课程总体目标

认识功能高分子（引入功能基团获得特殊功能）与分类；以高吸水性树脂、微生物降解材料（聚乳酸）、高分子分离膜为例，理解结构决定功能的材料设计思想。

具体学习目标

本课程共设置 6 项学习目标，涵盖知识理解、技能应用与科学探究三个维度。

1
功能高分子的概念与分类

知道功能高分子是在天然或合成高分子主链或支链引入功能原子团、具有特殊功能的高分子，能按化学、物理、生物、功能转换四类举例。

知识理解
2
高吸水性树脂的结构特点

说出高吸水性树脂依赖“强亲水基团（羧基、羟基、酰胺基）加网状（交联）结构”实现吸水且保水、不溶于水，解释线型与网状的差异。

知识理解
3
高吸水性树脂的制备策略

会用“先制备带特征基团的单体再加聚”合成聚丙烯酸钠，理解对淀粉、纤维素等天然高分子接枝强亲水支链并交联的改性思路。

技能应用
4
微生物降解材料的判定

能根据分子链中是否含酯键、酰胺键等可水解基团判断高分子降解难易，指出纯烃类（聚乙烯、聚丙烯）难降解、含酯键的聚酯类较易降解。

知识理解
5
聚乳酸的合成与降解

写出以淀粉为原料经水解、发酵得乳酸、缩聚成聚乳酸，以及废弃后水解、微生物矿化为 CO₂ 和 H₂O 的转化关系，认识其可降解、可再生、可体内吸收的特点。

科学探究
6
高分子分离膜的原理与应用

说出分离膜“只允许水及小分子透过、截留其余物质”的工作原理，能按膜孔大小区分微滤、超滤、纳滤、反渗透，列举海水淡化、血液透析等应用。

技能应用

学习路径时间线

  • 1
    认知阶段

    从“一罩难求”真假口罩鉴别的生活情境切入，建立功能高分子概念（引入功能原子团获得特殊功能）并按功能领域分类，引出高吸水性树脂、微生物降解材料、高分子分离膜三类典型代表。

  • 2
    巩固阶段

    以高吸水性树脂为范例，通过“哪些结构能吸水”“线型能否直接作吸水材料”“以乙炔设计合成路线”三个问题，归纳强亲水基团与网状结构两大结构特点及制备策略；再以口罩难降解讨论降解难易的判定规律。

  • 3
    练习阶段

    围绕聚乳酸完整写出“淀粉到矿化”的化学转化并配平方程式，体会可降解、可再生的绿色价值；最后认识高分子分离膜按膜孔大小选择性透过的原理与海水淡化、血液透析等应用，落实“结构决定功能”总纲。

完成后你将掌握

功能高分子概念（在天然、合成高分子主链或支链引入功能原子团、获得特殊功能）与四类分类（化学、物理、生物、功能转换）；三类典型功能高分子名称（高吸水性树脂、微生物降解材料、高分子分离膜）。
高吸水性树脂的双结构特点（强亲水基团决定吸水、网状交联决定保水不溶）与制备策略（先改单体后聚合、天然高分子接枝改性并交联）；降解难易判定（含酯键、酰胺键易降解，纯碳链难降解）。
聚乳酸从淀粉到矿化的五步转化关系与方程式；高分子分离膜“选择性透过”原理、膜孔大小四级分类（微滤、超滤、纳滤、反渗透）及海水淡化、血液透析等应用。