课件25张PPT。第五章 进入合成有机高分子
化合物的时代
第三节 功能高分子材料一、功能高分子材料
1．功能高分子材料：指既有传统高分子材料的机械性能，以有某些特殊功能的高分子材料。2．几种功能高分子材料的种类（2）高分子分离膜：
①组成
②特点
③应用（1）高吸水性材料—亲水性高聚物（分子链带有许多亲水原子团）具有特殊分离功能的高分子材料制成的薄膜能让某些物质有选择地通过，而把另外一些物质分离掉物质分离淀粉高吸水性树脂制备机理
聚丙烯腈水解物
将聚丙烯腈用碱性化合物水解，再经交联
剂交联，即得高吸水性树脂。如将废晴纶丝水
解后用氢氧化钠交联的产物即为此类。由于氰
基的水解不易彻底，产品中亲水基团含量较
低，故这类产品的吸水倍率不太高，一般在
500～1000倍左右。高吸水性树脂 能从海水中分离出淡水的逆渗透膜已达到大规模使用的阶段，它也是一种半透膜，只让水分子通过，而使含盐的低分子溶质几乎不能通过，施加一定的压力后，就能使水加速挤出。采用不同结构的逆渗透膜就可以获得工业锅炉水、饮料水、无菌水、去离子水、洗涤半导体的超纯水等。在非洲一些缺水地区建立起不少海水淡化装置。一种PEC—1000的海水淡化装置对海水如加压 40～70公斤/平方厘米，就可以得到16％～20％的淡水。建于沙特阿拉伯的基塔自来水厂，是世界上最大的海水淡化厂，日供应淡水12000吨，主要使用醋酸纤维素分离膜装置。小资料： 分离膜具有神奇的魔术师般的本领，从下面的实验中不难领会。将一瓶含酒精4.5％的普通啤酒用水稀释成两瓶，然后倒入玻璃容器内，只要将这种溶液通过薄薄的一层分离膜，就能够在几分钟内提取出酒精浓度达 93％的乙醇。这种乙醇用一根火柴就能点燃。这个实验中在分离膜的表面施加了高频电场，促使乙醇溶解、扩散、和水分离，所耗电能仅为蒸馏法的十分之一。在过去要从液体中分离另一种液体，只能使用蒸馏法。 你知道吗？（3）医用高分子材料
①性能
②应用制作人体的皮肤、骨骼、眼、喉、心、肺、肝、肾等各种人工器官。如：人工心脏、人工关节、人造鼻等。
优异的生物相容性、很高的机械性能医用高分子材料人造血管的发现
两年前，美国生物医药专家 从家猪体内提取的细胞制成了一条完整的血管，之后 ，将每条新制的血管放在称作生物反应器的培养皿中，在反应器上安装一个微型泵并把它与新制成的人造血管相连。微型泵可以像人的心脏一样有规律地跳动。在这种环境中培养几个星期后，得到一条血管，人工合成的血管可以像真的血管一样工作。研究人员将这种人造血管移植到家猪大腿主动脉上，在几周内该血管一直保持开放并且未发生血液凝结。 人造心脏人工肾脏人工膝关节人工心脏瓣膜人造关节[拓宽] 人体器官商店
十年后的某一天，一位老人被告之他的心脏正在急速衰竭，需要更换左心室。主治医师将他健康的心脏细胞组织切片送到一家组织实验室，即人造器官工厂。研究人员利用组织切片和特殊聚合物制造出代用的左心室。三个月后，代用左心室被冷冻、包装并送往医院。医生将代用品换到老人的心脏内。由于代用品相当于老人自己的器官，手术之后自然不会发生任何排斥反应，老人的生命因此而得到延续。
（请你想一想）角膜接触镜，俗称隐形眼镜。目前大量使用的软质隐形眼镜，它常用以下哪种材料制成的（ ）
（A）有机玻璃
（B）硅氧烷和丙烯酸酯的共聚物
（C）聚氯乙烯
（D）聚甲基丙烯酸羟乙酯
D1888年，奥地利科学家F·Reinitzer发现了液晶。20世纪70年代初，Helfrich和Schadt利用液晶的电光效应和集成电路相结合，将其制成显示器件，实现了液晶材料的产业化。这种液晶材料称为扭曲向列相液晶显示（NT-LCD）材料，其产品主要应用在电子表和计算器上。80年代中期，开发成功超扭曲向列相液晶显示（STN-LCD）材料，其产品主要应用在BP机、移动电话和笔记本电脑上。酯类和联苯类液晶化合物是STN-LCD用混晶材料的主要成分，国内各科研机构已开发了近千种，其中已有100种以上应用于混晶配方。
偏光显微镜下的高分子液晶电致发光高分子 B—2飞机的整个机身，除主梁和发动机机舱使用的是钦复合材料外，其它部分均由碳纤维和石墨等复合材料构成，不易反射雷达波。并且，这些不同的复合材料部件不是靠铆钉拼合，而是经高压压铸而成。另外，矾翼的前缘还全部包覆上了一层特制的吸波材料(RAM)。位于机翼前部、内装雷达扫瞄天线阵列的两个方形突出部件，也采用了特殊的吸波材料。此外，B—2A的整个机体都喷涂上了特制的吸波油漆，这在很大程度上降低了敌方探测雷达的回波。课件18张PPT。Page ? 1 组织建设功能高分子材料 化学 ·选修5《有机化学基础》第 * 页功能高分子材料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
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
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教学目标第 * 页功能高分子材料你知道吗你知道功能高分子材料的用途吗?第 * 页功能高分子材料一、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。它是一类性能特殊、使用量小、附加值高的高分子材料。是高分子材料渗透到 、 、 等领域后开发涌现出的一种新型材料。电子生物能源第 * 页功能高分子材料2．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、医学等方面的特殊功能。骨架结构主链或支链功能原子团第 * 页功能高分子材料3．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。淀粉、纤维素强亲水性原子团②以带有 的化合物为单体，均聚或共聚得到亲水性高聚物。强亲水性原子团第 * 页功能高分子材料(2)性能
可吸收几百至几千倍于自身质量的水，同时
能力强，还能耐一定的 作用。保水挤压(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。第 * 页功能高分子材料高吸水性树脂是制造婴儿尿布的绝好材料，因此俗称“尿不湿”。它是由淀粉和丙烯酸盐做主要原料制成的。你知道“尿不湿”为什么尿不湿吗？第 * 页功能高分子材料1．含义
指 组合在一起制成的一种新型材料。其中一种材料作为 ，其他材料作为 。高分子、金属、陶瓷等都可作为基体，目前发展最快的是碳纤维作增强剂。二、复合材料将几种不同的材料基体增强材料第 * 页功能高分子材料2．性能
具有 等优异性能，弥补了单一材料在性能上的缺陷。强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀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。第 * 页功能高分子材料B—2飞机的整个机身，除主梁和发动机机舱使用的是钦复合材料外，其它部分均由碳纤维和石墨等复合材料构成，不易反射雷达波。并且，这些不同的复合材料部件不是靠铆钉拼合，而是经高压压铸而成。另外，矾翼的前缘还全部包覆上了一层特制的吸波材料(RAM)。位于机翼前部、内装雷达扫瞄天线阵列的两个方形突出部件，也采用了特殊的吸波材料。此外，B—2A的整个机体都喷涂上了特制的吸波油漆，这在很大程度上降低了敌方探测雷达的回波。第 * 页功能高分子材料三、新型高分子材料概念：既有传统高分子的机械性能，又有一些特殊性能的高分子材料。人工关节人造心脏第 * 页功能高分子材料功
能
高
分
子 高吸水性树脂光敏高分子导电高分子生物医药高分子交换型高分子微生物降解高分子高分子膜高分子吸附剂高分子催化剂与试剂第 * 页功能高分子材料导电高分子的发现导电高分子可以制造新颖的电子器件。如今聚乙炔以用于制备太阳能电池、半导体材料和电活性聚合物等。2000年诺贝尔化学奖授予美国科学家艾伦黑格、艾伦·马克迪尔米德和日本科学家白川英树，以表彰他们有关导电聚合物的发现（聚乙炔在1000摄氏度时导电）。第 * 页功能高分子材料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两种或两种以上材料组合成的新型材料，氛围基体和增强体不同的功能高分子材料，具有不同的性能一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能用于制作高分子分离膜、人体器官等用于汽车工业、机械工业、体育用品、航空航天、人类健康等第 * 页功能高分子材料金属材料本课小结材料复合材料无机非金属材料有机高分子材料天然高分子材料合成材料传统高分子材料功能高分子磁材料第 * 页功能高分子材料当堂巩固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B第 * 页功能高分子材料当堂巩固2、下列属于高分子化学反应的是________________。
①淀粉水解 ②纤维素水解 ③油脂水解 ④蛋白质水解
⑤苯酚遇FeCl3溶液显紫色 ⑥蛋白质遇浓硝酸显黄色
⑦聚乳酸水解 ⑧淀粉遇I2显蓝色①②④⑥⑦⑧
