5.2.2 功能高分子材料-【化学一起课件】高中化学选择性必修3同步课件PPT（人教版2019）

功能高分子材料 第五章 合成高分子 选择性必修三 授课老师：xxx 第2课时 学习目标 1.通过高分子材料吸水性能的对比实验，体会通过分析微观结构解释化学性质的思路，以及结构、性质和应用之间的关系。 2.体验功能导向的高分子材料合成的价值，了解新型高分子材料的优异性能及其在高新技术领域的应用。 【资料卡片】形状记忆高分子材料 【资料卡片】 为了适应高科技产业对材料的要求，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、液晶高分子、形状记忆高分子、导电高分子、医用高分子、高吸水性树脂等功能高分子材料。 高分子分离膜 形状记忆高分子 【任务1】了解高吸水性树脂的制备方法，形成制备功能高分子材料的基本思路 1.高吸水性树脂是一种含有强亲水性基团并具有一定交联度的功能性高分子材料。 亲水性基团：又称疏油基团，具有溶于水，或容易与水亲和的原子团。可能吸引水分子或溶解于水，这类分子形成的固体表面易被水润湿。 常见的亲水基团有：—OH、—COOH、—NH2、—ONa、—COONa 亲水基和亲油基 胶束 细胞膜 【任务1】了解高吸水性树脂的制备方法，形成制备功能高分子材料的基本思路 【思考交流】 问题1：对比保鲜膜和纸，为什么二者同样为高分子材料，一种可吸水而另一种不吸水? 保鲜膜的主要成分为聚乙烯，纸张的主要成分为纤维素，纤维素是多糖，分子中含有较多亲水基团— 羟基（—OH），因此，相对于保鲜膜，纸张的吸水性更好。 【任务1】了解高吸水性树脂的制备方法，形成制备功能高分子材料的基本思路 【思考交流】 问题2：淀粉作为多糖，也具有吸水性，但并不能直接用作吸水材料。根据你对淀粉性质的了解，分析其中的原因。 直链淀粉含几百个葡萄糖单元，支链淀粉含几千个葡萄糖单元。在天然淀粉中大多为支链淀粉。纤维素大多为直链结构，含有1400~10000个葡萄糖单元。高分子材料中碳原子数目与亲水基团数目比，比值越小吸水性越强。因此，直链结构的纤维素的吸水性比支链淀粉的吸水性好。由此可见，高分子材料的结构对高分子的性质也有很大的影响。 【任务1】了解高吸水性树脂的制备方法，形成制备功能高分子材料的基本思路 【思考交流】 问题3：怎样才能解决淀粉的水溶性这一问题? 【资料】 丙烯酸钠自身就有较强的亲水基团，但也不能直接用作吸水材料。 （1）通过一定的化学方法，在淀粉的主链上连接亲水的丙烯酸钠； （2）通过一定的化学方法，让丙烯酸钠发生加聚反应，得到高分子化合物。 【任务1】了解高吸水性树脂的制备方法，形成制备功能高分子材料的基本思路 2.高吸水性树脂的制备方法 （1）淀粉、纤维素等天然吸水材料的改性。在淀粉或纤维素的主链上再接入带有强亲水基团的支链，可以提高它们的吸水能力。 例如，淀粉与丙烯酸钠在一定条件下发生反应，生成以淀粉为主链的接枝共聚物。为防止此共聚物溶于水，还需在交联剂作用下生成网状结构的淀粉-聚丙烯酸钠高吸水性树脂。 【任务1】了解高吸水性树脂的制备方法，形成制备功能高分子材料的基本思路 2.高吸水性树脂的制备方法 （2）用带有强亲水基团的烯类单体进行聚合，得到含亲水基团的高聚物。 例如，在丙烯酸钠中加入少量交联剂，再在一定条件下发生聚合，可得到具有网状结构的聚丙烯酸钠高吸水性树脂。 CH2 = CH－COOH CH2 = CH－COONa NaOH 少量交联剂和引发剂 －CH2 － CH － － COONa n 聚丙烯酸钠 【任务1】了解高吸水性树脂的制备方法，形成制备功能高分子材料的基本思路 人造雪的主要成分是聚丙烯酸钠 【任务1】了解高吸水性树脂的制备方法，形成制备功能高分子材料的基本思路 【探究】 高吸水性树脂的吸水性能 【实验】 材料选择：高吸水性树脂（冰袋中的树脂颗粒、盆栽用的水晶球）、一般吸水材料（脱脂棉、海绵。） 【任务1】了解高吸水性树脂的制备方法，形成制备功能高分子材料的基本思路 【探究】 高吸水性树脂的吸水性能 实验步骤 在已知质量的100 mL烧杯中放入70 mL水，再放入1.0 g(m1）吸水材料，用玻璃棒充分搅匀后静置5 min，观察和记录现象。倾出未被吸收的水，再称出吸收水后的高吸水性树脂的质量（m2)，计算其吸水率。 静置2h 后再观察和记录现象。倾出未被吸收的水，再称出吸收水后的高吸水性树脂的质量（m3)，计算其吸水率。 【任务1】了解高吸水性树脂的制备方法，形成制备功能高分子材料的基本思路 【探究】 高吸水性树脂的吸水性能 【任务1】了解高吸水性树脂的制备方法，形成制备功能高分子材料的基本思路 【探究】 高吸水性树脂的吸水性能 实验结论 高吸水性树脂的吸水效率远大于普通的吸水材料。 【任务1】了解高吸水性树脂的制备方法，形成制备功能高分子材料的基本思路 【思考交流】 问