人教版《功能高分子材料》公开课课件-PPT
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料
吸收与自身等量或最多 几十倍的水
遭受外力易挤出水
聚丙烯酸钠等
吸收相当于自身几 百倍到几千倍的水 遭受外力不挤出水
结论 用途
良好吸水性 十分有限
优异吸水性、保水 性
惊人效益
（2）高分子分离膜
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
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
医用高分子材料 高分子药物、人工骨材料
探寻功能高分子材料时应考虑的问题： 1）具有什么样的主链？具有什么样的功能基？ 是由带功能基的单体合成高分子，还是先合成高 分子主链，然后再在主链上引入功能基？
2）不断修正。
（1）高吸水性能的树脂
传统吸水性的材料棉花为何有一定的吸水性？ 纤维素的结构简式
纤维素链
OH
O
H
OH
亲水基
OH
OH
O
O
O
H
HH
H H
H
O
O
H
HH
H
发现其每个链节上都有—OH，它是一种亲水基
如何可以获得高吸水性能的树脂?
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亲水基团的支链， 以提高它们的吸水能力。
以淀粉（纤维素）为主链的接枝共聚物
2、以带强亲水性原子团的化合物为单体，聚合 成亲水性高聚物。再加入交联剂，使之成为高吸 水性网状结构的树脂。
聚丙烯酸钠如何合成？
思考：如何以带有强亲水性原子团的化合物 CH2=CHCOOH制得网状聚丙烯酸钠？
CH2=CHCOOH
CH2=CHCOONa
聚合后加交联剂得网状结构
加交联剂的目的是什么？
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。
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？（参照课本P114）
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。
（3）医用高分子材料
具有优异的__生__物__相__容__性___，较少受到__排__斥__，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、人造鼻等。
人造心脏
两种制法的共同特点： 都要在反应中加入少量或含两个双键的
二烯化合物作为交联剂，让高聚物分子链 间发生交联，得到具有网状结构的树脂。
学与问P114
科学 探究
你了解“尿不湿”的材料吗？ 它应该有什么性能？
“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。它所用的材料是高吸水性树脂 （常用网状结构的聚丙烯酸钠 ）
扩大知识面，激发对高分子材料学习的兴趣和投身 科学事业的决心。 二、教学重点
功能高分子结构与性能之间的关系 三、教学难点
功能高分子材料和复合材料的结构对性能的影响
一．功能高分子材料 基础
当今社会的三大支柱产业：材料、能源、信息
1、功能高分子材料的涵义
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。
材料名称 功能高分子材料
复合材料
概念
既具有传统高 分子材料的机械性 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，分基 体和增强剂。
不同的功能高分 一般具有强度高、质
性能 子材料，具有不同 量轻、耐高温、耐腐蚀
的特征性质。
由复合材料制成的外衣，既不反射光线也不 投射阴影，也不会反射电磁波。就像一条小河沿 着一块平滑的大石头流淌一样，光线和电磁射线， 照射到斗篷上后就顺着衣服“流走”了，就好像从 未碰到障碍物一样。旁人无法在衣服上看到光线， 一切就这样消失了。 雷达也找不到她的踪迹。
功能高分子材料与复合材料的概念、性能及应用
碳纤维、玻璃纤维
1．复合材料涵义：
指两种或两种以上材料组合成的一种新型 材料。其中一种做为__基__体_，另外材料做为 _增__强__剂___。
酚醛树脂、环氧树脂
2．复合材料的性能：
具有_强__度__高__、__质__量__轻__、__耐__高__温__、__耐__腐__蚀__等 优异性能，在综合性能上超过了单一材料。
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
美国最先进的隐形战斗机F-35, 为什么 拥有“隐形”功能？
一、教学目标 【知识与技能】
1. 举出日常生活中接触到的新型高分子材料。 2. 认识到功能材料对人类社会生产的重要性。 【过程与方法】
利用上网查询，从历史的角度体会化学材料的发展 是化学科学发展的一个缩影，对化学科学发展的进程有 所认识，培养用科学的方法发现问题，认识问题的意识。 【情感、态度与价值观】
功 能
物理功 能高分 子材料
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
高 化学功 如反应性高分子、离子交换树脂、高 分 能高分 分子分离膜。鳌合高分子、高分子催 子 子材料 化剂、高分子试剂及人工脏器等。
材 料ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
生物功能高分子材料 如生物高分子模拟酶
复合材料－玻璃钢
玻璃钢冷却塔 玻璃钢游艇
玻璃钢产品在化工、石油、建筑、体育、国防、航空航 天工业包括神州五号载人飞船等高端技术领域发挥重要作用
复合材料—碳纤维
碳纤维复合材料，它具有强度高、耐疲劳、重量轻等 优点，主要以聚丙烯腈为原料，也可用人造丝、石油沥青 或煤沥青为原料。
复合材料—隐形飞机上的特殊材料
如旱地种植、改良土壤、改造沙漠等。
水晶泥
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。
传统吸水性材料
吸水性高分子材料
种类
吸水性 保水性
纸、棉布（纤维素）、 动物胶、海绵、泡沫塑
人造关节
人工心脏瓣膜
人造肾脏
人造皮肤
一张柔软的纸，白中透出
微黄，这张不起眼的“白
纸”就是填补国内空白的
人 高科技“人造皮肤”。这
造 种“人造皮肤”能帮助伤
血 管
口尽快恢复。比如烧烫伤，
把水泡的水放出，用药清
洗后，将“人造皮肤”敷
贴在伤口上，很快“人造
皮肤”就和人的身体长在
一起，成了真的皮肤。
二、复合材料
吸收与自身等量或最多 几十倍的水
遭受外力易挤出水
聚丙烯酸钠等
吸收相当于自身几 百倍到几千倍的水 遭受外力不挤出水
结论 用途
良好吸水性 十分有限
优异吸水性、保水 性
惊人效益
（2）高分子分离膜
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
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
医用高分子材料 高分子药物、人工骨材料
探寻功能高分子材料时应考虑的问题： 1）具有什么样的主链？具有什么样的功能基？ 是由带功能基的单体合成高分子，还是先合成高 分子主链，然后再在主链上引入功能基？
2）不断修正。
（1）高吸水性能的树脂
传统吸水性的材料棉花为何有一定的吸水性？ 纤维素的结构简式
纤维素链
OH
O
H
OH
亲水基
OH
OH
O
O
O
H
HH
H H
H
O
O
H
HH
H
发现其每个链节上都有—OH，它是一种亲水基
如何可以获得高吸水性能的树脂?
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亲水基团的支链， 以提高它们的吸水能力。
以淀粉（纤维素）为主链的接枝共聚物
2、以带强亲水性原子团的化合物为单体，聚合 成亲水性高聚物。再加入交联剂，使之成为高吸 水性网状结构的树脂。
聚丙烯酸钠如何合成？
思考：如何以带有强亲水性原子团的化合物 CH2=CHCOOH制得网状聚丙烯酸钠？
CH2=CHCOOH
CH2=CHCOONa
聚合后加交联剂得网状结构
加交联剂的目的是什么？
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。
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？（参照课本P114）
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。
（3）医用高分子材料
具有优异的__生__物__相__容__性___，较少受到__排__斥__，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、人造鼻等。
人造心脏
两种制法的共同特点： 都要在反应中加入少量或含两个双键的
二烯化合物作为交联剂，让高聚物分子链 间发生交联，得到具有网状结构的树脂。
学与问P114
科学 探究
你了解“尿不湿”的材料吗？ 它应该有什么性能？
“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。它所用的材料是高吸水性树脂 （常用网状结构的聚丙烯酸钠 ）
扩大知识面，激发对高分子材料学习的兴趣和投身 科学事业的决心。 二、教学重点
功能高分子结构与性能之间的关系 三、教学难点
功能高分子材料和复合材料的结构对性能的影响
一．功能高分子材料 基础
当今社会的三大支柱产业：材料、能源、信息
1、功能高分子材料的涵义
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。
材料名称 功能高分子材料
复合材料
概念
既具有传统高 分子材料的机械性 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，分基 体和增强剂。
不同的功能高分 一般具有强度高、质
性能 子材料，具有不同 量轻、耐高温、耐腐蚀
的特征性质。
由复合材料制成的外衣，既不反射光线也不 投射阴影，也不会反射电磁波。就像一条小河沿 着一块平滑的大石头流淌一样，光线和电磁射线， 照射到斗篷上后就顺着衣服“流走”了，就好像从 未碰到障碍物一样。旁人无法在衣服上看到光线， 一切就这样消失了。 雷达也找不到她的踪迹。
功能高分子材料与复合材料的概念、性能及应用
碳纤维、玻璃纤维
1．复合材料涵义：
指两种或两种以上材料组合成的一种新型 材料。其中一种做为__基__体_，另外材料做为 _增__强__剂___。
酚醛树脂、环氧树脂
2．复合材料的性能：
具有_强__度__高__、__质__量__轻__、__耐__高__温__、__耐__腐__蚀__等 优异性能，在综合性能上超过了单一材料。
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
美国最先进的隐形战斗机F-35, 为什么 拥有“隐形”功能？
一、教学目标 【知识与技能】
1. 举出日常生活中接触到的新型高分子材料。 2. 认识到功能材料对人类社会生产的重要性。 【过程与方法】
利用上网查询，从历史的角度体会化学材料的发展 是化学科学发展的一个缩影，对化学科学发展的进程有 所认识，培养用科学的方法发现问题，认识问题的意识。 【情感、态度与价值观】
功 能
物理功 能高分 子材料
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
高 化学功 如反应性高分子、离子交换树脂、高 分 能高分 分子分离膜。鳌合高分子、高分子催 子 子材料 化剂、高分子试剂及人工脏器等。
材 料ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
生物功能高分子材料 如生物高分子模拟酶
复合材料－玻璃钢
玻璃钢冷却塔 玻璃钢游艇
玻璃钢产品在化工、石油、建筑、体育、国防、航空航 天工业包括神州五号载人飞船等高端技术领域发挥重要作用
复合材料—碳纤维
碳纤维复合材料，它具有强度高、耐疲劳、重量轻等 优点，主要以聚丙烯腈为原料，也可用人造丝、石油沥青 或煤沥青为原料。
复合材料—隐形飞机上的特殊材料
如旱地种植、改良土壤、改造沙漠等。
水晶泥
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。
传统吸水性材料
吸水性高分子材料
种类
吸水性 保水性
纸、棉布（纤维素）、 动物胶、海绵、泡沫塑
人造关节
人工心脏瓣膜
人造肾脏
人造皮肤
一张柔软的纸，白中透出
微黄，这张不起眼的“白
纸”就是填补国内空白的
人 高科技“人造皮肤”。这
造 种“人造皮肤”能帮助伤
血 管
口尽快恢复。比如烧烫伤，
把水泡的水放出，用药清
洗后，将“人造皮肤”敷
贴在伤口上，很快“人造
皮肤”就和人的身体长在
一起，成了真的皮肤。
二、复合材料