第五章++合成高分子++第二节++功能高分子材料++教学案例课件 高二化学人教版（2019）选择性必修3

基于大概念发展化学核心素养的单元教学设计——高分子材料第二课时教学案例汇报内容一、课标分析三、学情分析四、教学目标及重难点二、内容分析五、案例分析一、课标分析内容要求学业要求了解新型高分子材料的优异性能及其在高新技术领域中的应用。能列举重要的合成高分子化合物，说明它们在材料领域中的应用。教学策略：注重联系生活、生产实际。从实际情境中引入合成高分子，提出与真实情境相关的问题，使学生通过自然现象、生活生产事实的解释或实际问题的解决等活动，认识合成高分子的结构、性质和应用。突出结构特征的分析，体会有机化合物结构与性质的关系。二、内容分析指出人们基于物质结构与性能之间的关系，可以根据实际需要设计具有特定功能的结构，并进行人工合成。介绍功能高分子的结构、性能与应用。列举常见的功能高分子材料高吸水性树脂高分子分离膜

教材以实际问题的解决为导向，引导学生综合运用有机化合物结构和有机反应的知识，初步了解材料开发的通用方法：根据用途确定材料的性质，设计具有特定结构的有机分子，然后确定合成路线。知识储备学习障碍1.学生已经学习了高中有机化学的所有知识2.知道淀粉、纤维素等一些天然的高分子材料。3.初步了解功能-性质-结构的关系。根据用途确定材料的性质，设计具有特定结构的有机分子，确定合成路线。三、学情分析四、教学目标及重难点1、通过高分子材料吸水性能的探究，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。2、体会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。教学目标重难点重点：形成结构决定性质、性质决定应用的基本科学思想，初步形成从需求出发合成所需特定功能高分子材料的一般途径。难点：功能高分子的结构对性能的影响。教学思路方法线思维线功能高分子材料的概述，探究高吸水性树脂、高分子分离膜功能-性质-结构以实际问题的解决为导向五、教学案例引导学生综合运用有机化合物结构和有机反应的知识，了解材料开发的通用方法。知识线教学流程五、教学案例教学环节教学素材设计意图环节一：功能高分子材料概述

生活中常见的功能高分子材料基于物质结构与性能之间的关系，可以根据实际需要设计具有特定功能的结构，并进行人工合成。环节二：探究高吸水性树脂视频引入：尿不湿高吸水性我们的需求：制备吸水性好，且耐挤压、保水性好的高吸水性材料。从需求出发，以实际问题的解决为导向，引导学生综合运用有机化合物结构和有机反应的知识，初步了解材料开发的通用方法：根据用途确定材料的性质，设计具有特定结构的有机分子，然后确定合成路线。环节三：高分子分离膜生活中常见的高分子分离膜阳离子交换膜及阴离子交换膜进一步体会结构、性质和应用之间的关系。功能高分子材料

高分子分离膜医用高分子材料高吸水性树脂环节一

功能高分子材料概述......功能高分子材料：在天然或合成高分子的主链或支链上，引入带

有某种功能的官能团，使高分子具有特殊的功

能，满足光、电、磁、声、化学、生物和医学

等方面的功能要求。定义/原理分类拓宽学生视野，培养学生科学态度与社会责任——化学对满足人民日益增长的美好生活需要有重大贡献！生活中应用视频：尿不湿的高吸水性环节二

高吸水性树脂视频：尿不湿的高吸水性任务：制备吸水性好，且耐挤压、保水性好的高吸水性材料。高吸水性的材料需要环节二

高吸水性树脂[问题1]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？餐巾纸保鲜膜材料主要成分结构简式官能团保鲜膜餐巾纸纤维素聚乙烯无—OH（C6H7O2）OHOHOHn亲水基团氢键因此，餐巾纸可吸水性，保鲜膜不可吸水。帮助学生认识官能团对材料性质和用途的影响，以及亲水基团对高分子材料吸水性的影响，为后续高吸水性材料的设计进行铺垫。常见的亲水基团羟基羧基醛基氨基常见的疏水基团烃基卤原子酯基资料卡片：亲水基吸水性强弱顺序：—COO->—COOH>—OH[问题2]淀粉作为多糖，也具有吸水性，但并不能直接用作吸水材料。根据你对淀粉性质的了解，分析其中的原因。

纤维素的分子结构线型结构纤维素显微结构示意图：官能团碳骨架亲水基团故吸水性和保水性不好。[问题3]高吸水性树脂应具有哪些性质？

能否从碳骨架和官能团两个角度预测其可能结构？性质：吸水、保水且不溶于水

碳骨架（不溶于水的母体主链）官能团

（有强亲水基团的取代基）不溶于水：吸水：性质结构决定保水：反映交联成网状结构吸水网状保水能力强

高吸水性树脂交联前一般是水溶性的，不具备吸水性，形成网状结构后，它可利用分子中大量的亲水基团与水分子之间产生氢键等作用，吸收水分子，并且通过网状结构将水分子束缚在高分子网格中，形成溶胀的凝胶体。这种凝胶体的保水能力很强，在一定压力下也不易失水。天然吸水性材料高吸水性材料官能团碳骨架（—OH）（线型）吸水性强保水能力强（交联成网状）（—COONa）主要成分：纤维素结构改进[问题4]：如何能够得到高吸水性的材料呢？引导学生认识根据需求修饰高分子材料分子结构的思路。聚丙烯酸钠类物质吸水性、保水性强的原理(1)羧酸钠极性大（羧酸根与Na+之间是离子键）。(2)聚合物本身的交联网状结构。(3)网状结构内部Na+的存在，使得内外产生渗透压，加上聚合物本身的水合能力强，促进水在短时间内大量进入网络。聚丙烯酸钠深入理解高吸水性树脂的网状结构对性质的影响，强化结构决定性质的化学观念方法一：改造纤维素或淀粉分子方法二：制取聚丙烯酸钠并将线型高分子交联形成网状结构修饰官能基团搭建分子骨架合成高吸水性材料完善制备功能高分子材料的基本思路（高分子材料的功能化修饰和功能性小分子的高分子化）创设情境问题探究构建模型原理：分离膜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，成为浓缩液，达到对原液净化、分离和浓缩的目的。环节三

高分子分离膜分类：分离膜根据膜孔大小可分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜等，以分离不同的杂质。定义→分类→生活中应用→具体例子探究

列举常见功能高分子材料，拓宽视野，培养学生科学态度与社会责任。——化学对满足人民日益增长的美好生活需要有重大贡献！环节三

高分子分离膜生活中应用环节三

高分子分离膜进一步体会结构、性质和应用之间的关系。732阳离子交换树脂的结构式研究与实践

海水淡化视频+推送文献资料课后交流两个问题（1）从设计、效率和成本等角度对其中采用