第五章第三节功能高分子材料汇总

第三节 功能高分子材料1.知道功能高分子材料的分类，能举例说明其在生产生活、高新技术领域中的应用。

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。

3.体验化学科学的进步与材料科学发展的联系，能科学评价高分子材料的使用对人类生活质量和环境质量的影响。

知识点 功能高分子材料 复合材料[学生用书P89]阅读教材P 113～P 115，思考并填空。

1．功能高分子材料(1)含义 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)分类功能高分子材料⎩⎪⎨⎪⎧新型骨架结构高分子材料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 高吸水性树脂⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧合成⎩⎪⎨⎪⎧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②以带有强亲水性原子团的化合物为单体，均聚或两种单体共聚得到亲水性聚合物性能：可吸收几百至几千倍于自身重量的水， 同时保水能力强，还能耐一定的挤压应用：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2．复合材料(1)概念复合材料是指几种不同材料组合在一起制成的一种新型材料，其中一种材料作为增强材料，其他材料作为基体。

(2)性能复合材料一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等特点，在综合性能上超过单一材料。

(3)应用复合材料主要用来作建筑材料和汽车、轮船、人造卫星、宇宙飞船的外壳和构件。

1．判断正误(1)新型高分子材料和传统高分子材料有本质的区别。

()(2)高吸水性树脂中含有亲水性原子团。

()(3)玻璃钢是由高分子树脂和玻璃纤维经过复合工艺而制成的，故属于复合材料。

()(4)将高吸水性树脂的线型结构连接成体型结构，是为了增加其吸水性。

()答案：(1)×(2)√(3)√(4)×2．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的导电高分子材料解析：选B。

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。

3．下列说法错误的是()A．玻璃钢是以玻璃纤维作为增强材料、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材料、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材料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：选B。

飞机机身的复合材料大多是以纤维为增强材料，金属为基体的复合材料，B项中将基体与增强材料颠倒了。

功能高分子材料与复合材料的区别高分子化合物H 可用于制造以玻璃纤维为填料的增强塑料(俗称玻璃钢)。

以下为合成该化合物的过程。

试回答下列问题：(1)写出下列反应的反应类型：②________________；⑤______________。

(2)写出下列物质的结构简式：E________________；F__________________。

(3)反应③是与HCl 加成，④是氧化，在③→⑤中，设计③这一步的目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(4)写出反应⑤的化学方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

[解析] (1)由反应物和反应条件可知反应②为卤代烃的水解反应或取代反应，反应⑤为卤代烃的消去反应。

(2)乙烯与Br 2发生加成反应生成BrCH 2—CH 2Br ，BrCH 2—CH 2Br 在NaOH 水溶液中发生水解反应生成HO —CH 2—CH 2—OH 。

(3)由聚合物H 知其单体为HO —CH 2—CH 2—OH 和HOOC —CH===CH —COOH ，则D 为NaOOC —CH===CH —COONa ，由反应②知A 为HO —CH 2—CH=== CH —CH 2—OH ，B 为HOCH 2—CH 2—CHCl —CH 2OH ，C 为HOOC —CH 2—CHCl —COOH ，由于碳碳双键容易被氧化，所以在把羟基氧化为羧基时碳碳双键也会被氧化，设计③这一步的目的是防止A 分子中的碳碳双键被氧化。

(4)HOOC —CH 2—CHCl —COOH 在NaOH 醇溶液中发生消去反应时，羧基也与NaOH 发生中和反应。

[答案] (1)水解反应(或取代反应) 消去反应(2)BrCH 2—CH 2Br HO —CH 2—CH 2—OH(3)防止A 分子中的碳碳双键被氧化(4)HOOC —CH 2—CHCl —COOH ＋3NaOH ――→醇△NaOOC —CH===CH —COONa ＋NaCl ＋3H 2O根据你对复合材料的认识，试举出日常生活中复合材料的两个典型例子。

答案：玻璃钢，钢筋混凝土。

功能高分子材料1．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。

其中属于功能高分子材料的是( )A ．只有①②⑤B ．只有②④⑤⑥C ．只有③④⑤D ．①②③④⑤⑥ 解析：选D 。

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属于功能高分子材料，所以本题应该选D 。

2．现有一种为婴儿特制的新型尿布——“尿不湿”，这种尿布表面涂有一种既能吸水又能保水的物质，根据你的推测，这种特殊物质的结构可能是( )解析：选C。

“尿不湿”的材料应是亲水但不溶于水的物质，选项中只有C CH2H OH中的—OH属于亲水基团，而其自身属于高分子化合物，不溶于水。

复合材料3．下列关于复合材料的说法正确的是()A．将不同性质的材料经简单混合便成复合材料B．合金就是复合材料C．复合材料中的各部分作用相同D．复合材料是两种或两种以上不同性质的材料经特殊加工而制成的解析：选D。

复合材料是两种或两种以上不同性质的材料经特殊加工而制成的，不同于一般混合物和合金，它不是简单的混合。

复合材料各部分作用是不同的，基体起连接作用，增强材料起骨架作用。

4．金属陶瓷是由陶瓷和黏结金属组成的非匀质的复合材料。

陶瓷主要是Al2O3、ZrO2等耐高温氧化物，黏结金属主要是Cr、Mo、W、Ti等高熔点金属。

下列关于复合材料的说法不正确的是()A．由两种或两种以上金属(或金属与非金属)熔合而成的物质叫复合材料B．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，在综合性能上超过了单一材料C．玻璃钢是以玻璃纤维和树脂组成的复合材料，它可作船体、汽车车身等，也可作印刷电路板D．复合材料可以发挥每一种材料的长处，并避免其弱点解析：选A。

复合材料由基体和增强材料组合而成，A项叙述的是合金而不是复合材料；复合材料一般具有各成分的性质，又比各成分的性能优良：强度高、密度小、耐高温、耐腐蚀等，故A项错。

重难易错提炼课后达标检测[学生用书P141(独立成册)][基础巩固]1．PVC是聚氯乙烯的英文缩写，为保证PVC塑料制品的性能，通常需要加入多种有机助剂。

下列选项中的事实均能支持“PVC保鲜膜对人体健康带来危害”假设的是()①PVC塑料属于高分子材料②使用的有机助剂有毒③含氯的化合物不一定有毒④在高温下会分解出有害物质A．①②B．③④C．②④D．①③解析：选C。

聚氯乙烯是一种高分子化合物，在日常生活中应用非常广泛，但在高温或光照老化过程中会分解出HCl等有害物质，同时其所含的增塑剂(有机助剂)有毒，不宜用聚氯乙烯塑料制品盛装食品或直接接触食品。

②④符合要求。

2．下列说法中，正确的是()A．只有热塑性高分子材料才可能是塑料B．用于包装食品的塑料通常是聚氯乙烯C．有机玻璃是一种透明的塑料制品D．塑料在自然环境下容易分解，不会造成白色污染解析：选C。

有些合成树脂具有热塑性，用它制成的塑料就是热塑性塑料，相反的，像体型的酚醛树脂，具有热固性，用它制成的塑料就是热固性塑料，这种塑料一旦加工成型，就不会受热熔化；用于包装食品的塑料通常是聚乙烯而不是聚氯乙烯，因为聚氯乙烯有毒。

3．001×7强酸阳离子交换树脂是在苯乙烯-二乙烯苯共聚交联结构的高分子基体上带有磺酸基(—SO3H)的离子交换树脂，其酸性相当于硫酸、盐酸等无机酸，它在碱性、中性，甚至酸性介质中都显示离子交换功能。

有关该树脂的一些性质和应用正确的是()A．此树脂可以溶于有机溶剂，如苯和四氯化碳B．此树脂是一种优良的热塑性材料，可反复加工，多次应用C．此树脂可以用来软化硬水D．由于此树脂具有强酸性，发生交换后树脂不能再生解析：选C。

由于该高分子是共聚交联结构，说明是体型分子，具有热固性，故不能溶于有机溶剂，也不能反复加工、多次应用。

又由于基体上带有磺酸基，为离子交换树脂，能够软化硬水，而离子交换树脂的离子交换是可逆过程，在一定条件下可再生。

4．下列高聚物经简单处理可以从线型结构变成体型结构的是()A．①②B．③④C．①④D．②③解析：选D。

有机高分子材料中，若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体型结构。

5．波音787客机具有省油、舒适的特点，它还是首款使用碳纤维复合材料超过50%的客机，开创了在航空领域复合材料大范围代替传统金属的新时代。

下面所示的某聚酰胺树脂是波音飞机材料中的一种，具有较好的耐热性、耐水性。

则下列说法正确的是()A．碳纤维复合材料中，碳纤维是增强材料，该树脂是基体材料B．复合材料是未来材料发展的趋势，因此应该停止对金属材料的研究C．该树脂中所有原子共平面D．该树脂可以由单体和通过加聚反应得到解析：选A。

B项，复合材料不是唯一的发展方向，不应停止对金属材料的研究；C项，该物质结构中有饱和氮原子，与其相连的其他三个原子形成的是空间三角锥形，所有原子不可能共平面；D项，该树脂是缩聚产物，反应中有小分子水生成。