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5.3功能高分子材料教学课件(人教版)

发布时间:04-01 来源:人教版教学资源

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内容介绍

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

新课情境呈现

课前新知预习

预习自我检测

课堂探究研析

学科核心素养

课堂达标验收

课后素养演练

新课情境呈现

材料是人类赖以生存和发展的物质基础,是人类文明的重要里程碑。能源、信息和材料并列为当今新科技革命的三大支柱,而材料又是能源和信息发展的物质基础。除了传统的三大合成材料以外,又出现了高分子膜,具有光、电、磁等特殊功能的高分子材料,生物高分子材料,医用高分子材料,隐身材料和液晶高分子材料等许多新型有机高分子材料。这些新型有机高分子材料在我们的日常生活、工农业生产和尖端科学技术领域中起着越来越重要的作用。

课前新知预习

一、功能高分子材料

1.功能高分子材料的含义

功能高分子材料是指既有传统的高分子材料的机械性能,又具有某些__________功能的高分子材料,如具有感光效应、光电效应、压电效应等功能的高分子材料。

2.功能高分子材料的分类列举

新型骨架的高分子、高吸水性树脂、高分子分离膜、导电高分子、生物高分子、光敏高分子、交换型高分子等。

特殊

3.功能高分子材料之一——高吸水性树脂

(1)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__________原子团的支链,以提高它们的吸水能力。如淀粉与丙烯酸钠在引发剂作用下共聚后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__________原子团的化合物为单体,均聚或两种单体共聚得到亲水性高聚物。如丙烯酸钠与交联剂在引发剂作用下得到具有网状结构的聚丙烯酸钠高吸水性树脂。

强亲水性

强亲水性

(2)性能:可吸收数百到上千倍于其自身质量的水,同时__________能力强,还能耐一定的挤压。

(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。

点拨:制备高吸水性树脂时加入交联剂使其变为网状结构的树脂,目的是使树脂既吸水,又不溶于水。

保水

预习自我检测

× 

√ 

× 

C 

D 

D 

课堂探究研析

知识点 功能高分子材料和复合材料

问题探究:1.高吸水性树脂的吸水保水能力远远强于一般吸水材料,试分析该类树脂结构上的特点。

2.与同学讨论交流,从使用范围和要求上分析医用高分子材料应满足什么性能?

3.高分子分离膜是用具有特殊分离功能的高分子材料制成的薄膜,它的特点是能让某些物质有选择地通过,而把另外一些物质分离掉,试推测高分子分离膜的重要应用。

探究提示:1.高吸水性树脂的获取可通过对天然吸水材料进行改性,或以带有强亲水性原子团的化合物为单体,均聚或两种单体共聚得到亲水性高聚物,这两种方法都要在反应中加入少量含有两个双键的二烯化合物作为交联剂,让高分子链间发生交联,得到具有网状结构的树脂,因此,高吸水性树脂除含有强亲水性原子团外,还具有网状结构。

2.医用高分子材料应该满足:

(1)无毒,且是化学惰性的;

(2)与人体组织和血液相容性好;

(3)具有较高的机械性能;

(4)容易制备、纯化、加工和消毒。

3.探究提示:(1)处理废水、废液;

(2)海水淡化;

(3)浓缩果汁、乳品加工、酿酒等。

知识归纳总结:

1.新型高分子材料和传统的三大合成材料的区别和联系

联系

组成元素

都主要是由C、H、O、N、S等元素组成

合成反应

都是由单体经加聚或缩聚反应形成的

结构

都有线型、体型结构

区别

功能

新型高分子材料的性能更优异,往往具备特殊性能,应用领域更广泛

2.功能高分子材料的品种和分类

3.功能高分子材料和复合材料的比较

功能高分子材料

复合材料

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

两种或两种以上材料组合成的一种新型的材料。含有基体和增强剂两种材料

性能

高分子分离膜能让某些物质有选择地通过,而把另外一些物质分离掉。医用高分子材料具有优异的生物相容性能、很高的机械性能

强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀

用途

高分子分离膜用于生活污水、工业废液的处理、海水淡化、食品工业。医用高分子材料可制成人造器官

用作宇航材料,用于汽车工业、机械工业、体育用品、人类健康等领域

发展

趋势

对重要的通用的有机高分子材料,不断提高使用性能,扩大应用范围。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,并取得了一定的进展

〔典例剖析〕

例 题

C 

解析:高分子分离膜的一个重要应用就是海水淡化,A项正确;导电塑料属于高分子材料,B项正确;形成复合材料的基体不一定是高分子材料,可以是金属或无机非金属,C项错误;制造各种人造器官是医用高分子材料的发展前景,D项正确。

规律方法指导:根据高分子化合物的结构判断它们的功能和性能。

〔变式训练〕

C 

学科核心素养

2.二者的比较

二者在本质上并没有区别,它们只是相对而言。从组成元素看,都是由C、H、O、N、S等元素组成的;从合成反应看,都是由单体经加聚或缩聚反应形成的;从结构看,都有线型结构、体型结构,它们的重要区别在功能与性能上,与传统材料相比,新型有机高分子材料的性能更优异,往往具备传统材料所没有的特殊性能,可用于许多特殊领域。

〔即时训练〕

B 

解析:“人造金属”与普通金属的制取方法和原料均不相同。前者是在塑料中加入强氧化剂或还原剂制成,后者用金属化合物与还原剂反应或用电解法(如制取Na)或用加热法(如制取Hg)制取。此外,“人造金属”尽管有金属的一般特性,但它属于高分子化合物。

规律方法指导:(1)信息提取

解题关键是区别“人造金属”与普通金属在组成、结构及性质方面的差异。

②形成思路

从差异性入手分析、解决问题。

课堂达标验收

课后素养演练

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