高中化学选修五-《功能高分子材料》 (1)
功能高分子材料说课稿
《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。
人教版高中化学选修5 有机化学基础 第五章 第三节 功能高分子材料(第1课时)
功能高分子材料
4 下列不属于新型有机高分子材料的是： （ D ） A．高分子分离膜材料 B．液晶高分子 C．生物高分子材料 D．有机玻璃 5.下列对新型高分子材料说法中,不对的是….( D )
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都受人体的排斥作用, 难以达到生物相容的程度。
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功能高分子材料
随堂练习 1.下列物质不属于有机高分子化合物的是 ( C ) A.淀粉 B.蛋白质 C.酒精 D.电木 2.下列不属于合成纤维的是 ( B ) A.的确良 B.棉 C.人造棉 D.尼龙 3.有一张照片,一只可爱的小猫站在一块高分子合 成材料上，下面是烈火灼烧，而小猫却若无其事 。这说明此高分子材料一定具有的性质是…( C ) A.良好的导热性 B.良好的绝缘性 C.良好绝热性 D.熔点低
2014年9月1日星期一
4
功能高分子材料
高分子分离膜
2014年9月1日星期一
5
功能高分子材料
分离膜具有神奇的魔术师般的本领,从下面的实验中 不难领会.将一瓶含酒精4.5％的普通啤酒用水稀释成两瓶, 然后倒入玻璃容器内,只要将这种溶液通过薄薄的一层分 离膜,就能够在几分钟内提取出酒精浓度达 93％的乙醇. 这种乙醇用一根火柴就能点燃.这个实验中在分离膜的表 面施加了高频电场,促使乙醇溶解、扩散、和水分离,所耗 电能仅为蒸馏法的十分之一.在过去要从液体中分离另一 种液体,只能使用蒸馏法。
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功能高分子材料
功能高分子材料的应用：
高中化学选修五功能高分子材料人教版优秀课件
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（ B ）
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．能导电的材料掺杂聚乙炔
高中化学选修五5功.3能-功高能分高子分材子料材人料教-版人优教秀版p p(t共课23件张PPT)
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3.功能高分子材料的用途 功能高分子材料广泛应用于通信、交通、 航空航天、医疗、医药、建筑、印刷、海 水淡化、农林园艺等领域。
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2.高吸水性树脂的用途 高吸水性树脂就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。
网状结构
的化合物聚合得到
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三、功能高分子材料的实例
1.高吸水性树脂的获得 获得高吸水性树脂，主要有如下两种方法： （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； （2）以带有强吸水性原子团的化合物为单 体，均聚或两种单体共聚得到亲水性高聚物。
《功能高分子材料》课件
未来功能高分子材料的发展将更加注重环境友
展，涉及新材料合成、性能优化、应用创新等
好性、可持续性和多功能性，以满足不断增长
方面。
的应用需求。
五、总结
•
功能高分子材料的优势：多样性、可调节性和高性能特性。
•
功能高分子材料的发展前景：在多个领域展示出广阔的发展前景和应
用潜力。
应用于医疗领域，如
保领域具有重要应
源存储和转换方面扮
如有机发光二极管
药物控释、组织工程
用，例如水处理、污
演着重要角色，例如
（OLEDs）、柔性电
等，为治疗和诊断提
染物检测和清洁技术
太阳能电
等。
池等。
四、功能高分子材料发展现状和未来发展
方向
发展现状
未来发展方向
功能高分子材料的研究和应用取得了巨大的进
特的特性。
二、功能高分子材料的制备与性能
1
合成方法
通过不同的合成方法，如聚合反应、共
物理性质 ⚖️
2
聚反应等，可以制备出具有特定功能的
高分子材料。
功能高分子材料具有多种物理性质，如
机械强度、热稳定性、电导率等，可以
广泛应用于不同领域。
3
化学性质 ⚗️
功能高分子材料可以通过不同的化学反
功能性能
功能高分子材料可以表现出一系列独特
的功能性能，如荧光性、导电性、自修
复性等。
4
应与其他物质发生作用，实现特定的化
学性质和反应。
三、功能高分子材料应用领域
电子领域应用
⚡️
医疗领域应用
环保领域应用
♻️
能源领域应用
⚡️
《功能高分子材料》课程教学大纲精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版《功能高分子材料》课程教学大纲课程代码：050342004课程英文名称：Functional Polymer Materials课程总学时：24 讲课：24 实验：0 上机：0适用专业：高分子材料与工程大纲编写（修订）时间：2017. 06一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标功能高分子材料是高分子材料与工程专业选修的一门获得功能性高分子材料的应用及特性知识的专业课。
它主要介绍不同种功能高分子材料的基本知识、分子结构特点及其应用，以使学生提高高分子材料应用水平和解决实际问题的能力。
通过本课程的学习，学生将达到以下要求：1.熟悉功能高分子的结构特点、作用机理；2.熟悉功能高分子材料的分子结构设计方法；3.熟悉功能高分子材料的发展状况为从事功能高分子的研究和应用打下基本的知识基础。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求1.基本知识：熟悉功能高分子的结构特点、作用机理和应用。
2.基本能力：具有根据需要选择功能高分子的基本能力和设计功能高分子结构的初步能力。
3.基本技能：功能高分子性能及功能的评价。
（三）实施说明1.教学方法：课堂讲授中要重点对基本概念、基本知识的讲解；采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力。
讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力。
2.教学手段：本课程在教学中采用电子教案、CAI课件及多媒体教学系统等先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。
3.可以结合当前研究热点及自己的研究安排授课的具体内容，但授课内容必须是功能高分子材料知识。
（四）对先修课的要求本课程应在《高分子物理学》、《高分子化学》和《高分子合成工艺学》结束后开设。
（五）对习题课、实验环节的要求1.本课程对习题课和实践环节无要求。
2.作业题内容以基本知识和生产工艺为主，作业要能起到巩固知识，提高分析问题、解决问题能力。
高中化学人教版选修五5.3功能高分子材料解析
——能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 ——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(传感膜、热电膜)
具有特殊分离功能的高分子材料制成的薄 膜，它的特点是能让某些物质有选择地通过， 而把另外一些物质分离掉。
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？
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支链型 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？
如旱地种植、改良土壤、改造沙漠等。
一.高吸水性材料 ——亲水性高聚物
（分子链带有许多亲水原子团）
美国《时代周刊》这份杂志在全美乃至全球都很有影响力。
以带有强亲水基的化合物为单体，均聚 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高科技“人造皮肤”。 主治医师将他健康的心脏细胞组织切片送到一家组织实验室，即人造器官工厂。 分离膜具有神奇的魔术师般的本领，从下面的实验中不难领会。 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。 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”。 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(如与丙 烯酸钠共聚) “神舟5号”、 “神舟6号”等上天的三位航天员 先后也都使用了“尿不湿” 2．几种功能高分子材料的种类 美国从1959起甄选的7位宇航员合影 发现其每个链节上都有—OH，它是一种亲水基 （分子链带有许多亲水原子团） 美国《时代周刊》这份杂志在全美乃至全球都很有影响力。 或共聚得到亲水性高聚物——如聚丙烯酸钠（同时加入交联剂） 。 其中一种做为_____，另外材料做为________。 在非洲一些缺水地区建立起不少海水淡化装置。 采用不同结构的逆渗透膜就可以获得工业锅炉水、饮料水、无菌水、去离子水、洗涤半导体的超纯水等。 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。 ——具有特殊分离功能的高分子材料制成的薄膜 由于代用品相当于老人自己的器官，手术之后自然不会发生任何排斥反应，老人的生命因此而得到延续。 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高科技“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高科技“人造皮肤”。 其中一种做为_____，另外材料做为________。 保水剂是一种吸水能力特强的功能高分子材料。 研究人员利用组织切片和特殊聚合物制造出代用的左心室。
人教版高中化学选修五5.3功能高分子材料(习题1).docx
高中化学学习材料
5.3功能高分子材料
1．婴儿用的一次性纸尿片中间有一层能吸水保水的物质。
下列高分子中有可能被采用的是( )
解析：由题意知，高分子结构中必须含有亲水性基团，而—OH是亲水性基团，故选C。
答案：C
2．“喷水溶液法”是使沙漠变绿洲的新技术。
喷洒在沙漠中的聚丙烯酸酯水溶液中的高分子与沙土粒子结合，在地表下30～50 cm形成厚0.5 cm的隔水层，可阻止地下的盐分上升，拦截、蓄积雨水。
对聚丙烯酸酯的说法不．正确的是( )
A．单体的结构简式为CH2===CH—COOR
B．在一定条件下能发生加成反应
C．在一定条件下能发生水解反应
D．它是通过单体加聚反应得到的
解析：聚丙烯酸酯分子中不存在碳碳双键，不能发生加成反应。
答案：B
3．在某些塑料(如聚乙炔等)中加入强氧化剂或还原剂后，它们的导电性能大大提高。
因为这些塑料具有金属的一般特性，所以人们称之为“人造金属”，下列对“人造金属”的说法正确的是( ) A．“人造金属”和普通金属的制取方法不同，但原料相同
B．强氧化剂或还原剂是制取“人造金属”的重要材料
C．“人造金属”能够导电传热，所以有金属光泽
D．“人造金属”具有金属的一般特性，所以它们属于金属
解析：“人造金属”与普通金属的制取方法和原料均不相同，人造金属是在某些塑料中加入强氧化剂或还原剂后制得，普通金属是用金属化合物加入还原剂等方法制得；“人造金属”尽管有金属的一般特性，但它属于高分子化合物中的塑料。
答案：B。
《功能高分子 》课件
VS
详细描述
功能高分子材料具有良好的光电性能和化 学稳定性，可用于制造太阳能电池和燃料 电池。同时，一些功能高分子材料还可作 为锂电池的电极材料，提高电池的能量密 度和安全性。
04 功能高分子材料的未来发 展
新材料开发
高性能化
通过改进合成方法、引入新型功 能基团等方式，提高功能高分子 的性能，如强度、耐热性、耐腐 蚀性等。
功能高分子材料
指在分子水平上设计并合成的高分子 材料，具有特定功能和性能，以满足 各种应用需求。
分类
01
02
03
按功能分类
导电高分子、光敏高分子 、磁性高分子、吸附分离 高分子等。
按合成方法分类
加聚型、缩聚型、共聚型 等。
按应用领域分类
电子、能源、环保、生物 医药等。
常见功能高分子材料
导电高分子材料
环保领域
总结词
功能高分子材料在环保领域的应用包括水处理、空气净化、 土壤修复等。
详细描述
功能高分子材料具有吸附、分离、富集等功能，可用于水处 理和空气净化。同时，一些功能高分子材料还可用于土壤修 复，帮助去除重金属和有害物质。
新能源领域
总结词
功能高分子材料在新能源领域的应用包 括太阳能电池、燃料电池、锂电池等。
能源环保
利用功能高分子材料的特殊性质，开发高效能电 池、太阳能电池、环境治理材料等，推动清洁能 源和环保产业的发展。
智能制造
利用功能高分子材料的传感和响应特性，开发智 能传感器、驱动器等关键部件，推动智能制造和 工业自动化的发展。
绿色可持续发展
可降解性
开发可生物降解的功能高分子材料，降低对环境的污染和资源消 耗。
智能化
利用传感器、响应性高分子等技 术，开发具有自适应、自修复、 自感知等功能的智能高分子材料 。
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高分子分离膜
分离膜具有神奇的魔术师般的本领,从下面的实验中 不难领会.将一瓶含酒精4.5％的普通啤酒用水稀释成两瓶, 然后倒入玻璃容器内,只要将这种溶液通过薄薄的一层分 离膜,就能够在几分钟内提取出酒精浓度达 93％的乙醇. 这种乙醇用一根火柴就能点燃.这个实验中在分离膜的表 面施加了高频电场,促使乙醇溶解、扩散、和水分离,所耗 电能仅为蒸馏法的十分之一.在过去要从液体中分离另一 种液体,只能使用蒸馏法。
[典型例题]
[例1]:下列不属于新型有机高分子材料的是…( D ) 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 [选题目的]:复习新型有机高分子材料的知识。 [思路分析]:有机玻璃是传统三大合成材料中的塑 料,它不属于新型有机高分子材料。
[例2].随着有机高分子材料的研究不断的加强和深 入,使一些重要的通用高分子材料的应用范围不断 扩大,下列应用范围是通用高分子材料的最新研究 成果的是…………………………………( AD ) (A)新型导电材料 (B)仿生高分子材料 (C)高分子智能材料 (D)电磁屏蔽材料 [选题目的]：考察高分子材料的相关概念。 [思路分析]:随着社会的进步,科学技术的发展,高分子材
[作业]：
1.复习、看书,细读《成才之路》相关内容并完成作业题 “实战演习” 2.课本p116/1、2、3
能从海水中分离出淡水的逆渗透膜已达大规模使用阶 段,它是一种半透膜,只让水分子通过,而含盐的低分子溶 质几乎不能通过,施加一定的压力后,就能使水加速挤出. 采用不同结构的逆渗透膜就可获得工业锅炉水、饮料水、 无菌水、去离子水、洗涤半导体的超纯水等 .在非洲一些 缺水地区已建不少海水淡化装置.一种PEC1000的海水淡化 装置对海水如加压40～70kg/cm2,就可以得到16％～20％的 淡水.沙特阿拉伯的基塔自来水厂,是世界上最大海水淡化 厂,日供淡水1.2万吨,主要使用醋酸纤维素分离膜装置。
[难点]:扩大学生的知识面,激发对高分子材料学习的兴趣
和投身科学事业的决心。
一、功能高分子材料:
1.功能高分子材料概念： 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。
2.功能高分子材料的种类: (1)高分子分离膜:这是具有特殊分离功能的高分子 材料制成的薄膜,它的特点是能让某些物质有选 择地通过,而把另外一些物质分离掉。
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。
复合材料－玻璃钢
三、有机高分子材料的发展趋势:
1.对重要的通用有机高分子材料继续进行改进和推广,使他 们的性能不断提高,应用范围不断扩大.如新型导电和电磁屏 蔽材料。 2 .与人类自身密切相关、具有特殊功能的材料的研究也在 不断加强,并且取得了一定的进展,如仿生高分子材料、高分 子智能材料等。
[想一想]
角膜接触镜,俗称隐形眼镜.目前大量使用的软质隐形 眼镜,它常用以下哪种材料制成的……………..( D ) (A)有机玻璃 (B)硅氧烷和丙烯酸酯的共聚物 (C)聚氯乙烯 (D)聚甲基丙烯酸羟乙酯
二、复合材料:
1.概念：指两种或两种以上材料组合成的一种新 型材料.其中一种做为基体,另外材料做为增强剂。
(2)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:人工心 脏、人工关节、人造鼻等,下面的图中给出了一些有关人 工器官的图片 医用高分子材料
人 造 心 脏
人 工 心 脏 瓣 膜 人 工 膝 关 节
[人造血管的发现]:两年前,美国生物医药专家从家猪
体内提取的细胞制成了一条完整的血管 ,之后,将每条新制 的血管放在称作生物反应器的培养皿中,在反应器上安装 一个微型泵并把它与新制成的人造血管相连 .微型泵可以 像人的心脏一样有规律地跳动.在这种环境中培养几个星 期后,得到一条血管,人工合成的血管可以像真的血管一样 工作.研究人员将这种人造血管移植到家猪大腿主动脉上 , 在几周内该血管一直保持开放并且未发生血液凝结。
料的作用越来越重用.特别是在尖端技术领域,对合成材料 提出了更高的要求,尤其是在具有特殊性质的功能性材料 和多种功能集一身的复合材料。
[启示]高分子材料的研究方面是一方面对重要的通 用有机高分子材料继续改进和推广。另一方面研 究与人类自身密切相关，具有特殊功能材.
[练习]：
1.下列物质不属于有机高分子化合物的是 ( C ) A、淀粉 B、蛋白质 C、酒精 D、电木 2.下列不属于合成纤维的是 ( B ) A、的确良 B、棉 C、人造棉 D、尼龙 3.有一张照片,一只可爱的小猫站在一块高分子合 成材料上,下面是烈火灼烧,而小猫却若无其事.这说 明此高分子材料一定具有的性质是……….( C ) A、良好的导热性 B、良好的绝缘性 C、良好绝热性 D、熔点低
4 下列不属于新型有机高分子材料的是： （ D ） A．高分子分离膜材料 B．液晶高分子 C．生物高分子材料 D．有机玻璃
5.下列对新型高分子材料说法中,不对的是….( D )
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都受人体的排斥作用, 难以达到生物相容的程度。 6.随பைடு நூலகம்有机高分子材料的研究不断的加强和深入,使一些 重要的通用高分子材料的应用范围不断扩大,下列应用范 围是通用高分子材料的最新研究成果的是……( AD ) A．新型导电材料 B．仿生高分子材料 C．高分子智能材料 D．电磁屏蔽材料 [提示]:高分子材料的研究方面是一方面对重要的通用有机 高分子材料继续改进和推广。另一方面研究与人类自身密 切相关，具有特殊功能材料。
第三节功能高分子材料
临清实验高中 宁刚
审核：田振玲
第三节功能高分子材料
[目标]：
1.能举例说明生活中接触的新异有机高分子材料,认识到功 能材料对人类社会生活生产的重要性。 2.激发对高分子材料学习的兴趣和投身科学事业的决心。 [重点]:举出日常生活中接触到的新型有机高分子材料， 认识到功能材料人类社会生活生产的重要性。
[B—2飞机]：整个机身除主梁和发动机机舱使用的是钦
复合材料外,其它部分均由碳纤维和石墨等复合材料构成 , 不易反射雷达波.并且,这些不同的复合材料部件不是靠铆 钉拼合,而是经高压压铸而成.另外,矾翼的前缘还全部包 覆上了一层特制的吸波材料(RAM).位于机翼前部、内装雷 达扫瞄天线阵列的两个方形突出部件,也采用了特殊的吸 波材料。此外,B—2A的整个机体都喷涂上了特制的吸波油 漆,这在很大程度上降低了敌方探测雷达的回波。
人 工 肾 脏
[拓宽--人体器官商店]
十年后的某一天,一位老人被告之他的心脏正在急速 衰竭,需要更换左心室.主治医师将他健康的心脏细胞组织 切片送到一家组织实验室,即人造器官工厂.研究人员利用 组织切片和特殊聚合物制造出代用的左心室 .三个月后,代 用左心室被冷冻、包装并送往医院.医生将代用品换到老 人的心脏内.由于代用品相当于老人自己的器官,手术之后 自然不会发生任何排斥反应,老人的生命因此而得到延续。