高分子化合物的合成 (2).pptx

第三单元,化学与材料的发展,目标导航1.能举例说明合成高分子的组成与结构特点，能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。2.知道加聚反应和缩聚反应的特点。3.了解塑料制品的加工和处理方法，了解高分子材料老化的原因和保护措施。,课题3高分子化合物与材料,栏目索引CONTENTSPAGE,一、高分子化合物的合成1.高分子化合物(1)分类高分子化合物可分为和。(2)概念高分子化合物是指相对分子质量很大的有机化合物(相对分子质量一般在以上)，简称为高分子。,天然高分子化合物,合成高分子化合物,一万,合成高分子化合物是由通过制得的，所以也称为或。(3)结构(以聚氯乙烯为例),小分子,聚合反应,聚合物,高聚物,CH2=CHCl,n,2.加聚反应和缩聚反应(1)加成聚合反应加聚反应：在一定条件下，乙烯可以发生自身而形成，这一类反应称为加成聚合反应，简称加聚反应。例如：,加成反应,高分子化合物,加聚反应获得的常见高分子化合物,(2)缩合聚合反应单体分子之间反应生成高分子化合物，同时产生的反应，简称缩聚反应。如：,小分子副产物,议一议1.属于有机高分子化合物吗？,答案不是，它的相对分子质量为890，比高分子化合物的相对分子质量小得多，也不符合有机高分子化合物的结构特征。,2.有机高分子化合物为什么是混合物？答案对单个高分子来说，相对分子质量是确定的，但对一块高分子材料来说，它是由许多相对分子质量不等的高分子聚集起来的，实验测得的高分子的相对分子质量是平均值。3.缩聚反应的产物一定是高分子吗？答案不是。缩聚反应的产物中有高分子化合物，也有小分子的副产物。,二、有机高分子材料1.塑料制品的结构和性能(1)线型高分子：分子呈状，可溶于，受热、，有性。(2)体型高分子：高分子链之间通过化学键产生，形成。不易溶于，受热熔化，有性。,长链,有机溶剂,软化,熔融,热塑,交联,立体网状结构,有机溶剂,不,热固,2.性能优越的合成材料(1)塑料的改性常用的方法有、。(2)功能高分子材料高分子材料发展的主要趋势是、和。(3)复合材料组成：复合材料由和构成。性能：具有、等优良性能。,填充改性,共混改性,共聚改性,高性能化,功能化,复合化,精细化,智能化,基体,增强体,强度高,质量轻,耐腐蚀,抗冲击,绝缘性好,3.环境中的高分子材料(1)高分子材料的老化及其保护概念：高分子材料在使用过程中，由于环境的影响，其等性能逐渐变差的现象。高分子材料的保护a.加入、和等精细化学品改善其性能。b.避免接触能与其发生反应或催化这种反应的和能使它们溶解的。,强,度、弹性、硬度,光稳定剂,抗氧剂,阻燃剂,化学试剂,有机溶剂,(2)环境降解高分子材料的开发降解是指和因素引起的过程。降解主要涉及、和三种过程。环境可降解材料的开发以材料为主。(3)废旧高分子材料的回收利用通过和，重新做成多种有用的材料和制品。采用或的方法使其分解，用于制备多种化工原料。将废旧的聚合物作为回收利用。,化学,物理,聚合物分子链断裂,生物降解,光降解,化学降解,生物降解,再生,改性利用,热裂解,化学处理,燃料,热能,议一议1.热塑性塑料和热固性塑料有何异同？答案(1)热塑性以热塑性树脂为基本成分，受热软化，可以反复塑制，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等，一般为线型结构，如图(a)，或支链型结构，如图(b)。,(2)热固性以热固性树脂为基本成分，加工成型以后变为不熔状态，如酚醛、脲醛树脂等，一般为体型结构，如图。,2.功能高分子材料的特定功能主要通过哪些途径获得？答案(1)由含有某种特定功能官能团的单体直接聚合；(2)通过化学反应在高分子主链和侧链上引入某些具有特定功能的基团；(3)通过合理的加工成型实现材料的功能化。,3.引起高分子材料老化的原因有哪些？答案(1)外因：外力、热、光的作用，接触空气、水、微生物和化学试剂等。(2)内因：高分子链之间发生交联而变硬、变脆、丧失弹性；高分子链发生断裂、相对分子质量降低而变软、发黏等。,一、高聚物单体的确定方法1.确定聚合物的类型聚合物可以通过加聚反应或缩聚反应得到。要推断一种聚合物的单体，必须首先根据聚合物链节主链的特点确定这种聚合物是加聚产物还是缩聚产物。,2.确定聚合物的单体根据聚合物的类型以及链节的特点，聚合物的单体推断方法如下：,例1现有高分子化合物A和B的结构如下：A的结构简式为,B的部分结构为,(1)合成A的单体的结构简式为，合成A的反应类型是。解析分析A的链节主链特点知，依据生成肽键原理，由两种单体通过缩聚反应合成A。,缩聚反应,(2)合成B的单体最少有种，合成B的反应类型是。解析以主链上每两个碳原子为一单元断开碳碳单键，并将两个碳原子之间的单键改成双键，可得3种单体：CH2=CH2、。,3,加聚反应,变式训练1某高聚物的结构片断如下：下列分析正确的是(),解析由单体合成高分子时，若单体由加聚反应形成高分子，单体与高分子的链节组成相同；若单体由缩聚反应形成高分子，因缩去了小分子，单体与高分子链节的组成就不相同了。本题中单体和高分子链节的组成相同，所以可以断定这种高分子化合物是由同种单体加聚而成的。主链是碳链的高分子的链节和单体，首先要从主链的结构特点去分析。若主链内只有CC，每两个碳原子为一链节，取这个片断，将CC变为C=C，就找到合成这种高分子的单体。若主链内有C=C，则以C=C为中心取四个碳原子为一个片断，变C=C为CC，把原来与C=C相邻的单键变为双键，即找到单体。本题属于第一种情况，主碳链只有CC。答案D,二、加聚反应和缩聚反应的对比,解析选项A、B、C中的物质都是通过所给单体的加聚反应制得的，只有D是COOH和OH通过缩合脱去H2O而成的。往往受缩聚反应的链节部分相对于加聚而言要复杂些的影响，而错误地认为B选项的高聚物结构也很复杂，错选B。答案D,变式训练2下列有机物在一定条件下自身分子间能发生缩聚反应，而在适宜条件下分子内又能形成稳定环状结构的是(),解析A项，苯酚自身分子间不能发生缩聚反应；B项，能发生加聚反应；C项，能发生缩聚反应，但分子内成环不大容易，即使成环，也是三元环，很不稳定；D项，含有COOH和OH，能发生缩聚反应，且自身分子内脱水可形成稳定的六元环状化合物。答案D,三、线型结构、体型结构高分子材料比较,例3现有两种高聚物A、B，A能溶于氯仿等有机溶剂，并加热到一定温度下熔融成黏稠状的液体，B不溶于任何溶剂，加热不会变软或熔融，则下列叙述中不正确的是()A.高聚物A可能具有弹性，而高聚物B一定没有弹性B.高聚物A一定是线型高分子材料C.高聚物A一定是体型高分子材料D.高聚物B一定是体型高分子材料,解析高聚物若溶于有机溶剂，则为线型结构，若不溶于任何有机溶剂，加热时也不会熔化，则为体型结构，则推知A为线型结构，B为体型结构。答案C,变式训练3下列原料或制成的产品中，若出现破损不可以进行热修补的是()A.聚氯乙烯凉鞋B.电木插座C.自行车内胎D.聚乙烯塑料膜解析电木的主要成分是酚醛树脂，是体型高分子材料，具有热固性。,B,1.CCTV科技博览报道，2004年3月中科院首创用CO2合成可降解塑料聚二氧化碳。下列相关说法中合理的是()A.聚二氧化碳塑料是通过加聚反应制得的B.聚二氧化碳塑料与干冰互为同分异构体C.聚二氧化碳塑料与干冰都是纯净物D.聚二氧化碳塑料的使用会产生白色污染,1,2,3,4,5,解析本题运用推理法。从结构上分析，显然在由CO2到聚二氧化碳的过程中，二氧化碳分子内的一条碳氧双键打开，通过加聚反应而形成；B、C明显错误；聚二氧化碳有类似于酯类的结构，可以降解，D错误。答案A,1,2,3,4,5,2.下列对于有机高分子化合物的认识中不正确的是()A.有机高分子化合物称为聚合物或高聚物，是因为它们大部分是由小分子通过聚合反应而制得的B.有机高分子化合物的相对分子质量很大，但化学组成并不复杂C.对于一块高分子材料，n是一个整数值，因而它的相对分子质量是确定的D.高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类解析聚合度n值是不确定的，因而相对分子质量不确定。,1,2,3,4,5,C,3.下列塑料的合成，所发生的化学反应不同于另外三种的是()A.聚乙烯塑料B.聚氯乙烯塑料C.聚苯乙烯塑料D.酚醛塑料解析聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料、聚苯乙烯塑料的合成均为加聚反应，而酚醛塑料的合成属于缩聚反应。,1,2,3,4,5,D,4.下列说法中正确的是()A.合成纤维和人造纤维统称为化学纤维B.酚醛塑料和聚氯乙烯都是热固性塑料C.锦纶丝接近火焰时先卷缩，燃烧时有烧焦羽毛的气味，灰烬为有光泽的硬块，能压成粉末D.对于某些合成材料和塑料制品废弃物的处理可以倾倒到海洋中,1,2,3,4,5,解析B项，聚氯乙烯为热塑性塑料；C项，锦纶丝