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1、第三节功能高分子材料第三节功能高分子材料一、功能高分子材料一、功能高分子材料: :1.1.功能高分子材料概念：功能高分子材料概念： 指既有传统高分子材料的机械性能指既有传统高分子材料的机械性能, ,又有某些特又有某些特殊功能的高分子材料。殊功能的高分子材料。第三节功能高分子材料第三节功能高分子材料目标目标：1.能举例说明生活中接触的新异有机高分子材料能举例说明生活中接触的新异有机高分子材料,认识到功认识到功 能材料对人类社会生活生产的重要性。能材料对人类社会生活生产的重要性。 2.激发对高分子材料学习的兴趣和投身科学事业的决心。激发对高分子材料学习的兴趣和投身科学事业的决心。重点重点:举出日常
2、生活中接触到的新型有机高分子材料，举出日常生活中接触到的新型有机高分子材料， 认识到功能材料人类社会生活生产的重要性。认识到功能材料人类社会生活生产的重要性。 难点难点:扩大学生的知识面扩大学生的知识面,激发对高分子材料学习的兴趣激发对高分子材料学习的兴趣 和投身科学事业的决心。和投身科学事业的决心。 能从海水中分离出淡水的逆渗透膜已达大规模使用阶能从海水中分离出淡水的逆渗透膜已达大规模使用阶段段, ,它是一种半透膜它是一种半透膜, ,只让水分子通过只让水分子通过, ,而含盐的低分子溶而含盐的低分子溶质几乎不能通过质几乎不能通过, ,施加一定的压力后施加一定的压力后, ,就能使水加速挤出就能使
3、水加速挤出. .采用不同结构的逆渗透膜就可获得工业锅炉水、饮料水、采用不同结构的逆渗透膜就可获得工业锅炉水、饮料水、无菌水、去离子水、洗涤半导体的超纯水等无菌水、去离子水、洗涤半导体的超纯水等. .在非洲一些在非洲一些缺水地区已建不少海水淡化装置缺水地区已建不少海水淡化装置. .一种一种PECPEC1000的海水淡化的海水淡化装置对海水如加压装置对海水如加压404070kg/cm70kg/cm2 2, ,就可以得到就可以得到16162020的的淡水淡水. .沙特阿拉伯的基塔自来水厂沙特阿拉伯的基塔自来水厂, ,是世界上最大海水淡化是世界上最大海水淡化厂厂, ,日供淡水日供淡水1.21.2万吨万
4、吨, ,主要使用醋酸纤维素分离膜装置。主要使用醋酸纤维素分离膜装置。2.2.功能高分子材料的种类功能高分子材料的种类: :(1)(1)高分子分离膜高分子分离膜: :这是具有特殊分离功能的高分子这是具有特殊分离功能的高分子 材料制成的薄膜材料制成的薄膜,它的特点是能让某些物质有选它的特点是能让某些物质有选 择地通过择地通过,而把另外一些物质分离掉。而把另外一些物质分离掉。 分离膜具有神奇的魔术师般的本领分离膜具有神奇的魔术师般的本领, ,从下面的实验中从下面的实验中不难领会不难领会. .将一瓶含酒精将一瓶含酒精4.54.5的普通啤酒用水稀释成两瓶的普通啤酒用水稀释成两瓶, ,然后倒入玻璃容器内然
5、后倒入玻璃容器内, ,只要将这种溶液通过薄薄的一层分只要将这种溶液通过薄薄的一层分离膜离膜, ,就能够在几分钟内提取出酒精浓度达就能够在几分钟内提取出酒精浓度达 9393的乙醇的乙醇. .这种乙醇用一根火柴就能点燃这种乙醇用一根火柴就能点燃. .这个实验中在分离膜的表这个实验中在分离膜的表面施加了高频电场面施加了高频电场, ,促使乙醇溶解、扩散、和水分离促使乙醇溶解、扩散、和水分离, ,所耗所耗电能仅为蒸馏法的十分之一电能仅为蒸馏法的十分之一. .在过去要从液体中分离另一在过去要从液体中分离另一种液体种液体, ,只能使用蒸馏法。只能使用蒸馏法。(2)医用医用高分子材料高分子材料: :具有优异的
6、生物相容性具有优异的生物相容性, ,较少受较少受到排斥到排斥, ,可以满足人工器官对材料的苛刻要求可以满足人工器官对材料的苛刻要求, ,如如: :人工心人工心脏、人工关节、人造鼻等脏、人工关节、人造鼻等, ,下面的图中给出了一些有关人下面的图中给出了一些有关人工器官的图片工器官的图片医用高分子材料医用高分子材料人人造造心心脏脏人人工工膝膝关关节节人人工工心心脏脏瓣瓣膜膜人造血管的发现人造血管的发现:两年前两年前, ,美国生物医药专家从家猪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体内提取的细胞制成了一条完整的血管, ,之后之后, ,将每条新制将每条新制的血管放在称作生物反应器的培
7、养皿中的血管放在称作生物反应器的培养皿中, ,在反应器上安装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一个微型泵并把它与新制成的人造血管相连. .微型泵可以微型泵可以像人的心脏一样有规律地跳动像人的心脏一样有规律地跳动. .在这种环境中培养几个星在这种环境中培养几个星期后期后, ,得到一条血管得到一条血管, ,人工合成的血管可以像真的血管一样人工合成的血管可以像真的血管一样工作工作. .研究人员将这种人造血管移植到家猪大腿主动脉上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。在几周内该血管一直保持开放并且未发生血液凝结。 人人工工肾肾
8、脏脏 十年后的某一天十年后的某一天, ,一位老人被告之他的心脏正在急速一位老人被告之他的心脏正在急速衰竭衰竭, ,需要更换左心室需要更换左心室. .主治医师将他健康的心脏细胞组织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切片送到一家组织实验室, ,即人造器官工厂即人造器官工厂. .研究人员利用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组织切片和特殊聚合物制造出代用的左心室. .三个月后三个月后, ,代代用左心室被冷冻、包装并送往医院用左心室被冷冻、包装并送往医院. .医生将代用品换到老医生将代用品换到老人的心脏内人的心脏内. .由于代用品相当于老人自己的器官由于代用品相当于老
9、人自己的器官, ,手术之后手术之后自然不会发生任何排斥反应自然不会发生任何排斥反应, ,老人的生命因此而得到延续。老人的生命因此而得到延续。拓宽拓宽-人体器官商店人体器官商店想一想想一想 角膜接触镜角膜接触镜,俗称隐形眼镜俗称隐形眼镜.目前大量使用的软质隐形目前大量使用的软质隐形眼镜眼镜,它常用以下哪种材料制成的它常用以下哪种材料制成的.( ) (A)有机玻璃有机玻璃 (B)硅氧烷和丙烯酸酯的共聚物硅氧烷和丙烯酸酯的共聚物 (C)聚氯乙烯聚氯乙烯 (D)聚甲基丙烯酸羟乙酯聚甲基丙烯酸羟乙酯D二、复合材料二、复合材料: :B2飞机飞机：整个机身除主梁和发动机机舱使用的是钦整个机身除主梁和发动机机
10、舱使用的是钦复合材料外复合材料外, ,其它部分均由碳纤维和石墨等复合材料构成其它部分均由碳纤维和石墨等复合材料构成, ,不易反射雷达波不易反射雷达波. .并且并且, ,这些不同的复合材料部件不是靠铆这些不同的复合材料部件不是靠铆钉拼合钉拼合, ,而是经高压压铸而成而是经高压压铸而成. .另外另外, ,矾翼的前缘还全部包矾翼的前缘还全部包覆上了一层特制的吸波材料覆上了一层特制的吸波材料(RAM).(RAM).位于机翼前部、内装雷位于机翼前部、内装雷达扫瞄天线阵列的两个方形突出部件达扫瞄天线阵列的两个方形突出部件, ,也采用了特殊的吸也采用了特殊的吸波材料。此外波材料。此外,B,B2A2A的整个机
11、体都喷涂上了特制的吸波油的整个机体都喷涂上了特制的吸波油漆漆, ,这在很大程度上降低了敌方探测雷达的回波。这在很大程度上降低了敌方探测雷达的回波。1.1.概念：概念：指两种或两种以上材料组合成的一种新型指两种或两种以上材料组合成的一种新型材料材料. .其中一种做为基体其中一种做为基体, ,另外材料做为增强剂。另外材料做为增强剂。复合材料复合材料玻璃钢玻璃钢2 2复合材料的性能：复合材料的性能：具有具有强度高、质量轻、耐高温、强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能，在综耐腐蚀等优异性能，在综合性能上超过了单一材料。合性能上超过了单一材料。典型例题典型例题例例1:下列下列不属于不属于新型有机高分
12、子材料的是新型有机高分子材料的是( )( ) A.A.高分子分离膜高分子分离膜B.B.液晶高分子材料液晶高分子材料 C.C.生物高分子材料生物高分子材料D.D.有机玻璃有机玻璃选题目的选题目的:复习新型有机高分子材料的知识。复习新型有机高分子材料的知识。 思路分析思路分析:有机玻璃是传统三大合成材料中的塑有机玻璃是传统三大合成材料中的塑 料料, ,它不属于新型有机高分子材料。它不属于新型有机高分子材料。D三、有机高分子材料的发展趋势三、有机高分子材料的发展趋势: :1.对重要的通用有机高分子材料继续进行改进和推广对重要的通用有机高分子材料继续进行改进和推广,使他使他们的性能不断提高们的性能不断
13、提高,应用范围不断扩大应用范围不断扩大.如新型导电和电磁屏如新型导电和电磁屏蔽材料。蔽材料。2 .与人类自身密切相关、具有特殊功能的材料的研究也在与人类自身密切相关、具有特殊功能的材料的研究也在不断加强不断加强,并且取得了一定的进展并且取得了一定的进展,如仿生高分子材料、高分如仿生高分子材料、高分子智能材料等。子智能材料等。例例2.随着有机高分子材料的研究不断的加强和深随着有机高分子材料的研究不断的加强和深入入, ,使一些重要的通用高分子材料的应用范围不断使一些重要的通用高分子材料的应用范围不断扩大扩大, ,下列应用范围是通用高分子材料的最新研究下列应用范围是通用高分子材料的最新研究成果的是成
14、果的是( ) ( ) (A)(A)新型导电材料新型导电材料(B)(B)仿生高分子材料仿生高分子材料 (C)(C)高分子智能材料高分子智能材料(D)(D)电磁屏蔽材料电磁屏蔽材料 选题目的选题目的：考察高分子材料的相关概念。考察高分子材料的相关概念。 思路分析思路分析: :随着社会的进步随着社会的进步, ,科学技术的发展科学技术的发展, ,高分子材高分子材料的作用越来越重用料的作用越来越重用. .特别是在尖端技术领域特别是在尖端技术领域, ,对合成材料对合成材料提出了更高的要求提出了更高的要求, ,尤其是在具有特殊性质的功能性材料尤其是在具有特殊性质的功能性材料和多种功能集一身的复合材料。和多种
15、功能集一身的复合材料。 启示启示高分子材料的研究方面是一方面对重要的通高分子材料的研究方面是一方面对重要的通用有机高分子材料继续改进和推广。另一方面研究用有机高分子材料继续改进和推广。另一方面研究与人类自身密切相关，具有特殊功能材与人类自身密切相关，具有特殊功能材. .AD1.下列物质不属于有机高分子化合物的是下列物质不属于有机高分子化合物的是 ( ) A A、淀粉、淀粉 B B、蛋白质、蛋白质 C C、酒精、酒精 D D、电木、电木2.下列不属于合成纤维的是下列不属于合成纤维的是 ( ) A A、的确良、的确良 B B、棉、棉 C C、人造棉、人造棉 D D、尼龙、尼龙3.有一张照片有一张照
16、片,一只可爱的小猫站在一块高分子合成一只可爱的小猫站在一块高分子合成材料上材料上,下面是烈火灼烧下面是烈火灼烧,而小猫却若无其事而小猫却若无其事.这说明这说明此高分子材料一定具有的性质是此高分子材料一定具有的性质是.( ) A A、良好的导热性、良好的导热性 B B、良好的绝缘性、良好的绝缘性 C C、良好绝热性、良好绝热性 D D、熔点低、熔点低练习练习： C BC4 4 下列下列不属于不属于新型有机高分子材料的是：新型有机高分子材料的是： （ ） A A高分子分离膜材料高分子分离膜材料B B液晶高分子液晶高分子C C生物高分子材料生物高分子材料D D有机玻璃有机玻璃 D5.5.下列对新型高
17、分子材料说法中下列对新型高分子材料说法中, ,不对的是不对的是.( ).( )A. .高分子分离膜应用于食品工业中高分子分离膜应用于食品工业中, ,可用于浓缩天然果汁可用于浓缩天然果汁 乳制品加工、酿造业等。乳制品加工、酿造业等。B. .复合材料一般是以一种材料作为基体复合材料一般是以一种材料作为基体, ,另一种材料作为另一种材料作为 增强剂。增强剂。C. .导电塑料是用于电子工业的一种新型有机高分子材料导电塑料是用于电子工业的一种新型有机高分子材料D. .合成高分子材料制成的人工器官都受人体的排斥作用合成高分子材料制成的人工器官都受人体的排斥作用, , 难以达到生物相容的程度难以达到生物相容
18、的程度。D6.6.随着有机高分子材料的研究不断的加强和深入随着有机高分子材料的研究不断的加强和深入, ,使一些使一些重要的通用高分子材料的应用范围不断扩大重要的通用高分子材料的应用范围不断扩大, ,下列应用范下列应用范围是通用高分子材料的最新研究成果的是围是通用高分子材料的最新研究成果的是( )( ) A新型导电材料新型导电材料 B仿生高分子材料仿生高分子材料 C高分子智能材料高分子智能材料 D电磁屏蔽材料电磁屏蔽材料AD 提示提示:高分子材料的研究方面是一方面对重要的通用有机高分子材料的研究方面是一方面对重要的通用有机高分子材料继续改进和推广。另一方面研究与人类自身密高分子材料继续改进和推广。另一方面研究与人类自身密切相关，具有特殊功能材料。切相关，具有特殊功能材料。作业作业：1.复习、看书复习、看书,细读细读成才之路成才之路相关内容并完成作业题相关内容并完成作业题 “实战演习实战演习” 2.课本课本p116/1、2、3
