第五章第三节功能高分子材料

由天下分享时间：2025/2/11 17:20:03 加入收藏我要投稿点赞

第三节功能高分子材料

[核心素养发展目标] 1.宏观辨识与微观探析：从新型高分子材料所含官能团的角度，辨析不同类型新型高分子材料及其化学性质的差异，进而体现在用途的不同。2.科学态度与社会责任：了解新型高分子材料优异的性能，了解新型高分子材料对环境的污染以及研制环保型的新型高分子材料是保护环境的关键。

一、功能高分子材料

1.功能高分子材料

功能高分子材料是指既有传统高分子材料的机械性能，也有某些特殊功能的高分子材料。 2.新型功能高分子材料

3．高吸水性树脂的结构特点及合成方法 (1)结构特点

①含有强亲水性原子团(—OH)的支链；②具有网状结构。 (2)合成方法

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。例如，将淀粉与丙烯酸钠在引发剂作用下共聚，生成以淀粉为主链的接枝共聚物，同时与交联剂反应，生成具有网状结构的淀粉——聚丙烯酸钠接枝共聚物高吸水性树脂。

②以带有强亲水性原子团的化合物，如丙烯酸CH2==CH—COOH 等为单体，均聚或两种单体共聚得到亲水性高聚物。例如，丙烯酸单体用NaOH中和得到丙烯酸钠，加入少量交联剂，再在引发剂作用下发生聚合，得到具有网状结构的聚丙烯酸钠高吸水性树脂。

这两种方法有一个共同特点，都要在反应中加入少量含两个双键的二烯化合物作为交联剂，让线型结构变为网状结构。

(1)丙烯酸钠是高吸水性树脂的主要成分( )

(2)由淀粉等物质制取网状结构的淀粉是为了增强其稳定性( ) (3)功能高分子材料具有传统高分子材料的机械性能和某些特殊功能( (4)高分子分离膜用于污水、工业废水处理和海水淡化等( ) 答案 (1)× (2)× (3)√ (4)√

1．下列有关功能高分子材料用途的叙述中不正确的是( ) A．高吸水性树脂主要用于干旱地区抗旱保水、改良土壤、改造沙漠 B．离子交换树脂主要用于分离和提纯物质 C．医用高分子可用于制造医用器械和人造器官 D．聚乙炔膜可用于分离工业废水和海水淡化答案 D

解析聚乙炔膜属于导电高分子材料，主要用于制造电子器件。

) 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( )

A． B．

C．答案 C

D．CCl2CCl2

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

二、复合材料

1．概念

中的—OH

是指两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而制成的一种新型材料。其中一种材料作为基体，如酚醛树脂、环氧树脂等；另外一种材料作为增强材料，如玻璃纤维、碳纤维等。 2．性能

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。如复合材料——玻璃钢产品。 3．应用

主要用来做建筑材料和汽车、轮船、人造卫星、宇宙飞船的外壳和构件。

(1)玻璃钢是复合材料( )

(2)合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合在一起形成的，属于复合材料( )

(3)复合材料可作为导弹、宇宙飞船的外壳，具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等性能( ) 答案 (1)√ (2)× (3)√

1．某复合材料是以碳纤维为增强材料，以金属钛为基体复合而成的。估计这种材料( ) ①耐高温 ②不耐热 ③导电、导热 ④不导电、不导热 ⑤可用于飞机机翼 ⑥可用于导弹的壳体 A．①③⑤⑥ C．②③④ 答案 A

解析碳纤维为增强材料，金属钛为基体的复合材料应具有增强材料的优点和基体的优点。碳纤维熔点高、硬度大，金属钛熔点高、导电、导热，二者的密度都较小，因此该复合材料有：耐高温、导电、导热、密度小的特点，可用于制造飞机机翼和导弹的壳体。故选A。 2．隔热瓦是一种金属陶瓷，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．玻璃钢是由玻璃纤维和树脂组成的复合材料，它可做船体、汽车车身等，也可做印刷电路板

D．复合材料可以发挥每一种材料的长处，并避免其弱点答案 A

解析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

B．②③⑤⑥ D．③④⑤

一般具有各成分的性质，又比各成分的性质优良：强度高、密度小、耐高温、耐腐蚀，故A项不正确。

1．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答案 B

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。

2．航天飞船高速进入大气层后，温度会迅速升高，其表层的复合材料可保护飞船不受破坏，这体现了该复合材料具有的特点是( ) A．耐酸性 C．耐腐蚀答案 B

B．耐热性 D．耐碱性