019第三节 功能高分子化合物1
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功能高分子材料
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。在非洲一些
缺水地区建立起不少海水淡化装置。一种PEC—
1000的海水淡化装置对海水如加压 40～70公斤/平方
厘米，就可以得到16％～20％的淡水。建于沙特阿
拉伯的基塔自来水厂，是世界上最大的海水淡化厂
，日供应淡水12000吨，主要使用醋酸纤维素分离膜
装置。
精选课件
22
你知道吗？
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。
经过各种官能化的树脂（聚苯乙烯），含有H+离 子结构，能交换各种阳离子的称为阳离子交换树脂， 含有OH—离子结构能交换各种阴离子的称为阴离子 交换树脂。
它们主要用于水的处理。离子交换膜还可以用于饮 用水处理、海水淡化、废水处理、牛奶和酱油的脱盐 、酸的回收以及作为电解隔膜和电池隔膜。
精选课件
17
离子交换树脂
制备隐形眼镜所用的原料主要是 丙烯酸羟乙酯
（ CH2=CHCOOCH2C H2OH）
精选课件
15
邮票背胶
吸湿性强 粘贴力强 对人体无害
精选课件
16
2、离子交换树脂
离子交换树脂是带有官能团(有交换离子的活性 基团)、具有网状结构、不溶性的高分子化合物。是 最早工业化的功能高分子材料，通常是球形颗粒物。
1-功能高分子总论
science and technology a survey.pdf • 4）高分子骨架的稳定作用，引入高分子后使溶点和沸点升高，
挥发性降低，扩散速度下降，可以提高某些敏感小分子试剂的稳 定性。如某些易燃易爆的化学试剂，经高分子化后稳定性得到大 大增强，同时也有利于消除某些小分子的不良气味和毒性。 • 5）其它作用 • 如基于高分子在体内的不可吸收性，可以将有害的食品添加剂高 分子化，以消除对人体的损害；高分子液晶中聚合物链直接参与 液晶态的形成，对形成的液晶态有稳定和支撑作用；将有机染料 高分子化不仅可以利用其固定作用降低有害性，还能减少染料的
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• 德国的磁悬浮列车
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• 运行于上海的磁悬浮列车
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• 碳纳米球
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• 由组织工程材料制造的人造鼻
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2021/1/19
迁移，提高色牢度。
• 3、聚合物的种类和形态的影响 • 常用的聚合物： • 以聚乙烯型、聚苯乙烯、聚醚等为代表的饱和碳链型聚合物，
通常采用加聚反应制备，链柔性好；
• 以聚酯、聚酰胺为代表的聚合物，通常采用缩聚反应制备， 强度较高；
• 以多糖和肽链为代表的大分子，多为天然高分子或经改造的 天然高分子，如改性纤维素和甲壳质衍生物，生物相容性好；
• 以聚吡咯、聚乙炔、聚苯等为主链，带有线性共轭结构的聚 合物，这类聚合物具有电子传导性，可以采用电化学或化学 聚合法制备；
• 以聚芳香内酰胺为主链的所谓梯形聚合物，一般具有超常的 机械性能，可以制备主链型高分子液晶。
挥发性降低，扩散速度下降，可以提高某些敏感小分子试剂的稳 定性。如某些易燃易爆的化学试剂，经高分子化后稳定性得到大 大增强，同时也有利于消除某些小分子的不良气味和毒性。 • 5）其它作用 • 如基于高分子在体内的不可吸收性，可以将有害的食品添加剂高 分子化，以消除对人体的损害；高分子液晶中聚合物链直接参与 液晶态的形成，对形成的液晶态有稳定和支撑作用；将有机染料 高分子化不仅可以利用其固定作用降低有害性，还能减少染料的
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迁移，提高色牢度。
• 3、聚合物的种类和形态的影响 • 常用的聚合物： • 以聚乙烯型、聚苯乙烯、聚醚等为代表的饱和碳链型聚合物，
通常采用加聚反应制备，链柔性好；
• 以聚酯、聚酰胺为代表的聚合物，通常采用缩聚反应制备， 强度较高；
• 以多糖和肽链为代表的大分子，多为天然高分子或经改造的 天然高分子，如改性纤维素和甲壳质衍生物，生物相容性好；
• 以聚吡咯、聚乙炔、聚苯等为主链，带有线性共轭结构的聚 合物，这类聚合物具有电子传导性，可以采用电化学或化学 聚合法制备；
• 以聚芳香内酰胺为主链的所谓梯形聚合物，一般具有超常的 机械性能，可以制备主链型高分子液晶。
功能高分子材料01
二、 功能高分子材料的类型
日本著名功能高分子专家中村茂夫教授认为， 功能高分子可从以下几个方面分类。 1. 力学功能材料 1) 强化功能材料：如超高强材料、高结晶材料等； 2) 弹性功能材料：如热塑性弹性体等。 2. 化学功能材料 1) 分离功能材料：如分离膜、离子交换树脂、高分 子络合物等； 2) 反应功能材料：如高分子催化剂、高分子试剂； 3) 生物功能材料: 如固定化酶、生物反应器等;。
三、 功能高分子材料的发展与展望
3.1 功能高分子发展的背景
1. 经济发展的需要 2. 科学技术发展的需求 3. 新能源的要求 4. 交通和宇航技术的要求 5. 微电子技术的要求 6. 生命科学的要求
3.2 功能材料的发展现状
1.新型功能材料国际发展现状 当前，功能材料及其应用技术正面临新的突破， 诸如超导材料、微电子材料、光子材料、信息材料 、能源转换及储能材料、生态环境材料、生物医用 材料等正处于日新月异的发展之中。
2. 国内功能材料发展的现状
在“863”计划支持下，开辟了超导材料、平板显 示材料、稀土功能材料、生物医用材料、储和材料设计与性能预测等功能材料新领域，取得了 一批接近或达到国际先进水平的研究成果，在国际 上占有了一席之地。
功能高分子
偏光显微镜下的高分子液晶
电致发光高分子
高分子分离膜
人造心脏
人工肾脏
人工膝关节
3. 物理化学功能材料 1) 耐高温高分子: 高分子液晶等； 2) 电学功能材料: 如导电性高分子、超导高分子， 感电子性高分子等； 3) 光学功能材料: 如感光高分子、导光性高分子， 光敏性高分子等； 4) 能量转换功能材料: 如压电性高分子、热电性高 分子等。
4. 生物化学功能材料 1) 人工脏器用材料，如人工肾、人工心肺等； 2) 高分子药物，如药物活性高分子、缓释性高分子药 物、高分子农药等； 3) 生物分解材料，如可降解性高分子材料等。
功能高分子材料1功能高分子概述课件
功能高分子材料1功能高分子概述
2024/3/3
课件
8
第一章 功能高分子概述
因此： 功能高分子是指当有外部刺激时，能通过
化学或物理的方法做出响应的高分子材料。 高性能高分子则是对外力有特别强的抵抗能 力的高分子材料。
它们都属于特种高分子材料的范畴。
功能高分子材料1功能高分子概述
2024/3/3
课件
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化，PVC（1927～1937），PVAc（1936）， PMMA（1927～1931），PS（1934～1937）， LDPE（1939），自由基聚合得到了蓬勃发展。
功能高分子材料1功能高分子概述
2024/3/3
课件
3
第一章 功能高分子概述
➢ 高分子溶液理论在30年代建立，并成功测定了聚 合物的分子量。Flory为此获得诺贝尔奖。
功能高分子材料1功能高分子概述
2024/3/3
课件
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第一章 功能高分子概述
国内一般采用按其性质、功能或实际用途划分
特种和功能高分子材料的划分普遍采用的方法，具
体可划分为8种类型。
1. 反应性高分子材料，包括高分子试剂、高分子催
化剂和高分子染料，特别是高分子固相合成试剂和
固定化酶试剂等。
2. 光敏型高分子，包括各种光稳定剂、光刻胶，感
功能高分子材料1功能高分子概述
2024/3/3
课件
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第一章 功能高分子概述
5. 高分子吸附材料，包括高分子吸附性树脂、高吸
水性高分子、高吸油性高分子等。
6. 高分子智能材料，包括高分子记忆材料、信息存
储材料和光、磁、pH、压力感应材料等。
7. 医药用高分子材料，包括医用高分子材料、药用
高中化学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课件新人教版选修
A．单体的结构简式为CH2=CH—COOR B．由单体合成聚丙烯酸酯属于加聚反应 C．在一定条件下能发生水解反应 D．有固定的熔沸点
解析
聚丙烯酸酯的单体为丙烯酸酯，结构简式为CH2=CHCOOR，故A正确；合成聚丙烯酸酯的
反应属于加聚反应，故B正确；聚丙烯酸酯的链节为
，含有酯基，一定条件下
能发生水解反应，故C正确；聚丙烯酸酯属于混合物，没有固定的熔沸点，故D错误。
第三节 功能高分子材料
刷基础
Hale Waihona Puke 6．[湖北安陆一中2018高二月考]复合材料中往往有一种材料作为基体，另一种材料作为 ( D)
A．增塑剂 B．防老化剂
C．发泡剂 D．增强剂
解析
塑料中一般加增塑剂和防老化剂，故A、B错误。发泡剂是使对象物质成孔的物质，一般包 括化学发泡剂、物理发泡剂和表面活性剂三大类，故C错误。复合材料是将两种或两种以上 性质不同的材料经特殊加工而成的新型材料；其中一种材料作为基体，另一种材料作为增 强剂，故D正确。
解析
高吸水性树脂能在短时间内吸收自身重量的几百倍至上千倍的水，可用于干旱地区抗旱保 水，A项正确；离子交换树脂是带有官能团(活性基团)、具有网状结构、不溶性的高分子化 合物，主要用于分离和提纯物质，B项正确；医用高分子材料是指用于制造人体内脏、体外 器官、药物剂型及医疗器械等的聚合物材料，C项正确；聚乙炔膜属于导电高分子，主要用 于制造电子元件，D项错误。
第三节 功能高分子材料
刷基础
7．下列说法错误的是( B ) A．玻璃钢是以玻璃纤维作为增强体、合成树脂作基体的复合材料 B．飞机机身的复合材料大多是以金属为增强体、纤维为基体的复合材料 C．制造网球拍用的复合材料是在合成树脂的基体中加入了碳纤维作增强体 D．航天飞机机身使用的隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成的材料制成的
解析
聚丙烯酸酯的单体为丙烯酸酯，结构简式为CH2=CHCOOR，故A正确；合成聚丙烯酸酯的
反应属于加聚反应，故B正确；聚丙烯酸酯的链节为
，含有酯基，一定条件下
能发生水解反应，故C正确；聚丙烯酸酯属于混合物，没有固定的熔沸点，故D错误。
第三节 功能高分子材料
刷基础
Hale Waihona Puke 6．[湖北安陆一中2018高二月考]复合材料中往往有一种材料作为基体，另一种材料作为 ( D)
A．增塑剂 B．防老化剂
C．发泡剂 D．增强剂
解析
塑料中一般加增塑剂和防老化剂，故A、B错误。发泡剂是使对象物质成孔的物质，一般包 括化学发泡剂、物理发泡剂和表面活性剂三大类，故C错误。复合材料是将两种或两种以上 性质不同的材料经特殊加工而成的新型材料；其中一种材料作为基体，另一种材料作为增 强剂，故D正确。
解析
高吸水性树脂能在短时间内吸收自身重量的几百倍至上千倍的水，可用于干旱地区抗旱保 水，A项正确；离子交换树脂是带有官能团(活性基团)、具有网状结构、不溶性的高分子化 合物，主要用于分离和提纯物质，B项正确；医用高分子材料是指用于制造人体内脏、体外 器官、药物剂型及医疗器械等的聚合物材料，C项正确；聚乙炔膜属于导电高分子，主要用 于制造电子元件，D项错误。
第三节 功能高分子材料
刷基础
7．下列说法错误的是( B ) A．玻璃钢是以玻璃纤维作为增强体、合成树脂作基体的复合材料 B．飞机机身的复合材料大多是以金属为增强体、纤维为基体的复合材料 C．制造网球拍用的复合材料是在合成树脂的基体中加入了碳纤维作增强体 D．航天飞机机身使用的隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成的材料制成的
《功能高分子》课件
功能高分子材料
具有特定功能的高分子材料，如 导电、发光、吸附、催化、生物 活性等。
功能高分子材料的
特点
具有高度的分子设计自由度，可 以通过改变分子结构、链段长度 和交联度等来调控材料的性能。
功能高分子的分类
01
02
03
按功能性质分类
导电高分子、光敏高分子 、吸附分离高分子、生物 活性高分子等。
按合成方法分类
功能高分子的发展前景
新材料和新应用领域的拓展
01
随着科技的不断进步和应用需求的多样化，功能高分子将在更
多领域发挥重要作用，如新能源、环保、航空航天等。
跨学科交叉融合
02
功能高分子的发展需要与化学、物理学、生物学等多个学科进
行交叉融合，以推动新材料和新技术的创新。
绿色化和可持续发展
03
随着环保意识的提高，发展环境友好型功能高分子和实现绿色
导电高分子如聚苯胺和聚吡咯等，在 电子器件的电极材料、电磁波屏蔽材 料和信息记录材料等方面具有广泛的 应用。
例如，用于制造集成电路的聚酰亚胺 具有良好的热稳定性、电绝缘性和耐 辐射性，是电子信息领域不可或缺的 高分子材料。
生物医用领域
功能高分子在生物医用领域的应 用主要涉及药物载体、生物成像
、组织工程和医疗器械等。
优异的化学稳定性
许多功能高分子材料具有 良好的耐腐蚀、抗氧化和 耐候性能，可以在各种恶 劣环境下使用。
02
功能高分子的制备方法
传统制备方法
溶液聚合
通过控制聚合条件，如 温度、压力、引发剂等 ，合成具有特定功能的
高分子。
乳液聚合
利用乳化剂将单体分散 成小液滴，在乳液中进 行聚合反应，得到高分
《第三节 功能高分子材料》PPT课件(江苏省市级优课)
⑴可溶性胶转化为不溶性胶的反应类型是什么？ 为什么可溶性胶和不溶性胶都不能在碱性条件下存在？
⑵结构Ⅰ与结构Ⅱ的物质属于什么关系？
活动三：专题研究 自主学习（各小组任选一项）
组织形式： 通 过查阅资料、调查访问，互联网查询和实地 考察，动手实践 可供选题： 1. 医用高分子材料及其用途
2.日常塑料的回收情况 3.对校园白色污染的处理方法的相关建议 4. 辩论——购物，你选择纸带还是塑料袋装物品 5.研究性学习之口香糖为何难清洗 6.自制泡沫塑料 7.常用塑料的鉴别 8.自制几种黏合剂
课堂反馈
1.国家游泳中心(水立方)的建筑采用了膜材料ETFE，该材料为四氟乙烯与乙烯 的共聚物，四氟乙烯也可与六氟丙烯共聚成聚全氟乙丙烯。下列说法错误的是 A．ETFE分子中可能存在“―CH2―CH2―CF2―CF2―”的连接方式 B．合成ETFE及合成聚全氟乙丙烯的反应均为加聚反应
C．聚全氟乙丙烯分子的结构简式可能为
⑵假设上述环状结构中都含有双键，请你说出导电高分子化合物的结构特点是什 么？
活动二：通过案例认识高分子材料结构与性质的联系
案例3：
近来，科学家通过乙二醇的桥梁作用将阿司匹林连接在某高聚物上，制成了一种
可用于关节炎和冠心病辅助治疗的新型高分子药物——缓释长效阿司匹林，其结
构简式如右图所示。
CH 3 CH 2 C n
案例4：光敏树脂在光照下可以发生交联反应，生成在特定溶液中不溶解的 聚合物，或者发生光解反应，生成在特定溶液中溶解的聚合物，如左下图所 示。这种特性的物质被广泛应用于在光刻工艺。
可溶性胶 不溶性胶
结构Ⅰ
结构Ⅱ
有机高分子经光照后，除了发生溶解度的变化，还可能发生颜色变化。如右
上图所示的这种材料可用于变色太阳镜等需要在光照下改变颜色的器件生产。
高中化学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课件新人教版选修
材料。
2.一种用于隐形眼镜材料的聚合物片段如下: 下列关于该高分子说法正确的是 ( )
A.结构简式为
B.氢键对该高分子的性能没有影响 C.完全水解得到的高分子有机物,含有官能团羧基和碳碳双键 D.完全水解得到的小分子有机物,具有4种不同化学环境的氢原子
【解析】选A。A.根据题中隐形眼镜材料聚合物片段可知,该高分子的链节为
(3)生物功能和医用高分子材料:生物高分子、模拟器、高分子药物及人工骨材料。
下列属于功能高分子材料的是哪些?
①高分子分离膜
②人工器官
③理想的宇航材料
④天然橡胶
提示:①②。功能高分子材料是指表现特殊功能的高分子材料,而宇航材料是用合
成材料制成的。
知识点二 高分子材料的比较 1.功能高分子材料与复合材料的比较
2.功能高分子材料的品种与分类
3.功能高分子材料的比较
常见功能高分子材料
主要功能
主要应用
高分子分离膜 高 分 子 高分子传感膜 膜
高分子热电膜
选择性地允许某些物 质通过
①废水处理 ②海水淡化 ③浓缩果汁、乳制品加工、酿酒等
把化学能转换成电能
①发电 ②开发新型电池
把热能转换成电能
①发电 ②开发新型电池
高
合成纤维:如涤纶、腈纶、锦纶、丙纶、维纶、氯纶
分 子
天然高分子材料:如淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶
材 按来源分
料
合成高分子材料:如塑料、合成纤维、合成橡胶、涂料
功能高分子材料:如高分子分离膜、医用高分子、吸水 按性能分 高分子
复合材料:如玻璃纤维、碳纤维
【合作探究】 (1)复合材料是否一定是高分子合成材料?(宏观辨识与微观探析) 提示:复合材料是由两种或多种材料合成的性能优异的材料,并不一定是高分子合 成材料,如复合材料硼纤维、碳纤维等。 (2)复合材料的性能是否等于组成它的材料的性能之和?(宏观辨识与微观探析) 提示:复合材料主要集中了组成它的几种材料的优异性能,应用更加广泛,但其性 能并不等于组成它的材料的性能之和。
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了解、体会。
【科学探究】：取一片“尿不湿”，放入塑料袋并在袋中进行以下操作(考虑一下为什么?)：用剪刀剪开“尿不湿”，取出白色棉絮状(有少量颗粒状)聚丙烯酸钠。试做下列实验：
1．在已知质量的1 00 mL烧杯中放70 mI水，再放1g颗粒状或棉絮状聚丙烯酸钠(m1)，用玻璃棒充分搅匀后静置10min，观察和记录现象。倾．出未吸收的水，再称出吸收水后的聚丙烯酸钠的质量(m2)，按式(m2一m1)／m，算出聚丙烯酸钠的吸水率。
难点：功能高分子材料结构对性能的影响；
教具
计算机、投影仪、自制课件、演示实验所需的仪器和药品
板书
设计
第三节功能高分子化合物
一、功能高分子材料：
1．高吸水性能的树脂：
2．导电高分子：
二、复合材料：
教学过程
授课日期：月日第周星期总序号：
时间教师活动学生Fra bibliotek动设计意图
【引言】：当今，人们将能源、材料和信息工程视为影响社会经济发展和进步的三大支柱产业。材料是能源和信息发展的基础，有机合成高分子材料又是材料工业的一个重要方面。
与此同时，美国宾夕法尼亚大学化学系的马克迪尔米德教授，也在从事导电无机聚合物的研究。1976年马克迪尔米德邀请白川英树到美国，与黑格一起合作研究具有导电性的聚乙炔，发现以12掺杂的聚乙炔具有与金属一样的导电性，比原聚乙炔膜提高了一百多万倍。1977年在纽约召开的国际学术会议上，白川英树把聚乙炔薄膜串接在由小灯泡和电源组成的电路中，灯泡亮了。
现在，有机导电高分子材料的理论和应用研究方兴未艾，除聚乙炔外，还发现了一些其他具有导电性能的有机高分子材料，如聚苯胺等。
【板书】：二、复合材料：
复合材料往往可以集合几种材料的优异性能，使其应用更加广泛。例如，以玻璃纤维、碳纤维等无机材料作为增强材料，酚醛树脂、环氧树脂等为基体做成的增强塑料就是典型的复合材料。它具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等特点，可以应用来做建筑材料和汽车、轮船、人造卫星、宇宙飞船的外壳和构件。
(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。
阅读教材，了解功能高分子材料。
培养学生自主学习的能力。
【介绍】：有了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。例如，在苗木根部放上一些吸足了水的高吸水性树脂，使它们在发育过程中始终有充足的水分，保障它们茁壮成长而不会干枯而死。再如，婴儿用的“尿不湿”可吸人其自身重量约几百倍的尿液而不滴不漏，可以保证婴儿夜晚安睡和白天的活动。
2．通过功能高分子材料的学习，培养学生的自学能力和阅读能力。
情感态度与价值观
1．通过功能高分子材料的学习，让学生感受到用已学知识解决实际问题的成就感。同时使学生树立环境保护观念、培养环境保护意识。
2．了解功能高分子材料的发展，给学生一些对事物发展规律的认识。
重点
难点
重点：通过功能高分子材料的个例，认识高吸水性树脂、导电高分子等功能高分子材料的结构、性能和用途。
聆听、体会。
认识源、材料和信息的重要作用。
【板书】：一、功能高分子材料：
1．高吸水性能的树脂：
【质疑】：干旱地带和人们的生活中需要高吸水性材料，如何合成高吸水性材料？
寻找亲水原子团——羟基(—OH)。
阅读、思考。
培养学生的阅读能力。
【板书】：获得具有高吸水性能的树脂方法：
(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；
阅读教材，了解复合材料。
培养学生自主学习的能力。
【作业】：
1．阅读教材P113——116；
2．书P116写在书上；
3．白皮练习册P66第一节的习题；
检测
什么是功能高分子化合物？都有什么用途？
后记
本节课主要通过阅读教材，拓展学生的视野。
课题
第三节功能高分子化合物
共1课时
第1课时
知识
与技能
认识功能高分子材料：高分子分离膜、液晶高分子、导电高分子、医用高分子、高吸水性树脂等材料的优异性能，初步认识高分子化合物的结构与性能之间的关系。
过程与方法
1．通过功能高分子材料的学习，使学生了解功能高分子材料在生产、生活和国防上的作用以及它们的种类和性能。了解功能高分子材料的发展，给学生一些对事物发展规律的认识。
2．取1 g医用脱脂棉或餐巾纸，依上述同样方法算出它的吸水率，并与聚丙烯酸钠的比较。
2．导电高分子：
【科学视野】：导电高分子的发现
2000年的诺贝尔化学奖授予了美国的物理学家黑格(A．J．Heeger)、美国的化学家马克迪尔米德(A．G．MacDiarmid)和日本化学家白川英树(Shirakawa)，奖励他们在导电高分子、有机半导体方面的开创性工作，这项工作开辟了材料科学的新领域，意义非常重大。利用这些导电高分子材料可以制造出许多新颖的电子器件(如发光二极管)、轻便的彩色显示器、可以卷曲的电视大屏幕……实际上，这项工作早在2 O多年前就已经开始了。20世纪70年代，白川英树的学生在一次做聚乙炔实验时，误将催化剂的用量多加了1 000倍，结果在反应液的表面形成了一层银白色发亮的膜状物，白川英树对此偶然发现的反常现象进行了更深入的研究，终于发现了改性的催化剂，得到了具有金属光泽的，显示出半导体性质的聚乙炔膜。
【科学探究】：取一片“尿不湿”，放入塑料袋并在袋中进行以下操作(考虑一下为什么?)：用剪刀剪开“尿不湿”，取出白色棉絮状(有少量颗粒状)聚丙烯酸钠。试做下列实验：
1．在已知质量的1 00 mL烧杯中放70 mI水，再放1g颗粒状或棉絮状聚丙烯酸钠(m1)，用玻璃棒充分搅匀后静置10min，观察和记录现象。倾．出未吸收的水，再称出吸收水后的聚丙烯酸钠的质量(m2)，按式(m2一m1)／m，算出聚丙烯酸钠的吸水率。
难点：功能高分子材料结构对性能的影响；
教具
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板书
设计
第三节功能高分子化合物
一、功能高分子材料：
1．高吸水性能的树脂：
2．导电高分子：
二、复合材料：
教学过程
授课日期：月日第周星期总序号：
时间教师活动学生Fra bibliotek动设计意图
【引言】：当今，人们将能源、材料和信息工程视为影响社会经济发展和进步的三大支柱产业。材料是能源和信息发展的基础，有机合成高分子材料又是材料工业的一个重要方面。
与此同时，美国宾夕法尼亚大学化学系的马克迪尔米德教授，也在从事导电无机聚合物的研究。1976年马克迪尔米德邀请白川英树到美国，与黑格一起合作研究具有导电性的聚乙炔，发现以12掺杂的聚乙炔具有与金属一样的导电性，比原聚乙炔膜提高了一百多万倍。1977年在纽约召开的国际学术会议上，白川英树把聚乙炔薄膜串接在由小灯泡和电源组成的电路中，灯泡亮了。
现在，有机导电高分子材料的理论和应用研究方兴未艾，除聚乙炔外，还发现了一些其他具有导电性能的有机高分子材料，如聚苯胺等。
【板书】：二、复合材料：
复合材料往往可以集合几种材料的优异性能，使其应用更加广泛。例如，以玻璃纤维、碳纤维等无机材料作为增强材料，酚醛树脂、环氧树脂等为基体做成的增强塑料就是典型的复合材料。它具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等特点，可以应用来做建筑材料和汽车、轮船、人造卫星、宇宙飞船的外壳和构件。
(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。
阅读教材，了解功能高分子材料。
培养学生自主学习的能力。
【介绍】：有了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。例如，在苗木根部放上一些吸足了水的高吸水性树脂，使它们在发育过程中始终有充足的水分，保障它们茁壮成长而不会干枯而死。再如，婴儿用的“尿不湿”可吸人其自身重量约几百倍的尿液而不滴不漏，可以保证婴儿夜晚安睡和白天的活动。
2．通过功能高分子材料的学习，培养学生的自学能力和阅读能力。
情感态度与价值观
1．通过功能高分子材料的学习，让学生感受到用已学知识解决实际问题的成就感。同时使学生树立环境保护观念、培养环境保护意识。
2．了解功能高分子材料的发展，给学生一些对事物发展规律的认识。
重点
难点
重点：通过功能高分子材料的个例，认识高吸水性树脂、导电高分子等功能高分子材料的结构、性能和用途。
聆听、体会。
认识源、材料和信息的重要作用。
【板书】：一、功能高分子材料：
1．高吸水性能的树脂：
【质疑】：干旱地带和人们的生活中需要高吸水性材料，如何合成高吸水性材料？
寻找亲水原子团——羟基(—OH)。
阅读、思考。
培养学生的阅读能力。
【板书】：获得具有高吸水性能的树脂方法：
(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；
阅读教材，了解复合材料。
培养学生自主学习的能力。
【作业】：
1．阅读教材P113——116；
2．书P116写在书上；
3．白皮练习册P66第一节的习题；
检测
什么是功能高分子化合物？都有什么用途？
后记
本节课主要通过阅读教材，拓展学生的视野。
课题
第三节功能高分子化合物
共1课时
第1课时
知识
与技能
认识功能高分子材料：高分子分离膜、液晶高分子、导电高分子、医用高分子、高吸水性树脂等材料的优异性能，初步认识高分子化合物的结构与性能之间的关系。
过程与方法
1．通过功能高分子材料的学习，使学生了解功能高分子材料在生产、生活和国防上的作用以及它们的种类和性能。了解功能高分子材料的发展，给学生一些对事物发展规律的认识。
2．取1 g医用脱脂棉或餐巾纸，依上述同样方法算出它的吸水率，并与聚丙烯酸钠的比较。
2．导电高分子：
【科学视野】：导电高分子的发现
2000年的诺贝尔化学奖授予了美国的物理学家黑格(A．J．Heeger)、美国的化学家马克迪尔米德(A．G．MacDiarmid)和日本化学家白川英树(Shirakawa)，奖励他们在导电高分子、有机半导体方面的开创性工作，这项工作开辟了材料科学的新领域，意义非常重大。利用这些导电高分子材料可以制造出许多新颖的电子器件(如发光二极管)、轻便的彩色显示器、可以卷曲的电视大屏幕……实际上，这项工作早在2 O多年前就已经开始了。20世纪70年代，白川英树的学生在一次做聚乙炔实验时，误将催化剂的用量多加了1 000倍，结果在反应液的表面形成了一层银白色发亮的膜状物，白川英树对此偶然发现的反常现象进行了更深入的研究，终于发现了改性的催化剂，得到了具有金属光泽的，显示出半导体性质的聚乙炔膜。