人教版功能高分子材料

第五章進(jìn)入合成有機(jī)高分子化合物的時代第三節(jié)功能高分子材課件3教學(xué)目標(biāo)【知識與技能】1、舉出日常生活中接觸到的新型高分子材料。2、認(rèn)識到功能材料對人類社會生產(chǎn)的重要性?！具^程與方法】

利用上網(wǎng)查詢，從歷史的角度體會化學(xué)材料的發(fā)展是化學(xué)科學(xué)發(fā)展的一個縮影，對化學(xué)科學(xué)發(fā)展的進(jìn)程有所認(rèn)識，培養(yǎng)用科學(xué)的方法發(fā)現(xiàn)問題，認(rèn)識問題的意識?！厩楦小B(tài)度與價值觀】

擴(kuò)大知識面，激發(fā)對高分子材料學(xué)習(xí)的興趣和投身科學(xué)事業(yè)的決心。教學(xué)重點:功能高分子結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系教學(xué)難點:功能高分子材料和復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)對性能的影響課時安排:1課時

材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，是人類文明的重要里程碑。當(dāng)今有人將能源、信息和材料并列為新科技革命的三大支柱，而材料又是能源和信息發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。從合成有機(jī)高分子材料出現(xiàn)的那一天起，人們始終在不斷地研究、開發(fā)著性能更優(yōu)異、應(yīng)用更廣泛的新型材料，來滿足計算機(jī)、光導(dǎo)纖維、激光、生物工程、海洋工程、空間工業(yè)和機(jī)械工業(yè)等尖端技術(shù)發(fā)展的需要。除了傳統(tǒng)的三大合成材料外，又出現(xiàn)了高分子膜，具有光、電、磁等特殊功能的高分子材料，生物高分子材料、醫(yī)用高分子材料、隱身材料和液晶高分子材料等許多新型有機(jī)高分子材料。問題1：

地球表面有大約四分之三被水覆蓋著，然而我們?nèi)匀粡?qiáng)調(diào)水資源貧乏，要節(jié)約用水，這是什么原因呢？［提問］如果我們能把海水變?yōu)榈?，那就解決了水資源貧乏的問題，如何實現(xiàn)這一設(shè)想呢?如果我們通過一種特殊材料濾去海水中過多的電解質(zhì)離子、微生物雜質(zhì)等，海水就淡化了，這種特殊材料就是我們今天要學(xué)習(xí)的“新型有機(jī)高分子材料”。[拓寬]

人體器官商店

十年后的某一天，一位老人被告之他的心臟正在急速衰竭，需要更換左心室。主治醫(yī)師將他健康的心臟細(xì)胞組織切片送到一家組織實驗室，即人造器官工廠。研究人員利用組織切片和特殊聚合物制造出代用的左心室。三個月后，代用左心室被冷凍、包裝并送往醫(yī)院。醫(yī)生將代用品換到老人的心臟內(nèi)。由于代用品相當(dāng)于老人自己的器官，手術(shù)之后自然不會發(fā)生任何排斥反應(yīng)，老人的生命因此而得到延續(xù)。

高吸水性的高分子材料制作的，可吸收自重幾百倍的水，但仍保持干爽。成分：聚乙烯醇、聚丙烯酸鹽交聯(lián)可得。［啟示］食品保鮮、人造皮膚、防止土壤沙漠化。1888年，奧地利科學(xué)家F·Reinitzer發(fā)現(xiàn)了液晶。20世紀(jì)70年代初，Helfrich和Schadt利用液晶的電光效應(yīng)和集成電路相結(jié)合，將其制成顯示器件，實現(xiàn)了液晶材料的產(chǎn)業(yè)化。這種液晶材料稱為扭曲向列相液晶顯示（NT-LCD）材料，其產(chǎn)品主要應(yīng)用在電子表和計算器上。80年代中期，開發(fā)成功超扭曲向列相液晶顯示（STN-LCD）材料，其產(chǎn)品主要應(yīng)用在BP機(jī)、移動電話和筆記本電腦上。酯類和聯(lián)苯類液晶化合物是STN-LCD用混晶材料的主要成分，國內(nèi)各科研機(jī)構(gòu)已開發(fā)了近千種，其中已有100種以上應(yīng)用于混晶配方。B—2飛機(jī)的整個機(jī)身，除主梁和發(fā)動機(jī)機(jī)艙使用的是欽復(fù)合材料外，其它部分均由碳纖維和石墨等復(fù)合材料構(gòu)成，不易反射雷達(dá)波。并且，這些不同的復(fù)合材料部件不是靠鉚釘拼合，而是經(jīng)高壓壓鑄而成。另外，礬翼的前緣還全部包覆上了一層特制的吸波材料(RAM)。位于機(jī)翼前部、內(nèi)裝雷達(dá)掃瞄天線陣列的兩個方形突出部件，也采用了特殊的吸波材料。此外，B—2A的整個機(jī)體都噴涂上了特制的吸波油漆，這在很大程度上降低了敵方探測雷達(dá)的回波。二、復(fù)合材料1．復(fù)合材料：指兩種或兩種以上材料組合成的一種新型材料。其中一種做為基體，另外材料做為增強(qiáng)劑。2．復(fù)合材料的性能：具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)異性能，在綜合性能上超過了單一材料。復(fù)合材料－玻璃鋼

高吸水性材料——親水性高聚物（分子鏈帶有許多親水原子團(tuán)）鄧小平美國《時代周刊》這份雜志在全美乃至全球都很有影響力。

《時代周刊》評出20世紀(jì)最偉大的

100項發(fā)明，其中“尿不濕”榜上有名為什么“尿不濕”

能評為20世紀(jì)最偉大的100項發(fā)明呢！最初是為誰專門設(shè)計的呢？美國在上世紀(jì)六十年代初，航天事業(yè)崛起，如何解決宇航員的排尿問題迫在眉睫，華人唐鑫源成為“尿不濕”的發(fā)明人，后來他被譽(yù)為美國“太空服之父”。美國從1959起甄選的7位宇航員合影

“神舟5號”、“神舟6號”等上天的三位航天員先后也都使用了“尿不濕”

“神舟5號”、“神舟6號”等上天的三位航天員先后也都使用了“尿不濕”

航天員專用“尿不濕”1克能吸收約1000克水，吸水性遠(yuǎn)強(qiáng)于一般嬰兒使用的“尿不濕”

“尿不濕”是航天產(chǎn)品“下凡”的成功典范！現(xiàn)在不僅是嬰幼兒使用，還有供特殊成人使用的，更有趣的是有些寵物也系上了“尿不濕”出門溜達(dá)，以保護(hù)公共衛(wèi)生。

“尿不濕”起作用的物質(zhì)是一種功能高分子材料，具有很強(qiáng)的吸水能力。它所用的材料是高吸水性樹脂（常用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚丙烯酸鈉）聚丙烯酸鈉如何合成？

思考：如何以帶有強(qiáng)親水性原子團(tuán)的化合物CH2=CHCOOH制得網(wǎng)狀聚丙烯酸鈉？高吸水性樹脂加交聯(lián)劑的目的是變支鏈型結(jié)構(gòu)為體型結(jié)構(gòu)，使其既有吸水性而又不溶于水，耐擠壓。加交聯(lián)劑的目的是什么？如旱地種植、改良土壤、改造沙漠等。思考：強(qiáng)吸水能力的功能高分子材料除了用于“尿不濕”，還有哪些用途？

保水劑是一種吸水能力特強(qiáng)的功能高分子材料。無毒無害，反復(fù)吸水、釋水——“微型水庫”。同時，它還能吸收肥料、農(nóng)藥、并緩慢釋放，增加肥效、藥效。高吸水性樹脂廣泛用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、園藝、建筑等。吸水性高分子制法(2)以帶有強(qiáng)親水基的化合物為單體，均聚或共聚得到親水性高聚物——如聚丙烯酸鈉（同時加入交聯(lián)劑）。

(1)對天然吸水性高分子材料（淀粉、纖維素）進(jìn)行改性，在它們的高分子鏈上再接上含強(qiáng)親水性原子團(tuán)的支鏈，形成接枝共聚物(如與丙烯酸鈉共聚)

碳纖維是一種纖維狀碳材料。它是一種強(qiáng)度比鋼的大、密度比鋁的小、比不銹鋼還耐腐蝕、比耐熱鋼還耐高溫、又能像銅那樣導(dǎo)電，具有許多寶貴的電學(xué)、熱學(xué)和力學(xué)性能的新型材料。目前，人們還不能直接用碳或石墨來抽成碳纖維，只能采用一些含碳的有機(jī)纖維（如尼龍絲、腈綸絲、人造絲等）做原料，將有機(jī)纖維跟塑料樹脂結(jié)合在一起，放在稀有氣體的氣氛中，在一定壓強(qiáng)下強(qiáng)熱炭化而成，而碳纖維零件都是把碳纖維經(jīng)過高溫高壓制做而成的。碳纖維復(fù)合材料—隱形飛機(jī)上的特殊材料鯊魚皮泳衣輕便賽車有機(jī)高分子材料的發(fā)展趨勢1.對重要的通用有機(jī)高分子材料繼續(xù)進(jìn)行改進(jìn)和推廣，使它們的性能不斷提高，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。如：導(dǎo)電塑料

2.與人類自身密切相關(guān)、具有特殊功能的材料的研究也在不斷加強(qiáng)，并且取得了一定的進(jìn)展。如：仿生高分子材料、智能高分子材料、超導(dǎo)材料、光電轉(zhuǎn)換材料、生物材料、光解水催化劑、熱電膜、傳感膜等。

高分子智能材料超導(dǎo)材料光電轉(zhuǎn)換材料生物材料光解水催化劑熱電膜傳感膜…新型導(dǎo)電塑料、電磁屏蔽材料等舊材料性能改進(jìn)推廣研制新型功能材料

五.有機(jī)高分子材料的發(fā)展趨勢塑料LCD屏幕電致發(fā)光高分子小結(jié)兩大類新型高分子材料未來社會離不開新型材料，新型材料離不開化學(xué)，化學(xué)是人類進(jìn)步的關(guān)鍵。

功能高分子材料高分子膜：緩解能源和資源不足，解決環(huán)境污染問題醫(yī)用高分子材料：制造各種人工器官復(fù)合材料：主要應(yīng)用于宇航工業(yè)．隱形眼鏡玻璃鋼、不銹鋼、鋁合金。同步練習(xí)1.下列不屬于新型有機(jī)高分子材料的是：

（）

A．高分子分離膜B．液晶高分子材料

C．生物高分子材料D．有機(jī)玻璃

選題目的：復(fù)習(xí)新型有機(jī)高分子材料的知識。思路分析:有機(jī)玻璃是傳統(tǒng)三大合成材料中的塑料，它不屬于新型有機(jī)高分子材料。D2.隨著有機(jī)高分子材料的研究不斷的加強(qiáng)和深入，使一些重要的通用高分子材料的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，下列應(yīng)用范圍是通用高分子材料的最新研究成果的是

A.新型導(dǎo)電材料B.仿生高分子材料

C.高分子智能材料D.電磁屏蔽材料選題目的：考察高分子材料的相關(guān)概念。思路分析：隨著社會的進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，高分子材料的作用越來越重用。特別是在尖端技術(shù)領(lǐng)域，對合成材料提出了更高的要求，尤其是在具有特殊性質(zhì)的功能性材料和多種功能集一身的復(fù)合材料。

啟示：高分子材料的研究方面是一方面對重要的通用有機(jī)高分子材料繼續(xù)改進(jìn)和推廣。另一方面研究與人類自身密切相關(guān)，具有特殊功能材AD3.下列物質(zhì)不屬于有機(jī)高分子化合物的是()A.淀粉B.蛋白質(zhì)C.酒精D.電木C4.下列不屬于合成纖維的是()A.的確良B.棉C.人造棉D(zhuǎn).尼龍

B5.有一張照片，一只可愛的小貓站在一塊高分子合成材料上，下面是烈火灼燒，而小貓卻若無其事。這說明此高分子材料一定具有的性質(zhì)是（）

A.良好的導(dǎo)熱性B.良好的絕緣性

C.良好絕熱性D.熔點低C6下列不屬于新型有機(jī)高分子材料的是：

（

）

A．高分子分離膜材料

B．液晶高分子C．生物高分子材料

D．有機(jī)玻璃

D7.下列有關(guān)新型高分子材料的說法中，不正確的是：（

）A．高分子分離膜應(yīng)用于食品工業(yè)中，可用于濃縮天然果汁、乳制品加工、釀造業(yè)等。B．

復(fù)合材料一般是以一種材料作為基體，另一種材料作為增強(qiáng)劑。C．導(dǎo)電塑料是應(yīng)用于電子工業(yè)的一種新型有機(jī)高分子材料。D．合成高分子材料制成的人工器官都受到人體的排斥作用