第五章 第三节 功能高分子材料解析
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第五章第三节
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。 答案 B
自 主 探 究 精 要 解 读 实 验 探 究 活页规范训练
【体验 1】下列各组中，对相应高分子材料的分类、功能的说 法正确的是( 序号 A B C D )。 高分子材料 黏合剂 涂料 类型 功能高分子材料 传统高分子材料 功能 黏合作用 保护作用
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实 验 探 究
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新型高分子材料
功能高分子材料 概 念 既有传统高分子的机械性 能，又有一些特殊性能的 高分子材料
复合材料 两种或两种以上材料组合 成的一种新型的材料。含 有基体和增强剂两种材料
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实 验 探 究
活页规范训练
【例 2】在下列关于新型有机高分子材料的说法中，不正确的 是( )。
了单一材料在性能上的缺陷。 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。
自 主 探 究
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实 验 探 究
活页规范训练
【慎思 1】 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
自 主 探 究 精 要 解 读 实 验 探 究 活页规范训练
【例 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．能导电的掺杂聚乙炔 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 )。
人教版选修五 5.3 功能高分子材料 课件(共17张)
高 高 子 物 型 医 子子水
分 分 催 降 高 药 吸膜性
子 子 化解 分 高附
树
剂高 子 分剂
脂
与分
子
试子
剂
【分组活动】: 请把下面的功能高分子化合物 脂,导电高分子材料.
夜光表中的发光元件
保湿滋润霜
隐形眼镜:见光发生化学反应.
导电胶带
卫生巾
光固化涂料
例如:将淀粉与CH2＝CH—COONa在引发剂作 用共聚，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.
方法二:
以带有强亲水性原子团的化合物，如 丙烯酸CH2＝CH—COOH、 CH2=CHCOONa、 CH2＝CH—OH为 单体，同种单体均聚,两种或者两种以上 的单体共聚得到亲水性高聚物。
练习：
•写出下列聚合反应方程式： •（1）丙烯酸与氢氧化钠制备 聚丙烯酸钠
•（2）1，3-丁二烯加聚
考考你：
•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 水树脂时也要加入交联剂，以得 到网状结构的树脂。为什么要做 成网状结构？目的是否相同？
你也是这样认为的吗？
• You have to believe in yourself. That's the secret of success. 人必须相信自己，这是成功的秘诀。
•
高吸水材料的合成：
方法一: 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接上含强亲水性原 子团的支链，以提高它们的吸水能力.
蓄积雨水作用。下列对聚丙烯酸酯的叙述中正确的
是:( )
A • A． 聚丙烯酸酯的单体的结构简为CH2=CHCOOR
人教化学选修5第5章第三节功能高分子材料(共21张PPT)
人造心脏
有机硅橡胶、聚氨酯橡胶
猜一猜：
人造肾脏
聚酯纤维
猜一猜：
人造鼻
有机硅橡胶
猜一猜：
隐形眼镜
聚甲基丙烯酸-β-羟 基乙酯
有机硅橡胶、聚氨酯橡胶
聚酯纤维
有机硅橡胶
聚甲基丙烯酸-β-羟 基乙酯
调查交流：
高吸水性树脂：
天然强吸 水性材料
获得高吸水性能树脂的方法： 阅读书P113
1.对天然吸水材料改性，在它们的高分子链上再接上强 亲水性基团，提高其吸水能力 2.以带有强亲水性原子团的化合物作为单体，聚合得到 亲水性高聚物
活动二：主要吸水物质的化学成分
经资料显示，尿不湿中的主要吸水物质为聚丙烯酸钠，它 是由丙烯酸钠聚合而成，请写出在一定条件下的此聚合反 应
n
2 a 催化剂 CH2 CH n 聚丙烯酸钠
COONa
实验探究：尿不湿中的吸水成分
问题2： 聚丙烯酸钠为什么有高吸水性？
讨论（1）从分子组成上看聚丙烯酸钠为什么有高吸水性？
2. n H O O C C O O H + n HOCH2CH2OH 催化剂
涤纶
OH
3.
O HO C
O
+ COCH2CH2#43; O H
+ H C H
C H 2O H
OH
n
H+ C H 2O H
OH
H
+ CH2 OH n
（n-1）H2O
酚醛树脂
一：功能高分子材料
猜一猜：
2.在混合后的树脂中加入少量色精，调色 3.将调好色的混合物倒入模具中固化
学以致用：
1.现有下列高分子化合物，请从各项中选出最 恰当的选项，
有机硅橡胶、聚氨酯橡胶
猜一猜：
人造肾脏
聚酯纤维
猜一猜：
人造鼻
有机硅橡胶
猜一猜：
隐形眼镜
聚甲基丙烯酸-β-羟 基乙酯
有机硅橡胶、聚氨酯橡胶
聚酯纤维
有机硅橡胶
聚甲基丙烯酸-β-羟 基乙酯
调查交流：
高吸水性树脂：
天然强吸 水性材料
获得高吸水性能树脂的方法： 阅读书P113
1.对天然吸水材料改性，在它们的高分子链上再接上强 亲水性基团，提高其吸水能力 2.以带有强亲水性原子团的化合物作为单体，聚合得到 亲水性高聚物
活动二：主要吸水物质的化学成分
经资料显示，尿不湿中的主要吸水物质为聚丙烯酸钠，它 是由丙烯酸钠聚合而成，请写出在一定条件下的此聚合反 应
n
2 a 催化剂 CH2 CH n 聚丙烯酸钠
COONa
实验探究：尿不湿中的吸水成分
问题2： 聚丙烯酸钠为什么有高吸水性？
讨论（1）从分子组成上看聚丙烯酸钠为什么有高吸水性？
2. n H O O C C O O H + n HOCH2CH2OH 催化剂
涤纶
OH
3.
O HO C
O
+ COCH2CH2#43; O H
+ H C H
C H 2O H
OH
n
H+ C H 2O H
OH
H
+ CH2 OH n
（n-1）H2O
酚醛树脂
一：功能高分子材料
猜一猜：
2.在混合后的树脂中加入少量色精，调色 3.将调好色的混合物倒入模具中固化
学以致用：
1.现有下列高分子化合物，请从各项中选出最 恰当的选项，
化学选修五第五章第三节功能高分子材料
第三节 功能高分子材料
了解功能高分子材料的结构特点和重要性能；掌握 合成功能高分子材料的原理。 通过对新型有机高分子材料结构和功能的介绍，激 发学生学习化学的兴趣，提高学生学习化学的积极性。
引入： 时代的划分常以材料为标志：石器时代、青铜器时代、铁器时代、钢铁时代 、高分子时代。当今能源、材料、信息工程是影响社会经济发展和进步的三大支柱产业。其中材料是能源和信息发展的基础，而有机合成材料是材料工业的一个重要方面。
需要考虑的问题：高分子应具有怎样的主链？应带有怎样的功能原子团？ 直接由带功能原子团的单体合成高分子？还是先合成高分子主链，在主链上引入功能原子团？
基本合成思想： 直接合成具有新型骨架结构的高分子材料,在合成高分子的主链或支链上引入某种功能原子团，使其显示特殊功能。 合成功能高分子材料的路线方法
C
一、功能高分子材料简介
定义：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。 功能高分子材料的简单分类： 物理功能高分子材料 液晶高分子、高分子半导体等 化学功能高分子材料 高吸水性材料、高分子分离膜等 生物功能和医用高分子材料 高分子药物、人造器官等
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。
3.高吸水性材料的合成
目的：吸水性强、保水性强、耐挤压
交联剂进行交联以得到网状结构
合成方法
①对天然吸水材料进行改性
②直接由带有强亲水性原子团 的化合物聚合得到
复合材料
定义：将两种或两种以上不同性能的材料组合起来，在性能上取长补短，就可以得到比单一材料性能优越的复合材料。 特点：在复合材料中，一种材料作为基体，另外一种材料作为增强剂，就好像人体中的肌肉和骨头一样，各有各的作用，结合在一起就产生某些特殊性能：例如玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)： 基 体 ＋ 增强剂 ＝ 复合材料 酚醛树脂 ＋ 玻璃纤维 ＝某种玻璃钢
了解功能高分子材料的结构特点和重要性能；掌握 合成功能高分子材料的原理。 通过对新型有机高分子材料结构和功能的介绍，激 发学生学习化学的兴趣，提高学生学习化学的积极性。
引入： 时代的划分常以材料为标志：石器时代、青铜器时代、铁器时代、钢铁时代 、高分子时代。当今能源、材料、信息工程是影响社会经济发展和进步的三大支柱产业。其中材料是能源和信息发展的基础，而有机合成材料是材料工业的一个重要方面。
需要考虑的问题：高分子应具有怎样的主链？应带有怎样的功能原子团？ 直接由带功能原子团的单体合成高分子？还是先合成高分子主链，在主链上引入功能原子团？
基本合成思想： 直接合成具有新型骨架结构的高分子材料,在合成高分子的主链或支链上引入某种功能原子团，使其显示特殊功能。 合成功能高分子材料的路线方法
C
一、功能高分子材料简介
定义：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。 功能高分子材料的简单分类： 物理功能高分子材料 液晶高分子、高分子半导体等 化学功能高分子材料 高吸水性材料、高分子分离膜等 生物功能和医用高分子材料 高分子药物、人造器官等
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。
3.高吸水性材料的合成
目的：吸水性强、保水性强、耐挤压
交联剂进行交联以得到网状结构
合成方法
①对天然吸水材料进行改性
②直接由带有强亲水性原子团 的化合物聚合得到
复合材料
定义：将两种或两种以上不同性能的材料组合起来，在性能上取长补短，就可以得到比单一材料性能优越的复合材料。 特点：在复合材料中，一种材料作为基体，另外一种材料作为增强剂，就好像人体中的肌肉和骨头一样，各有各的作用，结合在一起就产生某些特殊性能：例如玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)： 基 体 ＋ 增强剂 ＝ 复合材料 酚醛树脂 ＋ 玻璃纤维 ＝某种玻璃钢
2021学年高中化学第五章3功能高分子材料课件人教版选修5.ppt
2．下列说法中正确的是( D ) A．金属材料不能制成复合材料 B．酚醛树脂和聚氯乙烯都是热固性塑料 C．锦纶丝接近火焰时先蜷缩，燃烧时有烧焦毛发的臭味， 灰烬为有光泽的硬块，能压成粉末 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 解析：钢筋混凝土就是一种常见的复合材料，故 A 错；聚 氯乙烯是线型结构，具有热塑性，故 B 错；锦纶丝属于合成纤 维，燃烧时不具有天然蛋白质的烧焦毛发的臭味，且灰烬不易 破碎，故 C 错。
二、复合材料 1．复合材料的定义 复合材料是指由两种或两种以上材料组合在一起制成的一 种新型材料。其中一种材料为 基体 ，另一种材料为 增强材料 ， 如钢筋混凝土、轮胎(玻璃纤维织物为增强材料，橡胶为基体) 就是复合材料。 2．复合材料具有 强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀 等优 良性能，综合性能超过单一材料，能充分发挥每一种材料的长 处，避免其弱点。
下列关于新型有机高分子材料的说法中，不正确的是( 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、 乳制品加工和酿造业等 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
(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 。
3．常见的复合材料 (1)复合材料的增强材料主要是增强纤维： 硼纤维、碳纤维 和石墨纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、芳纶纤维 ；基体材料 主要是 热固性树脂 (酚醛树脂、环氧树脂、聚酯树脂)、 热塑性树脂 (聚丙烯、聚苯乙烯、尼龙、热塑性聚酯树脂)、 泡沫塑料、橡胶 等。
功能高分子材料
3.用途：用作宇航材料，用于汽车工业、 机械工业、体育用品、人类健康等方面。
小结：新型有机高分子材料
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 两种或两种以上材料组成 材料的机械性能， 的新型高分子材料。其中 又具有某些特殊功 一种材料作为基体，另一 能的高分子材料 种材料作为增强剂。
功能
不同功能的高分子 一般具有强度高、质量轻、
材料，具有不同的 耐高温、耐腐蚀等优异性
特征、性质
能
应用
高分子分离膜、医 汽车工业、机械工业、体 疗器械、医药等 育用品、航空航天工业
性能。 ③ 用途：可制成人工器官。
随着社会的发展，单一材料已不能满足 某些尖端技术领域发展的需要，为此，人 们研制出了各种新型的复合材料。
医用高分子材料
人造心脏
硅橡胶、聚氨酯橡胶
人造血管
聚对苯二甲酸乙二酯
人造气管
聚乙烯、有机硅橡胶
人造肾
醋酸纤维素、聚酯纤维
人造鼻
聚乙烯、有机硅橡胶
人造骨、关节 聚甲基丙烯酸甲酯
第三节 功能高分子材料
思考与讨论：
1.当代社会新技术革命的三大支柱是什么？
材料、能源、信息。
一、功能高分子材料
1.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。
2. 高吸水性能的树脂
聚丙烯酸钠
－[ CH2－C｜H－]n COONa
“尿不湿”
3. 医用高分子材料 ① 选材：目前大多使用硅聚合物和聚氨酯 等高分子材料。 ② 功能：优异的生物相容性、很皮肤
硅橡胶、聚多肽
4. 导电高分子 －[ CH=CH－]n 聚乙炔
材料家族中有合成高分子材料、金属材料 和无机非金属材料等。它们都在社会中占有 一定的分量，可它们又各有缺点。如金属材 料易腐蚀，合成高分子材料易老化、不耐高 温，陶瓷材料易破裂等。能不能找到一种兼 具它们优点的材料呢？复合材料的出现很好 地回答了这个问题。
小结：新型有机高分子材料
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 两种或两种以上材料组成 材料的机械性能， 的新型高分子材料。其中 又具有某些特殊功 一种材料作为基体，另一 能的高分子材料 种材料作为增强剂。
功能
不同功能的高分子 一般具有强度高、质量轻、
材料，具有不同的 耐高温、耐腐蚀等优异性
特征、性质
能
应用
高分子分离膜、医 汽车工业、机械工业、体 疗器械、医药等 育用品、航空航天工业
性能。 ③ 用途：可制成人工器官。
随着社会的发展，单一材料已不能满足 某些尖端技术领域发展的需要，为此，人 们研制出了各种新型的复合材料。
医用高分子材料
人造心脏
硅橡胶、聚氨酯橡胶
人造血管
聚对苯二甲酸乙二酯
人造气管
聚乙烯、有机硅橡胶
人造肾
醋酸纤维素、聚酯纤维
人造鼻
聚乙烯、有机硅橡胶
人造骨、关节 聚甲基丙烯酸甲酯
第三节 功能高分子材料
思考与讨论：
1.当代社会新技术革命的三大支柱是什么？
材料、能源、信息。
一、功能高分子材料
1.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。
2. 高吸水性能的树脂
聚丙烯酸钠
－[ CH2－C｜H－]n COONa
“尿不湿”
3. 医用高分子材料 ① 选材：目前大多使用硅聚合物和聚氨酯 等高分子材料。 ② 功能：优异的生物相容性、很皮肤
硅橡胶、聚多肽
4. 导电高分子 －[ CH=CH－]n 聚乙炔
材料家族中有合成高分子材料、金属材料 和无机非金属材料等。它们都在社会中占有 一定的分量，可它们又各有缺点。如金属材 料易腐蚀，合成高分子材料易老化、不耐高 温，陶瓷材料易破裂等。能不能找到一种兼 具它们优点的材料呢？复合材料的出现很好 地回答了这个问题。
《功能高分子材料》 讲义
《功能高分子材料》讲义一、什么是功能高分子材料在我们的日常生活和众多工业领域中，高分子材料扮演着举足轻重的角色。
然而，普通的高分子材料往往只是在物理性能上发挥作用，比如提供强度、韧性等。
而功能高分子材料则不同，它们除了具备传统高分子材料的特性外，还具有一些特殊的功能，能够对外部环境的变化产生响应，并在特定条件下展现出独特的性能。
功能高分子材料是指那些具有特定的物理、化学、生物等功能的高分子化合物。
这些功能可以包括但不限于电学性能、光学性能、磁学性能、分离性能、催化性能、生物相容性等。
它们在电子、信息、能源、生物医药、环境保护等领域有着广泛的应用。
二、功能高分子材料的分类功能高分子材料的种类繁多，为了更好地理解和研究它们，我们可以根据其功能的不同进行分类。
1、导电高分子材料这类材料具有良好的导电性，能够像金属一样传输电流。
常见的导电高分子材料有聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等。
它们在电子器件、传感器、防静电材料等方面有着重要的应用。
2、高分子分离膜材料其能够对不同的物质进行分离和提纯，例如在海水淡化、污水处理、气体分离等领域发挥关键作用。
常见的有反渗透膜、超滤膜、纳滤膜等。
3、高分子吸附材料具有对特定物质进行吸附和富集的能力，常用于废水处理中的重金属离子吸附、药物分离和提纯等。
4、高分子催化剂材料能够在化学反应中起到催化作用，提高反应效率和选择性。
比如在有机合成中，一些高分子负载的催化剂表现出了优异的性能。
5、生物医用高分子材料与人体组织和器官具有良好的相容性，可用于制造人工器官、药物载体、组织工程支架等。
例如，聚乳酸、聚乙醇酸等可生物降解的高分子材料在医学领域应用广泛。
6、感光高分子材料对光的照射能够产生物理或化学变化，常用于印刷制版、光刻胶、光存储材料等。
7、智能高分子材料这是一类能够感知外界环境变化，并做出相应响应的材料。
比如温敏性高分子材料在温度变化时会发生体积、相态等的改变；pH 敏感高分子材料则会根据环境的酸碱度发生性质变化。
功能高分子材料教案
第五章第三节功能高分子材料
教Hale Waihona Puke 学目的知识
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
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
价值观
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。
（2）高分子分离膜：
（3）医用高分子材料：
二、复合材料：
1．复合材料的涵义：
三、有机高分子材料的发展趋势
教学过程
备注
［引入］材料是人类赖以生存和发展的物质基础，是人类文明的重要里程碑。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，生物高分子材料，医用高分子材料，隐身材料和液晶高分子材料等许多新型有机高分子材料。这些新型有机高分子材料在我们的日常生活、工农业生产和尖端科学技术领域中起着越来越重要的作用。
第三节 功能高分子材料
一、功能高分子材料：
1．功能高分子材料的涵义：
功能高分子材料是指既有传统高分子材料的机械性能，又有某些特殊功能的高分子材料。
2．几种功能高分子材料：
（1）高吸水性材料——亲水性高聚物（分子链带有许多亲水原子团）
［讲］有两种办法可获得具有高吸水性的树脂：一种是对淀粉、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。二是以带有强亲水性原子团的化合物，如丙烯酸等为单体，均聚或两种单体共聚，得到亲水性高聚物。
三、有机高分子材料的发展趋势
［讲］对重要的通用有机高分子材料继续进行改进和推广，使它们的性能不断提高，应用范围不断扩大。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。
教Hale Waihona Puke 学目的知识
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
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
价值观
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。
（2）高分子分离膜：
（3）医用高分子材料：
二、复合材料：
1．复合材料的涵义：
三、有机高分子材料的发展趋势
教学过程
备注
［引入］材料是人类赖以生存和发展的物质基础，是人类文明的重要里程碑。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，生物高分子材料，医用高分子材料，隐身材料和液晶高分子材料等许多新型有机高分子材料。这些新型有机高分子材料在我们的日常生活、工农业生产和尖端科学技术领域中起着越来越重要的作用。
第三节 功能高分子材料
一、功能高分子材料：
1．功能高分子材料的涵义：
功能高分子材料是指既有传统高分子材料的机械性能，又有某些特殊功能的高分子材料。
2．几种功能高分子材料：
（1）高吸水性材料——亲水性高聚物（分子链带有许多亲水原子团）
［讲］有两种办法可获得具有高吸水性的树脂：一种是对淀粉、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。二是以带有强亲水性原子团的化合物，如丙烯酸等为单体，均聚或两种单体共聚，得到亲水性高聚物。
三、有机高分子材料的发展趋势
［讲］对重要的通用有机高分子材料继续进行改进和推广，使它们的性能不断提高，应用范围不断扩大。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。
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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
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。
小结：
传统吸水性材料 吸水性高分子材料 纸、棉布(纤维素)、动 种类 物胶、海绵、泡沫塑料 聚丙烯酸钠等 吸收与自重等量或 吸收相当于自重几 吸水性 最多几十倍水 百倍到几千倍水
上世纪70年代发展起来的亲水隐形眼镜具有特点： 吸收相当于自重80%水，才变得柔软、透气、舒适、 戴时长 制备隐形眼镜所用的原料主要 是丙烯酸羟乙酯 （CH2=CHCOOCH2CH2OH）
问题1：
地球表面有大约四分之三被水覆盖着， 然而我们仍然强调水资源贫乏，要节约 用水，这是什么原因呢？
［提问］ 如果我们能把海水变为淡水，那就解决了水资源贫乏 的问题，如何实现这一设想呢 ?
二、复合材料
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
问题2：
科技的发展推动医疗手段有了很大的 提高，现代医学主要采取哪些措施治 疗人体的器官病变和坏死？
［提问］ 作人工器官要考虑哪些问题？
人造器官对材料的要求
• 1.相容性、亲和性 • 2.排异性 • 3.机械性
资料显示： 1987年，英国 一次性尿布销 售利润达2亿英 镑。设想一下 我们中国这样 一个人口大国， 利润有多么惊 人！
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 ）
聚丙烯酸钠如何合成？
如果我们通过一种特殊材料滤去海水中过多的电解 质离子、微生物杂质等，海水就淡化了。
“2004海水淡化及利用技术国际研讨会”在天津召
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 物质分离掉。
③分子膜的应用：
“神舟5号”、 “神舟6号”上天的三位 航天员先后也都使用了“尿不湿”
航天员专用“尿不湿”1克能吸收约1000克水 ， 吸水性远强于一般婴儿使用的“尿不湿”
• “尿不湿”是航天产品“下凡”的成功典范！ 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。
第三节 功能高分子材料
能源
三 大 支 柱 产 业
有机合成材料是材料 工业的一个重要方面 是能源和信息发展的基础 时代 的划分常以材料 为标志
材料
信息
一．功能高分子材料
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。
事实上，飞机是使用隐形材料而不易被雷达发现。
这种材料是由多种材料复合制成的，我们称两种 或两种以上的材料复合而成的材料为复合材料。
复合材料—隐形飞机上的特殊材料
B—2飞机的整个机身，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。
（3）医用高分子材料：
生物相容性 ，较少受到____ 具有优异的_________ 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。 一些有关人工器官的图片
人造关节 人造心脏
人工心脏瓣膜 人造皮肤、血管 人造肾脏、膀胱 人造膝关节
问题3 ：
前几年，在军事上使用雷达监控飞机的飞 行。可后来雷达好像老了，有的飞机飞行， 雷达 竟然看不到了。那么，真是雷达老了 吗？还是飞机会隐形？
“尿不湿”，还有哪些用途？ 如旱地种植、改良土壤、改造沙漠等。
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。
• （一） 吸水性高分子 • 制法： • （1）对天然吸水性高分子材料（淀粉、纤 维素）进行改性，形成接枝共聚物(如与丙烯 酸钠共聚) • （2）以带有强亲水基的化合物为单体，均 聚或共聚得到亲水性高聚物——如聚丙烯酸 钠（同时加入交联剂） 。
美国《时代周刊》这份杂志在全美乃至全球都很有影响力。
《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
为什么“尿不湿” 能评为20世纪最伟大的100项 发明呢！最初是为谁专门设计的呢？
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”。 美国从1959起甄选的7位宇航员合影
学与问
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成网状结构。在制备高吸 水性树脂时也要加入交连剂，以得到具有网状结 构的树脂。请你想一想，为什么都要做成网状结 构呢？目的是否相同？ 橡胶工业将线型结构连接成网状结构是为增加
橡胶的强度；
高吸水性树脂将线型结构连接成网状结构是使
它既吸水又不溶于水。
保水性 遭受外力易挤出水 结论 用途 良好吸水性 十分有限
遭受外力不挤出水
优异吸水性、 保水性 惊人效益
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
O H
O
O H O H 亲水基
H O H H O HH
O
H
O
O HH O HH发现其每个链节上都有—OH，它是一种亲水基
H
H
思考：强吸水能力的功能高分子材料除了用于
CH2=CHCOOH CH2=CHCOONa
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。
小结：
传统吸水性材料 吸水性高分子材料 纸、棉布(纤维素)、动 种类 物胶、海绵、泡沫塑料 聚丙烯酸钠等 吸收与自重等量或 吸收相当于自重几 吸水性 最多几十倍水 百倍到几千倍水
上世纪70年代发展起来的亲水隐形眼镜具有特点： 吸收相当于自重80%水，才变得柔软、透气、舒适、 戴时长 制备隐形眼镜所用的原料主要 是丙烯酸羟乙酯 （CH2=CHCOOCH2CH2OH）
问题1：
地球表面有大约四分之三被水覆盖着， 然而我们仍然强调水资源贫乏，要节约 用水，这是什么原因呢？
［提问］ 如果我们能把海水变为淡水，那就解决了水资源贫乏 的问题，如何实现这一设想呢 ?
二、复合材料
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
问题2：
科技的发展推动医疗手段有了很大的 提高，现代医学主要采取哪些措施治 疗人体的器官病变和坏死？
［提问］ 作人工器官要考虑哪些问题？
人造器官对材料的要求
• 1.相容性、亲和性 • 2.排异性 • 3.机械性
资料显示： 1987年，英国 一次性尿布销 售利润达2亿英 镑。设想一下 我们中国这样 一个人口大国， 利润有多么惊 人！
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 ）
聚丙烯酸钠如何合成？
如果我们通过一种特殊材料滤去海水中过多的电解 质离子、微生物杂质等，海水就淡化了。
“2004海水淡化及利用技术国际研讨会”在天津召
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 物质分离掉。
③分子膜的应用：
“神舟5号”、 “神舟6号”上天的三位 航天员先后也都使用了“尿不湿”
航天员专用“尿不湿”1克能吸收约1000克水 ， 吸水性远强于一般婴儿使用的“尿不湿”
• “尿不湿”是航天产品“下凡”的成功典范！ 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。
第三节 功能高分子材料
能源
三 大 支 柱 产 业
有机合成材料是材料 工业的一个重要方面 是能源和信息发展的基础 时代 的划分常以材料 为标志
材料
信息
一．功能高分子材料
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。
事实上，飞机是使用隐形材料而不易被雷达发现。
这种材料是由多种材料复合制成的，我们称两种 或两种以上的材料复合而成的材料为复合材料。
复合材料—隐形飞机上的特殊材料
B—2飞机的整个机身，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。
（3）医用高分子材料：
生物相容性 ，较少受到____ 具有优异的_________ 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。 一些有关人工器官的图片
人造关节 人造心脏
人工心脏瓣膜 人造皮肤、血管 人造肾脏、膀胱 人造膝关节
问题3 ：
前几年，在军事上使用雷达监控飞机的飞 行。可后来雷达好像老了，有的飞机飞行， 雷达 竟然看不到了。那么，真是雷达老了 吗？还是飞机会隐形？
“尿不湿”，还有哪些用途？ 如旱地种植、改良土壤、改造沙漠等。
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。
• （一） 吸水性高分子 • 制法： • （1）对天然吸水性高分子材料（淀粉、纤 维素）进行改性，形成接枝共聚物(如与丙烯 酸钠共聚) • （2）以带有强亲水基的化合物为单体，均 聚或共聚得到亲水性高聚物——如聚丙烯酸 钠（同时加入交联剂） 。
美国《时代周刊》这份杂志在全美乃至全球都很有影响力。
《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
为什么“尿不湿” 能评为20世纪最伟大的100项 发明呢！最初是为谁专门设计的呢？
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”。 美国从1959起甄选的7位宇航员合影
学与问
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成网状结构。在制备高吸 水性树脂时也要加入交连剂，以得到具有网状结 构的树脂。请你想一想，为什么都要做成网状结 构呢？目的是否相同？ 橡胶工业将线型结构连接成网状结构是为增加
橡胶的强度；
高吸水性树脂将线型结构连接成网状结构是使
它既吸水又不溶于水。
保水性 遭受外力易挤出水 结论 用途 良好吸水性 十分有限
遭受外力不挤出水
优异吸水性、 保水性 惊人效益
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
O H
O
O H O H 亲水基
H O H H O HH
O
H
O
O HH O HH发现其每个链节上都有—OH，它是一种亲水基
H
H
思考：强吸水能力的功能高分子材料除了用于