合成材料与新型有机高分子材料
新型材料的合成及应用
新型材料的合成及应用随着科技的不断发展，新型材料在工业、生活和科研领域中得到了广泛应用。
本文将从几个主要类别的新型材料入手，介绍它们的合成方法和应用领域。
一、先进金属材料先进金属材料是指具有高强度、高韧性和高导电、导热性的新型金属材料，如高强度钢、钛合金、镁合金、镍基合金等。
这类材料通常用于航空、汽车、船舶、电子等领域。
1. 高强度钢的合成高强度钢通常是采用微合金化技术合成的。
以低碳钢为基础材料，加入锰、钒等元素，再通过控制合金元素的含量和热处理工艺，可以获得强度和耐磨性都比普通钢更好的高强度钢。
2. 钛合金的合成钛合金的合成主要是通过冶金方法得到。
首先将纯钛与其他金属元素（如铝、锌、铜等）进行合金化，然后进行热处理、锻造和轧制等工艺，生产出不同性能和用途的钛合金。
3. 镁合金的合成镁合金的合成主要有两种方法：真空熔炼和快速凝固。
真空熔炼是将镁和其他合金元素在真空中熔融、均匀混合、浇铸成型，制备出高强度、低密度的镁合金。
快速凝固则是通过快速冷却的方法使组织变细，提高合金的强度和塑性。
4. 镍基合金的合成镍基合金是指以镍为基础的合金材料，在高温、腐蚀和高应力环境下具有优异的耐蚀、抗热疲劳损伤和抗氧化性能。
常用的制备方法有熔融法、化学气相沉积法和电解沉积法等。
5. 应用领域先进金属材料在航空、汽车、船舶、电子等领域有广泛应用。
如高强度钢用于汽车车身、工程机械、钢桥、建筑结构等；钛合金用于医疗器械、航空、航天、军事等领域；镁合金用于汽车、摩托车、手机等产品中；镍基合金用于制造气轮机、核反应堆和石化设备等。
二、新型高分子材料新型高分子材料是指具有高分子架构、特殊功能和新型结构的新型材料，如聚合物、共价有机框架、本体聚合物等。
这类材料通常用于制备智能材料、印刷功能材料、振动吸附材料等。
1. 聚合物的合成聚合物是化学键含量较高的高分子化合物，一般通过自由基聚合、红外辐射聚合、酰胺化聚合等方式合成。
不同的合成方法和反应条件可以调节聚合度、分子量和链结构等，从而获得具有不同性质和用途的聚合物材料。
三大有机合成高分子材料
三大有机合成高分子材料：合成、应用及未
来展望
有机高分子材料是一类重要的高分子材料，广泛用于医疗、电子、汽车、环保等领域。
其中，通过有机合成方法制备的高分子材料具有
良好的性能和结构可控性，因此被广泛应用。
本文将介绍三种有机合
成高分子材料：聚醚酮、聚酰亚胺、聚碳酸酯。
聚醚酮是一种具有良好热稳定性、耐化学腐蚀性和高强度的高分
子材料，常用于制备汽车零部件、航空航天材料、医疗设备和电子元
器件等。
其合成方法一般为聚合法和交替共轭聚合法。
聚合法中，利
用二酮类和二醇类反应合成聚醚酮；交替共轭聚合法是指将副交替共
轭单体和有机高分子材料进行反应得到聚醚酮。
聚酰亚胺是又称聚酰胺酸，具有极高的热稳定性、耐化学腐蚀性
和抗辐射能力。
因此，聚酰亚胺广泛应用于航空航天、电子、医疗和
环保等领域。
其合成方法一般为亲核芳香取代反应、缩合聚合法和热
回流法。
聚碳酸酯是一类重要的生物降解高分子材料，具有良好的塑料化、热稳定性、透明度和耐久性。
目前，聚碳酸酯已被广泛用于食品包装、医疗器械、群众娱乐用品等领域。
其合成方法主要为缩合聚合法和无
催化剂的环氧开环聚合法。
总之，有机合成高分子材料具有广泛的应用前景，值得我们继续深入研究其合成方法和性能优化。
未来，随着新型材料合成方法的不断出现，有机高分子材料在各个领域的应用将变得更加广泛。
【人教读本】第15章《合成材料》第3节《新型有机高分子材料》第1课时
高二化学第八章合成材料第三节新型有机高分子材料(1课时)第一课时【说明】：本练习配套人教版化学读本，题目有一定的难度，适合省级示范高中或一些学校的优生使用，也可以作为高三第一轮复习的资料适用。
完成本练习的时间为30分钟，如果是高三第一轮复习，完成时间为20分钟。
后面有配套的参考答案，方便使用。
【习题内容】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2．合成人工心脏的高分子材料主要成分是A.烯烃苯聚物B.酚醛树脂C.硅聚合物D.聚氨酯类聚合物3．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，将热能转化成电能D.海水淡化4．设代表阿伏加德罗常数，下列叙述中不正确的是A. 在28g聚乙烯树脂中，含有的碳原子数为2NAB.在合成28g聚乙烯树脂的单体中，含有的双键数目为NAC.28g聚乙烯树脂完全燃烧时，转移的电子数目为3NAD.聚乙烯树脂中，含有的C—H的数目为4NA根据题意试回答5、6两小题：5普拉西坦是一种改善记忆、抗健忘的中枢神经兴奋药，其结构如右图，下列关于普拉西坦的说法正确的是A 它既有酸性，又有碱性B 它的二氯取代物有两种C 它可以发生水解反应D 分子中C、N、O原子均处于同一平面6下列关于天然橡胶的说法中，不正确的是A 能在汽油中溶胀B 天然橡胶日久后会老化，实质上发生的是氧化反应C 天然橡胶加工时要进行硫化，实质上是打开碳碳双键，形成碳硫键或双硫键D 天然橡胶是具有网状结构的高分子化合物7则合成单体是, , .第三节新型有机高分子材料第一课时1．D2．CD3．C4．C5．C6．C7．C8．C9．D10．。
高二化学新型有机高分子材料
第八章第三节新型有机高分子材料[教学目标]1．知识目标（1）了解新型有机高分子材料在日常生活、工农业生产、科学研究等方面的重要作用．（2）了解功能高分子材料、复合材料等的主要用途。
（3）了解有机高分子材料的发展趋势。
2．情感和价值观目标通过对新材料结构和功能的介绍，激发学生学习化学的兴趣，充分调动学生学习化学的积极性。
通过介绍我国在高科技方面的成就，对学生进行爱国主义教育，激发学生的爱国热情。
[重点与难点]教学重点是新型有机合成材料的应用。
[教学过程]［引入课题］在现实生活中有许许多多的社会问题亟待解决，现举出其中的三例，然后大家讨论回答。
［投影］教材图片和其它图片等（如下）。
［讲解］各种不同的高分子材料有不同的功能，日常生活常会见到功能高分子材料。
［板书］一、功能高分子材料［投影］膜分离的工业应用高分子膜：［问题2］人体的某种器官发生病变、坏死，现代医学主要采取哪些方法治疗？［讨论］ (逐一分析，得出器官移植、切割一部分、换人造器官等方法，最后得出换人造器官是解决问题的较好途径)。
人造关节、人造牙齿、人造心脏补片等［投影］医用高分子材料［展示］尿不湿、液晶高分子材料（液晶材料制品）［说明］这是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。
飞机在空中飞行时很容易被雷达发现，但有的飞机使用隐形材料却不易被雷达发现。
［讲解］这种材料是由多种材料复合制成的，我们称两种或两种以上的材料复合而成的材料为复合材料。
［板书］二、复合材料［举例］不锈钢、铝合金、玻璃钢等。
特性：质轻、高强度、耐腐蚀、耐高温、抗氧化、抗冲击、绝缘、吸波性等。
用途：飞机、导弹、火箭、卫星、宇宙飞船、轮船、建筑、体育用品等。
［讨论］未来展望就现存问题和发展趋势，谈谈对未来材料的展望1．旧材料改进推广(导电塑料)2．研制新材料(智能材料、超导材料、光电转换材料、生物材料、光解水催化剂、热电膜、传感膜等)。
新型有机合成材料
新型有机合成材料
新型有机合成材料是指具有一定化学结构和性质的有机物质，在化学合成过程中通过特定的方法，将其分子间结合成为固体材料的一类材料。
这种材料通常具有优异的物理化学性质，如高强度、高硬度、高耐热性、高电子传导性、高光电效应等，在各种领域中的应用非常广泛。
目前，新型有机合成材料的研究涉及到许多领域，包括高分子材料、纳米材料、光电材料、传感器材料、生物材料等。
其中，纳米材料和光电材料是研究的热点和难点，其应用领域涉及到光电器件、太阳能电池、化学传感器、医用材料等。
新型有机合成材料的制备方法主要包括自组装法、模板法、溶胶-凝胶法等。
这些方法主要依靠有机分子间的相互作用力，通过特定的物理或化学作用，实现分子之间的有序排列和构建，从而形成材料的空间结构和性质。
未来，随着科技的不断发展，新型有机合成材料的研究和应用将会越来越广泛，有助于解决现有材料在性能和应用方面的局限，推动科技和产业的发展。
- 1 -。
化学合成的新材料和新能源
化学合成的新材料和新能源随着科技的不断发展，人类对于新材料和新能源的需求日益增长。
化学合成作为一种重要的手段，正在不断地被应用于新材料和新能源的研究中。
本文将从化学合成的角度探讨新材料和新能源的发展。
一、新材料1.有机高分子材料有机高分子材料是由有机化合物通过化学反应合成而成的一类材料。
这种材料通常具有较好的柔韧性、可塑性和可加工性，适用于制造塑料、橡胶、纤维和电子材料等。
目前，有机高分子材料的研究正在不断深入。
例如，聚合物太阳能电池是一种新型的太阳能电池，采用有机高分子材料作为电池的光电转换材料。
这种太阳能电池的成本低，制造工艺简单，且对环境友好，因此备受关注。
此外，有机高分子材料还可用于生物医学领域，如人工肌肉、细胞培养基等领域。
2.纳米材料纳米材料是指尺寸在1~100纳米之间的材料。
由于其具有特殊的物理、化学和生物学特性，因此在材料科学、能源领域、生物医学领域和环境领域等方面显示出了极大的应用潜力。
例如，纳米材料可以用来制造高效电池、催化剂、光催化剂、生物传感器等。
此外，碳纳米管具有很高的强度和导电性能，可以用于制造晶体管、半导体、纳米传感器等。
3.金属有机框架材料金属有机框架材料是一种由金属离子或簇中心与有机配体通过配位作用形成的三维结构材料。
它们具有高度可控性的微观结构、可调控的物理、化学性质以及可重复利用等特点。
目前，某些金属有机框架材料已经被应用于气体吸附、分离和储存领域，以及传感器、催化剂、电子存储器等领域。
二、新能源1.太阳能能源太阳能能源是一种无污染、无噪音、可再生的能源。
目前，太阳能电池在能源领域正在发挥越来越大的作用。
太阳能电池可以将太阳能转化为电能，供应给建筑物、交通系统、通讯系统、电子设备等。
目前，太阳能电池的效率和稳定性仍然是研究的重点。
化学合成技术可以制造高效、稳定的太阳能电池材料和器件，以提高太阳能电池的效率和稳定性。
2.燃料电池燃料电池是一种以氢气、乙醇、甲醇等作为燃料，在氧气的存在下，通过化学反应将化学能直接转换为电能的设备。
新型有机高分子材料
新型有机高分子材料一、简介新型有机高分子材料是指近年来发展起来的一类具有特殊性能和应用潜力的高分子材料。
与传统的合成高分子材料相比，新型有机高分子材料在结构和性能上有所创新和突破，具有更高的分子量、更低的表面能和更好的力学性能等特点。
这些材料可以用于各种领域，包括材料科学、化学工程、能源存储和生物医学等。
二、种类和应用目前，新型有机高分子材料的种类繁多，包括聚合物、共聚物、聚合物混合物和凝胶等。
它们具有可调控的化学结构和物理性质，可以通过改变聚合度、共聚比例和交联度等方式来调节材料的性能。
下面介绍几种常见的新型有机高分子材料及其应用：1.聚合物聚合物是一种由重复单元组成的大分子，具有良好的延展性、柔韧性和可塑性。
其中，聚苯乙烯（PS）、聚乙烯（PE）和聚四氟乙烯（PTFE）等是应用最广泛的聚合物材料。
它们被广泛用于包装材料、电子部件、建筑材料和汽车零部件等。
2.共聚物共聚物是由两种或更多种单体按照一定的比例共聚而成的高分子材料。
其中，丙烯腈-丙烯酸酯共聚物（PAN-PMA）和苯乙烯-丙烯酸酯共聚物（PS-PMA）是常见的共聚物材料。
它们具有很强的耐高温性、抗氧化性和耐腐蚀性，适用于制备高温耐酸碱和耐腐蚀材料。
3.聚合物混合物聚合物混合物是不同种类聚合物按一定比例机械混合而成的材料。
它们继承了各自单一聚合物的性能，并具有更广泛的应用领域。
例如，聚酰亚胺和聚乳酸混合材料可以制备出具有优异力学性能和生物可降解性的医疗用途材料。
4.凝胶凝胶是一种源于凝聚相转变的胶态物质，具有高分子网络结构和大量孔隙空间。
其中，聚丙烯酸盐凝胶、聚乙烯醇凝胶和聚丙烯酰胺凝胶是常见的凝胶材料。
它们具有较高的吸水性、稳定性和柔软性，可以用于制备吸水剂、生物传感器和药物释放系统等。
三、发展趋势和应用前景新型有机高分子材料的研究和应用在世界范围内得到了广泛关注和重视。
在材料科学领域，人们致力于开发更多种类、更高性能的高分子材料，以满足不同领域对材料的需求。
新型有机光电材料的合成及性能表征
新型有机光电材料的合成及性能表征随着科技的快速发展，人们对新型有机光电材料的需求日益增长。
有机光电材料是一类基于有机分子结构的材料，具有轻质、柔性、可调性和可溶性等优势。
它们在太阳能电池、有机发光二极管（OLED）、有机薄膜晶体管（OFET）等领域有着广泛的应用前景。
本文将围绕新型有机光电材料的合成及性能表征展开讨论，旨在深入了解这些材料的制备方法及其性能的评估。
首先，合成有机光电材料是研究的关键一步。
目前常用的方法包括有机合成和有机高分子化学。
有机合成是采用有机小分子合成方法，通过有机反应来制备有机光电材料。
有机高分子化学则是利用高分子材料的特性来构建有机光电材料。
这两种方法各有优势，可以根据材料所需的特性以及所需的应用选择合适的方法。
在有机合成方面，聚合物化学合成是一种常见的方法。
聚合物是由重复单元组成的高分子化合物，具有良好的溶解性和可调性。
通过调整聚合物的结构和分子量，可以改变其光电性能。
此外，还可以利用有机小分子的自组装行为来制备有机光电材料。
自组装是一种通过分子间相互作用在溶液中形成有序结构的过程。
借助自组装方法，可以精确控制出具有特定结构和性质的有机光电材料。
除了有机合成，有机高分子化学也是制备有机光电材料的重要方法之一。
有机高分子化学的主要优势在于可以制备大分子量的有机光电材料。
通过控制聚合反应的条件和选择适当的单体，可以合成高分子材料具有优异的光电性能。
此外，由于高分子具有较强的柔性和可溶性，能够制备出丰富的形态，如薄膜、纤维和颗粒等，便于在光电器件中应用。
在合成有机光电材料之后，需要对其性能进行表征。
性能表征是评估材料性能的关键过程，可以帮助研究人员了解材料的光电性能，并为进一步的应用提供指导。
其中，光电性能的表征包括光学、电学和热学性质的测量。
光学性质是指材料对光的吸收、发射和传导能力。
通过紫外可见吸收光谱分析，可以确定材料的吸收峰值和波长范围，进而推断其能带结构和能带宽度。
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作用难以达到生物相容的程度
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
解析：医用高分子材料一般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． 答案：C
3．对聚合物
分析正确的是
()
A．其单体是 CH2===CH2 和 HCOOC2H5 B．它是缩聚反应产物 C．其链节是 CH3CH2—COOC2H5 D．其单体是 CH2===CH—COOC2H5
回答下列问题： (1)已知它是由两种单体经酯化后聚合而成的，试推断这两种 单体的结构简式______________、______________. (2)写出在(1)中由两种单体合成聚合物的化学方程式： ____________________、_________________.
(3)对此聚合物的性质判断中不．正确的是________． A．在酸性条件下可以发生水解 B．此聚合物不能使溴水褪色 C．此聚合物可以使酸性 KMnO4 溶液褪色 D．此聚合物可与溴水发生取代反应
解析：由结构可以看出，重复单元是
即
链节，单体是CH2 == CH—COOC2H5，应是加聚反应的产物． 答案：D
4．ABS合成树脂的结构可表示为
，则生成该树脂的单
体的种类和化学反应所属类型正确的是
()
A．1种 加聚反应
B．2种 缩聚反应
C．3种 加聚反应
D．3种 缩聚反应
解析：此高分子链节中均为C原子，应是加聚反应而得， 又据加聚反应特点，得3种单体：CH2 == CH—CN、CH2 == CH—CH == CH2、CH2 == CH—C6H5. 答案：C
2．复合材料 (1)概念：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，另一种作为 增强体 ． (2)主要性能：强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀． (3)应用领域：主要应用于宇宙航空工业．
1．下列物质一定不是天然高分子化合物的是
A．橡胶
B．蛋白质
C．尼龙
D．纤维素
()
强度大，可拉丝、吹薄膜， 特性
绝缘性好，有可塑性
强度大，绝缘性好
1．聚甲基丙烯酸甲酯 还是体型结构？
属于线型结构，
提示：聚甲基丙烯酸甲酯属于线型结构．
二、合成材料
1．三大合成材料
塑料 三大合成材料合成纤维
合成橡胶
2．常见的合成材料 (1)常见塑料
名称 聚乙烯 聚氯乙烯 (氯纶)
单体 CH2== CH2
解析：(1)线型分子具有热塑性，可以重加工，能溶于有机 溶剂，A属于线型分子． (2)体型分子具有热固性，E属于体型分子． (3)涤纶的成分为聚对苯二甲酸乙二酯，分子内有
答案：(1)A (2)E (3)D
6．感光性高分子也称为“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的新型高分子 材料．其结构简式为：
全局性掌控
全局性掌控
在近几年的高考试题中，有关合成材料的命题大都 以新材料为背景，和生活、生产实际相结合．主要形式： 一是由一种或几种单体加聚成高分子化合物或由加聚产 物反推其单体；二是由一种或几种单体缩聚成高分子化 合物或已知高分子的链节推知其单体．题型以选择题和 有机综合题为主.
选项式诊断
津高考T1－B)
× 4.聚乙烯可发生加成反应(2010·福建高考T6－A)
5.人造纤维、合成纤维和光导纤维都是有机高分子 ×
化合物(2009·山东高考T9－B)
一、有机高分子化合物 1．组成
名称 结构简式
聚氯 乙烯
单体 CH2CHCl
链节
聚合 度
CH2CHCl
n
2．分类
高分子天然高分子化合物
解析：橡胶、蛋白质、纤维素均可能为天然高分子化合 物，尼龙是人工合成的高分子化合物． 答案：C
2．下列有关新型高分子材料的说法不．正确的是
()
A．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
B．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
C．合成高分子材料制成的人工器官都受到人体的排斥，
淀粉 纤维素 蛋白质 天然橡胶
化合物
塑料
合成纤维
合成高分子化合物合成橡胶
新型有机高分子材料
3．结构与性质 有机高分子化合物按结构分为 线型 高分子和体型 高 分子，其性质如下：
线型高分子
体型(网状)高分子
溶解 性
性能
能缓慢溶解于适当溶剂
很难溶解，但往往有一定 程度的胀大
具有 热塑 性，无固定熔点 具有 热固 性，受热不熔化
解析：(1)由聚合物的结构简式可知，它是由
聚合而成的，该物质是
由CH2 == CHOH和 应制得的．
发生酯化反
5．(2010·浙江高考)物质的性质和功能与分子结构间有着密切 的关系．以下问题涉及高分子材料、日用化学品及药品． 几种常用高分子材料的结构(或结构片段)如下：
(1)属于热塑性塑料且可溶于氯仿的是________； (2)热固性塑料是________； (3)属于合成纤维，俗称“涤纶”的是________，废弃的涤纶织 物经处理后可回收利用．写出涤纶水解后生成的两种物质的 结构简式____________________________．
诊断
判断正误，在诊断一栏内打“√”或“×”
1.石油裂解和油脂皂化都是由高分子生成小分子的 ×
过程(2010·广东高考T11－D)
√ 2. (2010·北京高考T8－A)
的结构中含有酯的结构
选项式诊断
诊断 判断正误，在诊断一栏内打“√”或“×”
3.限制塑料制品使用违背了发展低碳经济(2010·天 ×
橡胶 和
氯丁 橡胶
CH2 == CH—CC乙烯和 以及必要的无机试剂
合成涤纶(
)?
提示：
三、新型有机高分子材料
1．功能高分子材料 (1)概念：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．
分离膜 传感膜 (2)分类热电膜 人造器官材料 高分子药物
CHCl == CH2
结构简式
名称
聚苯乙烯
聚甲基丙烯 酸甲酯(有机
玻璃) 酚醛塑料(俗
称电木)
单体
结构简式
(2)常见的合成纤维
名称
单体
涤纶 和 HOCH2CH2OH
腈纶 CH2===CH—CN
结构简式
(3)常见的合成橡胶
名称
单体
顺丁 橡胶
CH2==CH—CH==CH2
丁苯 CH2==CH—CH==CH2