第三节 功能高分子材料

第三节功能高分子材料【学习目标】1．了解新型高分子材料的优异性能及其应用。

2．认识高分子材料结构与性质的联系。

3．讨论有机合成在发展经济、提高生活质量方面的贡献。

【活动方案】活动一：根据新型高分子性能对功能高分子材料进行分类仔细观察下列功能高分子图片，将对应的编号填入相应的空格中。

①高分子膜②导电塑料③婴儿尿不湿④感光树脂⑤高效催化剂⑥人工心脏⑦形状记忆面料⑧缓释药物1．具有光学性能的功能高分子材料是；具有电学性能的功能高分子材料是；具有化学活性的功能高分子材料是；具有吸水性能的功能高分子材料是；具有医疗作用的功能高分子材料是；具有分离功能的高分子材料是。

2．形状记忆面料是具有热响应性能的功能高分子材料，可经指定温度的热水洗涤后回复原状。

请你说说用这种面料加工的服装有哪些优点？活动二：通过案例认识高分子材料结构与性质的联系案例1：“尿不湿”被《时代周刊》评为20世纪最伟大的100项发明之一，其主要由吸水功能强的高聚物与纤维浆状物混合制成。

平常我们在“尿不湿”中看到的颗粒状物质即为高吸水性树脂，常用网状结构的聚丙烯酸钠。

聚丙烯酸钠还可以用做一些室内植物的“泥土”（如右图），使植物不需要经常浇水。

如果只是丙烯酸钠聚合则只能形成线型结构高分子，要形成体型结构必须将丙烯酸钠和二烯烃先共聚形成线型结构分子，然后再用交联剂将链联结。

⑴聚丙烯酸钠、棉花都具有吸水性，其分子中亲水性强的基团分别是什么（写出基团的结构简式）？它们和水分子间的主要作用力是什么？⑵请你猜想将聚丙烯酸钠加工成网状结构的高聚物意义可能是什么？⑶据此你还可以想到聚丙烯酸钠的应用有哪些？实验探究项目 吸水前的质量m 1/g 吸水后的质量m 2/g 吸水率（m 2-m 1）/m 1 高吸水性树脂（尿不湿）一般吸水材料（面纸）案例2：聚乙炔颜色较深，有金属光泽，用碘、溴等卤素等渗杂后，其导电率可提高到金属水平。

聚乙炔有顺式聚乙炔和反式聚乙炔两种立体异构体。

第三节功能高分子材料教学设计车琳教学内容：功能高分子材料教学目标1、知识与技能举出日常生活中接触到的新型高分子材料。

了解高分子膜、导电分子、可降解塑料等各种高分子材料的结构特点和重要性能;掌握合成功能高分子的原理｡2、过程与方法采用讲解、阅读、讨论相结合的方法，把课前阅读教材、课外读物及进行社会调查的结果带到课堂上讲演、讨论。

3、情感、态度与价值观扩大知识面，培养用科学的方法发现问题，认识问题的意识，感悟到科技发展、日常生活及生命健康与化学学习的紧密关系，激发对高分子材料学习的兴趣和投身科学事业的决心。

教学重点：各种高分子材料的结构特点和重要性能教学难点：高分子材料的结构特点和重要性能教学策略：采用讲解、阅读、讨论相结合的方法教学进程【课前阅读】（提示：请同学课前务必完成！）一、功能高分子材料1．功能高分子材料定义：2．分类：(1)如导电高分子､高分子半导体｡光导电高分子､压电及热电高分子､磁性高分子､光功能高分子､液晶高分子和信息高分子材料等(2)如反应性高分子､离子交换树脂､高分子分离膜｡鳌合高分子､高分子催化剂､高分子试剂及人工脏器等｡(3)如生物高分子模拟酶(4)高分子药物､人工骨材料3．常见功能高分子材料（1）高吸水性材料——亲水性高聚物（分子链带有许多亲水原子团）（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料制成的薄膜。

②特点：③应用：。

在实验室中它可用于生产超纯水和提炼微量元素。

在工业上它可用于淡化海水或富集海水中的镭、铀、钚等原子工业的原料，也可用于净化废水、废气以回收有用物质，防止环境污染。

（3）医用高分子材料：①性能：②应用：制作人体的皮肤、骨骼、眼、喉、心、肺、肝、肾等各种人工器官。

二、复合材料1．复合材料的涵义：复合材料是指两种或两种以上材料组合成的一种新型材料。

其中一种材料作为基体，其他的材料作为增强剂。

2．优异的性能：在综合性能上超过了单一材料。

《功能高分子材料》说课稿尊敬的各位评委、老师：大家好！今天我说课的题目是《功能高分子材料》。

下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、教学反思这几个方面来展开我的说课。

一、教材分析本节课选自人教版高中化学选修 5《有机化学基础》中的第五章“进入合成有机高分子化合物的时代”第三节。

功能高分子材料是有机高分子材料的重要组成部分，它不仅与日常生活息息相关，还在高科技领域有着广泛的应用。

通过本节课的学习，学生将对高分子材料有更深入的了解，为后续学习和生活中的应用打下基础。

教材首先介绍了功能高分子材料的定义和分类，然后重点阐述了高吸水性树脂、高分子分离膜等常见功能高分子材料的结构特点和性能，最后探讨了功能高分子材料的发展前景和面临的挑战。

教材内容丰富，图文并茂，注重联系实际，能够激发学生的学习兴趣和探究欲望。

二、学情分析学生在之前的学习中已经掌握了有机化学的基础知识，对高分子化合物的概念和合成方法有了一定的了解。

但对于功能高分子材料的结构与性能之间的关系，以及其在实际生活中的应用，还缺乏系统的认识。

此外，学生的抽象思维能力和综合分析能力还有待提高，需要通过教师的引导和启发，逐步培养学生的科学思维和创新能力。

三、教学目标1、知识与技能目标（1）了解功能高分子材料的定义和分类。

（2）掌握常见功能高分子材料的结构特点和性能。

（3）学会分析功能高分子材料的结构与性能之间的关系。

2、过程与方法目标（1）通过实验探究和案例分析，培养学生的观察能力、实验操作能力和分析问题、解决问题的能力。

（2）通过小组讨论和交流，培养学生的合作学习能力和语言表达能力。

3、情感态度与价值观目标（1）激发学生对化学学科的兴趣，培养学生的创新意识和科学精神。

（2）让学生了解功能高分子材料在生产生活中的重要作用，增强学生的社会责任感和环保意识。

四、教学重难点1、教学重点（1）常见功能高分子材料的结构特点和性能。

第三节功能高分子材料[核心素养发展目标] 1.宏观辨识与微观探析：从新型高分子材料所含官能团的角度，辨析不同类型新型高分子材料及其化学性质的差异，进而体现在用途的不同。

2.科学态度与社会责任：了解新型高分子材料优异的性能，了解新型高分子材料对环境的污染以及研制环保型的新型高分子材料是保护环境的关键。

一、功能高分子材料1.功能高分子材料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.新型功能高分子材料3．高吸水性树脂的结构特点及合成方法(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。

例如，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。

例如，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。

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。

(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．下列有关功能高分子材料用途的叙述中不正确的是()A．高吸水性树脂主要用于干旱地区抗旱保水、改良土壤、改造沙漠B．离子交换树脂主要用于分离和提纯物质C．医用高分子可用于制造医用器械和人造器官D．聚乙炔膜可用于分离工业废水和海水淡化答案 D解析聚乙炔膜属于导电高分子材料，主要用于制造电子器件。

第三节功能高分子材料教学目的：1.了解新型有机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．2.了解功能高分子材料、复合材料等的主要用途。

3. 通过对新材料结构和功能的介绍，激发学生学习化学的兴趣，充分调动学生学习化学的积极性。

教学重点、难点：功能高分子材料的代表物的结构特点和重要性能课时安排：一课时探究建议：阅读与交流：高分子膜、导电塑料、可降解塑料、医用高分子、高分子涂料、液晶显示材料（LCD）的性能与应用。

教学过程：见PPT文件[课堂练习]一、选择题1．随着社会的发展，复合材料成为一类新型的有发展前途的材料，目前，复合材料最主要的应用领域是A．高分子分离膜B．人类的人工器官 C．宇宙航空工业D．新型药物2．合成人工心脏的高分子材料的主要成分是A．烯烃共聚物B．酚醛缩聚物 C．硅聚合物D．聚氨酯类聚合物3．复合材料的使用使导弹的射程有了很大提高，其主要原因在于A、复合材料的使用可以使导弹经受超高温的变化B、复合材料的使用可以使导弹的质量减轻C、复合材料的使用可以使导弹承受超高强度的压力D、复合材料的使用可以使导弹承受温度的剧烈变化4．下列说法中不正确的是A、传感膜和热电膜均是功能高分子材料的产品B、传感膜能将化学能转换成电能C、热电膜能将热能转换成化学能D、热电膜能将热能转换成电能5、随着医用高分子材料的发展，人们用人工器管代替不能治愈的病变器官，人们目前已经制成的人工器官有：①心脏②皮肤③骨骼④肝⑤肾⑥眼⑦喉A、①②③B、仅①②⑤C、仅②③⑥D、全部6、下列各种高分子材料的研究方向中，并不适合未来高分子材料发展的是A、使高分子材料具有仿生能力B、使高分子材料成为具有特殊物理、化学功能的“功能材料”C、使高分子材料越来越牢固，越来越难分解D、使农用薄膜能够选择性地透过种植某种植物所需要的特定波长的光7、婴儿用的一次性纸尿片中有一层能吸水、保水的物质。

下列高分子有可能被采用的是二、填空题8、已知某高分子膜结构如下：试写出其化学式__________．9．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，医用高分子材料，隐形材料和液晶高分子材料等许多新型有机高分子材料．试根据下列用途判断新型有机高分子材料的种类．能用于海水和苦咸水的淡化方面：__ _．10．医用化学杂志报道，用聚乙交酯纤维材料C制作的缝合线比天然高分子材料的肠线为好．它的合成过程如下：（1）写出A的结构简式：__________；（2）写出A制取B的化学方程式：__________．（3）也可以由A直接制备C，则A→C直接制备的化学方程式为__________，其反应类型为__________反应．11、聚甲基丙烯酸羟乙酯的结构简式为，它是制作软质隐形眼镜的材料。