第5章-功能高分子

第五章合成高分子第二节高分子材料第二课时功能高分子材料一、单选题1.2018年10月24日上午9时，港珠澳大桥正式通车。

举世瞩目的港珠澳大桥是世界上最长的跨海大桥，也是中国交通史上技术最复杂，建设要求及标准最高的工程之一，被英国卫报誉为“新世界七大奇迹”。

下列有关化学物质的说法不正确的是A. 港珠澳大桥海底隧道由33节巨型沉管和1个合龙段接头组成，沉管管节的结构形式主要有钢壳结构和钢筋混凝土结构。

混凝土中所需的水泥是新型无机非金属材料B. 港珠澳大桥沥青混凝土路面使用寿命标准为15年，浇筑式沥青为其中的重要成分。

除天然沥青外，沥青来源于煤和石油C. 港珠澳大桥全线夜景照明分为功能性照明和装饰性照明两部分。

其中通航孔桥中配置的变色LED投光灯内部用环氧树脂密封，起到保护内部芯线的作用。

环氧树脂通过聚合反应制得D. 港珠澳大桥采用由多层新型高阻尼橡胶和钢板交替叠置结合而成的隔震支座实现抗震。

这种新型高阻尼橡胶是人工合成高分子物质【答案】A【解析】A.水泥是传统无机非金属材料，故A错误；B.沥青除天然沥青外，有的沥青来源于煤和石油，故B正确；C.环氧树脂属于合成有机高分子材料，通过聚合反应制得，故C正确；D.新型高阻尼橡胶属于人工合成高分子物质，故D正确。

故选A。

2.下列有关物质的性质、用途及变化说法正确的是A. 糖类化合物都具有相同的官能团，利用粮食酿酒经过了淀粉葡萄糖乙醇的化学变化过程。

B. 酯类物质是形成水果香味的主要成分，油脂的皂化反应生成脂肪酸和丙醇。

C. 合成纤维、人造纤维及碳纤维都属于有机高分子材料，聚乙烯塑料的老化是由于发生了加成反应。

D. 蛋白质水解的最终产物是氨基酸，氨基酸溶于水过量氢氧化钠溶液中生成离子，在电场作用下向正极移动。

【答案】D【解析】略3.下列材料中属于功能高分子材料的是有机玻璃合成橡胶高分子分离膜生物高分子材料隐身材料液晶高分子材料光敏高分子材料智能高分子材料A. B. C. D.【答案】C【解析】塑料、合成橡胶、合成纤维属于三大传统合成材料，高分子分离膜生物高分子材料隐身材料液晶高分子材料光敏高分子材料智能高分子材料属于功能高分子材料，故C正确。

第一章1、什么是功能高分子材料？与普通高分子材料的区别、什么是功能高分子材料？与普通高分子材料的区别? 功能高分子材料是指那些具有独特物理特性（如光，电，磁灯）或化学特性（如反应，催化等）或生物特性（治疗，相容，生物降解等）的新型高分子材料。

区别：区别：常规高分子材料由于其分子量巨大，分子内缺少活性官能团，通常表现为难以形成完整晶体，难溶于常规溶剂，没有明显熔点，不导电，并呈现化学惰性等共同特性。

功能高分子材料带有特殊物理化学性质和功能，其性能和特征都大大超出了常规高分子。

第二章1、高分子试剂与普通试剂相比的优缺点。

、高分子试剂与普通试剂相比的优缺点。

优点：a) 简化操作过程。

b) 有利于贵重试剂和催化剂的回收和再生。

c) 可提高实际的稳定性和安全性。

d) 所谓的固相合成工艺可以提高化学反应的机械化和自动化程度。

e) 提高化学反应的选择性。

f) 可以提供在均相反应条件下难以达到的反应环境。

缺点：a) 增加实试剂生产的成本。

b) 降低化学反应速度。

2、常用试剂的辨认（种类、判断官能团）、常用试剂的辨认（种类、判断官能团）。

高分子氧化剂（高分子过氧酸）：稳定性好，贮存、运输、使用方便高分子还原剂（高分子锡还原试剂）：稳定性好、无气味、低毒性、还原某些羰基化合物、选择性还原二醛中的一个、定量的将卤代烃中的卤素转变为氢优点：选择性高，可再生。

3、常用的氧化还原试剂，卤代试剂，酰基化试剂分别有哪些、常用的氧化还原试剂，卤代试剂，酰基化试剂分别有哪些？常用的氧化还原试剂：醌型，硫醇型，吡啶型二茂铁型，多核芳香杂环型。

卤代试剂：二卤化磷型，N-卤代酰亚胺型，三价碘型。

酰基化试剂（分别使氨基，羧基和羟基生成酰胺，酸酐和酯类化合物）：高分子活性酯和高分子酸酐。

4、高分子氧化还原试剂——特点：能够在不同情况下表现出不同的反应活性。

——特点、高分子氧化还原试剂——特点：高分子氧化还原试剂具有可逆的氧化还原特性醌型硫醇型吡啶型二茂铁型多核芳香杂环型第三章1、复合型导电高分子材料的定义、构成，与本征型的区别。

功能高分子材料复习资料 第一章.功能高分子材料总论功能高分子的分类方法：P3高分子材料的结构层次：P4功能高分子的制备方法：P11聚苯乙烯的功能化反应：P14聚氯乙烯的功能化反应：P16聚乙烯醇的功能化反应：P16聚环氧氯丙烷的功能化反应：P17缩合型聚合物的功能化反应：P17设计聚合反应需注意：P21第二章.反应型功能高分子高分子试剂与高分子催化剂的优缺点：P29高分子氧化还原试剂高分子氧化还原试剂特点：P30高分子氧化还原试剂制备方法：P31高分子还原试剂：P33高分子酰基化试剂高分子酰基化试剂：P37高分子载体上的固相合成含义：采用不溶于反应体系的低交联度高分子材料作为载体，将反应试剂通过与高分子上活性基的反应固定于其上。

反应过程中中间产物始终与载体相连，从而使有机合成在固相上进行。

反应完成后再将产物从载体上脱下。

高分子载体上的固相合成优势：分离纯化步骤简化；反应总产率高；合成方法可程序化、自动化进行。

固相合成载体选择的要求：P40固相合成连接结构的要求：P41高分子催化剂高分子酸碱催化剂结构：属于离子交换树脂，是具有网状结构的复杂的有机高分子聚合物。

网状结构的骨架部分一段很稳定，不溶于酸、碱和一般溶剂。

在网状结构的骨架上有许多可被交换的活性基团。

根据活性基团的不同、离子交换树脂可分为阳离子交换树脂（高分子酸催化剂）和阴离子交换树脂（高分子碱催化剂）两大类。

高分子酸碱催化剂的特点网状结构难溶（水、酸、碱、有机溶剂）稳定（热、机械、化学）含活性基团（-SO3H、-COOH、-NOH）提供-H或者-OH基团催化反应。

高分子催化剂的使用方法：传统混合搅拌反应床填有催化剂的反应柱阳离子交换树脂（高分子酸催化剂）分类具有酸性基团，化学性质很稳定，具有耐强酸、强碱、氧化剂和还原剂的性质，因此应用非常广泛。

根据活性基团离解出H+能力的大小不同，分为强酸性和弱酸性两种。

强酸性阳离子交换树脂，常用R-SO3H表示(R表示树脂的骨架) 弱酸性阳离子交换树脂，分别用R-COOH和R-OH表示。

第一章1．什么是功能高分子或功能高分子材料？功能高分子的特点有哪些？与常规的聚合物的相比具有明显不同的物理化学性质，并且有某些特殊功能的聚合物大分子都应该属于功能高分子材料。

2．试述功能高分子、特种高分子、精细高分子之间的区别和联系。

特种高分子：具有高强度、耐冲击、耐高温、特优电绝缘性能或兼而有之的一类高分子。

精细高分子：包括高分子化的精细化学品，和有特殊性能的功能高分子材料。

3．功能高分子材料应具有哪些功能？4．按照功能划分功能高分子材料可以分哪些类别？医药用高分子，分离用高分子，高分子化学反应试剂，高分子染料等5．按照性质和功能划分，功能高分子材料可以分为哪些类型？反应性高分子、光敏高分子、电活性高分子、膜型高分子材料、吸附性高分子、高性能功能材料、高分子智能材料6．功能高分子材料的主要结构层次有哪些？构成材料分子的元素、材料分子中的官能团、聚合物的连段结构、高分子的微观构象结构、材料的超分子结构和聚集态、材料的宏观结构7．在功能高分子中官能团所起的作用有哪些？（1）性质主要依赖于结构中的官能团、（2）性质取决于聚合物的骨架与官能团协同作用、（3）官能团与聚合物骨架不区分、（4）官能团在聚合物中仅起辅助作用8．在功能高分子中常见高分子效应有哪几种？溶解度下降效应；高分子骨架的机械支持作用；高分子骨架的模板效应；高分子骨架的稳定作用；其他效应：不可吸附性；液晶中分子链直接参与液晶态的形成，稳定和支撑；高分子燃料中可利用其固定作用降低其有害性，还能减少染料的迁移性，提高着色牢度9．举一例说明从已知结构和功能的化合物设计功能的高分子。

10．化学方法制备功能高分子时制备功能可聚合单体应该注意什么？可聚合基团的选择要根据在高分子化过程中使用的聚会方法，功能性小分子的结构特点、生成功能聚合物的使用条件和所需要的性能要求等多种因素综合考虑。

需考虑可聚合基团与功能化基团之间不要相互干扰，必要时对敏感基团加以保护。

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。

《功能高分子》教学大纲Functional Polymers修订单位：化材学院高分子材料与工程系适用专业：高分子化学与物理、材料学、化学工艺等专业总学时：32学时总学分：2一、课程类别和教学目的课程类别: 专业选修课教学目的：功能高分子材料化学是目前发展迅速的新兴边缘学科，涉及范围广泛，与多种学科的理论关系密切，而且涉及到很多的新理论和新技术。

这门课程的任务是重点重点介绍导电高分子材料、高分子液晶材料以及高分子功能膜材料，并介绍医用高分子等其它功能高分子材料。

希望同学可以通过本课程的学习了解和掌握新兴的功能高分子材料的种类、结构、功能和应用，进而掌握高分子材料的结构与性能的关系，为分子设计打下坚实的基础，同时注重培养学生独立分析和归纳的能力，进一步提高自学的能力，以适应继续深造或就业的需求。

二、课程教学内容1. 介绍有关高分子基本概念，功能高分子材料的概念，并对功能高分子的研究对象和主要内容做简单介绍。

2. 对于高分子材料的合成新技术，高分子的化学反应类型以及功能高分子的制备技术分别做讲解。

3. 首先从导电高分子的概念和类型入手，主要介绍电子导电型、离子导电型和氧化还原型导电聚合物的导电机理、影响因素、制备和测试方法、应用进展等内容。

4. 介绍高分子液晶的基本概念、结构与性能之间的关系。

介绍高分子液晶的定义、分类与命名方法，理解高分子液晶的结构与形态对性能的影响，了解有关高分子液晶的研究方法，以及高分子液晶的物理和化学性质。

5．从膜的基础知识入手，介绍高分子功能膜材料的基本概念，分离型功能膜的组成和微观结构与其物理化学性质的关系，以及高分子功能膜的分类方法、膜分离机理，各种功能膜的制备方法、膜科学研究方法，以及在科学研究和生产中的应用等。

6．简介常用的医用高分子材料的结构、性质和制备方法。

了解医用高分子材料的特殊要求，了解生物惰性高分子材料和可生物降解高分子材料的结构和性质、制备及应用。

7. 对高分子纳米复合材料，吸附性高分子材料以及高分子食品添加剂等功能高分子做简要介绍。