人教版功能高分子材料

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课件3教学目标【知识与技能】1、举出日常生活中接触到的新型高分子材料。2、认识到功能材料对人类社会生产的重要性。【过程与方法】

利用上网查询，从历史的角度体会化学材料的发展是化学科学发展的一个缩影，对化学科学发展的进程有所认识，培养用科学的方法发现问题，认识问题的意识。【情感、态度与价值观】

扩大知识面，激发对高分子材料学习的兴趣和投身科学事业的决心。教学重点:功能高分子结构与性能之间的关系教学难点:功能高分子材料和复合材料的结构对性能的影响课时安排:1课时

材料是人类赖以生存和发展的物质基础，是人类文明的重要里程碑。当今有人将能源、信息和材料并列为新科技革命的三大支柱，而材料又是能源和信息发展的物质基础。从合成有机高分子材料出现的那一天起，人们始终在不断地研究、开发着性能更优异、应用更广泛的新型材料，来满足计算机、光导纤维、激光、生物工程、海洋工程、空间工业和机械工业等尖端技术发展的需要。除了传统的三大合成材料外，又出现了高分子膜，具有光、电、磁等特殊功能的高分子材料，生物高分子材料、医用高分子材料、隐身材料和液晶高分子材料等许多新型有机高分子材料。问题1：

地球表面有大约四分之三被水覆盖着，然而我们仍然强调水资源贫乏，要节约用水，这是什么原因呢？［提问］如果我们能把海水变为淡水，那就解决了水资源贫乏的问题，如何实现这一设想呢?如果我们通过一种特殊材料滤去海水中过多的电解质离子、微生物杂质等，海水就淡化了，这种特殊材料就是我们今天要学习的“新型有机高分子材料”。[拓宽]

人体器官商店

十年后的某一天，一位老人被告之他的心脏正在急速衰竭，需要更换左心室。主治医师将他健康的心脏细胞组织切片送到一家组织实验室，即人造器官工厂。研究人员利用组织切片和特殊聚合物制造出代用的左心室。三个月后，代用左心室被冷冻、包装并送往医院。医生将代用品换到老人的心脏内。由于代用品相当于老人自己的器官，手术之后自然不会发生任何排斥反应，老人的生命因此而得到延续。

高吸水性的高分子材料制作的，可吸收自重几百倍的水，但仍保持干爽。成分：聚乙烯醇、聚丙烯酸盐交联可得。［启示］食品保鲜、人造皮肤、防止土壤沙漠化。1888年，奥地利科学家F·Reinitzer发现了液晶。20世纪70年代初，Helfrich和Schadt利用液晶的电光效应和集成电路相结合，将其制成显示器件，实现了液晶材料的产业化。这种液晶材料称为扭曲向列相液晶显示（NT-LCD）材料，其产品主要应用在电子表和计算器上。80年代中期，开发成功超扭曲向列相液晶显示（STN-LCD）材料，其产品主要应用在BP机、移动电话和笔记本电脑上。酯类和联苯类液晶化合物是STN-LCD用混晶材料的主要成分，国内各科研机构已开发了近千种，其中已有100种以上应用于混晶配方。B—2飞机的整个机身，除主梁和发动机机舱使用的是钦复合材料外，其它部分均由碳纤维和石墨等复合材料构成，不易反射雷达波。并且，这些不同的复合材料部件不是靠铆钉拼合，而是经高压压铸而成。另外，矾翼的前缘还全部包覆上了一层特制的吸波材料(RAM)。位于机翼前部、内装雷达扫瞄天线阵列的两个方形突出部件，也采用了特殊的吸波材料。此外，B—2A的整个机体都喷涂上了特制的吸波油漆，这在很大程度上降低了敌方探测雷达的回波。二、复合材料1．复合材料：指两种或两种以上材料组合成的一种新型材料。其中一种做为基体，另外材料做为增强剂。2．复合材料的性能：具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能，在综合性能上超过了单一材料。复合材料－玻璃钢

高吸水性材料——亲水性高聚物（分子链带有许多亲水原子团）邓小平美国《时代周刊》这份杂志在全美乃至全球都很有影响力。

《时代周刊》评出20世纪最伟大的

100项发明，其中“尿不湿”榜上有名为什么“尿不湿”

能评为20世纪最伟大的100项发明呢！最初是为谁专门设计的呢？美国在上世纪六十年代初，航天事业崛起，如何解决宇航员的排尿问题迫在眉睫，华人唐鑫源成为“尿不湿”的发明人，后来他被誉为美国“太空服之父”。美国从1959起甄选的7位宇航员合影

“神舟5号”、“神舟6号”等上天的三位航天员先后也都使用了“尿不湿”

“神舟5号”、“神舟6号”等上天的三位航天员先后也都使用了“尿不湿”

航天员专用“尿不湿”1克能吸收约1000克水，吸水性远强于一般婴儿使用的“尿不湿”

“尿不湿”是航天产品“下凡”的成功典范！现在不仅是婴幼儿使用，还有供特殊成人使用的，更有趣的是有些宠物也系上了“尿不湿”出门溜达，以保护公共卫生。

“尿不湿”起作用的物质是一种功能高分子材料，具有很强的吸水能力。它所用的材料是高吸水性树脂（常用网状结构的聚丙烯酸钠）聚丙烯酸钠如何合成？

思考：如何以带有强亲水性原子团的化合物CH2=CHCOOH制得网状聚丙烯酸钠？高吸水性树脂加交联剂的目的是变支链型结构为体型结构，使其既有吸水性而又不溶于水，耐挤压。加交联剂的目的是什么？如旱地种植、改良土壤、改造沙漠等。思考：强吸水能力的功能高分子材料除了用于“尿不湿”，还有哪些用途？

保水剂是一种吸水能力特强的功能高分子材料。无毒无害，反复吸水、释水——“微型水库”。同时，它还能吸收肥料、农药、并缓慢释放，增加肥效、药效。高吸水性树脂广泛用于农业、林业、园艺、建筑等。吸水性高分子制法(2)以带有强亲水基的化合物为单体，均聚或共聚得到亲水性高聚物——如聚丙烯酸钠（同时加入交联剂）。

(1)对天然吸水性高分子材料（淀粉、纤维素）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，形成接枝共聚物(如与丙烯酸钠共聚)

碳纤维是一种纤维状碳材料。它是一种强度比钢的大、密度比铝的小、比不锈钢还耐腐蚀、比耐热钢还耐高温、又能像铜那样导电，具有许多宝贵的电学、热学和力学性能的新型材料。目前，人们还不能直接用碳或石墨来抽成碳纤维，只能采用一些含碳的有机纤维（如尼龙丝、腈纶丝、人造丝等）做原料，将有机纤维跟塑料树脂结合在一起，放在稀有气体的气氛中，在一定压强下强热炭化而成，而碳纤维零件都是把碳纤维经过高温高压制做而成的。碳纤维复合材料—隐形飞机上的特殊材料鲨鱼皮泳衣轻便赛车有机高分子材料的发展趋势1.对重要的通用有机高分子材料继续进行改进和推广，使它们的性能不断提高，应用范围不断扩大。如：导电塑料

2.与人类自身密切相关、具有特殊功能的材料的研究也在不断加强，并且取得了一定的进展。如：仿生高分子材料、智能高分子材料、超导材料、光电转换材料、生物材料、光解水催化剂、热电膜、传感膜等。

高分子智能材料超导材料光电转换材料生物材料光解水催化剂热电膜传感膜…新型导电塑料、电磁屏蔽材料等旧材料性能改进推广研制新型功能材料

五.有机高分子材料的发展趋势塑料LCD屏幕电致发光高分子小结两大类新型高分子材料未来社会离不开新型材料，新型材料离不开化学，化学是人类进步的关键。

功能高分子材料高分子膜：缓解能源和资源不足，解决环境污染问题医用高分子材料：制造各种人工器官复合材料：主要应用于宇航工业．隐形眼镜玻璃钢、不锈钢、铝合金。同步练习1.下列不属于新型有机高分子材料的是：

（）

A．高分子分离膜B．液晶高分子材料

C．生物高分子材料D．有机玻璃

选题目的：复习新型有机高分子材料的知识。思路分析:有机玻璃是传统三大合成材料中的塑料，它不属于新型有机高分子材料。D2.随着有机高分子材料的研究不断的加强和深入，使一些重要的通用高分子材料的应用范围不断扩大，下列应用范围是通用高分子材料的最新研究成果的是

A.新型导电材料B.仿生高分子材料

C.高分子智能材料D.电磁屏蔽材料选题目的：考察高分子材料的相关概念。思路分析：随着社会的进步，科学技术的发展，高分子材料的作用越来越重用。特别是在尖端技术领域，对合成材料提出了更高的要求，尤其是在具有特殊性质的功能性材料和多种功能集一身的复合材料。

启示：高分子材料的研究方面是一方面对重要的通用有机高分子材料继续改进和推广。另一方面研究与人类自身密切相关，具有特殊功能材AD3.下列物质不属于有机高分子化合物的是()A.淀粉B.蛋白质C.酒精D.电木C4.下列不属于合成纤维的是()A.的确良B.棉C.人造棉D.尼龙

B5.有一张照片，一只可爱的小猫站在一块高分子合成材料上，下面是烈火灼烧，而小猫却若无其事。这说明此高分子材料一定具有的性质是（）

A.良好的导热性B.良好的绝缘性

C.良好绝热性D.熔点低C6下列不属于新型有机高分子材料的是：

（

）

A．高分子分离膜材料

B．液晶高分子C．生物高分子材料

D．有机玻璃

D7.下列有关新型高分子材料的说法中，不正确的是：（

）A．高分子分离膜应用于食品工业中，可用于浓缩天然果汁、乳制品加工、酿造业等。B．

复合材料一般是以一种材料作为基体，另一种材料作为增强剂。C．导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料。D．合成高分子材料制成的人工器官都受到人体的排斥作用