资源简介 (共27张PPT)第五章 合成高分子第二节 高分子材料第2课时 功能高分子材料结合典型实例,了解新型高分子材料的优异性能及其在高新技术领域中的应用。宏观辨识与微观探析:从身边常见的功能高分子材料入手,了解其结构、性能及主要用途,能从微观层面理解结构与性质的关系。 1.功能高分子材料概念:具有某些特殊______、______及__________的高分子材料。例如,____________________;______________;____________;_______________;____________;________________;____________等。化学物理医学功能高分子催化剂各种滤膜磁性高分子形状记忆高分子高吸水性材料医用高分子材料高分子药物2.高吸水性树脂(1)合成方法①改造________或______分子,接入________基团。如淀粉与丙烯酸钠在一定条件下发生反应,生成网状结构的淀粉-聚丙烯酸钠高吸水性树脂。②合成新的带有强亲水基团的高分子。纤维素淀粉强亲水(2)应用在干旱地区用于农业、林业抗旱保水,改良土壤,还可用于婴儿纸尿裤等。3.高分子分离膜(1)分离膜功能分离膜一般只允许水及一些小分子物质通过,其余物质则被截留在膜的另一侧,形成浓缩液,达到对原液净化、分离和浓缩的目的。(2)分离膜的分类①根据膜孔大小:________、________、纳滤膜和__________等。②根据分离膜材料:醋酸纤维、芳香族聚酰胺、________、____________等。(3)应用高分子分离膜已广泛用于__________和______________,以及果汁浓缩、乳制品加工、药物提纯、血液透析等领域。微滤膜超滤膜反渗透膜聚丙烯聚四氟乙烯海水淡化饮用水的制取正|误|判|断在括号内打“√”或“×”。(1)丙烯酸钠是高吸水性树脂的主要成分。( )(2)由淀粉等物质制取网状结构的淀粉是为了增强其稳定性。( )(3)功能高分子材料具有传统高分子材料的机械性能和某些特殊功能。( )(4)高分子分离膜用于污水、工业废水处理和海水淡化等。( )(5)高吸水性树脂在吸水后呈凝胶状,具有较好的保水能力。( )×√√√×应|用|体|验1.下列材料中属于功能高分子材料的是( )①高分子膜 ②生物高分子材料 ③隐身材料④液晶高分子材料 ⑤光敏高分子材料 ⑥智能高分子材料A.①②⑤ B.②④⑤⑥C.③④⑤ D.全部解析:既有传统高分子材料的机械性能,又有某些特殊功能的高分子材料,属于功能高分子材料,所以选D。DC1.功能高分子材料的品种与分类2.功能高分子材料的比较常见功能高分子材料 主要功能 主要应用高分子膜 高分子分离膜 选择性地允许某些物质通过 ①废水处理;②海水淡化;③浓缩果汁、乳制品加工、酿酒等高分子传感膜 把化学能转换成电能 ①发电;②开发新型电池常见功能高分子材料 主要功能 主要应用高分子膜 高分子热电膜 把热能转换成电能 ①发电;②开发新型电池医用高分子材料 ①具有优异的生物相容性;②具有某些特殊功能 人造器官随堂演练·知识落实1.在某些塑料(如聚乙炔等)中加入强氧化剂或还原剂后,它们的导电性能大大提高。因为这些塑料具有金属的一般特性,所以人们称之为“人造金属”,下列有关“人造金属”的说法正确的是( )A.“人造金属”和普通金属的制取方法不同,但原料相同B.强氧化剂或还原剂是制取“人造金属”的重要材料C.“人造金属”能够导电传热,所以有金属光泽D.“人造金属”具有金属的一般特性,所以它们属于金属B解析:人造金属的材料是塑料,金属含有金属元素,二者原料不同,A项错误;依据在某些塑料(如聚乙炔等)中加入强氧化剂或还原剂后,得到的材料具有金属的一般性质,被称之为人造金属,B项正确;人造金属没有金属光泽,C项错误;人造金属是具有金属的一般特性的塑料,属于合成材料,D项错误。2.高分子分离膜可用于海水淡化。制备分离膜的高分子材料常用的有纤维素酯类、聚砜、聚苯醚、芳香族聚酰胺、聚丙烯等。制备聚丙烯的单体为丙烯。丙烯是重要的化工原料,以丙烯为原料合成有机玻璃和油墨材料DAP-A树脂的流程如图:请回答下列问题:(1)F的结构简式为___________。(2)写出反应类型:反应①__________;反应②__________。(3)C中的含氧官能团是___________________。取代反应加聚反应—COOH(或羧基)(4)写出G在一定条件下与乙二醇发生反应生成一种高分子的化学方程式:_______________________________________________________________________________________。____________________、_______________________。(5)E的同分异构体中,属于酯类的链状有机物有:3.高分子PMMA是迄今为止合成透明材料中质地最优异、价格又比较适宜的品种。其中一种合成路线如图所示。(1)A的分子是__________。(2)反应Ⅱ的化学方程式是__________________________________。(3)MMA通过加聚反应制取PMMA的化学方程式是__________________________________________。C4H8_________________________________________________________。第五章 第二节 第2课时对点训练题组一 功能高分子材料1.下列有关功能高分子材料的用途的叙述不正确的是( D )A.高吸水性树脂主要用于干旱地区抗旱保水、改造土壤等B.离子交换树脂主要用于分离和提纯物质C.医用高分子材料可用于制造医用器械和人造器官D.聚乙炔膜可用于分离工业废水和海水的淡化解析:聚乙炔膜属导电高分子材料,主要用于制造电子器件。2.新型有机高分子材料在日常生活、工农业生产和尖端科技领域中发挥着越来越重要的作用。下列有关高分子材料的叙述不正确的是( C )A.在通用高分子材料基础上改进的导电塑料属于新型高分子材料B.利用高分子分离膜可以进行海水淡化或污水净化C.新型的聚乙烯醇是高吸水性高分子,具有与水生成易挥发物质的特性,所以称为“尿不湿”D.医用高分子材料的发展可以使人类能够制造各种人工器官解析:新型聚乙烯醇是高吸水性高分子,具有吸收水分形成溶胶的特性,就像蔬菜、水果含水80%~90%,而外表不湿,所以称为“尿不湿”。3.高分子材料发展的主要趋势是高性能化、功能化、复合化、精细化和智能化。下列材料不属于功能高分子材料的是( B )A.用于生产光盘等产品的光敏高分子材料B.用于制造CPU芯片的良好半导体材料单晶硅C.能用于生产“尿不湿”的高吸水性树脂D.能导电的掺杂聚乙炔解析:B项中半导体材料单晶硅,属于传统的无机非金属材料。A项中光敏高分子材料、C项中高吸水性树脂、D项中导电高分子材料均属于功能高分子材料。4.高聚物L是一种来源于生物学灵感的新型黏合剂,结构如图所示。下列关于高聚物L的说法不正确的是( C )A.单体之一为B.在一定条件下能发生水解反应C.的结构中不含酯基D.生成1 mol L的同时,会有(x+y-1) mol H2O生成解析:生成高聚物L的反应类型为缩聚反应,单体是与,故A正确;由L的结构简式可知分子中含有酯基,在一定条件下可以发生水解反应,故B正确;是由羧基和醇羟基脱水缩合生成的高聚物,结构中含有酯基,故C错误;由原子守恒可知,生成1 mol L时,生成H2O的物质的量为(x+y-1)mol,故D正确。题组二 特殊功能高分子材料5.下列合成纤维中吸水性较好的是( D )解析:涤纶中含有大量酯基,酯类物质不易溶于水,A项不符合题意;氯纶中含有的官能团为氯原子,卤代烃不溶于水,B项不符合题意;丙纶中只含C、H元素,其吸水性较弱,C项不符合题意;维纶中含有大量亲水的羟基,其吸水性较好,D项符合题意。6.在高科技工业上,有的高分子材料能用在能量的转换上。如传感膜能把化学能转化为电能,热电膜能把热能转化为电能等,这种高分子材料是( A )A.高分子膜 B.医用高分子材料C.生物高分子材料 D.液晶高分子材料解析:医用高分子材料可用于制造人体器官及医疗器械;从材料的一般用途和性能上分析只有选项A符合题意。7.随着有机高分子材料研究的不断加强和深入,一些重要的功能高分子材料的应用范围不断扩大。下列应用范围是功能高分子材料的最新研究成果的是( A )A.新型导电材料 B.仿生高分子材料C.高分子智能材料 D.高吸水性材料综合强化8.高分子分离膜可以让某些物质有选择地通过而将物质分离,下列应用不属于高分子分离膜的应用范围的是( C )A.分离工业废水,回收废液中的有用成分B.食品工业中,浓缩天然果汁、乳制品加工和酿酒C.将化学能转换成电能,将热能转换成电能D.海水淡化解析:高分子分离膜的特点是能够让某些物质有选择地通过,而把另外的物质分离掉。应用范围:①生活污水、工业废水等废水处理及回收废液中的有用成分;②海水和苦咸水的淡化;③浓缩天然果汁、乳制品加工、酿酒等。9.功能高分子P的合成路线如下(1)A的分子式是C7H8,其结构简式是。(2)试剂a是浓硫酸和浓硝酸。(3)反应③的化学方程式为。(4)E的分子式是C6H10O2,E中含有的官能团为碳碳双键、酯基。(5)反应④的反应类型是加聚反应。(6)反应⑤的化学方程式为(7)已知:。以乙烯为起始原料,选用必要的无机试剂合成E,写出合成路线(用结构简式表示有机化合物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)。 解析:(1)A的分子式为C7H8,不饱和度为4,结合高分子P中含有苯环,可知A为甲苯()。(2)由P的结构简式可知D为对硝基苯甲醇,反应②的条件为Cl2、光照,发生饱和烃基的取代反应,再水解得醇,则B为对硝基甲苯(),试剂a为浓硝酸、浓硫酸的混酸。(3)C为,反应③为Cl原子被—OH取代,产物D为。(4)E的分子式为C6H10O2,不饱和度为2,再由高分子P可知E中含有碳碳双键,推出E的结构简式为CH3CH===CHCOOC2H5,所含有的官能团为碳碳双键和酯基。(5)反应⑤为水解反应,反应⑥为酯化反应,所以反应④为加聚反应。(6)反应⑤中F()水解生成G()和乙醇。(7)E(CH3CH===CHCOOC2H5)可由CH3CH===CHCOOH与乙醇发生酯化反应生成,CH3CH===CHCOOH中碳原子数为4,可以利用已知信息合成:CH2===CH2→C2H5OH→CH3CHO→CH3CH(OH)CH2CHO→CH3CH===CHCHO→CH3CH===CHCOOH,注意每一步转化的条件。10.PMAA是一种“智能型”大分子,可用于生物制药中大分子与小分子的分离,而有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)可作飞机、汽车等的窗玻璃、防弹玻璃。下列是以物质A为起始反应物合成PMAA和有机玻璃的路线:完成下列填空:(1)写出结构简式:A ,B,PMAA 。(2)写出反应类型:反应①取代反应;反应③加成反应;反应⑥酯化反应(或取代反应)。(3)写出反应条件:反应②NaOH/H2O,加热,反应⑤NaOH/C2H5OH,加热。(4)反应③和⑤的目的是保护碳碳双键。(5)写出反应⑦的化学方程式。解析:由逆推A应为。在A分子中引入一个羟基所采取的方法是先和卤素发生取代,再水解。如果不对碳碳双键进行保护,酸性KMnO4溶液就会将其氧化而使其断裂。21世纪教育网(www.21cnjy.com) 展开更多...... 收起↑ 资源列表 人教版高中化学 选择性必修3第5章第2节第2课时功能高分子材料练习含答案(教师用).doc 人教版高中化学 选择性必修3第5章第2节第2课时功能高分子材料课件.ppt