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人教版选修五化学5.3功能高分子材料集体备课ppt课件

发布时间:04-01 来源:人教版教学资源

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内容介绍

第3节 功能高分子材料

Functional Polymer Materials

第五章 进入合成有机高分子化合物的时代

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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

三大支柱产业

能源

材料

信息工程

能源和信息发展的基础

有机合成高分子材料是材料工业的一个重要方面

合成高分子材料

通用高分子材料

功能高分子材料

复合材料

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功能高分子材料

1、功能高分子材料的概念

具有新型骨架结构的高分子材料和在天然或合成高分子的主链或支链上引入某种功能的官能团,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的高分子。

功能高分子材料既有传统高分子材料的机械性能,又有某些特殊功能。

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功能高分子材料

2、功能高分子材料的分类

功能高分子

高吸水性树脂

高分子膜

高分子吸附剂

生物医药高分子

高分子药物

医用高分子

仿生高分子

交换型高分子

离子交换树脂

电子交换树脂

微生物降解高分子

高分子催化剂与试剂

导电

高分子

高分子半导体

高分子导体

超导高分子

光敏

高分子

感光树脂

光致变色高分子

光导电高分子

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功能高分子材料

3、高吸水性树脂

《时代周刊》评出20世纪最伟大的100项发明,其中“尿不湿” 榜上有名。

你知道“尿不湿” 最初是为谁专门设计的吗?

美国在上世纪六十年代初,航天事业崛起,如何解决宇航员的排尿问题迫在眉睫,华人唐鑫源成为“尿不湿”的发明人,后来他被誉为美国“太空服之父”。

“神舟6号”上天的航天员也都使用了“尿不湿”

航天员专用“尿不湿”1克能吸收约1000克水 ,吸水性远强于一般婴儿使用的“尿不湿”。

“尿不湿”是航天产品“下凡”的成功典范!现在不仅是婴幼儿使用,还有供特殊成人使用的,更有趣的是有些宠物也系上了“尿不湿”出门溜达,以保护公共卫生。

“尿不湿”所用的材料是一种功能高分子材料—高吸水性树脂,具有很强的吸水能力。分子中有许多亲水性的原子团,形成网状结构,常见的为聚丙烯酸钠。

你知道“尿不湿”的材料吗?

它应该有什么性能?

它的结构有什么特点

它是怎样合成的?

① CH2=CHCOOH CH2=CHCOONa

②加交联剂、引发剂得到网状结构的聚丙烯酸钠高吸水性树脂

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高吸水性树脂加交联剂的目的是变线型结构为体型结构,使其既有吸水性而又不溶于水,耐挤压。

如旱地种植、改良土壤、改造沙漠等。

思考:强吸水能力的功能高分子材料除了用于“尿不湿”,还有哪些用途?

保水剂是一种吸水能力特强的功能高分子材料。无毒无害,反复吸水、释水—— “微型水库”。同时,它还能吸收肥料、农药、并缓慢释放,增加肥效、药效。高吸水性树脂广泛用于农业、林业、园艺、建筑等。

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高吸水性树脂的制备方法

(1)对天然吸水性高分子材料(淀粉、纤维素)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,形成接枝共聚物

(2)以带有强亲水性原子团的化合物为单体,均聚或共聚得到亲水性高聚物

如:丙烯酸单体用NaOH中和得到丙烯酸纳,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 。

如:将淀粉与丙烯酸纳在引发剂作用下共聚,形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—聚丙烯酸纳接枝共聚物高吸水性树脂。

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功能高分子材料

3、高分子分离膜

②高分子分子膜的特点:

能够有选择地让某些物质通过,而把另外一些物质分离掉。

③分子膜的应用:

生活用水、工业废水等废液的处理;海水、苦咸水的淡化; 浓缩天然果汁、乳制品加工、酿酒各种能源的转换

①高分子分离膜的组成:

是用具有特殊分离功能的高分子材料制成

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功能高分子材料

3、医用高分子

生物相容性

排斥

具有优异的_____________,较少受到______,可以满足人工器官对材料的苛刻要求。

如:人造心脏、人造关节、人造皮肤等。

人造心脏

人造膝关节

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复合材料

1、复合材料的概念

指两种或两种以上材料组合成的一种新型材料。其中一种材料做为 ,其他材料做为 。

基体

增强材料

2、特点

具有_____________________________ __等优异性能,在综合性能上超过了单一材料。

强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀

3、应用

可用作建筑材料和汽车、轮船、人造卫星、宇宙飞船的外壳和构件。

复合材料-玻璃钢

玻 璃 钢 游 艇

玻璃钢冷却塔

玻璃钢具有耐腐蚀性、轻便、使用寿命长等优点,在化工、石油、建筑、体育、国防、航空航天等技术领域发挥重要作用。

玻璃钢又称玻璃纤维强化塑料,基体材料是酚醛树脂、环氧树脂等,增强材料主要是玻璃纤维。

玻璃钢罩壳

碳纤维复合材料,它具有强度高、耐腐蚀、重量轻等优点,广泛应用于民用、军用、建筑、化工、航天等领域。

碳纤维复合材料

活学活用

属于传统的无机非金属材料

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