高中化学(人教版,选修5) 第五章进入合成有机高分子化合物的时代 第三节

第三节功能高分子材料目标要求 1.了解新型高分子材料的组成和性能。

2.了解复合材料的组成和性能。

一、功能高分子材料1．分类(1)新型________的高分子材料。

(2)特殊功能材料，即在合成高分子的__________上引入某种__________，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。

2．高吸水性树脂(1)合成方法①对____________等天然吸水材料进行改性，在它们的高分子链上再接上含__________的支链，以提高它们的吸水能力。

②以带有______________的化合物为单体，均聚或两种单体共聚得到亲水性高聚物。

(2)性能：可吸收几百至几千倍于自重的水，同时__________能力强，还能耐一定的______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。

二、复合材料1．复合材料是指两种或两种以上材料组合成的一种________。

其中一种材料作为____，其他材料作为增强剂。

2．复合材料的性能具有________、________、________、________等优异性能，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。

知识点1功能高分子材料1．新科技革命的三大支柱通常是指()①能源②交通③通信④材料⑤信息工程A．①②③B．①③⑤C．②③⑤D．①④⑤2．下列材料中：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。

属于功能高分子材料的是()A．只有①②⑤B．只有②④⑤⑥C．只有③④⑤D．①②③④⑤⑥3．角膜接触镜俗称隐形眼镜，其性能要有良好的透气性和亲水性，目前大量使用的软性隐形眼镜常用材料是()4．化合物被涂在手术伤口表面，在数秒钟内发生固化(加聚)并起黏结作用以代替通常的缝合，形成一种性能优良的功能高分子材料。

写出该化合物固化时的化学反应方程式_________________________________________________________________________________________________________。

知识点2复合材料5．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．①②③④6．复合材料的使用使导弹的射程有了很大的提高，其主要原因在于()A．复合材料的使用可以使导弹能承受超高温的变化B．复合材料的使用可以使导弹的质量减轻C．复合材料的使用可以使导弹能承受超高强度的变化D．复合材料的使用可以使导弹能承受温度的剧烈变化练基础落实1．下列材料中属于功能高分子材料的是()①有机玻璃②合成橡胶③高分子分离膜④生物高分子材料⑤隐身材料⑥液晶高分子材料⑦光敏高分子材料⑧智能高分子材料A．只有①③④⑥⑧B．只有②④⑥⑦⑧C．只有②④⑥⑦⑧D．只有③④⑤⑥⑦⑧2．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．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D．海水淡化3．下列说法错误的是()A．玻璃钢是以玻璃纤维作为增强体、合成树脂作基体的复合材料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作增强剂D．航天飞机机身上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4．用高分子塑料骨钉取代钛合金骨钉是医学上的一项新技术，这种塑料骨钉不仅具有相当的强度，而且可在人体内水解，使骨科病人免遭拔钉的痛苦。

合成这种塑料骨钉的原料能与强碱溶液反应，也能在浓硫酸条件下形成环酯。

则合成这种塑料骨钉的原料是() A．CH2===CH—CH2ClB．CH2===CH—COOHC．CH3—CH(OH)—COOHD．H2N—CH2—COOH5．宇航员在升空、返回或遇到紧急情况时，必须穿上10千克重的舱内航天服，“神七”宇航员所穿舱内航天服是由我国科学家近年来研制的新型“连续纤维增韧”航空材料做成，其主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成的，下列相关叙述错误的是() A．它耐高温、抗氧化B．它比钢铁轻、硬，但质地较脆C．它没有固定熔点D．它是一种新型无机非金属材料6．“喷水溶液法”是日本科学家最近研制出的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 cm～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()A．它的单体的结构简式为B．它在一定条件下能发生加成反应C．它在一定条件下能发生水解反应D．它没有固定的熔沸点7．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”，下列对“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，所以它们属于金属练综合拓展8．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的手术缝合线比天然高分子材料的肠线好。

它的合成过程如图：(B：是A合成C的中间体，它是由两分子A脱去两分子水形成的)(1)写出A、C的结构简式：A____________________，C______________________。

(2)写出由A制取B的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(3)医用高分子材料应具备哪些特性：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

9．使用有机材料制成的薄膜，给环境造成的“白色污染”后果十分严重。

我国最近研制成功的一种可降解塑料，其链节结构如下：该塑料有良好的生物适应性和分解性，能自然腐烂分解。

试回答下列问题：(1)这种可降解塑料的A、B、C链节所对应的三种单体依次是a.________________________________________________________________________，b．________________________________________________________________________，c．________________________________________________________________________。

(2)可降解塑料在自然界可通过__________(填反应类型)反应分解为a、b、c三种小分子有机物。

(3)单体a和c各1 mol在浓硫酸存在和加热条件下，可生成含有六元环的环状化合物，写出有关反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(4)单体b在浓H2SO4加热条件下可发生消去反应生成不饱和羧酸，此不饱和羧酸的结构简式是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

此不饱和羧酸属于链状羧酸的同分异构体还有________种。

第三节功能高分子材料知识清单一、1.(1)骨架结构(2)主链或支链功能原子团2．(1)①淀粉、纤维素强亲水性原子团②强亲水性原子团(2)保水挤压二、1.新型材料基体2．强度高质量轻耐高温耐腐蚀对点训练1．D2．D[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称之为功能高分子材料。

]3．C[隐形眼镜的材料具有透气性和亲水性，该物质中应有亲水性基团，符合要求的只有C项。

]5．D[复合材料往往具有几种材料的优点，即具有题中所述的各种优点。

]6．B[导弹的壳体大多是以纤维为增强体、金属为基体的复合材料，之所以可以提高射程是利用了其密度小、质量轻的特点。

]课后作业1．D[有机玻璃属于传统合成材料中的塑料。

塑料、合成橡胶、合成纤维属三大传统合成材料，它们不属于新型有机高分子材料。

]2．B[高分子分离膜的特点是能够有选择地让某些物质通过，而把另一些物质分离掉，主要应用于生活污水、工业废水等废液处理和海水淡化工程等；而将化学能转换成电能是传感膜的应用，把热能转化成电能是热电膜的应用。

]3．B[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，而B项中将基体与增强体颠倒了。

]4．C[能与强碱溶液反应则应含有羧基或酚羟基，能形成环状酯，则分子中同时含有羧基和羟基，则C项符合题意。

]5．B[由航空材料的主要成分可知，它的熔点高、耐高温、抗氧化；它是由碳化硅陶瓷和碳纤维组成的混合物，可知它没有固定的熔沸点；它的质地不可能较脆，否则不可能做成航天服。

]6．B[聚丙烯酸酯的结构简式为：其单体为CH2===CHCOOR，它的分子中含有酯基官能团，故能发生水解反应；聚丙烯酸酯是高聚物，属混合物，没有固定的熔沸点；因其分子中没有碳碳双键，故不能发生加成反应。

]7．B[“人造金属”与普通金属的制取方法和原料均不相同；前者用塑料加入氧化剂或还原剂，后者用金属化合物加入还原剂，此外，“人造金属”尽管有金属的一般特性，但它属于高分子化合物中的塑料，不属于金属，无金属光泽。

](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解析从题给条件可知，B分子为环酯且具有对称结构。