最新人教版高中化学《功能高分子材料》知识梳理
课时5.3 功能高分子材料-2020-2021学年高二化学选修5精品讲义(人教版)
功能高分子材料【学习目标】1、知道功能高分子材料的分类,能举例说明其在生产、生活中的应用2、知道复合材料的组成特点,能举例说明常见复合材料的应用【主干知识梳理】一、功能高分子材料1、概念:功能高分子材料是指既有传统高分子材料的机械性能,也有某些特殊功能的高分子材料2、分类(1)新型骨架结构的高分子材料(2)特殊功能高分子材料:高分子分离膜、液晶高分子、导电高分子、医用高分子、高吸水性树脂3、特点和应用:特殊功能高分子材料是在合成高分子的主链或支链上引入某种功能原子团,使其显示出在光、电、磁、声、热、化学、生物、医学等方面的特殊功能4、高吸水性树脂的结构特点及合成方法(1)合成方法①对淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改性,在它们的高分子链上再接上含强亲水性原子团的支链,以提高它们的吸水能力。
如:将淀粉与丙烯酸钠在引发剂作用下共聚,生成以淀粉为主链的接枝共聚物,同时与交联剂反应,生成具有网状结构的淀粉——聚丙烯酸钠接枝共聚物高吸水性树脂②以带有强亲水性原子团的化合物,如:以丙烯酸CH2==CH—COOH 等为单体,均聚或两种单体共聚得到亲水性高聚物。
如:丙烯酸单体用NaOH中和得到丙烯酸钠,加入少量交联剂,再在引发剂作用下发生聚合,得到具有网状结构的聚丙烯酸钠高吸水性树脂。
③这两种方法有一个共同特点,都要在反应中加入少量含两个双键的二烯化合物作为交联剂,让线型结构变为网状结构(2)结构特点:①含有强亲水性原子团(—OH)的支链;②具有网状结构(3)性能:可吸收几百倍甚至上千倍于自身质量的水,同时保水能力强,还能耐一定的挤压(4)应用:干旱地区用于农业、林业,植树造林时抗旱保水,改良土壤,改造沙漠5、新型有机高分子材料与传统的三大合成材料的区别与联系(1)新型有机高分子材料与传统的三大合成材料在本质上并没有区别,它们只是相对而言①从组成元素看,都是由C、H、O、N、S等元素组成②从合成反应看,都是由单体经加聚或缩聚反应形成③从结构看,也都是分两种结构:线型结构和体型结构(2)它们的重要区别在于功能与性能上,与传统材料相比,新型有机高分子材料的性能更优异,往往具备传统材料所没有的特殊性能,可用于许多特殊领域【微点拨】在橡胶工业中,制造橡胶要经过硫化工艺,将顺丁橡胶的线型结构连接为网状结构;在制备高吸水性树脂时也要加入交联剂,以得到具有网状结构的树脂。
高中化学 5.3 功能高分子材料备课素材 新人教版选修5
第三节功能高分子材料教学建议本节主要目的是让学生对功能高分子有一个概括性的了解,知道有机高分子材料的发展趋势。
教学中应突出教材重点,又不拘泥于教材所提供的材料。
教材介绍的新型功能高分子材料的重点是较常见的高吸水性树脂和一些复合材料,教学中可作适当的补充,教师可以收集多方面的素材,介绍用于印刷的感光树脂、液晶高分子、磁性高分子、高分子导体、高分子药物、吸水性高分子、高分子智能材料等。
如可把高分子分离膜、人造器官的图片、实物和视频提供给学生,使他们能够对所学内容有一个感性的认识,也可以动员学生从身边熟悉的事物入手,将学生分成若干组,引导学生通过观察、调查、参观、收集、阅读、讨论、角色扮演、实验等活动,突出学生的自主实践活动,指导学生自己撰写有关高分子材料的论文。
可以走出去参观,也可以请进来,安排一两次专业技术人员做功能高分子材料的科普讲座等。
参考资料智能塑料德国的康采恩巴斯夫公司研制的一种名为“施马蒂斯”智能塑料,可以按人们的需要时而变硬时而变软。
发明家舒勒在烧杯中倒入一种乳白色流体,用一根金属棒搅拌,液体渐渐变稠,最后成为硬块,接着硬块又在顷刻之间变成液体。
如果急速把金属棒从液体中抽出,那么液体就会像胶水一样把棒拉住,只有非常缓慢地提起,才能抽出金属棒。
造成这种现象的原理是,该塑料的溶剂是水,其微小的颗粒排列整齐时呈液体状,受到干扰则呈固体状,因而人们可通过各种外因来变换它的物理状态,进入人们的日常生活——利用它自行消除外来的撞击特性,制造车辆缓冲器;用这种塑料制成的油箱即使被坦克压过也不会破裂;用于建房则抗震性能特强;如果在桥梁钢架上套上一层用这种塑料制成的微型管道网,其中储存有防锈剂,一旦钢架生锈,管道会自行溶解、释放防锈剂;以此制成的胶囊,只有到体内指定部位才释放出药物。
人教版高中化学选修五课件5-3功能高分子材料
知识聚焦
第五章
进入合成有机高分子化合物的时代
强亲水性原子团 ②以带有的化合物为单体,均聚或共聚得到
亲水性高聚物。 (2)性能 保水 可吸收几百至几千倍于自身质量的水,同时能力强,还 挤压 能耐一定的作用。 (3)应用 干旱地区用于农业、林业、植树造林时抗旱保水,改良土 壤,改造沙漠。
知识聚焦
难点突破
难点突破
第五章
进入合成有机高分子化合物的时代
规律总结 新型有机高分子材料与传统的三大合成材料在本质上并没有 区别,它们只是相对而言。从组成元素看,都是由C、H、O、
N、S等元素组成;从合成反应看,都是由单体经加聚或缩聚
反应形成;从结构看,也就是分两种结构;线型结构、体型
结构。它们的重要区别在于功能与性能上,与传统材料相比,
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
知识聚焦
难点突破
难点突破
第五章
进入合成有机高分子化合物的时代
解析
根据物理学知识,导弹的射程与其本身的质量有关, C
因此提高导弹的射程是利用复合材料质量轻的性质。
答案
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难点突破
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第五章
进入合成有机高分子化合物的时代
再见
知识聚焦 难点突破
黏合剂属于传统的高分子材料,A错误;涂料是一种
涂于物体表面后能形成坚韧保护膜的物质,属于传统高分子
材料,常用于家具、汽车、船舶等表面,可以起到保护、美
化的作用, B错误;离子交换树脂属于功能高分子材料,主 要用于硬水软化、海水淡化以及其他方面的分离提纯, C 正 确;聚乙烯醇属于功能高分子材料,具有良好的吸水功能, 可以用于制作“尿不湿”等,用于制作人工心脏的材料主要
新教材人教版高中化学选择性必修三 第五章 合成高分子 知识点梳理
CH2CH CH CH2nCH2CH2CH2CH第五章合成高分子一、加成聚合反应(一)高分子的相关概念1、高分子的分类(1)天然高分子一淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶等(2)合成高分子一塑料、合成纤维、合成橡胶等2、高分子与低分子的区别与联系高分子低分子相对分子质量通常在 104以上一般在1000以下相对分子质量数值平均值具有明确的数值分子的基本结构由若干个重复结构单元组成单一分子结构性质在物理、化学性质上有较大的差别联系有机高分子是由低分子有机物经聚合反应得到的3、合成高分子的基本方法(1)加成聚合反应——一般是含有双键的烯类单体发生的聚合反应(2)缩合聚合反应——一般是含有两个(或两个以上)官能团的单体之间发生的聚合反应(二)加聚反应1、特点(1)单体必须是含有双键、三键等不饱和键的化合物(如烯烃、二烯烃、炔烃、醛等)(2)加聚反应发生在不饱和键上(3)无副产物产生,聚合物链节的化学组成与单体的化学组成相同(4)加聚反应生成的聚合物的平均相对分子质量为单体的相对分子质量的整数倍。
2、种类(1)烯烃的均聚反应:乙烯的加聚反应:(2)二烯烃的均聚反应:1,3丁二烯的加聚反应:nCH2=CH-CH=CH2−−−→催化剂“破两头移中间”(3)共聚反应:由两种或两种以上单体发生的加聚反应①烯烃的共聚反应:乙烯和丙烯的共聚反应:nCH2=CH2+nCH2=CH-CH3−−−→催化剂CH2-CH2-CH2-CH=CH-CH2n催化剂催化剂(或②烯烃与二烯烃的共聚反应:乙烯和1,3丁二烯的共聚反应:nCH2=CH2+ nCH2=CH-CH=CH2−−−→催化剂(4)碳碳三键的加聚反应:乙炔的加聚反应:(三)由聚合物推单体:“无双键,两碳拆;有双键,四碳拆,单双键互换”1、若链节的主链上只有C-C,则 2 个C一起拆,单键变双键。
2、若链节的主链上有C=C,则 4 个C一起拆,单双键互换。
二、缩合聚合反应(一)特点:1、缩聚反应单体往往是具有双官能团或多官能团的小分子2、缩聚反应生成聚合物的同时,还有小分子副产物生成,这是缩聚反应与加聚反应的重要不同之处3、一般的缩聚反应多为可逆反应,为提高产率,并得到具有较高聚合度的缩聚物,需要及时移除反应产生的小分子副产物。
高二化学《应用广泛的高分子材料 功能高分子材料》知识点归纳总结+典例导析
应用广泛的高分子材料 功能高分子材料【学习目标】1、了解常见功能高分子材料的成分及优异性能,了解“三大合成材料”的结构、性能和用途;2、了解功能高分子材料在人类生产、生活中的重要应用,了解治理“白色污染”的途径和方法;3、了解各类功能高分子材料的优异性能及其在高科技领域中的应用;4、以合成高分子化合物的背景,了解有机合成在发展经济、提高生活质量方面的贡献、合成材料品种特别多,按用途和性能可分为合成高分子材料(包括塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等);功能高分子材料(包括高分子分离膜、液晶高分子、导电高分子、医用高分子、高吸水性树脂等)和复合材料。
其中,被称为“三大合成材料”的塑料、合成纤维和合成橡胶应用最广泛。
【要点梳理】要点一、塑料1、塑料的成分。
塑料的主要成分是合成高分子化合物即合成树脂、在塑料的组成中除了合成树脂外,还有依照需要加入的具有某些特定用途的加工助剂以改进其性能。
如,提高柔韧性的增塑剂,改进耐热性的热稳定剂,防止塑料老化的防老化剂,赋予塑料颜色的着色剂等。
3、几种重要的塑料的性质、(1)聚乙烯塑料的性质。
①聚乙烯塑料无嗅、无毒、具有优良的耐低温性能,最低使用温度可达—100℃;化学稳定性好,能耐大多数酸、碱的腐蚀;常温下不溶于一般溶剂,吸水性小;电绝缘性能优良。
②聚乙烯塑料品种特别多,应用广泛,主要有:薄膜(低密度聚乙烯,有良好的透明度和一定的抗拉强度)用于各种食品、医药、衣物、化肥等的包装;中空制品(高密度聚乙烯,强度较高)用于塑制各种瓶、桶、罐、槽等容器;管板材(高密度聚乙烯)用于铺设地下管道和建筑材料;纤维(线型低密度聚乙烯)用于生产渔网绳索;包覆材料,用做包覆电缆、电线的高频绝缘材料。
(2)酚醛树脂。
①酚醛树脂是用酚类(如苯酚)与醛类(如甲醛)在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子化合物、 ②酚醛树脂属于热固性塑料,体型酚醛树脂受热后都不能软化或熔融,也不溶于任何溶剂。
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第三节功能高分子材料课标解读1.请举例说明功能高分子材料具有特殊功能的原因。
2.请了解常见的功能高分子材料。
课前思考1.金属能够导电,你知道塑料也能导电吗?答案:普通塑料不能导电,但一些特殊的塑料却能够导电。
如就可以作半导体。
2.你知道“尿不湿”为什么尿不湿吗?答案:尿不湿中放置了具有较强吸水功能的聚丙烯酸钠高分子材料,它可以吸收自身重量的几百倍的水,因而起到尿不湿的效果。
自主研学1.人们将_________和_________视为影响社会经济发展和进步的三大支柱产业,_________是能源和信息发展的基础。
2.在合成高分子主链或支链上引入_______________________________,使其显示出在光、电、磁、声、热、化学、生物、医学等方面的特殊功能。
3.有两种办法可以获得具有高吸水性能的树脂。
(1)_______________________________________________________。
(2)_______________________________________________________。
4.为弥补某种单一材料在性能上的缺陷,可将几种不同材料组合在一起制成___________。
三点剖析(1)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。
如新型导电塑料和电磁屏蔽材料。
(2)与人类自身密切相关、具有特殊功能材料的研究也在不断加强,并且取得了一定的进展,如仿生高分子材料、高分子智能材料等。
3.几种功能高分子材料(1)高分子分离膜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。
(2)医用高分子材料①性能:优异的生物相容性;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。
典题精讲一、区分传统材料与功能高分子材料例1下列物质不属于新型有机高分子材料的是()A.高分子分离膜B.液晶高分子材料C.生物高分子材料D.有机玻璃思路解析:有机玻璃属传统三大合成材料,A、B、C选项中的物质都是新型高分子材料。
人教版化学选修五5.3功能高分子材料
人教版化学选修五5.3功能高分子材料
人造心脏
人工肾脏
人工膝关节
人工心脏瓣膜
人造关节
[拓宽] 人体器官商店
十年后的某一天,一位老人被告之他的心 脏正在急速衰竭,需要更换左心室。主治医师 将他健康的心脏细胞组织切片送到一家组织实 验室,即人造器官工厂。研究人员利用组织切 片和特殊聚合物制造出代用的左心室。三个月 后,代用左心室被冷冻、包装并送往医院。医 生将代用品换到老人的心脏内。由于代用品相 当于老人自己的器官,手术之后自然不会发生 任何排斥反应,老人的生命因此而得到延续。
人教版化学选修五5.3功能高分子材料
用有高吸水性的高分子材料制作的,可吸收自重几百倍的水,但 仍保持干爽。 成分:聚乙烯醇、聚丙烯酸盐交联可得。 [启示] 食品保鲜、人造皮肤、防止土壤沙漠化。
人教版化学选修五5.3功能高分子材料
人教版化学选修五5.3功能高分子材料 人教版化学选修五5.3功能高分子材料
人教版化学选修五5.3功能高分子材料 (共28 张PPT)
5.3《功能高分子 材料》
人教版化学选修五5.3功能高分子材料 (共28 张PPT)
一、功能高分子材料
1.功能高分子材料: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.功能高分子材料的种类 (1)高分子分离膜:这是具有特殊分离功能 的高分子材料制成的薄膜,它的特点是能让 某些物质有选择地通过,而把另外一些物质 分离掉。
人教版化学选修五5.3功能高分子材料
复合材料-玻璃钢
人教版化学选修五5.3功能高分子材料
人教版化学选修五5.3功能高分子材料 人教版化学选修子材料
三、有机高分子材料的发展趋势
高中化学人教版选修五5.3功能高分子材料解析
——能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 ——生活用水、工业废水等废液的处理;海 水、苦咸水的淡化; 浓缩天然果汁、乳制品 加工、酿酒、各种能源的转换(传感膜、热电膜)
具有特殊分离功能的高分子材料制成的薄 膜,它的特点是能让某些物质有选择地通过, 而把另外一些物质分离掉。
思考:如何以带有强亲水性原子团的化合物 CH2=CHCOOH制得网状聚丙烯酸钠?
加交联剂的目的是什么?
高吸水性树脂加交联剂的目的是变支链型 结构为体型结构,使其既有吸水性而又不溶于 水, 耐挤压。
思考:强吸水能力的功能高分子材料除了用于 “尿不 湿”,还有哪些用途?
如旱地种植、改良土壤、改造沙漠等。
一.高吸水性材料 ——亲水性高聚物
(分子链带有许多亲水原子团)
美国《时代周刊》这份杂志在全美乃至全球都很有影响力。
以带有强亲水基的化合物为单体,均聚 一张柔软的纸,白中透出微黄,这张不起眼的“白纸”就是填补国内空白的高科技“人造皮肤”。 主治医师将他健康的心脏细胞组织切片送到一家组织实验室,即人造器官工厂。 分离膜具有神奇的魔术师般的本领,从下面的实验中不难领会。 现在不仅是婴幼儿使用,还有供特殊成人使用的,更有趣的是有些宠物也系上了“尿不湿”出门溜达,以保护公共卫生。 美国在上世纪六十年代初,航天事业崛起,如何解决宇航员的排尿问题迫在眉睫,华人唐鑫源成为“尿不湿”的发明人,后来他被誉 为美国“太空服之父”。 对天然吸水性高分子材料(淀粉、纤维素)进行改性,在它们的高分子链上再接上含强亲水性原子团的支链,形成接枝共聚物(如与丙 烯酸钠共聚) “神舟5号”、 “神舟6号”等上天的三位航天员 先后也都使用了“尿不湿” 2.几种功能高分子材料的种类 美国从1959起甄选的7位宇航员合影 发现其每个链节上都有—OH,它是一种亲水基 (分子链带有许多亲水原子团) 美国《时代周刊》这份杂志在全美乃至全球都很有影响力。 或共聚得到亲水性高聚物——如聚丙烯酸钠(同时加入交联剂) 。 其中一种做为_____,另外材料做为________。 在非洲一些缺水地区建立起不少海水淡化装置。 采用不同结构的逆渗透膜就可以获得工业锅炉水、饮料水、无菌水、去离子水、洗涤半导体的超纯水等。 比如烧烫伤,把水泡的水放出,用药清洗后,将“人造皮肤”敷贴在伤口上,很快“人造皮肤”就和人的身体长在一起,成了真的皮 肤。 ——具有特殊分离功能的高分子材料制成的薄膜 由于代用品相当于老人自己的器官,手术之后自然不会发生任何排斥反应,老人的生命因此而得到延续。 一张柔软的纸,白中透出微黄,这张不起眼的“白纸”就是填补国内空白的高科技“人造皮肤”。 一张柔软的纸,白中透出微黄,这张不起眼的“白纸”就是填补国内空白的高科技“人造皮肤”。 其中一种做为_____,另外材料做为________。 保水剂是一种吸水能力特强的功能高分子材料。 研究人员利用组织切片和特殊聚合物制造出代用的左心室。
高二化学选修五知识点巩固:功能高分子材料
高二化学选修五知识点巩固:功能高分子材料
高二化学选修五知识点巩固:功能高分子材料学生们在享受学习的同时,还要面对一件重要的事情就是考试,查字典化学网为大家整理了高二化学选修五知识点巩固,希望大家仔细阅读。
一、功能高分子材料:
1、功能高分子材料:?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、合成功能高分子材料研究的问题?⑴高分子结构与功能之间有什么关系??⑵高分子应具有什么样的主链?应该带有哪种功能基??⑶是带功能基的单体合成?还是先合成高分子链,后引入功能基??如高吸水性材料的合成?研究启示:人们从棉花、纸张等纤维素产品具有吸水性中得到启示:它是一类分子链上带有许多亲水原子团——羟基的高聚物。
?合成方法:?⑴?天然吸水材料淀粉、纤维素进行改性,在它们的高分子链上再接上含强吸水性原子团的支链,提高它们的吸水能力。
如将淀粉与丙烯酸钠一定条件下共聚并与交联剂反应,生成具有网状结构的淀粉——聚丙烯酸钠接枝共聚物高吸水性树脂。
?⑵?带有强吸水性原子团的化合物为单体进行合成。
如丙烯酸钠加少量交联剂聚合,得到具有网状结构的聚丙烯酸钠高吸水性树脂。
3?问题:学与问中的问题汇报:橡胶工业硫化交联是为增加橡胶的强度;高吸水性树脂交联是为了使它既吸水又不溶于。
高中化学最基础考点系列考点新型有机高分子材料新人教选修
考点14 新型有机高分子材料【考点定位】本考点考查有机高分子材料的类型、结构、合成方法等。
【精确解读】1.新型有机高分子材料有: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.(1)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)复合材料:是指由两种或两种以上材料组合而成的一种新型材料,其中一种作为基体,另外一种作为增强剂.复合材料一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能.【精细剖析】1.高分子材料的特点:(1)种类多,结构性能复杂.(2)性能的多样化,如:质轻、绝缘、易加工、耐蚀、比强度高、耐热、耐老化.(3)应用广.在许多应用领域中,不仅可替代传统材料(金属、木材、天然橡胶、棉、麻等),还可提供更优异的性能.(4)原料丰富、生产成本低.生产和应用所需的投资比其它材料低,经济效益显著.【典例剖析】下列关于新型有机高分子材料的说法中不正确的是( )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、酿酒业等B.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C.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D.导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料【答案】B【变式训练】下列有关功能高分子材料的用途的叙述中不正确的是( )A.高吸水性树脂可用于干旱地区抗旱保水、改良土壤、改造沙漠B.离子交换树脂主要用于分离和提纯物质C.医用高分子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【答案】D【实战演练】1.一只可爱的小猫若无其事地站在一块高分子合成材料板上,板下烈火灼烧.说明该高分子材料板一定具有的性质是( )A.绝热性B.绝缘性C.导热性D.熔点低【答案】A【解析】小猫能站在放在高温火焰上得高分子合成材料上,说明该材料上面不热,该材料具有良好的绝热性,故答案为A。
高二化学《功能高分子材料》知识点汇总
高二化学《功能高分子材料》知识点汇总高二化学《功能高分子材料》知识点汇总功能高分子材料-主要材料离子交换树脂它是最早工业化的功能高分子材料。
经过各种官能化的聚苯乙烯树脂,含有H 离子结构,能交换各种阳离子的称为阳离子交换树脂,含有H一离子结构能交换各种阴离子的称为阴离子交换树脂。
它们主要用于水的处理。
离子交换膜还可以用于饮用水处理、海水淡化、废水处理、甘露醇、柠檬酸糖液的钝化、牛奶和酱油的脱盐、酸的回收以及作为电解隔膜和电池隔膜。
高分子催化剂催化生物体内多种化学反应的生物酶属于高分子催化剂。
它具有魔法般的催化性能,反应在常温、常压下进行,催化活性极高,几乎不产生副产物。
近十年,国内外多有研究用人工合成的方法模拟酶,将金属化合物结合在高分子配体上,开发高活性、高选择性的高效催化剂,这种高分子催化剂称为高分子金属催化剂。
已有的研究工作表明,高分子金属催化剂对加氢反应、氧化反应、硅氢加成反应、羰基化反应、异构化反应、聚合反应等具有很高的催化活性和选择性,而且易与反应物分离,可回收重复使用。
导电高分子材料复合型导电高分子材料是以有机高分子材料为基体,加入一定数量的导电物质(如炭黑、石墨、碳纤维、金属粉、金属纤维、金属氧化物等)组合而成。
该类材料兼有高分子材料的易加工特性和金属的导电性。
与金属相比较,导电性复合材料具有加工性好、工艺简单、耐腐蚀、电阻率可调范围大、价格低等优点。
与金属和半导体相比较,导电高分子的电学性能具有如下特点:通过控制掺杂度,导电高分子的室温电导率可在绝缘体-半导体-金属态范围内变化。
目前最高的室温电导率可达10S/,它可与铜的电导率相比,而重量仅为铜的1/12;导电高分子可拉伸取向。
沿拉伸方向电导率随拉伸度而增加,而垂直拉伸方向的电导率基本不变,呈现强的电导各向异性;尽管导电高分子的室温电导率可达金属态,但它的电导率-温度依赖性不呈现金属特性,而服从半导体特性;导电高分子的载流子既不同于金属的自由电子,也不同于半导体的电子或空穴,而是用孤子、极化子和双极化子概念描述。
人教版高中化学选择性必修第3册 第五章 合成高分子 全章复习
吹薄膜、绝 品和绝缘
缘性好。 材料等。
CH2=CHCl
CH = CH2
材名 料称
合丁 成苯 橡橡 胶胶
迁移运用:写出下列聚合物的单体的结构简式
结构简式
性质
用途
单体
广泛用于轮 耐磨、耐热
胎、胶带、 、耐老化,
胶管、电线 硫化速度更
电缆、医疗 为优良,可
器具及各种 与天然橡胶
橡胶制品的 及多种合成
生产等领域 橡胶并用。
高二—人教版—化学—选择性必修3—第五章
合成高分子 单元复习
学习目标
一、进一步巩固加聚反应和缩聚反应。 二、加深对高分子结构、性质、用途的认识,并对高分子
的合成进行推测。
抗疫防护套装 探秘
【探秘一】
聚丙烯 (PP)
无纺布材料之一, 机械性质强韧, 具有较高的耐冲 击性,有优良的 抗吸湿性、抗多 种有机溶剂溶解、 抗酸碱腐蚀。
【课堂练习】
教材147页第6题
仿瓷餐具质轻美观,不易破碎,其主要成分蜜胺树脂是由三聚氰胺与甲 醛在一定条件下缩聚得到的网状结构的聚合物。已知:
请据此写出三聚氰胺与甲醛反应得到线型聚合物的化学方程式,并说 明线型聚合物如何进一步反应生成网状结构的蜜胺树脂。
【资料】
结构
结构特点
性质特点
线
没有支链的长链分子,且大 受热后熔化,冷却后固化,具
1.
的单体为
CH2=CH2
2.
的单体为
CH2=CH2和CH2=CHCN
3.
的单体为 CH2=CHCH3和CH2=CH—CH=CH2
迁移运用:写出下列聚合物的单体的结构简式
材料 名称 结构简式
性质
用途
人教版高中化学选修五第五章知识点汇总
人教版高中化学选修五第五章知识点汇总第五章进入合成有机高分子化合物的时代一、合成高分子化合物的基本方法1.合成高分子化合物的基本反应类型1.1加成聚合反应(简称加聚反应)(1)特点①单体分子含不饱和键(双键或三键);②单体和生成的聚合物组成相同;③反应只生成聚合物。
(2)加聚物结构简式的书写将链节写在方括号内,聚合度n在方括号的右下角。
由于加聚物的端基不确定,通常用“—”表示。
(3)加聚反应方程式的书写①均聚反应:发生加聚反应的单体只有一种。
②共聚反应:发生加聚反应的单体有两种或多种。
1.2缩合聚合反应(简称缩聚反应)(1)特点①缩聚反应的单体至少含有两个官能团;②单体和聚合物的组成不同;③反应除了生成聚合物外,还生成小分子;④含有两个官能团的单体缩聚后生成的聚合物呈线型结构。
(2)缩合聚合物(简称缩聚物)结构简式的书写要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团。
(3)缩聚反应方程式的书写单体的物质的量与缩聚物结构式的下角标要一致;要注意小分子的物质的量:一般由一种单体进行缩聚反应,生成小分子的物质的量为(n-1);由两种单体进行缩聚反应,生成小分子的物质的量为(2n-1)。
①以某分子中碳氧双键中的氧原子与另一个基团中的活泼氢原子结合成水而进行的缩聚反应。
②以醇羟基中的氢原子和酸分子中的羟基结合成水的方式而进行的缩聚反应。
③以羧基中的羟基与氨基中的氢原子结合成H2O的方式而进行的缩聚反应。
1.3加聚反应与缩聚反应的比较2.高分子化合物单体的确定2.1加聚产物、缩聚产物的判断判断有机高分子化合物单体时,首先判断是加聚产物还是缩聚产物。
判断方法是:(1)若链节结构中,主链上全部是碳原子形成的碳链,则一般为加聚产物;(2)若链节结构中,主链上除碳原子外还含有其他原子(如N、O等),则一般为缩聚产物。
2.2加聚产物单体的判断方法(1)凡链节的主链中只有两个碳原子(无其它原子)的聚合物,其合成单体必为一种,将两个半键闭合即可。
人教版高二化学选修5课件:第五章第三节功能高分子材料
-1-
核心素养目标
核心素养形成
通过了解新型高分子材
料的性能及其在日常生
活、高新技术领域的应
用,认识化学对创造更
多物质财富、满足人民
日益增长的美好生活需
要的重大贡献
新知预习
自主测试
课前篇自主预习
一、功能高分子材料 1.定义 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.分类 (1)新型骨架结构的高分子材料。 (2)特殊功能材料,即在合成高分子的主链或支链上引入某种功能 原子团,使其显示出在光、电、磁、声、热、化学、生物、医学等 方面的特殊性能。
新知预习
自主测试
课前篇自主预习
3.“喷水溶液法”是一种使沙漠变绿洲的技术,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相结 合,在地表下30~50 cm处形成一个厚0.5 cm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 ( )
人工器官
课堂篇探究学习
任务
随堂演练
3.功能高分子材料和复合材料的比较
功能高分子材料
复合材料
两种或两种以上材料组
定 既有传统高分子的机械性能,又有一 合成的一种新型的材
义 些特殊性能的高分子材料
料。含有基体和增强材
料两种材料
高分子分离膜能让某些物质有选择
性 地通过,而把另外一些物质分离掉。医 强度高、密度小、耐高
。
(4)A的同分异构体(同类别且有烷基支链)的结构简
式:
、
。
任务
随堂演练
课堂篇探究学习
解析由题目给定条件“A分子式为C4H8O3,具有酸性”知A分子中应
高中化学第五章第三节功能高分子材料课件新人教选修5.ppt
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__ 性原子团) ①高吸水性树脂合成方法的特点:在反应中加入少量含 __两__个__双__键__的二烯化合物作为交联剂,让高聚物分子链间发生 交联,得到具有_网__状__结构的树脂。 ②应用:可以在干旱地区用于农业、林业、植树造林时抗 旱保水、改良土壤、改造沙漠。
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 两种或两种以上材料组成的
的机械性能,又具有某些 新型材料,分基体和增强体
特殊功能的高分子材料
不同的功能高分子材料, 一般具有强度高、质量轻、 性能
具有不同的特征性质 耐高温、耐腐蚀等优异性能
料中属于功能高分子材料的是( D )。 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.②④⑤⑥ C.③④⑤ D.全部
2.下列有关功能高分子材料的用途的叙述中,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、改造沙漠 B.离子交换树脂主要用于分离和提纯物质 C.医用高分子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
复合材料 【例 2】随着社会的发展,复合材料是一类新型的有发展 前途的材料,目前,复合材料最主要的应用领域是( C )。 A.高分子分离膜 B.人类的人工器官 C.宇宙航空工业 D.新型药物 【解析】复合材料具有强度高、质量轻等优性能,在宇宙 航空工业中广泛应用。
【化学】高中化学第四章基本营养物质高分子重难点十二功能高分子材料含解析新人教版选修5
【关键字】化学重难点十二功能高分子材料【要点解读】一、新型有机高分子材料1.新型有机高分子材料有: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.(1)功能高分子材料:是指既有保守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)复合材料:是指由两种或两种以上材料组合而成的一种新型材料,其中一种作为基体,另外一种作为增强剂.复合材料一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能二、高分子材料的使用意义1.高分子材料的特点:(1)种类多,结构性能复杂.(2)性能的多样化,如:质轻、绝缘、易加工、耐蚀、比强度高、耐热、耐老化.(3)应用广.在许多应用领域中,不仅可替代保守材料(金属、木材、天然橡胶、棉、麻等),还可提供更优异的性能.(4)原料丰富、生产成本低.生产和应用所需的投资比其它材料低,经济效益显著.2.高分子材料的应用及意义(1)高分子材料与衣说到衣着,无论从城市到农村,人们对漂亮实用的合成纤维制品都不陌生了.尽人皆知,“的确良”织物制成的服装挺括美观、易洗免烫;尼龙袜坚固耐磨;腈纶棉质轻且保暖,不蛀不霉,便于洗涤;维尼纶织物透气干爽,穿着舒适.这里所列举的就是目前合成纤维中大量生产的“四纶”,即由聚对苯二甲酸乙二醇酯纺制的涤纶;由聚酰胺制成的尼龙;由聚丙烯腈纺成的腈纶和由聚乙烯醇缩甲醛制得的维尼纶.(2)高分子材料与食人类生活中的一个重要环节“食”,与高分子材料的关系也十分密切.高分子材料的应用不但给人类带来更多更丰富的食品,也极大地丰富了我们的生活.我国北方乃至西藏等高寒地区常年能吃到丰富的蔬菜品种,寒冬过后提前品尝到鲜甜的瓜果,首先得益于塑料大棚的功劳.塑料地膜覆盖既保温又保湿,能带来粮食、蔬菜及棉花等作物的增产效果,已成为国内外农业增产的重要技术措施.塑料地膜与化肥、农药一起已成为现今农业生产中的三大化工材料.据统计,我国用于农膜生产的聚乙烯(PE)约占全部PE产量的1/4.在“食”问题上高分子材料的另一重要作用是解决海水淡化问题,芳香聚酰胺或醋酸纤维素制成的反渗透中空纤维膜,可以使海水和苦咸水淡化.利用这种中空纤维膜淡化海水是解决沿海地区及岛屿农田灌溉和生活用水的有效途径,对一些缺淡水的国家具有特别重要的意义.高分子材料用于日常食品的包装、储存、运输、保鲜等方面已为人们所熟知.它们大多数是聚乙烯、聚丙烯、聚酯等高分子的制品,这些包装材料以其重量轻、不易碎、免回收、免洗涤、装饰性强、美观大方而大量取代过去的玻璃包装,给旅行和居家生活带来了很大的方便.至于由高分子材料制成的餐饮用具,更比比皆是.(3)高分子材料与住近几十年来,随着高分子材料工业的迅速兴起,高分子材料以其漂亮美观,经济实用而在建筑业中又开辟了广阔的应用领域.用于建筑中的高分子材料既包括取代金属、木材、水泥等的框架结构材料,也包括墙壁、地面、窗户等装饰材料以及卫生洁具、上下水管道等配套材料和消声、隔热保温、防水等各种材料.(4)高分子材料与行高分子复合增强材料的自重小,比强度、比模量高,而且可设计性强,首先成为飞机中许多部件的首选材料,例如,碳纤维复合材料有比强度、比模量高,质轻,且在高温(2000℃以上)情况下强度不降的优异特性.在飞机中,1kg碳纤维复合材料可以代替3kg保守的铝合金结构材料,因而目前由碳纤维复合材料制造的飞机零部件已有上千种.在造船工业中,玻璃纤维复合材料以其质轻、高强、耐腐蚀、抗微生物附着、非磁性、可吸收撞击能、设计成形自由度大等一系列优点而被广泛用于制造汽艇、游艇、救生艇、渔船等.美国Derektor造船厂大量使用碳纤维复合材料建造的长达22.5m的飞艇,其质量比铝合金舰艇轻3t,时速达120km/h.在汽车制造业中,各种高分子材料也大显神通,其作用首先是减轻车辆的自重,改善运行性能,提高燃油效率.例如1990年美国高级轿车卡迪拉克内使用的塑料制品就达136kg.(5)高分子材料在其他方面的应用燃料、水力和核能是目前广泛利用的能源,高分子材料良好的绝缘性能是电力工业、电子和微电子工业必不可少的绝缘材料,广泛应用于发电机、电动机、电缆、导线和各种仪器仪表中.各种塑料、橡胶、纤维、薄膜和胶粘剂为能源工业和通讯产业做出了重要的贡献.体育器材中使用高分子材料的例子也不胜枚举.纤维复合材料已广泛应用于球杆、球拍、球棒等各个项目中.目前,50%的碳纤维产量是用来做体育器材的.在医疗领域里,使用胶粘剂粘接皮肤、血管、人工角膜等;使用记忆合金材料代替骨骼和牙齿等【重难点指数】★★★【重难点考向一】新型有机高分子材料【例1】下列有关新型高分子材料应用的说法不正确的是()A.高分子膜利用其选择性透过能力,可用于海水淡化、污染控制、物质制取与回收等方面B.作为医用高分子材料制人造器官,必须考虑其与人体的相容性和机械性能C.新型的聚乙烯醇高吸水性高分子,具有与水生成易挥发物的特性,所以称为“尿不湿”D.新材料研究正向智能化、高功能的方向发展【名师点睛】考查新型有机高分子材料,具体分析:A.高分子膜有选择性透过能力;B.人造器官考虑其与人体的相容性和机械性能;C.高吸水性高分子易吸水;D.材料研究正向智能化、高功能的方向发展。
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第三节功能高分子材料
答案:(1)既有传统高分子材料的机械性能,也有某些特殊功能的高分子材料(2)单体(3)官能团(4)合成路线和方法(5)两种或两种以上材料组合成的一种新型材料(6)具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能,在综合性能上超过了单一材料
1.功能高分子材料
(1)功能高分子材料及分类
功能高分子材料:指既有传统高分子材料的机械性能,也有某些特殊功能的高分子材料。
能源、材料和信息工程是影响社会经济发展和进步的三大支柱产业,其中材料是能源和信息发展的基础。
部分功能高分子的品种和分类如下:
其中医用高分子材料,具有优异的生物相容性,较少受到排斥,可以满足人工器官对材料的苛刻要求,如图为人工心脏、人工关节:
(2)新型高分子材料
新型高分子材料是具有传统有机高分子材料所没有的特性的有机高分子材料。
新型功能高分子材料包括具有新型骨架结构的高分子材料,还包括在合成高分子的主链或支链上引入某种功能原子团,使其显示出在光、电、磁、声、热、化学、生物、医学等方面的特殊功能。
(3)探究新型高分子材料时应考虑的问题
①高分子应具有什么样的主链?(确定单体)②它应该带有哪些功能基?(确定官能团)③是由带功能基的单体合成高分子,还是先合成高分子主链,然后再在主链上引入功能基?(确定合成路线和方法)在实践过程中还要不断修正设计方案。
(4)超强吸水功能高分子材料
①超强吸水功能高分子材料概念及性能
超强吸水高分子材料也称为高吸水性树脂、超强吸水剂、高吸水性聚合物,是一种具有优异吸水能力和保水能力的新型功能高分子材料。
功能一:吸水能力高,可达自身重量的几百倍至几千倍。
功能二:保水能力高,即使受压也不易失水。
②合成高吸水性树脂的方法
有两种方法可以获得高吸水性树脂:
第一种方法:对淀粉、纤维素等天然吸水性高分子材料进行改性,在它们的高分子链上再接上含强亲水性原子团的支链,以提高它们的吸水性。
例如,将淀粉与丙烯酸钠在引发剂作用下共聚,生成以淀粉为主链的接枝共聚物,同时与交联剂反应,生成具有网状结构的淀粉——聚丙烯酸钠接枝共聚物高吸水性树脂。
第二种方法:以带有强亲水性原子团的化合物,如丙烯酸CH2===CH—COOH等单体,均聚或两种单体共聚得到亲水性高聚物,再加入少量交联剂,再在引发剂作用下发生聚合,得到具有网状结构的树脂。
如聚丙烯酸钠。
③高吸水性树脂的用途
【例1-1】婴儿用的一次性纸尿片中有一层能吸水、保水的物质。
下列高分子有可能被采用的是( )
解析:纸尿片应该具有吸水性和保水性,因此,必须含有强亲水性原子团,B中分子中的—COONa原子团符合要求。
答案:B
【例1-2】功能高分子是一类以基本合成材料为原料、在其中添加一些特殊的物质或经过特殊的处理后具有特殊功能的高分子材料。
下列物质中不属于功能高分子的是( ) A.高分子分离膜B.隐形眼镜
C.人造丝D.人造骨骼
解析:人造丝为合成高分子化合物,属于传统合成材料。
高分子分离膜、隐形眼镜以及人造骨骼均为功能高分子材料。
答案:C
2.复合材料及有机高分子材料发展趋势
(1)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
体,如酚醛树脂、环氧树脂等。
另外一种材料作为增强材料,如玻璃纤维、碳纤维等。
(2)复合材料的性能:具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能,在综合性能上超过了单一材料。
如复合材料——玻璃钢产品。
(3)有机高分子材料的发展趋势
①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。
如新型导电和电磁屏蔽材料。
②与人类自身密切相关、具有特殊功能材料的研究也在不断加强,并且取得了一定的进展,如仿生高分子材料、高分子智能材料等。
【例2】下列说法错误的是( )
A.玻璃钢是以玻璃纤维作为增强体、合成树脂做基体的复合材料
B.飞机机身的复合材料大多是以金属为增强体、纤维为基体的复合材料
C.制造网球拍用的复合材料是在合成树脂的基体中加入了碳纤维做增强体
D.航天飞机机身使用的隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成的材料制成的
解析:飞机机身的复合材料大多是以纤维为增强体,金属为基体的复合材料,B项中将基体与增强体颠倒了。
答案:B
3.材料和材料的分类
材料是人类生存和社会进步的物质基础,材料的发展与社会的进步紧密相连。
材料根据其组成可分为金属材料、非金属材料(统称为无机材料)、有机材料(主要是有机高分子材料等);根据其性能可分为传统材料和新型材料;还可以根据其成分不同分为单一材料和复合材料等。
【例3】神舟七号的返回舱外形看起来像一口大钟,大约3吨多重,是世界上现有的最大的返回舱。
为了防止飞船与大气层摩擦产生高温而燃烧,应该选择某种特殊材料覆盖在飞船表面,这种材料应该具有的性质是( )
A.良好的导电性
B.密度较大,以增大飞船的惯性
C.轻质防热,可承受上千摄氏度的高温
D.质地柔软,以利于飞船的变形
解析:为了防止飞船在升空和着陆时因摩擦产生高温而燃烧,覆盖在飞船表面的物质应该具有隔热的特点,能耐高温,另外还应质轻,以减小飞船升空时的能量损耗。
答案:C
4.功能高分子材料和复合材料的区别与应用
功能高分子材料是具有传统高分子材料的机械性能和某些特殊功能的材料,是高分子材料渗透到电子、生物、能源等领域后开始涌现出的新材料,为合成高分子化合物。
复合材料是指两种或两种以上材料组合成的新型材料,可以是高分子化合物,也可以是一些新型无机材料。
复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。
各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。
这两类材料由于具有一些特殊性能,在日常生活和一些高科技领域中都具有非常重要的应用。
离子交换树脂是最早工业化的功能高分子材料。
复合材料中以纤维增强材料应用最广、用量最大。
【例4】碳纤维强化塑料是一种新型的高强度复合材料,其强度比钢铁材料大,而密度比铝小。
制取碳纤维材料的一种方法是将聚丙烯腈纤维()在稀有气体氛
围中进行高温处理而获得。
(1)构成这种碳纤维的元素是______________。
(2)合成聚丙烯腈纤维发生哪种聚合反应?__________,其化学方程式是______________________。
解析:(1)聚丙烯腈纤维含有三种元素C、H、N,碳纤维材料是由聚丙烯腈纤维高温处理得到,所以也是构成这种碳纤维的元素与聚丙烯腈纤维相同。
(2)根据聚丙烯腈纤维的结构特点,可知合成聚丙烯腈纤维为加聚反应。
答案:(1)C、H、N
(2)加聚反应。