第五章 第二节高分子材料 第2课时--人教版高中化学选择性必修第三册教学课件(共29张PPT)

(课件网) 第2课时　功能高分子 材料 第二节　高分子材料 化学 1.通过分析高吸水性树脂的分子结构，解释其高吸水性与保水性的原理发展学生证据推理与模型认知、宏观辨识与微观探析的核心素养。 学习目标 2.结合高分子分离膜的应用案例，能够说明其工作原理，并讨论其在环保、医疗领域的应用体现学科价值。 重点： 高吸水性树脂的结构特点与合成原理；高分子分离膜的选择性透过机制。 难点： 交联剂对高吸水性树脂性能的影响。 学习重难点 高吸水性树脂 导入新课 可吸入自身质量数百倍的水 为什么这种材料能吸收数百倍于自身质量的水？它的成分和结构有什么特殊之处？ 课堂探究 一、高吸水性树脂 思考：为什么这些由纤维素分子组成的物质具有吸水性呢？ 发展历史 人们从棉花、纸张等含纤维素物质的吸水性得到启发 课堂探究 一、高吸水性树脂 结构分析 纤维素的结构简式 O H O H O H O H O H H O H H O H H O H H 亲水基 氢键 纤维素链 但是它们的吸水量只有自身质量的20~40倍，挤压后保有的水量也比较少 课堂探究 一、高吸水性树脂 思考：棉花、纸张等含纤维素物质的吸水性和保水性不够好的原因是什么 纤维素 的分子 结构 吸水 性不 够好 官能团 亲水基团吸水性强弱顺序：—COO-> —COOH> —OH 纤维素 显微结 构示意图 碳骨架 亲水基团 线型结构 保水 性不 够好 课堂探究 一、高吸水性树脂 我们如何改进这种不足呢？ 改造纤维素或淀粉分子，接入强亲水基团 思路一 羧酸根、羧基、羟基等 示例分析 淀粉 (纤维素) 线型 丙烯酸钠 交联剂 网状淀粉-聚丙烯酸钠高吸水性树脂 接枝共聚物 课堂探究 一、高吸水性树脂 合成新的带有强亲水基团的高分子 思路二 CH2 CH COOH NaOH 交联剂 引发剂 CH2 CH COONa n CH2 CH COONa 聚丙烯酸钠 (网状结构) 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。 课堂探究 一、高吸水性树脂 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 吸水前 吸水后 大鹿化学 课堂探究 一、高吸水性树脂 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 大鹿化学 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 课堂探究 一、高吸水性树脂 应用1 可用于婴幼儿使用的纸尿裤 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” 课堂探究 一、高吸水性树脂 应用2 可在干旱地区用于农业、林业抗旱保水，改良土壤 大鹿 化学 放在苗木根部的一些吸足了水的高吸水性树脂 课堂探究 一、高吸水性树脂 结构特点 ①含有_____原子团的支链 ②具有_____结构 强亲水性 能够与水分子相互作用并吸水的基团 由于氧原子有较高的电负性，它与氢原子形成的键具有较强的极性，使得羟基具有良好的水溶性 羟基(-OH) 由于氮原子上的孤对电子，氨基也有一定的氢键形成能力，有助于与水分子相互作用 氨基(-NH2) 羧基具有很高的电负性，有强烈的极性。羧基还可以通过羟基与水分子形成氢键，增加与水的相互作用，提高溶解性 羧基(-COOH) 小结任务：高吸水性树脂的结构特点？ 课堂探究 一、高吸水性树脂 结构特点 ①含有_____原子团的支链 ②具有_____结构 强亲水性 网状 能够与水分子相互作用并吸水的基团 胺基类似于氨基，具有良好的水溶性，其亲水性稍逊于氨基 胺基(RNH2—伯胺、R2NH—仲胺、R3N—叔胺) 此外，还有一些其他的亲水基团，如醇基(-R-OH)、醚基(R-O-R1)等。这些基团可以与水分子形成氢键或范德华力等相互作用，从而增加与水的亲和力 归纳总结 课堂探究 一、高吸水性树脂 像高吸水性树脂这种为了适应高科技产 ... ...