有機化學不僅是一門科學，也是一門藝術Organicchemistry:Notonlyascience,butalsoanArt第三節功能高分子材料功能高分子人教版高中化學選修五課件功能高分子人教版高中化學選修五課件功能高分子材料

在高分子鏈上接上帶上具有某種功能的官能團使它在物理、化學、生物、醫學等方面都具有特殊功能的一種高分子材料功能高分子材料物理功能高分子材料化學功能高分子材料如導電高分子、高分子半導體。光導電高分子、壓電以及熱電高分子、磁性高分子、光功能高分子、液晶高分子包括信息高分子材料等比如反應性高分子、離子交換樹脂、高分子分離膜。鰲合高分子、高分子催化劑、高分子試劑及人工臟器等。生物功能高分子材料如生物高分子模擬酶高分子藥物、人工骨材料醫用高分子材料當今社會的三大支柱產業：材料、能源、信息

探尋功能高分子材料時應考慮的問題：

1）具有什么樣的主鏈？——單體

2）具有什么樣的功能基？——官能團

3）不斷修正。例如：高吸水性樹脂

1）對天然吸水性高分子材料進行改性，形成接枝共聚物——與丙烯酸鈉共聚材料

2）以帶有強親水基的化合物為單體，均聚或共聚得到親水性高聚物——如聚丙烯酸鈉；（同時加入交聯劑）功能高分子材料的種類(1)高吸水性材料——親水性高聚物（分子鏈帶有許多親水原子團）

有兩種辦法可獲得具有高吸水性的樹脂：一種是對淀粉、纖維素等天然吸水材料進行改性，在它們的高分子鏈上再接上含強親水性原子團的支鏈，以提高它們的吸水能力。二是以帶有強親水性原子團的化合物，如丙烯酸等為單體，均聚或兩種單體共聚，得到親水性高聚物。 這兩種方法的共同特點是都要在反應中加入少量含有兩個雙鍵的二烯化合物作為交聯劑，讓高聚物分子鏈間發生交聯，得到具有網狀結構的樹脂。

用有高吸水性的高分子材料制作的，可吸收自重幾百倍的水，但仍保持干爽。成分：聚乙烯醇、聚丙烯酸鹽交聯可得。［啟示］食品保鮮、人造皮膚、防止土壤沙漠化。功能高分子人教版高中化學選修五課件功能高分子人教版高中化學選修五課件學與問（P.114)為什么要做成網狀結構？目的是否相同？nCH2=CH-CH=CH2催化劑C=CCH2CH2HHn12341423硫化劑的作用是打開順式聚1，3-丁二烯的雙鍵，以-S-S-鍵將順丁橡膠的線型結構連接為網狀結構，得到既有彈性又有強度的橡膠。高吸水性樹脂加交聯劑的目的是變線型結構為體型結構，使其既有吸水性而又不溶于水，耐擠壓。功能高分子人教版高中化學選修五課件功能高分子人教版高中化學選修五課件(2)高分子分離膜：這是具有特殊分離功能的高分子材料制成的薄膜，它的特點是能讓某些物質有選擇地通過，而把另外一些物質分離掉。功能高分子人教版高中化學選修五課件功能高分子人教版高中化學選修五課件功能高分子人教版高中化學選修五課件功能高分子人教版高中化學選修五課件

能從海水中分離出淡水的逆滲透膜已達到大規模使用的階段，它也是一種半透膜，只讓水分子通過，而使含鹽的低分子溶質幾乎不能通過，施加一定的壓力后，就能使水加速擠出。采用不同結構的逆滲透膜就可以獲得工業鍋爐水、飲料水、無菌水、去離子水、洗滌半導體的超純水等。在非洲一些缺水地區建立起不少海水淡化裝置。一種PEC—1000的海水淡化裝置對海水如加壓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來水廠，是世界上最大的海水淡化廠，日供應淡水12000噸，主要使用醋酸纖維素分離膜裝置。小資料：功能高分子人教版高中化學選修五課件功能高分子人教版高中化學選修五課件

分離膜具有神奇的魔術師般的本領，從下面的實驗中不難領會。將一瓶含酒精4.5％的普通啤酒用水稀釋成兩瓶，然后倒入玻璃容器內，只要將這種溶液通過薄薄的一層分離膜，就能夠在幾分鐘內提取出酒精濃度達93％的乙醇。這種乙醇用一根火柴就能點燃。這個實驗中在分離膜的表面施加了高頻電場，促使乙醇溶解、擴散、和水分離，所耗電能僅為蒸餾法的十分之一。在過去要從液體中分離另一種液體，只能使用蒸餾法。

你知道嗎？功能高分子人教版高中化學選修五課件功能高分子人教版高中化學選修五課件（3）醫用高分子材料，具有優異的生物相容性，較少受到排斥，可以滿足人工器官對材料的苛刻要求，如：人工心臟、人工關節、人造鼻等，下面的圖中給出了一些有關人工器官的圖片。醫用高分子材料人造血管的發現

兩年前，美國生物醫藥專家從家豬體內提取的細胞制成了一條完整的血管，之后，將每條新制的血管放在稱作生物反應器的培養皿中，在反應器上安裝一個微型泵并把它與新制成的人造血管相連。微型泵可以像人的心臟一樣有規律地跳動。在這種環境中培養幾個星期后，得到一條血管，人工合成的血管可以像真的血管一樣工作。研究人員將這種人造血管移植到家豬大腿主動脈上，在幾周內該血管一直保持開放并且未發生血液凝結。

人造心臟人工腎臟人工膝關節人工心臟瓣膜功能高分子人教版高中化學選修五課件功能高分子人教版高中化學選修五課件人造關節功能高分子人教版高中化學選修五課件功能高分子人教版高中化學選修五課件[拓寬]

人體器官商店

十年后的某一天，一位老人被告之他的心臟正在急速衰竭，需要更換左心室。主治醫師將他健康的心臟細胞組織切片送到一家組織實驗室，即人造器官工廠。研究人員利用組織切片和特殊聚合物制造出代用的左心室。三個月后，代用左心室被冷凍、包裝并送往醫院。醫生將代用品換到老人的心臟內。由于代用品相當于老人自己的器官，手術之后自然不會發生任何排斥反應，老人的生命因此而得到延續。功能高分子人教版高中化學選修五課件功能高分子人教版高中化學選修五課件（請你想一想）角膜接觸鏡，俗稱隱形眼鏡。目前大量使用的軟質隱形眼鏡，它常用以下哪種材料制成的（）（A）有機玻璃（B）硅氧烷和丙烯酸酯的共聚物（C）聚氯乙烯（D）聚甲基丙烯酸羥乙酯D功能高分子人教版高中化學選修五課件功能高分子人教版高中化學選修五課件1888年，奧地利科學家F·Reinitzer發現了液晶。20世紀70年代初，Helfrich和Schadt利用液晶的電光效應和集成電路相結合，將其制成顯示器件，實現了液晶材料的產業化。這種液晶材料稱為扭曲向列相液晶顯示（NT-LCD）材料，其產品主要應用在電子表和計算器上。80年代中期，開發成功超扭曲向列相液晶顯示（STN-LCD）材料，其產品主要應用在BP機、移動電話和筆記本電腦上。酯類和聯苯類液晶化合物是STN-LCD用混晶材料的主要成分，國內各科研機構已開發了近千種，其中已有100種以上應用于混晶配方。功能高分子人教版高中化學選修五課件功能高分子人教版高中化學選修五課件功能高分子人教版高中化學選修五課件功能高分子人教版高中化學選修五課件B—2A飛機的整個機身，除主梁和發動機機艙使用的是欽復合材料外，其它部分均由碳纖維和石墨等復合材料構成，不易反射雷達波。并且，這些不同的復合材料部件不是靠鉚釘拼合，而是經高壓壓鑄而成。另外，機翼的前緣還全部包覆上了一層特制的吸波材料(RAM)。位于機翼前部、內裝雷達掃瞄天線陣列的兩個方形突出部件，也采用了特殊的吸波材料。此外，B—2A的整個機體都噴涂上了特制的吸波油漆，這在很大程度上降低了敵方探測雷達的回波。功能高分子人教版高中化學選修五課件功能高分子人教版高中化學選修五課件二、復合材料1．復合材料：指兩種或兩種以上材料組合成的一種新型材料。其中一種做為基體，另外材料做為增強劑。2．復合材料的性能：具有強度高、質量輕、耐高溫、耐腐蝕等優異性能，在綜合性能上超過了單一材料。功能高分子人教版高中化學選修五課件功能高分子人教版高中化學選修五課件復合材料－玻璃鋼功能高分子人教版高中化學選修五課件功能高分子人教