课时3+构建未来——功能高分材料的无限可能（课件）-【大单元教学】高二化学同步备课系列（人教版2019选择性必修3）.pptx

第五单元合成高分子课时3构建未来——功能高分材料的无限可能你的名字

学习目标高分子分离膜高吸水性树脂

新课导入为了适应高科技产业等对材料的要求，化学工作者合成了具有某些特殊化学、物理及医学功能的高分子材料。高分子分离膜高分子催化剂高分子人造心脏高分子隐形眼镜高分子手术机器人高吸水性树脂—尿不湿

课堂探究阅读教材，总结功能高分子材料的定义与分类：具有某些特殊化学、物理及医学功能的高分子材料。定义：功能高分子材料高吸水性树脂高分子分离膜形状记忆高分子磁性高分子高分子催化剂医用高分子材料高分子药物用于吸水保水用于分离和纯化的各种滤膜用于制作传感器用于信息储存用于化学反应用于替换人体组织、器官用于药物缓释

任务一高吸水性树脂

课堂探究阅读教材，总结高吸水性树脂的结构特点及性能：结构特点：不溶于水和有机溶剂，吸水性和保水能力强，耐挤压1.含有强亲水性原子团(如羧基、羟基、酰氨基等)的支链；性能：用途：1.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；2.用于婴幼儿纸尿裤，其可吸入自身质量数百倍的尿液而不滴漏。2.具有网状结构。

课堂探究【思考与讨论】棉花、纸张等含纤维素物质的吸水性和保水性不够好的原因是什么?从官能团角度：亲水基团吸水性强弱顺序：—COO-—COOH—OH吸水性不够好从结构角度：显微结构显示：线型结构保水性不够好

课堂探究【思考与讨论】阅读教材，科学家是如何改进这种不足的呢？方案一：改造纤维素或淀粉分子，接入强亲水基团。羧酸根、羧基、羟基等纤维素(淀粉)线型丙烯酸钠交联剂网状淀粉-聚丙烯酸钠高吸水性树脂接枝共聚物高吸水性树脂加交联剂的目的是使线型结构变为网状结构，使其既有吸水性而又不溶于水，耐挤压。

课堂探究【思考与讨论】阅读教材，科学家是如何改进这种不足的呢？方案二：合成新的带有强亲水基团的高分子CH2CHCOOHNaOH交联剂引发剂CH2CHCOONanCH2CHCOONa聚丙烯酸钠(网状结构)大鹿化学吸水后两个方案共同特点：1.都要在反应中加入少量交联剂；2.让线状结构变为网状结构。

课堂探究【思考与讨论】高吸水性树脂和橡胶硫化工艺中都加入了交联剂制得了网状结构，目的是否相同?不同大鹿化学橡胶：使其既有弹性又有强度高吸水性树脂：使其既吸水而又保水

课堂探究【思考与讨论】在橡胶工业及制备高吸水性树脂时，为什么均要加入少量交联剂将它们的线型结构转变为网状结构？1.天然橡胶容易发生老化，硫化后线型结构转变为网状结构。硫化橡胶具有很好的弹性、较高的硬度和耐磨性，不易变黏，不溶于有机溶剂，只发生溶胀。2.高吸水性树脂在交联前一般是水溶性的，不具备吸水性，形成网状结构后，分子中的羧基、羟基等基团与水分子之间产生氢键，吸水并且通过网状结构将水分子束缚在高分子网格中，形成溶胀的凝胶体。这种凝胶体的保水能力很强，在一定压力下也不易失水。

课堂探究【探究】：高吸水性树脂与一般的吸水材料性能差别有多大？

任务二高分子分离膜

课堂探究阅读教材，总结高分子分离膜的分离原理、特点、分类及应用：分离原理：分离膜一般只允许水及一些小分子物质通过，其余物质被截留在膜的另一侧，称为浓缩液，达到对原液净化、分离和浓缩的目的。特点：让某些物质有选择地通过，而把另外一些物质分离掉。饮用水的制取

课堂探究阅读教材，总结高分子分离膜的分离原理、特点、分类及应用：分类：分离膜根据膜孔大小分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜等。制作材料：有机高分子材料，如醋酸纤维、芳香族聚酰胺、聚丙烯、聚四氟乙烯等。

课堂探究阅读教材，总结高分子分离膜的分离原理、特点、分类及应用：应用：海水淡化、饮用水制取，果汁浓缩、乳制品加工、药物提纯、血液透析等。

课堂探究阅读教材【研究与实践】回答不同功能高分子材料的主要功能及应用分别是什么？完成表格内容。功能高分子材料主要功能主要应用高分子分离膜高分子传感膜高分子热电膜医用高分子材料选择性地允许某些物质通过把化学能转换成电能把热能转换成电能具有优异的生物相容性以及具有某些特殊功能废水处理、海水淡化、浓缩果汁、乳制品加工等发电、开发新型电池发电、开发新型电池人造肾脏、人工皮肤、人造心脏、人造血管和心脏补片

课堂小结功能高分子材料高吸水性树脂高分子分离膜结构特点：含有强亲水基、网状结构性能：强吸水性和保水能力、耐挤压合成方案：吸水材料改性、含强亲水基团烯类聚合原理：只允许水及小分子物质通过，其余被截留分类：微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜等应用：海水淡化和饮用水的制取，果汁浓缩、乳制品加工、药物提纯、血液透析等

课堂检测【典型例题1】下列说法中，不正确的