5.2.2 功能高分子材料 课件 (共33张PPT) 高中化学 人教版（2019） 选择性必修3

(课件网) 第二节　高分子材料 第2课时　功能高分子材料 第五章　合成高分子 了解功能高分子材料的含义及其在实际应用中的意义。 [学习目标] 神奇的纸鱼 视频导入 功能高分子材料 (1)概念：具有某些特殊化学、物理及医学功能的高分子材料。 (2)分类 功能高分子材料 高吸水性材料 形状记忆高分子 磁性高分子 高分子药物 医用高分子材料 高分子分离膜 高分子催化剂 人工心脏 保鲜膜和餐巾纸二者同样为高分子材料，为什么一种不可吸水，一种可吸水？ 思考讨论 材料 主要成分 结构简式 官能团 保鲜膜 餐巾纸 聚乙烯 无 —OH (C6H7O2) OH OH OH n 亲水基团 [ CH2—CH2 ] n 纤维素 含有强亲水基团的支链，如羧基、羟基、酰氨基等。 结构特点： 氢键 易吸水 思考讨论 (1)合成方法 淀粉 丙烯酸钠 接枝共聚物 交联剂 淀粉-聚丙烯酸钠高吸水性树脂 线型 网状 ①改造纤维素或淀粉分子，接入强亲水基团。 如： 改造后的树脂具有强大的吸水和保水能力，而且可生物降解。 羟基、羧基、醛基、氨基等 1．高吸水性树脂 ②合成新的带有强亲水基团的高分子。 CH2==CHCOOH→CH2==CHCOONa 丙烯酸钠 如： 交联剂 网状聚丙烯酸钠高吸水性树脂 交联剂 一定条件 网状结构 1．高吸水性树脂 在干旱地区用于农业、林业抗旱保水，改良土壤，还可用于婴儿纸尿裤等。 (2)应用 可吸收几百至几千倍于自身质量的水，同时保水能力强，还能耐一定的挤压作用。 吸水前 吸水后 1．高吸水性树脂 (3)实验探究———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？ 1．高吸水性树脂 实验探究 现象及数据处理： 实验结论： 吸水材料 高吸水性树脂(尿不湿) 一般吸水材料(餐巾纸) 吸水前质量m1/g 1.00 1.00 吸水现象 吸水后质量m2/g 吸水率 （m2-m1)/m1 83.82 10 呈凝胶状 吸水后变形程度小 有较好的保水能力 保水能力较差 吸水性强 吸水性较差 84.82 11.00 1．高吸水性树脂 其他条件相同时，高吸水性树脂的吸水性及保水性均比一般吸水材料的强。 实验探究 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？ 绝大多数高吸水性树脂的主链或接枝侧链上含有羧基、羟基等强亲水基团。 ②为什么高吸水性树脂能吸水而又不溶于水？ 保水能力很强，在一定压力下也不易失水。 强亲水基团 一定的网状结构 与H2O形成氢键 吸收水分子 束缚H2O 溶胀的凝胶体 1．高吸水性树脂 思考讨论 分离膜一般只允许水及一些小分子物质通过，其余物质则被截留在膜的另一侧形成浓缩液，达到对原液净化、分离和浓缩的目的。 2．高分子分离膜 (1)分离原理 (2)分类 ①根据膜孔大小分为：微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜等。 ②根据分离膜材料：醋酸纤维、芳香族聚酰胺、聚丙烯、聚四氟乙烯等。 2．高分子分离膜 (3)应用 高分子分离膜已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。 饮用水的制取 血液透析 2．高分子分离膜 1.正误判断 (1)丙烯酸钠是高吸水性树脂的主要成分 (2)由淀粉等物质制取网状结构的淀粉是为了增强其稳定性 (3)功能高分子材料具有传统高分子材料的机械性能和某些特殊功能 (4)高分子分离膜用于污水、工业废水处理和海水淡化等 (5)高吸水性树脂在吸水后呈凝胶状，具有较好的保水能力 × × √ √ √ 2．高分子分离膜 思考讨论 2.在橡胶工业中，天然橡胶与合成橡胶一般都要经过硫化工艺，将橡胶的线型结构转变为网状结构。在制备高吸水性树脂时也要加入少量交联剂，以得到具有网状结构的树脂。思考为什么要将橡胶和高吸水性树脂转变为网状结构？ 高吸水性树脂加交联剂将线型结构连接成网状结构，是为了使其既具有吸水性而又不溶于水，且 ... ...