1、第三课时 功能高分子材料功功能能高高分分子子材材料料具有某些特殊化学、物理及医学功能的高分子材料具有某些特殊化学、物理及医学功能的高分子材料分类分类高分子催化剂高分子催化剂高分子分离膜高分子分离膜形状记忆高分子形状记忆高分子磁性高分子磁性高分子高吸水性高吸水性材料材料医用高分子材料医用高分子材料高分子药物高分子药物三、功能高分子材料1.定义和分类2.功能高分子材料的品种(1)结构特点：含有强亲水基团的支链，如羧基、羟基、酰氨基等。具有网状结构。(2)性能：不溶于水，也不溶于有机溶剂，与水接触后在很短的时间内溶胀，可吸收其本身质量的数百倍甚至上千倍的水，同时保水能力要强，还能耐一定的挤压作用。3
2、.高吸水性树脂(3)合成方法对淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改性,在它们的主链上再接上带有强亲水基团的支链,以提高它们的吸水能力。用带有强亲水基团的烯类为单体进行聚合,得到含亲水基团的高聚物。如:在丙烯酸钠中加入少量交联剂,在一定条件下发生聚合,得到聚丙(4)应用:可在干旱地区用于农业、林业抗旱保水、改良土壤。 高吸水性树脂在交联前一般是水溶性的，不具备吸水性。形成网状结构后，它可利用分子中大量的羧基、羟基等基团与水分子之间产生氢键等作用，吸收水分子，并且通过网状结构将水分子束缚在高分子网格中，形成溶胀的凝胶体。这种凝胶体的保水能力很强，在一定压力下也不易失水。1.尿不湿中的吸水剂吸水后挤压不
3、出水,这是为什么呢?提示尿不湿所使用的吸水剂是高分子材料吸水树脂,利用高分子材料上的亲水基团吸水,属于功能高分子材料。2.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,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,试推测高分子分离膜的重要应用。提示(1)海水淡化和饮用水的制取;(2)果汁浓缩、乳制品加工、药物提纯、血液透析等。思考与讨论（1）结构特点： （2）类型：分离膜根据膜孔大小分为4.高分子分离膜 （3）生产分离膜的材料： （4）用途： (1)所含官能团及性质官能团碳碳双键酯基羧基肽键性质氧化反应、加成反应水解反应酯化反应、取代反应水解反应(2)常见反应降解:在一
4、定条件下高分子降解为小分子,如聚苯乙烯降解为苯乙烯。常见降解方法有:生物降解、化学降解、光降解等。催化裂化:塑料催化裂化得到柴油、煤油、汽油和可燃性气体等。橡胶硫化:天然橡胶经硫化,破坏碳碳双键,形成单硫键(S)或双硫键(SS),由线性结构变为网状结构。四、常见高分子材料的化学性质线型结构、支链型结构和网状结构的性质比较 分类线型结构支链型结构网状结构结构线型结构示意图支链型结构示意图网状结构示意图分子中的原子以共价键相互连接,构成一条很长的卷曲状态的“链”分子链与分子链之间有许多共价键交联起来,形成三维空间网状结构分类线型结构支链型结构网状结构溶解性 能缓慢溶解于适当溶剂很难溶解,但往往有一
5、定程度的胀大性能具有热塑性,无固定熔点具有热固性,受热不熔化特性强度大、可拉丝、吹薄膜、绝缘性好强度大、绝缘性好、有可塑性常见物质聚乙烯、聚氯乙烯、天然橡胶酚醛树脂、硫化橡胶(1)高吸水性树脂中含有亲水基团。()提示：高吸水性树脂中含有亲水基团,故具有强吸水性。(2)塑料都可以反复加热熔融加工。()提示：热固性塑料不可加热熔融。(3)高分子链越长,软化温度越高、密度越大。()提示：高分子链越长,相对分子质量越大,高分子间的作用力越大,软化温度越高、密度越大。1判断正误(对的在括号内打“”，错的在括号内打“”。)2下列高聚物经简单处理可以从线型结构变成网状结构的是()D解析：有机高分子材料中,若
6、含有易反应的官能团,在一定条件下使官能团发生反应,如羟基缩合、双键交联等,其线型结构就能变成网状结构。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()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。B4.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
7、中不正确的是()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”。C5.下列各种高分子材料的研究方向,并不适合未来高分子材料发展的是()A.使高分子材料具有“仿生”功能B.使高分子材料向具有特殊物理、化学功能的“功能材料”发展C.使农用薄膜具有选择性透过农作物所需的特定光波的功能
8、D.使高分子材料越来越牢固,越来越难降解解析：未来的高分子材料应该越来越易降解,所以D项错误。D6.科学家研制的一种使沙漠变绿洲的新技术,即在沙漠中喷洒一定量的聚丙烯酸酯()与水的混合物,使其与沙粒结合,既能阻止地下的盐分上升,又能拦截、蓄积雨水。下列对聚丙烯酸酯的叙述中正确的是()聚丙烯酸酯的单体的结构简式为CH2=CHCOOR聚丙烯酸酯没有固定的熔、沸点聚丙烯酸酯在一定条件下能发生水解反应和加成反应其聚合方式与酚醛树脂的聚合方式相同聚丙烯酸酯具有很强的吸水性A.只有B.只有 C. D.B解析：聚丙烯酸酯是由单体丙烯酸酯发生加聚反应得到的高分子;由于聚丙烯酸酯属于混合物,因此没有固定的熔、沸
9、点;聚丙烯酸酯中无碳碳双键,含有酯基,故其能发生水解反应,不能发生加成反应;其分子中不含亲水基团,故无吸水性。7角膜接触镜俗称隐形眼镜，其性能主要有良好的透气性和亲水性。角膜接触镜俗称隐形眼镜，其性能主要有良好的透气性和亲水性。下列可以作为隐形眼镜材料的是下列可以作为隐形眼镜材料的是()A聚乙烯聚乙烯B聚氯乙烯聚氯乙烯 解析：隐形眼镜的材料具有透气性和亲水性，该物质中应有亲水基团，符合要求的只有C项。C8橡胶树是热带植物,在我国海南有大面积种植。从橡胶树的胶乳中可提取天然橡胶,天然橡胶的成分是聚异戊二烯,结构为试回答下列问题:(1)天然橡胶能溶于汽油的根本原因是,天然橡胶经过硫化,其结构由变成
10、,因而硫化橡胶(填“能”或“不能”)溶于汽油。(2)天然橡胶的单体是一种无色液体,将该无色液体加入溴水中,(填“能”或“不能”)使溴水褪色。答案(1)天然橡胶是线型结构线型结构网状结构不能(2)能解析(1)从天然橡胶成分的结构简式可知,天然橡胶为线型结构的高分子,能溶于适当的溶剂。天然橡胶硫化后使高分子链发生交联,形成网状结构,故硫化橡胶不能溶于汽油。(2)天然橡胶的单体是9光刻胶是制大规模集成电路、印刷电路板和激光制板技术中的关键材料。某一肉桂酸型光刻胶的主要成分A经光照固化转变为B:(1)A中含有的官能团为。(2)A经光照固化转变为B,发生反应。(3)A属于结构的有机高分子,具有(填“热固性”或“热塑性”);B属于结构的有机高分子,具有(填“热固性”或“热塑性”)。(4)写出A与NaOH溶液反应的化学方程式:。(5)B在酸性条件下水解得到的高分子(填“有”或“无”)吸水性。答案(1)酯基、碳碳双键(2)加成反应(3)线型热塑性网状热固性解析(1)由A的结构简式可知,它的分子中含有酯基、碳碳双键。(2)A经光照固化转变为B,分子中碳碳双键断裂,发生了加成反应。(3)A属于线型结构,具有热塑性,B属于网状结构,具有热固性。(4)1molA分子中含有nmol酯基,故消耗nmol氢氧化钠,化学方程式
