5.2 课时2 功能高分子材料 课件-2025-2026学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修3

该高中化学课件聚焦功能高分子材料，从天然与合成高分子化合物分类切入，通过罗切斯特大学形状记忆材料实例过渡，搭建从已有高分子知识到功能高分子的学习支架，系统呈现其定义、分类、结构及应用。 其亮点在于融合科学探究与实践，设计高吸水性树脂与普通材料吸水率对比实验，培养学生动手能力，通过亲水基团、网状结构等分析渗透科学思维，结合医用高分子等应用体现化学观念，助力学生深化理解，教师提升教学互动性。

功能高分子材料 功能高分子材料 第五章 合成高分子 作者编号：35011 课堂导入 高分子化合物 天然高分子化合物 合成高分子化合物 蛋白质 淀粉 纤维素 合成高分子材料 功能高分子材料 复合材料 塑料 合成纤维 合成橡胶 黏合剂 涂料 三大合成材料 作者编号：35011 课堂导入 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 罗切斯特大学的Mitch Anthamatten等人开发的一种特殊的形状记忆高分子材料，仅靠体温就可以触发形状改变，而且还有很好的弹性能存储性能 功能高分子材料的研制： (1)具有新型骨架结构的高分子材料 (2)在合成高分子的主链或支链上引入某种功能原子团 作者编号：35011 新知讲解 功能高分子材料 高吸水性树脂 隐形眼镜 尿不湿 人造皮肤 人造心脏 人造膝关节 人造血管 离子交换树脂 作者编号：35011 功能高分子材料 高分子分离膜 医用高分子 高分子催化剂 磁性高分子 高分子药物 高吸水性树脂 具有某些特殊化学、物理及医学功能的高分子材料。 1、定义和分类 ①定义 ②分类 作者编号：35011 功能高分子材料 2、高吸水性树脂 高吸水性树脂可在干旱地区用于农业、林业抗旱保水，改良土壤。也可以用于婴幼儿纸尿裤，其可吸入自身质量数百倍的尿液而不滴漏。 这项发明在1961年被美国《时代》周刊杂志评为“20世纪最伟大的100项发明之一” 作者编号：35011 功能高分子材料 2、高吸水性树脂 —— 亲水性高聚物 ①结构特点： 分子链带有许多强亲水性原子团，如羧基、羟基、酰氨基等。 具有网状结构 思考：如何获得具有高吸水性能的树脂？ ②性能： 不溶于水，也不溶于有机溶剂，与水接触后在很短的时间内溶胀，可吸收 其本身质量的数百倍甚至上千倍的水，同时保水能力要强，还能耐一定的挤压作用。 作者编号：35011 功能高分子材料 2、高吸水性树脂 —— 亲水性高聚物 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。 ③获取途径 ④应用 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。 作者编号：35011 功能高分子材料 2、高吸水性树脂 —— 亲水性高聚物 如 CH2=CH-COONa 聚丙烯酸钠(网状结构) 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 思考：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，高吸水性树脂——使其既吸水而又保水，橡胶——使其既有弹性又有强度 作者编号：35011 功能高分子材料 【探究】高吸水性树脂的吸水性能 【问题】高吸水性树脂与一般吸水材料的吸水性能差别有多大？ 【实验】(1)选择吸水材料进行实验。可以取一条纸尿裤，用剪刀剪开，取出其中的高吸水性树脂颗粒（也可使用你选择的其他高吸水性材料）。一般吸水材料可以选择医用脱脂棉、餐巾纸或海绵等。 (2)在已知质量的100mL烧杯中放入70mL水，再放入1 g ( m1)高吸水性树脂，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。 (3)取1g医用脱脂棉（或其他一般吸水材料），按上述方法进行实验，并计算出它的吸水率，与高吸水性树脂的吸水率进行比较。 作者编号：35011 2、高吸水性树脂 —— 亲水性高聚物 功能高分子材料 作者编号：35011 功能高分子材料 吸水材料 高吸水性树脂 一般吸水材料 吸水前质量m1/g 吸水现象 吸水后质量m2/g 吸水率(m2-m1)/m1 结论： 现象数据记录： 1 1 全部吸收，溶胀，水不撤落 部分吸收，水会撤落 84.82 83.82 11 10 高吸水性树脂吸水能力强，吸水溶胀，水不撤落 [讨论] 1.为什么高吸水性树脂与一般吸水材料的吸水性能差别这么大？ 2.查阅资料，与同学讨论为什么高吸水性树脂能吸水而又不溶于水。 绝大多数高吸水性树脂的主链或接枝侧链上含有羧基、羟基等强亲水性官能团，这些亲水基团与水的亲和作用是其具有强吸水性的最主要内因。 高吸水性树脂分子中含有强吸水性基团和一定的网状结构，即具有一定的交联度，导致高吸水性树脂能吸水溶胀但不溶于水。 作者编号：35011 功能高分子材料 3、高分子分离膜 RO反渗透膜一般用高分子材料制成，如：醋酸纤维素膜、芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜 生活中，我们常常忽视了自己家中饮用水的卫生情况。而净水器作为一种高效环保的家居必备家电，可为我们提供了清洁可口的饮用水。 作者编号：35011 功能高分子材料 3、高分子分离膜 组成：高分子分离膜是用具有特殊分离功能的高分子材料制成的薄膜。 特点：能够让某些物质有选择地通过，而把另外一些物质分离掉。 应用：物质分离 类型：分离膜根据膜孔大小分为 作者编号：35011 功能高分子材料 3、高分子分离膜 主要是有机高分子材料， 如醋酸纤维、芳香族聚酰胺、聚丙烯、聚四氟乙烯等 广泛用于海水淡化和饮用水的制取， 以及果汁浓缩、乳制品加工、药物提纯、血液透析等领域 类型：生产分离膜的材料： 用途： 作者编号：35011 功能高分子材料 3、高分子分离膜 生产分离膜的材料：主要是有机高分子材料， 如醋酸纤维、芳香族聚酰胺、聚丙烯、聚四氟乙烯等 用途： 广泛用于海水淡化和饮用水的制取， 以及果汁浓缩、乳制品加工、药物提纯、血液透析等领域 作者编号：35011 功能高分子材料 3、高分子分离膜 作者编号：35011 功能高分子材料 3、高分子分离膜 应用1 海水淡化和饮用水的制取 作者编号：35011 功能高分子材料 3、高分子分离膜 应用2 血液透析 作者编号：35011 功能高分子材料 4、医用高分子材料 人造 血管 人造 皮肤 人造 心脏 人造 骨骼 性能：优异的生物相溶性； 很高的机械性能。 应用：制作人体的皮肤、骨骼、眼、喉、心、肺、肝、肾等各种人工器官。 作者编号：35011 随堂练习 1、下列材料中属于功能高分子材料的是 (　 ) ①高分子膜 ②生物高分子材料 ③隐身材料 ④液晶高分子材料 ⑤光敏高分子材料 ⑥智能高分子材料 A．①②⑤　　　　 B．②④⑤⑥ C．③④⑤ D．全部 D 作者编号：35011 随堂练习 2、下列关于功能高分子材料的说法中,不正确的是( )　 A.离子交换树脂主要用于分离和提纯，如硬水的软化、 回收工业废水中的金属等 B.婴儿用的“尿不湿”的主要成分是具有强吸水性的树脂 C.导电塑料应用于电子工业，可用来制造电子器件 D.医用高分子材料制成的人工器官都受到人体的排斥作用， 难以达到与生物体相容的程度 D 作者编号：35011 随堂练习 3．医用胶能够在常温、常压下发生加聚反应，快速黏合伤口，且黏合部位牢固，它的结构中含有a-氰基丙烯酸酯(结构如图所示)。下列关于医用胶的说法正确的是( )  A．碳碳双键发生加聚反应使医用胶形成网状结构 B．氰基和酯基使碳碳双键活化，更易发生加聚反应 C．医用胶中含有极性基团，故水溶性很好 D．医用胶与皮肤黏合牢固只靠氰基与蛋白质分子间形成的氢键 B 作者编号：35011 随堂练习 4．一种自修复高分子材料在外力破坏后能够复原，其结构简式和修复原理分别如图1和图2所示。下列说法正确的是( ) A．该高分子材料不易溶于水 B．该高分子属于缩聚高分子 C．该材料通过形成氢键完成自修复 D．该高分子材料耐酸碱腐蚀 A 作者编号：35011 随堂练习 5、新型有机高分子材料在日常生活中、工农业生产和尖端科技领域中发挥着越来越重要的作用。下列有关高分子材料的叙述中不正确的是（ ） A.在通用高分子材料基础上改进的导电塑料属于新型高分子材料 B.利用高分子分离膜可以进行海水淡化或污水净化 C.导弹技术中利用复合材料的耐腐蚀性能提高导弹的射程 D.医用高分子材料的发展可以使人类能够制造人工器官 C 作者编号：35011 Lavf58.28.100 $