5.2.2功能高分子材料++课件++2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修3

课题：功能高分子材料

【学习目标】一、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。二、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。功

能

高

分

子

材

料功能高分子材料

在合成或天然高分子传统性能的基础上，再赋予

某种特定功能，而制得的高分子分类用于化学反应的高分子催化剂用于分离纯化的高分子分离膜用于传感器的形状记忆高分子用于信息储存的磁性高分子用于吸水保水的高吸水性材料用于替代人体器官和组织的医用高分子材料用于药物缓释的高分子药物环节1：了解功能高分子材料及分类定义课前实践学习

期待每个小组的精彩表现！1、课前任务：

各兴趣小组结合《选择性必修三》教材145页“功能高

分子材料”内容，每组选择一个话题展开学习。2、话题、学习和汇报形式：

3、要求：确保内容科学准确、思路清晰、语言简练、干货满满。

话

题学习形式结果汇报形式Ⅰ用于分离纯化的高分子分离膜查阅资料学习或市场调查研究3分钟，PPT课堂讲解或录制视频介绍Ⅱ用于替代人体器官和组织的医用高分子用于药物缓释的高分子Ⅲ催化剂功能高分子、形状记忆高分子查阅资料学习制作精美的手抄报用实例，简单介绍各类材料Ⅳ磁性高分子、光学、电学功能高分子认真倾听是一种美德

借力成长是一种智慧

共同学习提升组间交流评价课前实践学习结果验收

学习结果汇报认真倾听是一种美德

借力成长是一种智慧

课前实践学习结果验收

第三组第四组《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！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，被誉为“太空服之父”。航天员专用“尿不湿”，其超强吸水性缘于高吸水性树脂——聚丙烯酸钠。2024年5月28日，神州十八号乘组首次出舱执行任务，

刷新中国航天员单次出舱8.5小时的纪录！课堂重点学习：高吸水性树脂环节2：探究高吸水树脂的吸水性能探究实验：1、分别向两个质量相同的100毫升烧杯中，放入约1g面巾纸或脱脂棉和高吸水树

脂，再用量筒向100mL烧杯中加水（自来水或蒸馏水），并用玻璃棒搅匀，静

置1-2min，观察其形变记录现象。

2、倾出未被吸收的水，计算出吸收水的体积，填写下表。

吸水材料及主成分高吸水树脂（聚丙烯酸钠）一般吸水材料（纤维素）尿不湿中颗粒物面巾纸医用脱脂棉吸水前质量/g1.0g1.0g1.0g吸水时的现象吸自来水或纯净水体积/mL【问题与讨论】

1、餐巾纸和保鲜膜均为高分子材料，为什么一个吸水一个不吸水？

亲水基吸水性强弱顺序：羧酸根（—COO-）>—COOH>—OH2、丙烯酸钠自身就有较强的亲水基团，但不能直接用作吸水材料。

淀粉作为多糖具有吸水性，一般也不直接用作吸水材料，原因？环节2：探究高吸水树脂的吸水性能官能团对材料性质和用途有影响碳骨架结构对溶解性有影响【问题与讨论】

环节2：探究高吸水树脂的吸水性能3、对比下图分析：面巾纸等含纤维素的物质吸水能力差，吸水后易失水变形保水性差；

而高吸水树脂强烈吸水，溶胀成凝胶，用力挤压也不易失水，保水性强的原因？

聚丙烯酸钠交联网状结构：纤维素显微结构示意图吸水前吸水后吸水前吸水后拓展知识：

羧酸钠极性大，羧酸根与钠离子间是离子键；聚合物本身交联成网状结构后，由于网状结构内部钠离子的存在，使得内外产生渗透压，加上聚合物本身的水合能力很强，促进水在短时间内大量进入网络。环节2：探究高吸水树脂的吸水性能【总结与提升】

列举高吸水性树脂应具有哪些性质，并指出其对应的结构上的特点？

碳骨架（不溶于水的母体链）

吸水

不溶于水

保水官能团（有强亲水基团的取代基）交联成网状高吸水性树脂目标导向：有什么结构？→缺什么结构？→补什么结构？结果导向：要什么用途

/性质？→需什么结构？【合成思路导引】环节3：功能高分子材料的合成设计【学以致用1】

阐述以丙烯酸钠（CH2=CH-COONa）为原料，制成高吸水树脂的设计思路？1、分子结构的设计(功能小分子高分子化)

小分子单体有功能基团有可聚合基团构建高分子碳骨架交联成网状丙烯酸钠在引发剂(过硫酸盐)和交联剂(二乙烯基类化合物)作用下，经沉淀聚合形成水不溶性聚合物【思路导引】

目标导向：有什么？缺什么？补什么？结果导向：要什么？需什么？环节3：功能高分子材料的合成设计2、分子结构的修饰(高分子材料功能化)

高分子

有长链碳骨架有活性部位接枝功能基交联成网状【学以致用2】

如何将淀粉（或纤维素）改造成一种高吸水树脂？环节3：功能高分子材料的合成设计小分子单体有功能基团没有可聚合基团在功能小分子中引入可聚合基团得到新单体交联成网状聚合得到高分子骨架【深入思考】环节3：功能高分子材料的合成设计1、分子结构的设计(功能小分子高分子化)

小分子单体有功能基团有可聚合基团构建高分子碳骨架交联成网状2、分子结构的修饰(高分子材料功能化)

【

思维进阶

】设计“功能高分子材料”的合成思路：小分子单体有功能基团没有可聚合基团在功能小分子中引入可聚合基团得到新单体交联成网状聚合得到高分子骨架高分子

有长链碳骨架有活性部位接枝功能基交联成网状课堂小结2、思维结构：高分子材料通用高分子材料功能高分子材料1、知识结构：

分子结构的设计(功能小分子高分子化)

分子结构的修饰(高分子材料功能化)

结果导向：要什么？需什么？构建高分子碳骨架引入特定功能基团目标导向：有什么？缺什么？补什么？高性能化请替换文字内容

科技的进步对材料性能的需求多功能化智能化特殊需求化【前景展望】未来，等你来！请替换文字内容功能高分子材料的创新

应用领域医学物理生物复合……绿色化化学

课后延伸

制造隐形眼镜的功能高分子材料的共同的特点是：具有较高的亲水性、保湿性、透氧性、柔软性和舒适度。常用以下材料制成：

请选择你感兴趣的一种高分子材料，根据个人实际情况，挑战以不同层级

基础级：材料的结构，设计合理的合成路线；

探索级：查阅