人教版选修五第五章功能高分子材料好学案

1功能高分子材料材料是人类赖以生存和发展的物质基础，是人类文明的重要里程碑。当今有人将、、并列为新科技革命的三大支柱，而材料又是能源和信息发展的物质基础。除了传统的三大合成材料以外，又出现了高分子膜，具有光、电、磁等特殊功能的高分子材料，生物高分子材料，医用高分子材料，隐身材料和液晶高分子材料等许多新型有机高分子材料。这些新型有机高分子材料在我们的日常生活、工农业生产和尖端科学技术领域中起着越来越重要的作用。【板书】第三节功能高分子材料一、功能高分子材料：1．功能高分子材料的涵义：功能高分子材料是指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。2．几种功能高分子材料：（1）高吸水性材料——亲水性高聚物（分子链带有许多亲水原子团）（2）高分子分离膜：[来源:21世纪教育网]①组成：高分子分离膜是用具有特殊分离功能的高分子材料制成的薄膜。②特点：能够让某些物质有选择地通过，而把另外一些物质分离掉。③应用：物质分离（3）医用高分子材料：①性能：优异的生物相溶性；很高的机械性能。②应用：制作人体的皮肤、骨骼、眼、喉、心、肺、肝、肾等各种人工器官。（为拓展学生的知识面，下面再介绍另外一类新型高分子材料）【板书】二、复合材料：1．复合材料的涵义：复合材料是指两种或两种以上材料组合成的一种新型材料。其中一种材料作为基2体，其他的材料作为增强剂。21世纪教育网2．优异的性能强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀，在综合性能上超过了单一材料。3．应用宇宙航空工业、汽车工业、机械工业、体育用品、人类健康等方面。【过渡】通过以上所举的例子，我们认识到功能材料对我们日常生活和人类社会生产的重要性，那么，有机高分子材料的发展趋势是怎么样的呢？三、有机高分子材料的发展趋势对重要的通用有机高分子材料继续进行改进和推广，使它们的性能不断提高，应用范围不断扩大。与人类自身密切相关、具有特殊功能的材料的研究也在不断加强，并且取得了一定的进展。21世纪教育网【小结】1．功能高分子材料与复合材料的概念、性能及应用材料名称功能高分子材料复合材料概念既具有传统高分子材料的机械性能，又具有某些特殊功能的高分子材料两种或两种以上材料组成的新型材料，分基体和增强剂性能不同的功能高分子材料，具有不同的特征性质一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能应用用于制作高分子分离膜、人体器官等用于汽车工业、机械工业、体育用品、航空航天、人类健康等21世纪教育网2．膜分离的工业应用金属工艺金属回收，污染控制纺织、制革余热回收，药剂回收，污染控制造纸代替蒸馏，纤维回收，污染控制食品、生化净化，浓缩，消毒，副产品回收化学工业有机物除去或回收，药剂回收再利用医药保健人造器官，血液分离，消毒，水净化3水处理海水、苦咸水的淡化，废水处理国防淡水供应，医院污水净化3．医用高分子及用途人造心脏硅橡胶、聚氨酯橡胶人造血管聚对苯二甲酸乙二酯人造气管聚乙烯、有机硅橡胶人造肾醋酸纤维、聚酯纤维人造鼻聚乙烯有机硅橡胶人造骨、关节聚甲基丙烯酸甲酯人造肌肉硅橡胶和绦纶织物人造皮肤硅橡胶、聚多肽人造角膜、肝脏，人工红血球、人工血浆、食道、尿道、腹膜基础达标1.下列各类材料一定属于新型材料的是（）A.塑料B.纤维C.橡胶D.生物材料2.婴儿用的一次性尿片中有一层能吸水保水的物质。下列高分子中有可能被采用的是（）3.新型合成弹性材料的结构简式如下：合成此种弹性材料的单体有（）A.1种B.2种C.3种D.4种4.复合材料中往往有一种材料作为基体，另一种材料作为（）A.增塑剂B.发泡剂C.防老化剂D.增强剂5.下列对高分子材料的研究方向，不正确的一项是（）4A.使高分子材料具有仿生能力B.使高分子材料向功能材料方向发展C.使高分子材料越来越牢固，难分解D.使农用薄膜能够选择性地透过某种植物所需要的特定波长的光6.复合材料的优点是（）①强度高②质量轻③耐高温④耐腐蚀A.仅①④B.仅②③C.除③外D.①②③④7.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.①②⑤B.②④⑤⑥C.③④⑤D.全部8.随着医用高分子材料的发展，人们用人工器官代替不能治愈的病变器官。目前人们已经制成的人工器官有（）①心脏②皮肤③骨骼④肝⑤肾⑥眼⑦喉A.①②③B.①②⑥C.②③⑥D.全部9.DAP是电器部件和仪表部件中常用的一种高分子化合物，它的结构简式为：合成它的单体可能有（）①邻苯二甲酸（）②丙烯醇（CH2==CH—CH2OH）③丙烯④乙烯⑤邻苯二甲酸甲酯⑥甲醛A.①②B.③④C.④⑤D.④⑤⑥10.高分子材料可以用作电绝缘材料，这是因为（）A.高分子的结构是长链状的B.高分子间相互作用的分子间力较强C.高分子化合物链里的原子是以共价键结合的D.高分子链之间发生了缠绕11.液晶是一类新型材料，MBBA是一种研究得较多的液晶化合物。它可以看作是由醛A和胺B去水缩合的产物。CH3OCH==NCH2CH2CH2CH3MBBACH3OCHO醛ACH3CH2CH2CH2NH2胺B5（1）对位上有—C4H9的苯胺可能有4个异构体，它们是（CH3）2CHCH2NH2、CH3CH2CH2CH2NH2、____________、____________。（2）醛A的异构体甚多，其中属于酯类化合物，而且结构式中有苯环结构的异构体就有6个，它们是COOCH3、OOCCH3、HCOOCH3、、_________________、__________________。12.（1）有一种具有耐油性的合成橡胶的结构简式可表示为，则这种高分子化合物的单体的结构简式是_________________________________。（2）聚氯乙烯塑料凉鞋破裂后可以进行热修补，而电木插座破裂后则不能，这是因为___________________。13.1953年合成出透明如玻璃、坚韧如钢的聚碳酸酯，可作防弹玻璃、防暴警察的护身盾牌、宇航员头盔上的防护眼镜等。其中一种可由含活性氯原子的光气和双酚A：缩聚而成，其反应方程式为____________________。61答案：D2答案：B3答案：C4答案：D5答案：C6答案：D7答案：D8答案：D9答案：A10答案：C11答案:（1）CH3CH2CH（CH3）NH2（CH3）3CNH2（2）HOOC—CH212答案:（1）CH2==CH—CH==CH2，CH2==CH—CN（2）聚氯乙烯为热塑性塑料，电木为热固性塑料13答案：能力提高1.“喷水溶液法”是最近日本科学家研制出的一种使沙漠变绿洲的新技术，它是先在沙漠中喷洒一定量的聚丙烯酸酯水溶液，水溶液中的高分子与沙土粒子结合，在地表下30—50cm处形成一个厚0.5cm的隔水层，既能阻止地下的盐分上升，又有拦截、蓄积雨水的作用，下列对聚丙烯酸酯的说法不正确的是（）A.单体的结构简式为CH2==CH—COORB.在一定条件下能发生加成反应C.在一定条件下能发生水解反应D.有固定的熔沸点答案：D2.下列关于新型有机高分子材料的说法，不正确的是（）A.高分子分离膜应用于食品工业中，可用于浓缩天然果汁、乳制品加工、酿造业等B.复合材料一般是以一种材料作为基体，另一种材料作为增强剂C.导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料D.合成高分子材料制成的人工器官一般都受到人体的排斥作用，难以达到生物相容的程度答案：D3.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应用范围的是（）A.分离工业废水，回收废液中的有用成分B.将化学能转换成电能，将热能转换成电能C.食品工业中，浓缩天然果汁、乳制品加工和酿酒7D.海水淡化答案：B4.具有单双键交替长链（如：—CH==CH—CH==CH—CH==CH—…）的高分子有可能成为导电塑料。2000年诺贝尔（Nobel）化学奖即授予开辟此领域的3位科学家。下列高分子中可能成为导电塑料的是（）A.聚乙烯B.聚丁二烯C.聚苯乙烯D.聚乙炔答案：D5.人造象牙主要成分的结构是，它是通过加聚反应制得的，则合成象牙的单体是（）A.（CH3）2OB.CH3CHOC.HCHOD.C2H2和H2O答案：C6.聚甲基丙烯酸甲酯也是一种重要的医用高分子材料，用于人造骨、关节等。已知烯烃可被KMnO4酸性溶液氧化成二元醇，如：CH2==CH2HOCH2CH2OH现以甲基丙烯为原料合成有机玻璃树脂，流程如下。请在下列方框中填入合适的有机物结构简式。解析：依据题给信息，可形成二元醇，故可形成，而醇在一定条件下可被氧化成醛再进一步被氧化成羧酸，可被氧化成，在浓H2SO4作用下脱8水形成，再与CH3OH酯化反应生成，再加聚可得。答案：A:B:C:D:7.感光性高分子又称为“光敏性高分子”，是一种在彩电荧光屏及大规模集成电路制造中应用较广泛的新型高分子材料。其结构简式为：已知它是由两种单体聚合而成的，写出聚合反应的方程式。解析：拆分高聚物的链节可找出单体。是加聚反应的产物，是缩聚反应的产物。答案：+nH2O8.医用化学杂志曾报道，有一种功能高分子材料为聚乙交酯纤维材料C，用这种功能高分子材料制成手术缝合线比天然高分子材料的肠线好。它的合成过程如下所示：9（1）写出A的结构简式________________________。（2）写出由A制取B的化学方程式__________________________________________。（3）可用作医用的高分子材料须具备哪些性能？解析：从题给条件可知，B分子为环酯且具有对称结构，采用平均拆分法，可得A的结构简式为。AB为酯化反应，其化学方程式为：答案：（1）（3）优异的生物相容性，较少受到排斥，无毒性，具有很高的机械性能以及其他一些特殊性能。9.化合物A（）涂在手术后的伤口上，数秒钟内可发生加聚反应而固化，是一种固化迅速的医用高分子缝合材料。这种化合物是由三种单体合成的。试回答：（1）合成化合物A的三种单体是HCN、__________、__________（用结构简式表示）。（2）写出A发生固化的反应方程式：_______________________________。答案:（1）CH3==C≡C—COOHCH3CH2OH10