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课题:新型有机高分子材料
教学重点:介绍新型有机高分子材料,主要以功能高分子材料和复合材料为主。
教学难点:本节教材材料名词较多,联系高科技知识较多,如何让学生对本节内容感兴趣是学好本节内容的关键。
教学方法:多媒体辅助教学。
教学手段:充分利用图片、视频等多媒体素材,激发学生学习兴趣。
教学思路:充分利用现代化教学手段,把最新的有关新型有机高分子材料的内容播放给学生观看,以开阔学生的视野,增长见识,从而使学生能该部分内容产生兴趣。
教学过程:
一、复习上节课学习的内容:——三大合成材料
三大合成材料是指塑料、合成纤维和合成橡胶。
二、新知识点讲解:
(引入)材料的重要性
材料是人类赖以生存和发展的物质基础,是人类文明的重要里程碑。当今有人将能源、信息和材料并列为新科技革命的三大支柱,而材料又是能源和信息发展的物质基础。除了传统的三大合成材料以外,又出现了高分子膜,具有光、电、磁等特殊功能的高分子材料,生物高分子材料,医用高分子材料,隐身材料和液晶高分子材料等许多新型有机高分子材料。这些新型有机高分子材料在我们的日常生活、工农业生产和尖端科学技术领域中起着越来越重要的作用。
(一)功能高分子材料:
1.功能高分子材料的涵义:
功能高分子材料是指既有传统高分子材料的机械性能,又有某些特殊功能的高分子材料。
2.几种功能高分子材料:
⑴高分子分离膜:
①组成:高分子分离膜是用具有特殊分离功能的高分子材料制成的薄膜。
②特点:能够让某些物质有选择地通过,而把另外一些物质分离掉。
③应用:物质分离
⑵医用高分子材料:
①性能:优异的生物相溶性;很高的机械性能。
②应用:制作人体的皮肤、骨骼、眼、喉、心、肺、肝、肾等各种人工器官。
(二)复合材料:
1.复合材料的涵义:
复合材料是指两种或两种以上材料组合成的一种新型材料。其中一种材料作为基体,其他的材料作为增强剂。
2.优异的性能
强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀,在综合性能上超过了单一材料。
3.应用
宇宙航空工业、汽车工业、机械工业、体育用品、人类健康等方面。
(三)有机高分子材料的发展趋势
对重要的通用有机高分子材料继续进行改进和推广,使它们的性能不断提高,应用范围不断扩大。
与人类自身密切相关、具有特殊功能的材料的研究也在不断加强,并且取得了一定的进展。
小结:
1. 功能高分子材料与复合材料的概念、性能及应用
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材料名称 |
功能高分子材料 |
复 合 材 料 |
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概 念 |
既具有传统高分子材料的机械性能,又具有某些特殊功能的高分子材料 |
两种或两种以上材料组成的新型材料,分基体和增强剂 |
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性 能 |
不同的功能高分子材料,具有不同的特征性质 |
一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能 |
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应 用 |
用于制作高分子分离膜、人体器官等 |
用于汽车工业、机械工业、体育用品、航空航天、人类健康等 |
2.膜分离的工业应用
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金属工艺 |
金属回收,污染控制 |
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纺织、制革 |
余热回收,药剂回收,污染控制 |
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造 纸 |
代替蒸馏,纤维回收,污染控制 |
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食品、生化 |
净化,浓缩,消毒,副产品回收 |
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化学工业 |
有机物除去或回收,药剂回收再利用 |
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医药保健 |
人造器官,血液分离,消毒,水净化 |
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水处理 |
海水、苦咸水的淡化,废水处理 |
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国 防 |
淡水供应,医院污水净化 |
3. 医用高分子及用途
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人造心脏 |
硅橡胶、聚氨酯橡胶 |
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人造血管 |
聚对苯二甲酸乙二酯 |
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人造气管 |
聚乙烯、有机硅橡胶 |
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人造肾 |
醋酸纤维、聚酯纤维 |
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人造鼻 |
聚乙烯 有机硅橡胶 |
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人造骨、关节 |
聚甲基丙烯酸甲酯 |
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人造肌肉 |
硅橡胶和绦纶织物 |
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人造皮肤 |
硅橡胶、聚多肽 |
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人造角膜、肝脏,人工红血球、人工血浆、食道、尿道、腹膜 |
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北京二中 常宏