人教版高中化学选修五 第五章 第三节 功能高分子材料

CH2CH CH CH2nCH2CH2CH2CH第五章合成高分子一、加成聚合反应（一）高分子的相关概念1、高分子的分类（1）天然高分子一淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶等（2）合成高分子一塑料、合成纤维、合成橡胶等2、高分子与低分子的区别与联系高分子低分子相对分子质量通常在 104以上一般在1000以下相对分子质量数值平均值具有明确的数值分子的基本结构由若干个重复结构单元组成单一分子结构性质在物理、化学性质上有较大的差别联系有机高分子是由低分子有机物经聚合反应得到的3、合成高分子的基本方法（1）加成聚合反应——一般是含有双键的烯类单体发生的聚合反应（2）缩合聚合反应——一般是含有两个(或两个以上)官能团的单体之间发生的聚合反应（二）加聚反应1、特点（1）单体必须是含有双键、三键等不饱和键的化合物（如烯烃、二烯烃、炔烃、醛等）（2）加聚反应发生在不饱和键上（3）无副产物产生，聚合物链节的化学组成与单体的化学组成相同（4）加聚反应生成的聚合物的平均相对分子质量为单体的相对分子质量的整数倍。

2、种类（1）烯烃的均聚反应：乙烯的加聚反应：（2）二烯烃的均聚反应：1,3丁二烯的加聚反应：nCH2=CH-CH=CH2−−−→催化剂“破两头移中间”（3）共聚反应：由两种或两种以上单体发生的加聚反应①烯烃的共聚反应：乙烯和丙烯的共聚反应：nCH2=CH2+nCH2=CH-CH3−−−→催化剂CH2-CH2-CH2-CH=CH-CH2n催化剂催化剂(或②烯烃与二烯烃的共聚反应：乙烯和1,3丁二烯的共聚反应：nCH2=CH2+ nCH2=CH-CH=CH2−−−→催化剂（4）碳碳三键的加聚反应：乙炔的加聚反应：（三）由聚合物推单体：“无双键，两碳拆；有双键，四碳拆，单双键互换”1、若链节的主链上只有C-C，则 2 个C一起拆，单键变双键。

2、若链节的主链上有C=C，则 4 个C一起拆，单双键互换。

二、缩合聚合反应（一）特点：1、缩聚反应单体往往是具有双官能团或多官能团的小分子2、缩聚反应生成聚合物的同时，还有小分子副产物生成，这是缩聚反应与加聚反应的重要不同之处3、一般的缩聚反应多为可逆反应，为提高产率，并得到具有较高聚合度的缩聚物，需要及时移除反应产生的小分子副产物。

《功能高分子材料》微型课教学过程及特色（江阴市山观中学杭进华）《功能高分子材料》是高中化学选修五中的一节内容，前面已经学习了传统的高分子材料，本节课重点介绍吸水性功能高分子材料的性能和结构特点。

第一部分教学过程一、创设情境一曲《时间都去哪儿了》把我们的思绪带进了温馨的童年。

《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！因为它解决了航天员在太空的排尿问题，我们无锡人唐鑫源发明了“尿不湿”，被美国誉为“太空衣之父”。

我国的神7、神9航天员也都使用了尿不湿。

因此，“尿不湿”是航天产品“下凡”的成功典范！二、问题串设计为了突出功能高分子的性能和结构这个重点，我设计了如下问题：1、“尿不湿”应具备哪些重要性能？2、若请你设计，“尿不湿”应分几层？每一层材料应具有哪些性能？展示“尿不湿”介绍：内层是功能性“单向”渗水面料，水“只进不出”，否则皮肤会浸泡在尿液中；外层材料，必须不透水。

设计者的灵感来源于对生活的细心观察——“不透水”的过程类似于水珠从荷叶上滚落——我们称之为“荷叶效应”。

（PPT展示荷花叶）“尿不湿”的吸水功能主要中间层来承担，它是一种怎样的材料？我们通过实验来探究！三、活动串设计为了化解功能高分子材料与传统高分子材料的区别这个难点，我对教材中的定量试验进行了改进，用生活中常见的棉花和餐巾纸来做对比实验。

（实验视频）点拨提升：“尿不湿”的吸水性主要归功于功能基—COONa，那么传统吸水性的材料棉花为何有一定的吸水性？我引导学生从纤维素的结构简式入手考虑，得出吸水性主要归功于亲水基—OH,从而让学生总结出功能高分子材料的概念及分类。

四、反馈串设计仔细观察“尿不湿”填充物，学生发现其中含有颗粒状物质！那就是聚丙烯酸钠，组织学生讨论由丙烯酸制备聚丙烯酸钠的流程，得出功能高分子材料合成的基本方法。

为促使学生对功能高分子材料有个全面的了解，组织学生交流讨论，布置个性化作业，延伸课堂。

高中化学人教版高中化学必修一目录第一章从实验学化学第一节化学实验基本方法第二节化学计量在实验中的应用归纳与整理第二章化学物质及其变化第一节物质的分类第二节离子反应第三节氧化还原反应归纳与整理第三章金属及其化合物第一节金属的化学性质第二节几种重要的金属化合物第三节用途广泛的金属材料归纳与整理第四章非金属及其化合物第一节无机非金属材料的主角——硅第二节富集在海水中的元素——氯第三节硫和氮的氧化物第四节氨硝酸硫酸归纳与整理人教版高中化学必修二目录第一章物质结构元素周期律第一节元素周期表第二节元素周期律第三节化学键归纳与整理第二章化学反应与能量第一节化学能与热能第二节化学能与电能第三节化学反应的速率和限度归纳与整理第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物——甲烷第二节来自石油和煤的两种基本化工原料第三节生活中两种常见的有机物第四节基本营养物质归纳与整理第四章化学与自然资源的开发利用第一节开发利用金属矿物和海水资源第二节资源综合利用环境保护归纳与整理人教版高中化学选修一目录第一章关注营养平衡第一节生命的基础能源——糖类第二节重要的体内能源——油脂第三节生命的基础——蛋白质第四节维生素和微量元素归纳与整理第二章促进身心健康第一节合理选择饮食第二节正确使用药物第三章探索生活材料第一节合金第二节金属的腐蚀和防护第三节玻璃、陶瓷和水泥第四节塑料、纤维和橡胶归纳与整理第四章保护生存环境第一节改善大气质量第二节爱护水资源第三节垃圾资源化归纳与整理人教版高中化学选修二目录第一单元走进化学工业课题1 化工生产过程中的基本问题课题2 人工固氮技术──合成氨课题3 纯碱的生产归纳与整理练习与实践第二单元化学与资源开发利用课题1 获取洁净的水课题2 海水的综合利用课题3 石油、煤和天然气的综合利用归纳与整理练习与实践第三单元化学与材料的发展课题1 无机非金属材料课题2 金属材料课题3 高分子化合物与材料归纳与整理练习与实践第四单元化学与技术的发展课题1 化肥和农药课题2 表面活性剂精细化学品归纳与整理练习与实践人教版高中化学选修三目录第一章原子结构与性质第一节原子结构第二节原子结构与元素的性质归纳与整理复习题第二章分子结构与性质第一节共价键第二节分子的立体结构第三节分子的性质归纳与整理复习题第三章晶体结构与性质第一节晶体的常识第二节分子晶体与原子晶体第三节金属晶体第四节离子晶体归纳与整理复习题人教版高中化学选修四目录绪言第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量的变化第二节燃烧热能源第三节化学反应热的计算归纳与整理第二章化学反应速率和化学平衡第一节化学反应速率第二节影响化学反应速率的因素第三节化学平衡第四节化学反应进行的方向归纳与整理第三章水溶液中的离子平衡第一节弱电解质的电离第二节水的电离和溶液的酸碱性第三节盐类的水解第四节难溶电解质的溶解平衡归纳与整理第四章电化学基础第一节原电池第二节化学电源第三节电解池第四节金属的电化学腐蚀与防护归纳与整理人教版高中化学选修五目录引言第一章认识有机化合物1 有机化合物的分类2 有机化合物的结构特点3 有机化合物的命名4 研究有机化合物的一般步骤和方法归纳与整理复习题第二章烃和卤代烃1 脂肪烃2 芳香烃3 卤代烃归纳与整理复习题第三章烃的含氧衍生物1 醇酚2 醛3 羧酸酯4 有机合成归纳与整理复习题第四章生命中的基础有机化学物质1 油脂2 糖类3 蛋白质和核酸归纳与整理复习题第五章进入合成有机高分子化合物的时代1 合成高分子化合物的基本方法2 应用广泛的高分子材料3 功能高分子材料归纳与整理复习题人教版高中化学选修六目录第一单元从实验走进化学课题一实验化学起步课题二化学实验的绿色追求第二单元物质的获取课题一物质的分离和提纯课题二物质的制备第三单元物质的检测课题一物质的检验课题二物质含量的测定第四单元研究型实验课题一物质性质的研究课题二身边化学问题的探究课题三综合实验设计。

第五章进入合成有机高分子化合物的时代一、教材分析和教学策略1、新旧教材比照：新教材过渡教材一、加成聚合反响以聚乙烯为例，介绍加聚反响及链节、单体、在乙烯的性质中提及加聚反响，没有提及链聚合度等概念节、单体、聚合度等概念思考与交流：从单体判断高分子化合物从高分子化合物判断单体二、缩合聚合反响以已二酸、已二醇的缩合聚合反响为例介绍无聚酯的合成〔线型结构〕学与问：三官能团单体缩聚物的结构？缩聚物与加聚物分子结构式写法的不同教材的要求与过渡教材不一样，如要求学生书写缩聚物结构式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子和原子团，而加聚物的端基不确定，通常用横线表示。

2、本节的内容体系、地位和作用本节首先，用乙烯聚合反响说明加成聚合反响，用乙二酸与乙二醇生成聚酯说明缩合聚合反响，不介绍具体的反响条件，只介绍加聚与缩聚反响的一般特点，并借此提出单体、链节〔即重复结构单元〕、聚合度等概念，能识别加聚反响与缩聚反响的单体。

利用“学与问〞“思考与交流〞等栏目，初步学会由简单的单体写出聚合反响方程式、聚合物结构式或由简单的聚合物奠定根底。

本节是在分别以学科知识逻辑体系为主线〔按有机化合物分类、命名、分子结构特点、主要化学性质来编写〕和以科学方法逻辑开展为主线〔先介绍研究有机化合物的一般步骤和方法，再介绍有机合成，最后介绍合成高分子化合物的根本方法〕，不断深入认识有机化合物后，进一步了解合成有机高分子化合物的根本方法。

明显可以看出来是?有机化学根底?第三章第四节“有机合成〞根底上的延伸。

学习本讲之后，将有助于学生理解和掌握高分子材料的制取及性质。

3、教学策略分析1〕开展学生的探究活动：“由一种单体进行缩聚反响，生成小分子物质的量应为〔 n-1〕；由两种单体进行缩聚反响，生成小分子物质的量应为〔 2n-1〕〞；由聚合物的分子式判断单体。

2〕紧密联系前面学过的烯烃和二烯烃的加聚反响、加成反响、酯化反响、酯的水解、蛋白质的水解等知识，提高运用所学知识解决简单问题的能力，同时特别注意官能团、结构、性质三位一体的实质。

第五章进入合成有机高分子化合物的时代聚焦考纲1．了解合成高分子的组成与结构特点，能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。

2．了解加聚反应和缩聚反应的特点。

3．了解新型高分子材料的性能及其在高新技术领域中的应用。

4．了解合成高分子化合物在发展经济、提高生活质量方面的贡献。

知识梳理一、有机高分子化合物的结构特点它们都是由简单的结构单元重复连接而成的。

例如聚乙烯是由成千上万个乙烯分子聚合而成的高分子化合物(1)链节：组成高分子的重复的结构单元。

如聚乙烯的链节为－CH2－CH2－(2)聚合度：每个高分子里的链节的重复次数。

用n表示。

(3)单体：能通过聚合反应合成高分子化合物的小分子物质。

如聚乙烯的单体为乙烯。

所以我们把高分子化合物叫做聚合物或者高聚物。

聚合物的平均相对分子质量＝链节的相对质量×聚合度二、有机高分子化合物的分类三、加聚反应和缩聚反应的比较：四、判断高聚物的单体1、由加聚反应生成高聚物的单体的判断①凡链节的主碳链为两个碳原子，其单体必为一种。

将链节的两个半键闭全即为单体。

②凡链节中主碳链为4个碳原子，含有碳碳双键结构，单体为一种，属二烯烃：③凡链节中主碳链为4个碳原子，无碳碳双键结构，其单体必为两种，从主链中间断开后，再分别将两个半键闭合即得单体。

2、由缩聚反应生成高聚物的单体的判断从酯基中间断开，在羰基上加羟基，在氧原子上加氢原子得到羧酸和醇。

如：已知涤纶树脂的结构简式为判断合成涤纶树脂所需要单体的结构简式：____________和____________五、应用广泛的高分子材料材料名称功能高分子材料复合材料概念既具有传统高分子的机械性能，又具有某些特殊功能的高分子材料两种或两种以上材料组成的新型材料，分为基体和增强剂性能不同的功能高分子材料，具有不同的特征性质一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能应用用于制作高分子分离膜、人体器官等用于汽车工业、机械工业、体育用品、航空航天、人类健康等疑难点拨一、聚合反应聚合反应是指小分子互相作用生成高分子的反应。

§5.3 功能高分子材料一．选择题（每题6分，共54分）1．下列物质不属于新型有机高分子材料的是（）A．高分子分离膜B．液晶高分子材料C．生物高分子材料D．有机玻璃2．下列关于新型有机高分子材料的说法中，不正确的是（）A．高分子分离膜应用于食品工业中，可用于浓缩天然果汁、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，另一种材料作为增强剂C．导电塑料是应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一般都受到人体排斥作用，难以达到生物相容的程度3．维通橡胶是一种耐腐蚀、耐油、耐高温、耐寒性能都特别好的氟橡胶。

它的结构简式如图：合成它的单体为（）A．全氟乙烯和全氟异丙烯B．1,1-二氟乙烯和全氟丙烯C．1-三氟甲基-1,3-丁二烯D．全氟异戊二烯4．下列关于“生活中的化学”的叙述中不正确的是（）A．棉花和蚕丝的主要成分都是纤维素B．误食重金属盐，立即喝牛奶或生蛋清进行解毒C．食用植物油的主要成分是高级不饱和脂肪酸甘油酯，是人体的营养物质D．新居室内装饰材料中缓慢释放出的甲醛、甲苯等有机物会污染室内空气5．有一系列有机化合物按下列顺序排列：CH3CH==CHCHO、CH3CH==CHCH==CHCHO、CH3（CH==CH）3CHO……，在该系列有机物中，分子中含碳元素质量分数的最大值最接近（）A．95.6% B．92.3% C．85.7% D．75.0%6．乳酸（）在一定条件下聚合生成一种塑料（）用这种新型塑料制成的餐具，在乳酸菌的作用下，60天内分解成无害的物质，不会对环境造成污染，在该聚合反应中生成的另一种产物是（）A．H2B．CO2C．O2D．H2O7．下列对高分子材料的研究方向，不正确的一项是（）A．使高分子材料具有仿生能力B．使高分子材料向功能材料方向发展C．使高分子材料越来越牢固，难分解D．使农用薄膜能够选择性地透过某种植物所需要的特定波长的光8．背景材料：①2004年夏季，特氟隆不粘锅事件引起公众关注；②2004年冬季，诺贝尔化学奖授予研究蛋白质的科学家；③2005年初春，广东大部分地区进行了人工降雨；④2005年春末，某高速公路发生液氯运输车翻倒泄漏事故。