功能高分子材料高二化學(xué)下學(xué)期人教版（2019）選擇性必修3

第五章第二節(jié)高分子材料一、通用高分子材料二、功能高分子材料第五章第二節(jié)第二課時(shí)功能高分子材料一、高吸水性樹脂二、微生物降解材料三、高分子分離膜生活答疑疫情期間曾“一罩難求”，有不法分子用紙張(天然纖維素)代替口罩材料，你知道如何用簡單的方法鑒別真假嗎？纖維素(多糖)聚丙烯加水鑒別吸水性：紙張有親水基，能吸水；聚丙烯無親水基，不吸水；燃燒法鑒別：紙張燃燒后灰燼易碾碎；合成纖維燃燒時(shí)刺鼻嗆味，燃燒后結(jié)塊且不易捏碎；生活答疑功能高分子：在天然或合成高分子的主鏈或支鏈上引入某種功能原子團(tuán)，使其具有特殊的功能，滿足化學(xué)、物理或醫(yī)學(xué)等方面的功能要求?；瘜W(xué)功能高分子功能高分子物理功能高分子生物(醫(yī)用)功能高分子功能轉(zhuǎn)換型高分子如高分子試劑、高分子催化劑、離子交換樹脂如發(fā)光高分子、導(dǎo)電高分子如高分子藥物、軟硬組織替代高分子如電致發(fā)光高分子、形狀記憶高分子高吸水性樹脂問題一：尿不濕屬于高吸水性樹脂，既能吸水又能保水，它可能屬于下列哪種結(jié)構(gòu)？[CH2CH]COONan[CH2CH]Fn[CH2CH]OCCH3nO[CCl2CCl2

]n結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一：含有強(qiáng)親水基團(tuán)，如羧基、羥基、酰胺基等；高吸水性樹脂問題二：已知聚丙烯酸鈉本身就是水溶性的，能直接用作吸水材料嗎？線型聚丙烯酸鈉能溶于水，不具備吸水性，交聯(lián)后網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中的

COO與水形成氫鍵，可將水分子束縛在高分子網(wǎng)格中，形成溶脹的凝膠，且保水能力增強(qiáng)！結(jié)構(gòu)特點(diǎn)二：具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，以增強(qiáng)保水能力；高吸水性樹脂問題三：以乙炔為原料，設(shè)計(jì)聚丙烯酸鈉的合成路線。[CH2CH]COONan合成技巧一：帶有特征基團(tuán)的小分子可以直接進(jìn)行聚合反應(yīng)！高吸水性樹脂思考與討論一：如果直接用纖維素作高吸水材料，有哪些優(yōu)點(diǎn)和不足？優(yōu)點(diǎn)：纖維素可再生，可降解，環(huán)境友好；不足：纖維素的吸水性還不夠(只有自身質(zhì)量的20-40倍)，且保水能力較差；如何改進(jìn)呢？既要提高親水性，同時(shí)避免溶于水(要形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu))！高吸水性樹脂(C6H10O5)n(C6H7O2(OH)3)n改性(提高吸收能力)淀粉主鏈接入帶有強(qiáng)親水基團(tuán)的支鏈交聯(lián)劑合成技巧二：對高分子聚合物引入特征基團(tuán)進(jìn)行改性處理！高吸水性樹脂高吸水性材料的用途在苗木根部放上一些吸足了水的高吸水性樹脂，可以使苗木在生長發(fā)育過程中有充足的水！七彩植物養(yǎng)護(hù)水晶泥是利用聚乙烯醇、聚丙烯酸鹽制作的！高吸水性樹脂思考與討論二：在橡膠工業(yè)中，天然橡膠與合成橡膠一般都要經(jīng)過硫化工藝，將橡膠的線型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。在制備高吸水性樹脂時(shí)也要加入少量交聯(lián)劑，以得到具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的樹脂。思考為什么要將橡膠和高吸水性樹脂轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)?硫化橡膠：增加橡膠的強(qiáng)度和彈性；高吸水樹脂：使其吸水、保水但又不溶于水；微生物降解材料根據(jù)復(fù)工人數(shù)預(yù)估，全國每日需消耗兩億口罩，而塑料制品降解需要100-200年。請根據(jù)各類物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征，分析哪些高分子相對容易降解，哪些難降解？三層口罩：聚丙烯；口罩塑料袋：聚乙烯；耳繩：聚對苯二甲酸乙二酯；拭子頭：錦綸；手套：丁腈橡膠；易易易難難微生物降解材料聚丙烯纖維很難降解，根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，你建議尋找哪類高分子材料替代聚丙烯？聚丙烯纖維特點(diǎn)：無毒、疏水性的線型高分子材料；可以用聚酯類線型性高分子材料代替，實(shí)現(xiàn)可降解；且聚乳酸比普通聚酯類相比，既能降解，又可再生！微生物降解材料聚乳酸是一種可生物降解的高分子材料，其結(jié)構(gòu)簡式如圖，主要用于制造可降解纖維、可降解塑料和醫(yī)用材料。以淀粉為原料，先水解為葡萄糖，再在乳酸菌的作用下將葡萄糖轉(zhuǎn)變?yōu)槿樗?，乳酸在催化劑作用下可聚合成聚乳酸。聚乳酸材料廢棄后，先水解成乳酸，乳酸在微生物和氧氣的作用下可生成CO2和H2O。請用化學(xué)方程式表示上述過程。聚乳酸聚乳酸微生物降解材料聚乳酸微生物降解材料聚乳酸乳酸本身也是人體代謝產(chǎn)物，聚乳酸除了可以用作微生物降解材料，還有哪些用途？(閱讀教材139頁“科學(xué)-技術(shù)-社會”)聚乳酸具有優(yōu)異的生物相容性和生物可吸收性，可用于醫(yī)用高分子材料，如手術(shù)縫合線，骨科固定材料，藥物緩釋材料等因不用再次取出，減少病人麻煩和痛苦高分子分離膜結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：分離膜一般只允許水及一些小分子物質(zhì)通過，其余物質(zhì)則被截留在膜的另一側(cè)，形成濃縮液，達(dá)到對原液凈化、分離和濃縮的目的；分離膜根據(jù)膜孔大小可分為：高分子分離膜高分子分離膜已廣泛用于海水淡化、飲用水的制取，以及果汁濃縮、乳制品加工、藥物提純、血液透析等鄰域。隨堂練習(xí)1.下列描述中，正確的是()丙烯酸鈉是高吸水性樹脂的主要成分高吸水性樹脂成品是線型結(jié)構(gòu)二氧化碳和環(huán)氧丙烷在催化劑作用下可生成一種可降解的塑料高分子制成的“人造金屬”能夠?qū)щ妼?dǎo)熱，所以有金屬光澤C隨堂練習(xí)2.下列關(guān)于功能高分子材料，說法不正確的是()生物高分子材料、隱身材料、液晶高分子材料等屬于功能高分子材料高分子分離膜可用于海水淡化、分離工業(yè)廢水、濃縮天然果汁等高分子藥物和有機(jī)玻璃都屬于功能高分子材料纖維素難溶于水的主要原因是其鏈間有多個(gè)氫鍵C隨堂練習(xí)3.下列高聚物經(jīng)簡單處理可以從線性結(jié)構(gòu)變成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的是()A.①②B.③④