合成材料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。
功能高分子材料
功能高分子材料The document was prepared on January 2, 2021第三节功能高分子材料一、新型有机高分子材料与传统的三大合成材料有本质上的差别吗功能高分子材料的品种与分类有哪些1．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等元素构成；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,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.2．功能高分子材料的品种与分类特别提醒医用高分子材料应该满足：①无毒,且是化学惰性的；②与人体组织和血液相容性好；③具有较高的机械性能；④容易制备、纯化、加工和消毒.高分子化合物结构链节分子链中重复出现的结构单元聚合度分子链中的链节数,用n表示单体生成高分子化合物的小分子物质线型结构又称支链型、直链型,连成长链,有热塑性体型结构分子链间以共价键“交联”,连成网状结构,成型后不可塑性质1.线型高分子能溶解在适当的溶剂中,体型高分子只能溶胀2.线型高分子有热塑性,体型高分子有热固性3.高分子材料的强度较大4.高分子材料一般不易导电,弹性好,耐磨,不耐热5.部分高分子材料还具有耐酸、耐碱、耐腐蚀、难降解的性质高分子材料三大合成材料塑料如：聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛塑料、聚四氟乙烯合成橡胶如：丁苯橡胶、顺丁橡胶、硅橡胶、氯丁橡胶合成纤维如：涤纶、腈纶、锦纶、丙纶、维纶、氯纶按来源分天然高分子材料如：淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶合成高分子材料如：塑料、合成纤维、合成橡胶、涂料按性能分功能高分子材料如：高分子分离膜、医用高分子、吸水高分子复合材料如：玻璃纤维、碳纤维类型1 高分子材料的分类例1下列材料中,属于功能高分子材料的是①高分子膜②生物高分子材料③光敏高分子材料④导电高分子材料⑤离子交换树脂⑥液晶高分子材料A．①②③ B．③④⑤ C．②④⑤⑥ D．①②③④⑤⑥答案D解析根据功能高分子的分类即可顺利解答.类型2 功能高分子材料的结构与性能例2随着医用高分子材料的发展,人们已可用人工器官代替不能治愈的病变器官.目前已经制成的人工器官有①皮肤②肝③肺④肾⑤骨骼⑥眼A．①②③ B．②③④ C．①⑤ D．全部答案D解析医用高分子材料的应用十分广泛,利用其特殊结构和特殊性质,可以制备与人体器官功能相同的人工器官.医用高分子材料必须满足的条件：①无毒,且是化学惰性的；②与人体组织和血液相容性好；③具有较高的机械性能；④容易制备、纯化、加工和消毒.类型3 复合材料的结构与性能例3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.据报道,每架波音767飞机使用了1吨碳纤维材料,而一种新型的波音757飞机使用了9吨以上的碳纤维.制取碳纤维的一种方法是将聚丙烯腈纤维在稀有气体中进行高温处理而获得,这种碳纤维的结构可表示如下：1构成这种碳纤维的元素是____________,其原子个数比为__________.2用乙炔和HCN 为原料合成这种碳纤维的流程可表示如下：CH≡CH――→HCN A ――→高聚物B ――→高温处理C ――→脱氢碳纤维用化学方程式表示以下过程：① CH≡CH 与HCN 反应_________________________________________________；②A―→B________________________________________________________________.答案 1C 、H 、N 3∶1∶12①CH≡CH＋HCN ――→催化剂CH 2===CH —CN ②nCH 2===CH —CN ――→催化剂解析 碳纤维材料是一种重要的新型复合材料,题目已知给出制取这种碳纤维是将聚丙烯腈经高温处理而得,聚丙烯腈的结构为,注意到题给碳纤维的结构,可以将聚丙烯腈结构写为：其中—CN 的结构为—C≡N .这种变换写法是解答本题的关键一步,根据生产流程所示,聚丙烯腈经两步反应获得碳纤维,第一步高温处理,应是在上述结构的基础上将氰基—C≡N 中的三键打开重新结合构成环状结构,即生成C,C 在催化剂作用下脱氢,在C 中环状结构的—CH 2—与上各脱去一个氢原子而形成双键结构,形成碳纤维.显然,在—CH 2—原子团上脱去一个H 原子后,还有一个氢原子,所以可知这种碳纤维由C 、H 、N 三种元素构成,考查其中的 一个基本结构单元,可看出C 、H 、N 三种原子的个数比应为3∶1∶1.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.请你想一想,为什么都要做成网状结构目的是否相同点拨橡胶工业中将线型结构的橡胶连接为网状结构是为增加橡胶的强度；高吸水性树脂将线型结构连接为网状结构是使它既吸水又不溶于水.1．点拨高聚物在其所含有的官能团发生酯化、水解等反应时,碳链并没有参加反应.2．B3．点拨乳酸是一种羟基羧酸,由于其结构的特殊性,已成为高考化学命题的热点.它不但能形成链酯和聚酯,而且还可以形成环酯.1．下列物质中不属于新型有机高分子材料的是A．高分子分离膜 B．液态高分子材料C．生物高分子材料 D．有机玻璃答案D2．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,另外一种材料作为增强剂,这样可发挥每一种材料的长处,并避免其弱点.下列物质中不属于复合材料的是A．聚苯乙烯树脂 B．铝塑管C．涤棉织品 D．纯棉内衣答案AD3．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导电高分子材料④离子交换树脂⑤医用高分子材料⑥高吸水性树脂A．①③⑤⑥ B．②④⑤⑥C．②③④⑤ D．①②③④⑤⑥答案 D解析 常用功能高分子材料包括高分子膜、医用高分子材料、高吸水性树脂、离子交换树脂、光敏高分子材料、导电高分子材料、生物高分子材料、高分子催化剂和试剂等.4．高分子分离膜可以有选择地让某些物质通过而将物质分离,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 ．海水淡化答案 B解析 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.5．下列说法不正确的是A ．探求某种新型高分子材料时,需要研究分子结构与功能之间的关系B ．三大支柱产业为能源、材料和信息工程C ．带有强亲水性原子团的化合物共聚可以得到强亲水性高聚物D ．具有网状结构的物质即具有强吸水性答案 D6．聚丙烯酸酯类涂料是目前市场上流行的墙面涂料之一,它具有弹性好、不易老化、耐擦洗、色泽亮丽等特点.下边是聚丙烯酸酯的结构简式,它属于①无机化合物 ②有机化合物 ③高分子化合物 ④离子化合物 ⑤共价化合物A ．①③④B ．①③⑤C ．②③⑤D ．②③④答案 C解析 聚丙烯酸酯类是由丙烯酸酯经加聚反应得到的：可见,聚丙烯酸酯类属于有机化合物、高分子化合物、共价化合物.7．我国科学家前不久成功地合成了3 nm 长的管状碳纳米管,此管居世界之首.这种碳纤维具有强度高、刚度抵抗变形的能力高、密度小只有钢的14、熔点高、化学稳定性好的特点,因此被称为“超级纤维”.下列对碳纤维的说法不正确的是A ．它是制造飞机的某些部件的理想材料B ．它的主要组成元素是碳C ．它的结构与石墨相似D ．碳纤维复合材料不易导电答案 C8．聚甲基丙烯酸羟乙酯的结构简式为,它是制作软质隐形眼镜的材料.请写出下列有关反应的化学方程式：1由甲基丙烯酸羟乙酯制备聚甲基丙烯酸羟乙酯________________________________________________________________________.2由甲基丙烯酸制备甲基丙烯酸羟乙酯________________________________________________________________________.3由乙烯制备乙二醇________________________________________________________________________.解析甲基丙烯酸羟乙酯的结构简式为：,它是聚甲基丙烯酸羟乙酯的单体,由它制备聚甲基丙烯酸羟乙酯的反应属于加聚反应：由甲基丙烯酸制备甲基丙烯酸羟乙酯应进行酯化反应,对照反应物、产物的结构可确定要使用乙二醇：9．感光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：试回答下列问题：1在一定条件下,该高聚物可发生的反应有________填写编号.①加成反应②氧化反应③消去反应④酯化反应⑤取代反应2该高聚物和NaOH溶液发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________.3该高聚物在催化剂和酸性环境下水解后得到相对分子质量较小的产物是A,则：①A在一定条件下与甲醇发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________.②A的同分异构体有多种,其中属于不同类别且含有苯环、,苯环上有两个取代基的结构简式是任写两种______________________________________________ ________________________________________________________________________.答案1①②⑤解析1该高聚物中含有酯基、和苯环,能够发生水解取代、加成、氧化反应.(1)高聚物水解后得到和.第三节功能高分子材料1．下列属于功能高分子材料的是①高分子分离膜②人工器官③理想的宇航材料④天然橡胶A．①② B．③④ C．①③ D．②④答案A2．关于功能高分子材料的下列说法中,不正确的是A．离子交换树脂主要用于分离和提纯,如硬水的软化、回收工业废水中的金属等B．婴儿用的“尿不湿”的主要成分是具有强吸水性的树脂C．导电塑料应用于电子工业,可用来制造电子器件D．医用高分子材料制成的人工器官都受到人体的排斥作用,难以达到与生物相容的程度答案D3．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承受超高温的变化B．复合材料的作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答案B解析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,之所以提高射程是利用了其密度小、质量轻的特点.4．在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、酿造业等,但无法进行海水淡化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．合成高分子材料一般具有优异的生物兼容性,较少受到排斥答案A1．随着有机高分子材料研究的不断加强和深入,使一些重要的功能高分子材料的应用范围不断扩大.下列应用范围是功能高分子材料的最新研究成果的是A．新型导电材料 B．仿生高分子材料C．高分子智能材料 D．电磁屏蔽材料答案AD解析随着社会的进步,科学技术的发展,高分子材料的作用越来越重要.特别是在尖端技术领域,对合成材料提出了更高的要求,尤其是具有特殊性质的功能性材料和多种功能集一身的复合材料.2．“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、沸点答案B解析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.3. 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．①④ B．③除外 C．②③ D．①②③④答案D4．能够把化学能转化成电能的高分子材料是A．传感膜 B．分离膜 C．分导纤维 D．玻璃钢答案A5．目前商场出售的一种婴儿使用的“尿不湿”产品的组成是,其主要性质是A．显酸性 B．有吸水性 C．可发生加成反应 D．不能燃烧答案B6．具有单双键交替长链如：…—CHCHCHCHCHCH—…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D7．食品保鲜膜按材质可分为聚乙烯PE、聚氯乙烯PVC、聚偏氯乙烯PVDC等种类.PVC 被广泛地用于食品、蔬菜外包装,它对人体有潜在危害.下列有关叙述不正确的是A．PVC保鲜膜属于链状聚合物,在高温时易熔化,能溶于酒精B．PVC单体可由PE的单体与氯化氢加成制得C．鉴别PE和PVC,可把其放入试管中加热,在试管口放置一湿润的蓝色石蕊试纸,如果试纸变红,则是PVC；不变红,则为PED．等质量的聚乙烯和乙烯完全燃烧消耗的氧气不一定相等答案BD8．军事上的“地表伪装”是军事上保持的外观色彩、红外反射与周围环境互相吻合以达到以假乱真的目的.20世纪70年代研制出的BASF是一种红外伪装还原染料.其结构简式如下：该染料为橄榄色或黑色.请回答下列问题：1染料BASF的分子式为____________.21 mol BASF在适宜条件下,与足量的金属钠反应可生成________mol H2；1 mol BASF 在适宜条件下和H2发生加成反应所需H2最多为________mol.答案1C2n＋24H4n＋10N2O621 14解析 1 mol BASF中含有2 mol羟基与足量钠反应能生成1 mol H2；苯环中的双键及“”均能与H2发生加成反应.9．有机黏合剂是生产和生活中一类重要的材料.黏合过程一般是液态的小分子黏合剂经化学反应转化为大分子或高分子而固化.1厌氧胶是一种黏合剂,其结构简式为：.它在空气中稳定,但在隔绝空气缺氧时,分子中双键断开发生聚合而固化.工业上用丙烯酸和某种物质在一定条件下反应可制得这种黏合剂,这一制取过程的化学方程式为：________________________________________________________________________.2白乳胶是常用的黏合剂,其主要成分为醋酸乙烯酯CH3COOCH===CH2,它有多种同分异构体,其中同时含有“—CHO”和“CH===CH”结构的同分异构体共有五种,如“CH3—CH===CH—O—CHO”和“CH2===CH—CH2—O—CHO”,请写出另外三种同分异构体的结构简式已知含有结构的物质不能稳定存在：_____________、________________、____________________.2HOCH2—CH===CH—CHOCH2===CH—O—CH2—CHOCH3—O—CH===CH—CHO10．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：________________________________________________________________________________________________________________________________________________.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.采用平均拆分法,可得A的结构简式为.A生成C的反应为酯化原理的缩聚反应,11．某些高分子催化剂可用于有机合成.下面是一种高分子催化剂Ⅶ合成路线的一部分Ⅲ和Ⅵ都是Ⅶ的单体；反应均在一定条件下进行；化合物Ⅰ～Ⅲ和Ⅶ中含N杂环的性质类似于苯环：回答下列问题：(1) 写出由化合物Ⅰ合成化合物Ⅱ的反应方程式________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 不要求标出反应条件.2下列关于化合物Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的说法中,正确的是___________________________________________________________填字母. A ．化合物Ⅰ可以发生氧化反应B ．化合物Ⅰ与金属钠反应不生成氢气C ．化合物Ⅱ可以发生水解反应D ．化合物Ⅲ不可以使溴的四氯化碳溶液褪色E ．化合物Ⅲ属于烯烃类化合物3化合物Ⅵ是__________填字母类化合物. A ．醇 B ．烷烃 C ．烯烃 D ．酸 E ．酯 4写出2种可鉴别Ⅴ和Ⅳ的化学试剂________________________________________________________________________. 5在上述合成路线中,化合物Ⅳ和Ⅴ在催化剂的作用下与氧气反应生成Ⅵ和水,写出反应方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 不要求标出反应条件.答案 1＋CH 3COOH＋H 2O2AC 3E4饱和Na 2CO 3溶液、酸性KMnO 4溶液52CH 2===CH 2＋2CH 3COOH ＋O 2――→催化剂2CH 3COOCH===CH 2＋2H 2O解析 1Ⅰ和CH 3COOH 发生酯化反应.2Ⅰ中含醇羟基,故可以被氧化,A 正确；Ⅰ可以与Na 反应产生氢气,B 错误；Ⅱ中含有酯基,故可以水解,C 正确；Ⅲ中含可以使溴水褪色,D 错误；Ⅲ中含N 原子故不是浓硫酸 △烃,E错误；选A、C.3由Ⅶ分析Ⅵ为,只有E酯符合题意.4由题目信息知Ⅳ是CH2===CH2,Ⅴ是CH3COOH,可以利用二者性质不同：酸性、还原性来鉴别,如溴水、Na2CO3溶液、酸性KMnO4溶液等.5见答案.探究创新12．近年来,乳酸成为人们的研究热点之一.乳酸可以用化学方法合成,也可以由淀粉通过生物发酵法制备.利用乳酸聚合而成的高分子材料具有生物相容性,而且在哺乳动物体内或自然环境中,都可以最终降解成为二氧化碳和水.乳酸还有其他用途.1乳酸可以与精制铁粉制备一种药物,反应式为：在该反应中,氧化剂是__________,还原剂是__________,产物乳酸亚铁可以治疗的疾病是________.2用乳酸聚合的纤维材料非常适合于做手术缝合线,尤其是在做人体内部器官的手术时使用.试分析其中的原因________________________________________________________________________.3利用乳酸合成高分子材料,对于环境有什么重要的意义试从生物学物质循环的角度解释：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.答案1乳酸或CH3CHOHCOOH 铁或Fe 缺铁性贫血2聚乳酸本身对人体无毒,在体内可以水解成乳酸,最后降解成二氧化碳和水,通过人体的呼吸和排泄系统而被自动排出体外,故不需要二次开刀拆线,使其作为人体内部器官的手术缝合线具有独一无二的优越性3淀粉通过植物的光合作用由二氧化碳和水合成,再经微生物发酵生成乳酸.因乳酸的生成来自天然,用乳酸合成的高分子材料又可以最终降解成为二氧化碳和水,回归自然,故利用乳酸合成高分子材料,利于环保解析本题是化学与生物的综合,要充分利用题给信息,结合学过的知识进行思考,问题会迎刃而解.章末总结1．1b2a3c f2．1CH2===CH2点拨通过该题我们应该认识到了解日常生活中常见有机物的成分是非常有必要的.当然了解各种高分子材料的性能后,我们也可以推测其用途.3．1甲基丙烯酸乙二酯或甲基丙烯酸－β－羟基乙酯24．将聚苯乙烯泡沫塑料粉碎,放入反应釜中,用氮气等气体将装置内的空气排尽,高温加热,收集并冷凝所得蒸气,即可得到苯乙烯.点拨该实验方案的设计要注意两点：①因为高温加热,所以要选择合适的热解装置；②热解装置中不能有氧气.5．点拨丁二烯及其衍生物在发生加聚反应时,两个双键都断开,在两个双键中间再形成一个双键,另两个不饱和键与其他的不饱和键相连,形成高分子化合物.。
材料分类
材料分类1. 材料的分类1.1 按材料的性质分为：①无机材料：金属材料；无机非金属材料②有机材料：高分子材料1.2 按材料的构成分为：①单质材料②复合材料：由两种或两种以上异质、异形、异性的材料复合形成的新型材料。
2. 按材料的性能特点和用途分为：①结构材料：以强度为主要功能的材料（强调材料的力学性能）②功能材料：以物理、化学、生物性能为主要功能的材料。
（强调材料的特殊物理、化学、生物功能）这类材料具有优良的电、磁、声、光、热、化学、生物等功能，是高技术材料。
如：电功能材料：超导材料、半导体材料、新型导电高分子材料磁功能材料：磁记录材料、磁制冷材料、稀土永磁材料光功能材料：光吸收材料、光反射材料、激光材料、光记录材料、光纤维材料新能源材料：光电转换材料、储氢材料其他功能材料：形状记忆合金、智能材料、梯度功能材料、生物医用材料、信息材料、生态环境材料等。
功能材料是材料的发展方向，使材料领域最活跃、最具有发展前途的材料。
3. 二十一世纪材料领域的发展趋势（1）继续重视发展高性能的新型金属结构材料所谓高性能的结构材料是指具有高强度、高韧性、耐高温、耐低温、抗腐蚀、抗辐射等性能的材料。
这类材料对发展空间技术、核能、海洋开发、石油、化工、交通运输等具有非常重要的作用。
途径：发展高性能的结构材料主要依靠采用新技术、新工艺改造传统金属材料，如合金成分的合理设计，微量元素的加入与控制，特殊组织结构的控制等，从而大幅度提高金属材料的性能。
注：σb≥600MPa为高强度钢；σb≥1500MPa,σ0.2>1400MPa为超高强度钢（2）研究与开发非晶合金、纳米材料非晶合金（amorphous alloy）也称为金属玻璃（metallic glass）作为一种新材料具有非常独特的物理、化学性能，在电子、能源、抗腐蚀材料等领域得到日益广泛的应用。
随着生产工艺的不断完善，研究的不断深入，非晶合金逐渐成为一种具有广阔前景的新材料。
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．。
高分子材料的新型合成方法研究
高分子材料的新型合成方法研究近年来，高分子材料的研究和应用在各个领域取得了重要的进展。
高分子材料广泛应用于塑料、橡胶、涂料、纤维、制药等工业和科学领域，对社会经济的发展起到了重要的推动作用。
然而，传统的高分子材料合成方法存在着一些问题，例如反应条件苛刻、产率低、顺序控制困难等，因此，研究人员一直致力于寻找更加高效、环保和经济的合成方法。
一种新型的高分子材料合成方法是可控合成技术。
该技术主要通过调控反应条件和催化剂等因素来控制高分子链的结构和分子量。
以催化剂为例，通过设计合适的催化剂结构和添加剂，可以实现链转移和活性中心的选择性控制，从而提高合成高分子材料的效率和性能。
例如，通过引入生物催化剂，可以实现对高分子材料的高效催化合成；通过添加硫化剂或有机合成试剂，可以实现高分子材料的顺序控制，得到具有特定结构和性能的材料。
另一种新型的高分子材料合成方法是自组装技术。
自组装即指分子在特定的条件下，通过自身的相互吸引力和排斥力，形成有序的结构。
高分子材料的自组装方法主要有研磨法、溶剂蒸发法和模板法等。
例如，通过研磨法可实现高分子材料的纳米级分散，提高材料的强度和耐用性；通过溶剂蒸发法可以制备具有特定纹理和形态的高分子材料薄膜；通过模板法可以制备具有微米级孔隙的高分子材料，用于催化和分离等领域。
此外，还有一种新型的高分子材料合成方法是基于生物技术的方法。
随着生物技术和合成生物学的发展，利用生物体或生物体代谢产物作为原料合成高分子材料的方法逐渐成为研究热点。
例如，利用细菌、真菌、酵母等微生物合成高分子材料，可以实现对高分子链结构的精确控制和环境友好型合成。
与传统的高分子材料合成方法相比，这些新型的合成方法具有很多优势。
首先，可控合成技术可以实现高分子链结构和分子量的准确控制，得到具有特定性能的材料；其次，自组装技术可以制备具有特定结构和形态的高分子材料，扩展了材料的应用范围；最后，基于生物技术的方法具有环境友好型合成、高效利用资源等优点，未来有望应用于高分子材料的大规模合成。
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。
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合成材料新型有机高分子材料
第八章合成材料
第二、三节合成材料、新型有机高分子材料（命题人：邱常清）姓名________ 班级________ 学号________
一、选择题
1、现代以石油化工为基础的三大合成材料是（）
①合成氨，②塑料，③医药，④合成橡胶，⑤合成尿素，⑥合成纤维，⑦合成洗涤
剂
A．②④⑦ B．②④⑥ C．①③⑤ D．④⑤⑥
2、科技文献中经常显现的下列词汇，其中与相关物质的颜色并无联系的是（）
A．赤色海潮B．绿色食品C．白色污染D．棕色烟气
3、下列塑料可作耐高温材料的是（）
A．聚氯乙烯B．聚四氟乙烯C．聚苯乙烯D．有机玻璃
4、下列物质中，在氧气中完全燃烧，只生成水和二氧化碳的是（）
C．蛋白质D．硫化橡胶
5、室内空气污染的要紧来源之一是现代人的生活中使用的化工产品，如泡沫绝缘材料的办公用品、化纤地毯及书报、油漆等不同程度开释出的气体。
该气体可能是（）A．甲醛B．甲烷C．CO D．CO2
6、下列材料中属于合成高分子材料的是（）A．羊毛B．棉花C．粘合剂D．蚕丝
7、下列化合物不属于天然有机高分子化合物的是（）
A．淀粉B．油脂C．纤维素D．蛋白质
8、下列物质属于塑料的是（）
A．有机玻璃B．锦纶C．电木D．白明胶
9、丁列物质属于人造纤维的是（）
A．木材B．粘胶纤维C．丙纶D．涤纶
10、下列塑料的合成，所发生的化学反应类型与另外三种不同的是（）
A．聚乙烯塑料B．聚氯乙烯塑料C．酚醛塑料D．聚苯乙烯塑料
二、填空题
11、塑料的要紧成分是__________，热塑性塑料的特点是_______________________；
热固性塑料的特点是________________________。
12、人造纤维的原料是________，合成纤维的原料是________________。
13、合成橡胶是以________为原料，以________为单体聚合而成的。
14、已知涤纶树脂的结构简式为：
则合成涤纶树脂所需的单体是________________。
15、合成相对分子质量在2000~50000范畴内具有确定结构的有机化合物，是一种新研
究领域。
1993年报道：合成了两种烃A和B，其分子式分不为C1134H1146和
C1398H1278。
B的结构跟A相似，但分子中多了一些结构为的结构单元。
B分子比A分子多了_______(填写数字)个如此的结构单元。
1、B
2、B
3、B
4、B
5、A
6、C
7、B
8、AC
9、B 10、C
11、合成树脂加热到一定温度可软化甚至熔化，可反复加工，多次使用受热可不能熔化
12、天然纤维石油、天然气、煤及农副产品
13、石油、天然气二烯烃、烯烃
14、 HOCH2—CH2OH
15、重复结构单元的组成是C8H4。
B中的碳原子个数比A中多，即有1398－
1134=264；B中的氢原子个数比A中多，即有1278－1146=132。
又因为264÷8=33，132÷4=33，因此多33个单元。