高二化学学案 5.3 功能高分子材料

功能高分子材料【学习目标】1、知道功能高分子材料的分类，能举例说明其在生产、生活中的应用2、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【主干知识梳理】一、功能高分子材料1、概念：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、分类(1)新型骨架结构的高分子材料(2)特殊功能高分子材料：高分子分离膜、液晶高分子、导电高分子、医用高分子、高吸水性树脂3、特点和应用：特殊功能高分子材料是在合成高分子的主链或支链上引入某种功能原子团，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4、高吸水性树脂的结构特点及合成方法(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强亲水性原子团的支链，以提高它们的吸水能力。

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：以丙烯酸CH2==CH—COOH 等为单体，均聚或两种单体共聚得到亲水性高聚物。

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。

③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(2)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(3)性能：可吸收几百倍甚至上千倍于自身质量的水，同时保水能力强，还能耐一定的挤压(4)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5、新型有机高分子材料与传统的三大合成材料的区别与联系(1)新型有机高分子材料与传统的三大合成材料在本质上并没有区别，它们只是相对而言①从组成元素看，都是由C、H、O、N、S等元素组成②从合成反应看，都是由单体经加聚或缩聚反应形成③从结构看，也都是分两种结构：线型结构和体型结构(2)它们的重要区别在于功能与性能上，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【微点拨】在橡胶工业中，制造橡胶要经过硫化工艺，将顺丁橡胶的线型结构连接为网状结构；在制备高吸水性树脂时也要加入交联剂，以得到具有网状结构的树脂。

【课堂教案】2014年高中化学 5-3 功能高分子材料新人教版选修5●课标要求举例说明新型高分子材料的优异性能及其在高新技术领域中的应用。

●课标解读1.能根据新型高分子材料的优异性能分析推测其结构特点。

2．能根据新型高分子材料的结构分析推断其可能具有的特性。

●教学地位新型高分子材料具有特殊的性能，而成为人们研发的方向，与人们的日常生活密不可分。

高考常以新型高分子材料的研发为载体，考查有机合成题，该类型题目的特点是：起点高，落点低。

主要考查考生对社会热点、焦点的关注。

●新课导入建议高吸水性树脂是制造婴儿尿布的绝好材料，因此俗称“尿不湿”。

它是用淀粉和丙烯酸盐作主要原料制成的。

你知道“尿不湿”为什么尿不湿吗？●教学流程设计课前预习安排：看教材P113－115，填写【课前自主导学】，并完成【思考交流】。

⇒步骤1：导入新课，本课时教学地位分析。

⇒步骤2：对【思考交流】进行提问，反馈预习效果。

⇒步骤3：师生互动完成【探究1】。

依据【问题导思】中的设问作为主线。

⇓步骤7：通过【例2】和教材P115的讲解研析，对【探究2】中注意的问题进行总结。

⇐步骤6：师生互动完成【探究2】。

⇐步骤5：指导学生自主完成【变式训练1】和【当堂双基达标】中的1～3题。

⇐步骤4：教师通过【例1】和教材P113－114讲解研析，对“探究1 功能高分子材料的分类、功能及应用”中注意的问题进行总结。

⇓步骤8：指导学生自主完成【变式训练2】和【当堂双基达标】中4、5题。

⇒步骤9：引导学生自主总结本课时主干知识，然后对照【课堂小结】，布置课下完成【课后知能检测】。

新型有机高分子材料错误!在橡胶工业中，制造橡胶要经过硫化工艺，将顺丁橡胶的线型结构连接为网状结构。

在制备高吸水性树脂时也要加入交联剂，以得到具有网状结构的树脂。

为什么要做成网状结构？目的是否相同？【提示】橡胶工业中将线型结构连接为体型结构是为增加橡胶的功能，防止老化；高吸水性树脂将线型结构连接为体型结构可使它既吸水又保水。

第五章第三节功能高分子材料设计思路一．教学背景分析：1．对内容的分析：本节内容是在高二学生下半学期人教版化学选修5第五章第三节——功能高分子材料中出现的，是高中阶段有机化学的最后一节，属于有机化合物的知识。

是对前面几类重要的有机物——烃，卤代烃，醇，酚，醛，羧酸，酯及有机高分子的进一步加深，也是对有机化学未来发展的一个展望。

2．对学生的分析：在本节内容之前学生已经学习了几类重要的有机物——烃，卤代烃，醇，酚，醛，羧酸及酯，对这些类有机物的物理化学性质已经很熟悉了，且对有机高分子物质也有所了解的基础上学习本节内容，具备了分析问题，解决问题的能力。

通过本课时的学习有利于学生将前面所学过的知识和技能进行必要的梳理、归纳和拓展；有利于加深学生对化学在推动社会发展中的重要作用的体验，激发学生学好化学服务社会的理念。

二．教学目标1.知识与技能（1）、了解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。

（2）、掌握高吸水性树脂的合成方法。

（3）、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2.过程与方法通过学生收集资料、小组讨论、归纳总结等方法进行梳理掌握本节知识点。

3.情感态度与价值观通过本节的学习，体会化学在人类社会发展中的重要作用，体会化学与可持续发展之间的关系，树立学好化学服务社会的思想。

三．教学重点与难点教学重点：高吸水性树脂的合成方法。

教学难点：功能高分子物质结构特点对性质的影响。

【学生活动】活动小组展示成果【知识梳理】功能高分子材料的含义：指既有_________________________教学过程：_____又有______________________________的高分子材料。

探寻功能高分子材料的合成时应考虑的问题：_______________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________一、高吸水性材料实验探究：探究1：剪开尿不湿，仔细观察里面填充物的外观，推测其可能成分探究2：设计实验证明尿不湿填充物成分是否是棉花______________________________________________________________________“尿不湿”起作用的物质是一种功能高分子材料，具有很强的吸水能力。

【第二节应用广泛的高分子材料第三节功能高分子材料】之小船创作目标与素养：1.了解合成高分子材料(塑料、纤维、橡胶)的性质和用途。

(宏观辨识与社会责任)2.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。

(社会责任)3.了解目前人们常用的功能高分子材料及其应用。

(宏观辨识与社会责任)一、合成材料的分类(按用途和性能可分为三大类)分类依据类型实例用途和性能合成高分子材料三大合成材料(塑料、合成纤维、合成橡胶)和黏合剂、涂料等功能高分子材料高分子分离膜、液晶高分子、导电高分子、医用高分子等复合材料玻璃钢二、三大合成材料1．塑料(1)塑料的成分塑料的主要成分是合成高分子化合物，即合成树脂。

(2)塑料的分类分类依据类型特征按树脂受热时的特征热塑性加热可熔融，能溶于一些溶剂中，可重复加工，反复使用热固性加热后不能软化或熔融，也不能溶于任何溶剂，只能一次(3)几种常见的塑料①聚乙烯a．含义：是用酚类(如苯酚)和醛类(如甲醛)在酸或碱的催化作用下相互缩合而生成的高分子化合物。

b．制备和结构ⅰ.在酸性催化下：ⅱ.在碱催化下，等物质的量的甲醛与苯酚或过量甲醛与苯酚反应，生成羟甲基苯酚、二羟甲基苯酚、三羟甲基苯酚等，然后加热继续反应，生成网状结构的酚醛树脂。

(4)合成高分子在结构上的分类微点拨：网状结构的高分子受热后不能软化或熔融，也不溶于任何溶剂。

2．合成纤维(1)纤维的分类①合成纤维：利用石油、天然气、煤和农副产品作原料加工制得的单体，再经聚合反应而制得的纤维。

其原料本身不是纤维。

②人造纤维：利用芦苇、甘蔗渣、短棉、木材等为原料经化学加工和纺织而制得的纤维。

它是利用原料本身所含有的纤维素而制得的纤维。

(2)六大纶六大纶包括：涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶、氯纶。

①维纶被称为“人造棉花”，因其分子链上含有羟基而具有较好的吸湿性。

②合成纤维中目前产量占第一位的是聚酯纤维——涤纶，其制备原理是：微点拨：合成纤维和纤维素不同，纤维素是多糖，是植物细胞壁的构成的基础物质，合成纤维是人工合成的高分子化合物。

人教版高中化学教案【精品学案】一、教材分析当今国际社会普遍认为， 能源、 信息和材料是国民经济发展的三大支柱产业。

材料是指 人类利用化合物的某些功能来制作物件时所用到的化学物质。

材料对人类社会的发展贡献巨 大，它是人类赖以生存和发展的重要物质基础。

没有耐高温、高强度的特殊结构材料， 就不可能有今天的宇航技术；没有半导体材料，就不可能有目前的计算机技术；没有光导纤维， 就不会出现信息的长距离传输， 实现高速、高容量的光通讯； 没有有机高分子材料，人类的 生活就不会像今天这样丰富多彩。

材料的发明和开发使用，极大地促进了人类社会的进步， 是人类社会文明的重要标志之一。

人类社会的发展历史， 也可以说是一部材料科学和技术的 发展史，材料代表着生产力的发展水平，历史上的石器时代、陶器时代、青铜器、铁器时代 等，就是以材料作为标志来命名的。

可以相信，材料科学和材料技术的发展和突破，必将为 人类社会发展做出更大的贡献，把人类文明推向更高的层次。

教学策略中可利用上网查询， 从历史的角度使学生体会化学材料的发展是化学科学发展的一个缩影， 通过对不同时期化学 材料发展过程的了解，使学生对化学科学发展的进程有所认识。

二、教学目标1•知识目标⑴举出日常生活中接触到的新型高分子材料 ⑵认识到功能材料对人类社会生产的重要性。

2•能力目标.⑴培养学生阅读、自学和讨论、归纳总结的能力 ⑵培养学生动手实验的能力3•情感、态度和价值观目标培养学生用科学的方法发现问题、认识问题的意识。

三、 教学重点难点 重点：举出日常生活中接触到的新型有机高分子材料， 的重要性。

难点：扩大学生的知识面，激发学生对高分子材料学习的兴趣和投身科学事业的决心。

四、 学情分析教材介绍的新型功能高分子材料的重点是较常见的高吸水性树脂和一些复合材料，教学中可作适当的补充， 教师可以收集多方面的素材， 介绍用于印刷的感光树脂、液晶高分子、 磁性 高分子、高分子导体、高分子药物、高吸水性树脂、高分子智能材料等。

2019-2020年高中化学 5-3-2 功能高分子材料导学案新人教版选修5
检测与评价D．复合材料一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能，其综合性能超过了单一材料
【能力提升】
1．现在大量使用的塑料，如聚苯乙烯，因为难以分解而造成严重的“白色污染”，铁道部下令全国铁路餐车停止使用聚苯乙烯制造的餐具，改用可降解塑料。

该塑料在乳酸菌作用下能迅速分解为无毒物质，下列有关降解塑料的叙述正确的是( )
A．降解塑料是一种纯净物
B．其相对分子质量为72
C．它是经缩聚反应生成的
D．其单体是CH3CH(OH)COOH
2．历史上最早应用的还原性染料是靛蓝，其结构简式如下所示，下列关于靛蓝的叙述中错误的是( )
A．靛蓝由碳、氢、氧、氮四种元素组成
B．它的分子式是C16H10N2O2
C．该物质是高分子化合物
D．它是不饱和的有机物
课后反思：。

第三节功能高分子材料●课标要求举例说明新型高分子材料的优异性能及其在高新技术领域中的应用。

●课标解读1.能根据新型高分子材料的优异性能分析推测其结构特点。

2．能根据新型高分子材料的结构分析推断其可能具有的特性。

●教学地位新型高分子材料具有特殊的性能，而成为人们研发的方向，与人们的日常生活密不可分。

高考常以新型高分子材料的研发为载体，考查有机合成题，该类型题目的特点是：起点高，落点低。

主要考查考生对社会热点、焦点的关注。

●新课导入建议高吸水性树脂是制造婴儿尿布的绝好材料，因此俗称“尿不湿”。

它是用淀粉和丙烯酸盐作主要原料制成的。

你知道“尿不湿”为什么尿不湿吗？●教学流程设计课前预习安排：看教材P113－115，填写【课前自主导学】，并完成【思考交流】。

⇒步骤1：导入新课，本课时教学地位分析。

⇒步骤2：对【思考交流】进行提问，反馈预习效果。

⇒步骤3：师生互动完成【探究1】。

依据【问题导思】中的设问作为主线。

步骤7：通过【例2】和教材P115的讲解研析，对【探究2】中注意的问题进行总结。

⇐步骤6：师生互动完成【探究2】。

⇐步骤5：指导学生自主完成【变式训练1】和【当堂双基达标】中的1～3题。

⇐步骤4：教师通过【例1】和教材P113－114讲解研析，对“探究1 功能高分子材料的分类、功能及应用”中注意的问题进行总结。

步骤8：指导学生自主完成【变式训练2】和【当堂双基达标】中4、5题。

⇒步骤9：引导学生自主总结本课时主干知识，然后对照【课堂小结】，布置课下完成【课后知能检测】。

⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎧功能高分子材料⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧概念：是指既有传统高分子材料的机械性能，又有某些特殊功能的高分子材料分类⎩⎪⎨⎪⎧ 分离膜：使物质通过时具有选择性传感膜：把化学能转化为电能热电膜：把热能转化为电能人造器官材料：与人体组织有优异的生物相容性高分子药物复合材料⎩⎪⎨⎪⎧概念：两种或两种以上材料组合成的一种新型材 料，其中一种材料作为基体，另一种作为 增强体主要性能：强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀应用领域：主要应用于宇宙航空工业在橡胶工业中，制造橡胶要经过硫化工艺，将顺丁橡胶的线型结构连接为网状结构。

选修5新课导学：——功能高分子材料【要点导学】知识点一 功能高分子材料1．概念：指既具有传统高分子材料的机械性能，又具有某些特殊功能。

2．分类功能高分子材料⎩⎪⎪⎪⎨⎪⎧高分子材料⎩⎪⎨⎪⎧ 高分子分离膜液晶高分子导电高分子医用高分子高吸水性树脂3．特点和应用 医学等方面的特殊功能。

知识点二 复合材料1．概念：是指将几种不同材料组合在一起制成的一种新型材料，其中一种材料作为5增强材料，其他材料作为6基体。

2．性能一般具有7强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等特点，在综合性能上8超过单一材料。

3．应用主要用来作建筑材料和汽车、轮船、人造卫星、宇宙飞船的外壳和构件。

知识点一功能高分子材料1．现有一种为婴儿特制的新型尿布——“尿不湿”，这种尿布表面涂有一种既能吸水又能保水的物质，根据你的推测，这种特殊物质的结构可能是( )解析：选C “尿不湿”的材料应是亲水但不溶于水的物质，选项中只有中的—OH属于亲水基团，而其自身属于高分子化合物，不溶于水。

2．高分子材料发展的主要趋势是高性能化、功能化、复合化、精细化和智能化，下列材料不属于功能高分子材料的是( ) A．用于生产光盘等产品的光敏高分子材料B．用于制造CPU芯片的良好半导体材料单晶硅C．能用于生产“尿不湿”的高吸水性树脂D．能导电的掺杂聚乙炔的导电高分子材料解析：选B B项中半导体材料单晶硅属于传统的无机非金属材料；A项中光敏高分子材料、C项中高吸水性树脂、D项中导电高分子材料均属于功能高分子材料。

知识点二复合材料3．下列关于复合材料的说法正确的是( )A．将不同性质的材料经简单混合便制成复合材料B．合金就是复合材料C．复合材料中的各部分作用相同D．复合材料是两种或两种以上不同性质的材料经特殊加工而制成的解析：选D 复合材料是两种或两种以上不同性质的材料经特殊加工而制成的，不同于一般混合物和合金，它不是简单的混合。

复合材料各部分作用是不同的，基体起连接作用，增强材料起骨架作用。

第2课时功能高分子材料[核心素养发展目标]了解功能高分子材料的含义及其在实际应用上的意义。

1．定义具有某些特殊化学、物理及医学功能的高分子材料。

例如，高分子催化剂；各种滤膜；磁性高分子；形状记忆高分子；高吸水性材料；医用高分子材料；高分子药物等。

2．高吸水性树脂(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，在淀粉或纤维素的主链上再接入带有强亲水基团的支链，可以提高它们的吸水能力。

例如，淀粉与丙烯酸钠在一定条件下发生反应，生成以淀粉为主链的接枝共聚物。

为防止此共聚物溶于水，还需在交联剂作用下生成网状结构的淀粉-聚丙烯酸钠高吸水性树脂。

②用带有强亲水基团的烯类单体进行聚合，得到含亲水基团的高聚物。

例如，在丙烯酸钠中加入少量交联剂，再在一定条件下发生聚合，可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交联剂，让线型结构变为网状结构。

(3)应用可在干旱地区用于农业、林业抗旱保水，改良土壤；可用于婴幼儿使用的纸尿裤。

3．高分子分离膜(1)分离原理只允许水及一些小分子物质通过，其余物质被截留在膜的另一侧，称为浓缩液，达到对原液净化、分离和浓缩的目的。

(2)分类根据膜孔大小分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜等。

(3)制作材料主要是有机高分子材料，如醋酸纤维、芳香族聚酰胺、聚丙烯、聚四氟乙烯等。

(4)应用海水淡化和饮用水的制取，果汁浓缩、乳制品加工、药物提纯、血液透析等。

(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．高分子材料发展的主要趋势是高性能化、功能化、复合化、精细化和智能化，下列材料不属于功能高分子材料的是()A．用于生产光盘等产品的光敏高分子材料B．用于制造CPU芯片的良好半导体材料单晶硅C．能用于生产“尿不湿”的高吸水性树脂D．能导电的碘掺杂聚乙炔答案 B解析B项中半导体材料单晶硅，属于传统的无机非金属材料；A项中光敏高分子材料、C 项中高吸水性树脂、D项中导电高分子材料均属于功能高分子材料。

第五章进入高分子有机化合物的时代第三节功能高分子材料5.3《功能高分子材料》导学案乾县二中李强班级姓名【明确学习目标】1.了解新型高分子材料的结构和主要功能。

2.认识新型功能高分子材料在日常生活、工农业生产、科学研究等方面的重要作用。

3．体验化学科学的进步与材料科学发展的联系，能科学地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。

【学习重点】1.了解功能高分子材料的功能与结构的关系。

(难点)2.知道生活中常见的功能高分子材料的优异性能。

(重点)【温故知新】完成下列表格【新课预习】（一定要自己先做先预习，不然你娃会后悔滴！）1．概念功能高分子材料是指既有传统高分子材料的机械性能，又有某些_______的高分子材料。

2．几种功能高分子材料(1)高吸水性材料——亲水性高聚物(分子链带有许多_____性原子团)①高吸水性树脂合成方法的特点：在反应中加入少量含__________的二烯化合物作为交联剂，让高聚物分子链间发生交联，得到具有_____结构的树脂。

②应用：可以在干旱地区用于农业、林业、植树造林时抗旱保水、改良土壤、改造沙漠。

(2)高分子分离膜①组成：高分子分离膜是用具有特殊分离功能的高分子材②特点：能够让某些物质有选择地通过，而把另外一些物质分离掉。

③应用：物质分离。

(3)医用高分子材料①性能：优异的生物相容性；很高的机械性能。

②应用：制作人体的皮肤、骨骼、眼、喉、心、肺、肝、肾等人工器官。

1．概念：复合材料是指________________材料组合成的一种新型材料。

其中一种材料作为_____，其他的材料作为______2．性能：强度____、质量_____、耐高温、耐腐蚀，在综合性能上超过了单一材料。

3．应用：宇宙航空工业、汽车工业、机械工业、体育用品、人类健康等方面。

1．功能高分子材料的品种与分类【想一想】①聚乙烯、聚氯乙烯等塑料属于功能高分子材料吗？②高分子分离膜主要有哪些应用？2．功能高分子材料的比较【想一想】①由基体和增强体两部分组成的材料属于什么材料？②功能高分子材料和复合材料都有优异的性能，二者的性能是否相同？功能高分子材料与复合材料的区别如下表：(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。