傳統(tǒng)高分子材料的功能高分子材料是指既有傳統(tǒng)高分子材料的_，又有某些，又有某些_的的高分子材料。高分子材料。機械性能機械性能特殊功能特殊功能欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章進入合成有機高分子化合物的時代第五章進入合成有機高分子化合物的時代2.分類分類(1)新型新型_的高分子材料。的高分子材料。(2)特殊功能材料，即在合成高分

3、子的特殊功能材料，即在合成高分子的_上引入某種上引入某種_，使，使其顯示出在光、電、磁、聲、熱、化學(xué)、其顯示出在光、電、磁、聲、熱、化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)等方面的特殊功能。生物、醫(yī)學(xué)等方面的特殊功能。骨架結(jié)構(gòu)骨架結(jié)構(gòu)主鏈或支鏈主鏈或支鏈功能原子團功能原子團欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章進入合成有機高分子化合物的時代第五章進入合成有機高分子化合物的時代3.高吸水性樹脂高吸水性樹脂(1)合成方法合成方法對對_等天然吸水材料進行等天然吸水材料進行改性，在它們的高分子鏈上再接上含改性，在它們的高分子鏈上再接上含_的支鏈，以提高它們的吸水的支鏈，以提高它們的吸水能力。能力。以帶有以帶有_的化合物為單體的化合物為單體,

4、均聚或兩種單體共聚得到親水性高聚物。均聚或兩種單體共聚得到親水性高聚物。淀粉、纖維素淀粉、纖維素強親強親水性原子團水性原子團強親水性原子團強親水性原子團欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章進入合成有機高分子化合物的時代第五章進入合成有機高分子化合物的時代(2)性能性能可吸收幾百至幾千倍于自身重量的水，同時可吸收幾百至幾千倍于自身重量的水，同時_能力強，還能耐一定的能力強，還能耐一定的_作用。作用。(3)應(yīng)用應(yīng)用干旱地區(qū)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、植樹造林時抗旱干旱地區(qū)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、植樹造林時抗旱保水，改良土壤，改造沙漠。保水，改良土壤，改造沙漠。保水保水?dāng)D壓擠壓欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章進入合成有機高分子化合物的時代第五

5、章進入合成有機高分子化合物的時代二、復(fù)合材料二、復(fù)合材料1.含義：指含義：指_組合在一起組合在一起制成的一種新型材料。其中一種材料作為制成的一種新型材料。其中一種材料作為_，其他材料作為，其他材料作為_。2.性能：具有性能：具有_等優(yōu)異性能，彌補了單一材料等優(yōu)異性能，彌補了單一材料在性能上的缺陷。在性能上的缺陷。3.應(yīng)用：宇宙航空工業(yè)、汽車工業(yè)、機械工應(yīng)用：宇宙航空工業(yè)、汽車工業(yè)、機械工業(yè)、體育用品、人類健康等方面。業(yè)、體育用品、人類健康等方面。將幾種不同的材料將幾種不同的材料基體基體增強材料增強材料強度高、質(zhì)量輕、耐高溫、強度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕耐腐蝕欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章進入合成有機

6、高分子化合物的時代第五章進入合成有機高分子化合物的時代自主體驗自主體驗1.下列屬于功能高分子材料的是下列屬于功能高分子材料的是()高分子分離膜高分子分離膜人工器官人工器官理想的宇理想的宇航材料航材料天然橡膠天然橡膠A B C D解析：選解析：選A。功能高分子材料是指表現(xiàn)特殊。功能高分子材料是指表現(xiàn)特殊功能的高分子材料，而宇航材料是用合成材功能的高分子材料，而宇航材料是用合成材料制成的。料制成的。欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章進入合成有機高分子化合物的時代第五章進入合成有機高分子化合物的時代2.復(fù)合材料的使用使導(dǎo)彈的射程有了很大的復(fù)合材料的使用使導(dǎo)彈的射程有了很大的提高，其主要原因在于提高，其主要原因在

7、于()A復(fù)合材料的使用可以使導(dǎo)彈能經(jīng)受超高復(fù)合材料的使用可以使導(dǎo)彈能經(jīng)受超高溫的變化溫的變化B復(fù)合材料的使用可以使導(dǎo)彈的質(zhì)量減輕復(fù)合材料的使用可以使導(dǎo)彈的質(zhì)量減輕C復(fù)合材料的使用可以使導(dǎo)彈承受超高強復(fù)合材料的使用可以使導(dǎo)彈承受超高強度的改變度的改變D復(fù)合材料的使用可以使導(dǎo)彈承受溫度的復(fù)合材料的使用可以使導(dǎo)彈承受溫度的劇烈變化劇烈變化欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章進入合成有機高分子化合物的時代第五章進入合成有機高分子化合物的時代解析：選解析：選B。復(fù)合材料的使用使導(dǎo)彈的射程。復(fù)合材料的使用使導(dǎo)彈的射程有很大的提高，主要因素是在彈藥功率一定有很大的提高，主要因素是在彈藥功率一定的條件下減輕了彈體的質(zhì)量。的

8、條件下減輕了彈體的質(zhì)量。欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章進入合成有機高分子化合物的時代第五章進入合成有機高分子化合物的時代3.高吸水性材料中的功能基可能是高吸水性材料中的功能基可能是()解析：選解析：選D。高吸水性材料的功能基應(yīng)為強。高吸水性材料的功能基應(yīng)為強親水性原子團。親水性原子團。欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章進入合成有機高分子化合物的時代第五章進入合成有機高分子化合物的時代要點突破講練互動要點突破講練互動探究導(dǎo)引探究導(dǎo)引新型高分子材料和傳統(tǒng)的三大合新型高分子材料和傳統(tǒng)的三大合成材料有何區(qū)別和聯(lián)系？成材料有何區(qū)別和聯(lián)系？新型高分子材料新型高分子材料欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章進入合成有機高分子化合物的時代第五章

9、進入合成有機高分子化合物的時代提示：提示：二者在本質(zhì)上并沒區(qū)別。從組成元素二者在本質(zhì)上并沒區(qū)別。從組成元素上看上看,都是由都是由C、H、O、N、S等元素組成；等元素組成；從合成反應(yīng)上看，都是由單體經(jīng)加聚或縮聚從合成反應(yīng)上看，都是由單體經(jīng)加聚或縮聚反應(yīng)形成的；從結(jié)構(gòu)上看，都有線型、體型反應(yīng)形成的；從結(jié)構(gòu)上看，都有線型、體型結(jié)構(gòu)。它們的重要區(qū)別在功能和性能上，與結(jié)構(gòu)。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(lǐng)域。能，可用于許多特殊領(lǐng)域。欄

10、目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章進入合成有機高分子化合物的時代第五章進入合成有機高分子化合物的時代要點歸納要點歸納功能高分子材料功能高分子材料復(fù)合材料復(fù)合材料概概念念既有傳統(tǒng)高分子的機械既有傳統(tǒng)高分子的機械性能，又有一些特殊性性能，又有一些特殊性能的高分子材料能的高分子材料兩種或兩種以上材料兩種或兩種以上材料組合成的一種新型的組合成的一種新型的材料。含有基體和增材料。含有基體和增強劑兩種材料強劑兩種材料性性能能高分子分離膜能讓某些高分子分離膜能讓某些物質(zhì)有選擇地通過，而物質(zhì)有選擇地通過，而把另外一些物質(zhì)分離掉。把另外一些物質(zhì)分離掉。醫(yī)用高分子材料具有優(yōu)醫(yī)用高分子材料具有優(yōu)異的生物相容性、很高異的生物相容性

11、、很高的機械性能的機械性能強度高、質(zhì)量輕、耐強度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕高溫、耐腐蝕欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章進入合成有機高分子化合物的時代第五章進入合成有機高分子化合物的時代用用途途高分子分離膜用于生活高分子分離膜用于生活污水、工業(yè)的廢液處理、污水、工業(yè)的廢液處理、海水淡化、食品工業(yè)，海水淡化、食品工業(yè)，醫(yī)用高分子材料可制成醫(yī)用高分子材料可制成人工器官人工器官用作宇航材料，用作宇航材料，用于汽車工業(yè)、用于汽車工業(yè)、機械工業(yè)、體育機械工業(yè)、體育用品用品發(fā)發(fā)展展趨趨勢勢對重要的通用的有機高分子材料，不斷提對重要的通用的有機高分子材料，不斷提高使用性能，擴大應(yīng)用范圍。與人類自身高使用性能，擴大應(yīng)用范

12、圍。與人類自身密切相關(guān)、具有特殊功能的材料的研究也密切相關(guān)、具有特殊功能的材料的研究也在不斷加強，并取得了一定的進展在不斷加強，并取得了一定的進展欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章進入合成有機高分子化合物的時代第五章進入合成有機高分子化合物的時代即時應(yīng)用即時應(yīng)用(2012黃石高二檢測黃石高二檢測)高分子材料發(fā)展的主要高分子材料發(fā)展的主要趨勢是高性能化、功能化、復(fù)合化、精細化趨勢是高性能化、功能化、復(fù)合化、精細化和智能化，下列材料不屬于功能高分子材料和智能化，下列材料不屬于功能高分子材料的是的是()A用于生產(chǎn)光盤等產(chǎn)品的光敏高分子材料用于生產(chǎn)光盤等產(chǎn)品的光敏高分子材料B用于制造用于制造CPU芯片的良好半導(dǎo)體

13、材料單芯片的良好半導(dǎo)體材料單晶硅晶硅欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章進入合成有機高分子化合物的時代第五章進入合成有機高分子化合物的時代C能用于生產(chǎn)能用于生產(chǎn)“尿不濕尿不濕”的高吸水性樹脂的高吸水性樹脂D能導(dǎo)電的摻雜聚乙炔的導(dǎo)電高分子材料能導(dǎo)電的摻雜聚乙炔的導(dǎo)電高分子材料解析：選解析：選B。B項中半導(dǎo)體材料單晶硅屬于項中半導(dǎo)體材料單晶硅屬于傳統(tǒng)的無機非金屬材料。傳統(tǒng)的無機非金屬材料。A項中光敏高分子項中光敏高分子材料、材料、C項中高吸水性樹脂、項中高吸水性樹脂、D項中導(dǎo)電高項中導(dǎo)電高分子材料均屬于功能高分子材料。分子材料均屬于功能高分子材料。欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章進入合成有機高分子化合物的時代第五章進入合

14、成有機高分子化合物的時代題型探究技法歸納題型探究技法歸納復(fù)合材料復(fù)合材料 下列說法中正確的是下列說法中正確的是()A金屬材料不能制成復(fù)合材料金屬材料不能制成復(fù)合材料B酚醛樹脂和聚氯乙烯都是熱固性塑料酚醛樹脂和聚氯乙烯都是熱固性塑料欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章進入合成有機高分子化合物的時代第五章進入合成有機高分子化合物的時代C錦綸絲接近火焰時先蜷縮，燃燒時有燒錦綸絲接近火焰時先蜷縮，燃燒時有燒焦毛發(fā)的臭味，灰燼為有光澤的硬塊，能壓焦毛發(fā)的臭味，灰燼為有光澤的硬塊，能壓成粉末成粉末D復(fù)合材料一般具有強度高、質(zhì)量輕、耐復(fù)合材料一般具有強度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)異性能，其綜合性能超過高溫、耐腐蝕等優(yōu)

15、異性能，其綜合性能超過了單一材料了單一材料欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章進入合成有機高分子化合物的時代第五章進入合成有機高分子化合物的時代【思路點撥思路點撥】解答本題要注意以下三點：解答本題要注意以下三點：(1)知道復(fù)合材料的定義及包含的物質(zhì)。知道復(fù)合材料的定義及包含的物質(zhì)。(2)掌握復(fù)合材料的性能。掌握復(fù)合材料的性能。(3)塑料的分類及包含的物質(zhì)種類。塑料的分類及包含的物質(zhì)種類。欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章進入合成有機高分子化合物的時代第五章進入合成有機高分子化合物的時代【解析解析】鋼筋混凝土就是一種常見的復(fù)合鋼筋混凝土就是一種常見的復(fù)合材料，故材料，故A錯；聚氯乙烯是線型結(jié)構(gòu)，具有錯；聚氯乙烯是線型結(jié)構(gòu)

16、，具有熱塑性，故熱塑性，故B錯；錦綸絲屬于合成纖維，燃錯；錦綸絲屬于合成纖維，燃燒時不具有天然蛋白質(zhì)的燒焦毛發(fā)的臭味，燒時不具有天然蛋白質(zhì)的燒焦毛發(fā)的臭味，且灰燼不易破碎，故且灰燼不易破碎，故C錯。錯?！敬鸢复鸢浮緿欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章進入合成有機高分子化合物的時代第五章進入合成有機高分子化合物的時代【規(guī)律方法規(guī)律方法】解答此類題目時，需注意以解答此類題目時，需注意以下兩點：下兩點：(1)記住復(fù)合材料的定義及性能。記住復(fù)合材料的定義及性能。(2)知道復(fù)合材料屬于新型有機高分子材料。知道復(fù)合材料屬于新型有機高分子材料。欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章進入合成有機高分子化合物的時代第五章進入合成有機高分子

17、化合物的時代功能高分子材料的合成及特功能高分子材料的合成及特性性 醫(yī)用化學(xué)雜志曾報道，有一種功能醫(yī)用化學(xué)雜志曾報道，有一種功能高分子材料為聚乙交酯纖維材料高分子材料為聚乙交酯纖維材料C，用這種，用這種功能高分子材料制成的手術(shù)縫合線比天然高功能高分子材料制成的手術(shù)縫合線比天然高分子材料的腸線好。它的合成過程如下：分子材料的腸線好。它的合成過程如下：欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章進入合成有機高分子化合物的時代第五章進入合成有機高分子化合物的時代B是是A合成合成C的中間體，它是由兩分子的中間體，它是由兩分子A脫去脫去兩分子水形成的。兩分子水形成的。(1)寫出由寫出由A合成合成C的化學(xué)方程式：的化學(xué)方程式：_

18、。(2)寫出由寫出由A制取制取B的化學(xué)方程式：的化學(xué)方程式：_。(3)醫(yī)用高分子材料應(yīng)具備哪些特性？醫(yī)用高分子材料應(yīng)具備哪些特性？欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章進入合成有機高分子化合物的時代第五章進入合成有機高分子化合物的時代【解析解析】由題給條件可知，由題給條件可知，B分子為環(huán)酯分子為環(huán)酯且具有對稱結(jié)構(gòu)。采用平均拆分法，可得且具有對稱結(jié)構(gòu)。采用平均拆分法，可得A的結(jié)構(gòu)簡式為的結(jié)構(gòu)簡式為 。A生成生成C的反應(yīng)為酯化原理的縮聚反應(yīng)，的反應(yīng)為酯化原理的縮聚反應(yīng)，欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章進入合成有機高分子化合物的時代第五章進入合成有機高分子化合物的時代欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章進入合成有機高分子化合物的時代第五章

19、進入合成有機高分子化合物的時代欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章進入合成有機高分子化合物的時代第五章進入合成有機高分子化合物的時代(3)優(yōu)異的生物相容性，較少受到排斥，無毒優(yōu)異的生物相容性，較少受到排斥，無毒性，具有很高的機械性能以及其他一些特殊性，具有很高的機械性能以及其他一些特殊性能。性能。欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章進入合成有機高分子化合物的時代第五章進入合成有機高分子化合物的時代課堂達標即時鞏固課堂達標即時鞏固欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章進入合成有機高分子化合物的時代第五章進入合成有機高分子化合物的時代熱點示例思維拓展熱點示例思維拓展經(jīng)典案例經(jīng)典案例近年來，乳酸成為人們的研究近年來，乳酸成為人們的研究熱點之一

20、。乳酸可以用化學(xué)方法合成，也可熱點之一。乳酸可以用化學(xué)方法合成，也可以由淀粉通過生物發(fā)酵法制備。利用乳酸聚以由淀粉通過生物發(fā)酵法制備。利用乳酸聚合而成的高分子材料具有生物相容性，而且合而成的高分子材料具有生物相容性，而且在哺乳動物體內(nèi)或自然環(huán)境中在哺乳動物體內(nèi)或自然環(huán)境中,都可以最終降都可以最終降解成為二氧化碳和水。乳酸還有其他用途解成為二氧化碳和水。乳酸還有其他用途.欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章進入合成有機高分子化合物的時代第五章進入合成有機高分子化合物的時代(1)乳酸可以與精制鐵粉制備一種藥物，反應(yīng)乳酸可以與精制鐵粉制備一種藥物，反應(yīng)式為：式為：2CH3CH(OH)COOHFeCH3CH(OH)

21、COO2FeH2在該反應(yīng)中，氧化劑是在該反應(yīng)中，氧化劑是_，還原劑是，還原劑是_，產(chǎn)物乳酸亞鐵可以治療的疾病是，產(chǎn)物乳酸亞鐵可以治療的疾病是_。欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章進入合成有機高分子化合物的時代第五章進入合成有機高分子化合物的時代(2)用乳酸聚合的纖維材料非常適合于做手術(shù)用乳酸聚合的纖維材料非常適合于做手術(shù)縫合線，尤其是在做人體內(nèi)部器官的手術(shù)時縫合線，尤其是在做人體內(nèi)部器官的手術(shù)時使用。試分析其中的原因使用。試分析其中的原因_。(3)利用乳酸合成高分子材料，對于環(huán)境有什利用乳酸合成高分子材料，對于環(huán)境有什么重要的意義？試從生物學(xué)物質(zhì)循環(huán)的角度么重要的意義？試從生物學(xué)物質(zhì)循環(huán)的角度解釋：解釋：

22、_。欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章進入合成有機高分子化合物的時代第五章進入合成有機高分子化合物的時代【解析解析】本題是化學(xué)與生物的綜合，要充本題是化學(xué)與生物的綜合，要充分利用題給信息分利用題給信息,結(jié)合學(xué)過的知識進行思考結(jié)合學(xué)過的知識進行思考,問題會迎刃而解。問題會迎刃而解。 (1)根據(jù)反應(yīng)前后元素化合價的變化可推知根據(jù)反應(yīng)前后元素化合價的變化可推知氧化劑為乳酸，還原劑為鐵。氧化劑為乳酸，還原劑為鐵。(2)聚乳酸本身對人體無毒，在體內(nèi)可以水解聚乳酸本身對人體無毒，在體內(nèi)可以水解成乳酸，最后降解成二氧化碳和水，通過人成乳酸，最后降解成二氧化碳和水，通過人體的呼吸和排泄系統(tǒng)而被自動排出體外，故體的呼吸和排泄系統(tǒng)而被自動排出體外，故欄目欄目導(dǎo)引導(dǎo)引第五章進入合成有機高分子化合物的時代第五章進入合成有機高分子化合物的時代不需要二次開刀拆線，使其作為人體內(nèi)部器不需要二次開刀拆線，使其作為人體內(nèi)部器官的手術(shù)縫合線具有獨一無二的優(yōu)越性。官的手術(shù)縫合線具有獨一無二的優(yōu)越性。(3)淀粉通過植物的光合作用由二氧化碳和水淀粉通過植物的光合作用由二氧化碳和水合成，再經(jīng)微生物發(fā)酵生成乳酸。因乳酸的合成，再經(jīng)微生物發(fā)酵生成乳酸。因乳酸的生成來自天然