配餐5 进入合成有机高分子化合物的时代

1、.第五章 进入合成有机高分子化合物的时代第一节合成高分子化合物的基本方法01/有机高分子化合物1高分子化合物的概述高分子化合物是指由许多小分子化合物以共价键结合成的，相对分子质量很高(通常为104106)的一类化合物，常简称为高分子，也称为聚合物或高聚物。有机高分子化合物分天然高分子化合物和合成高分子化合物两种，合成高分子化合物主要通过聚合反应来完成。2高分子化合物的表示方法(以聚乙烯为例)(1)结构简式：CH2CH2。(2)链节：CH2CH2。(3)聚合度(n)：高分子链中链节的重复次数叫聚合度。值得注意的是高分子材料都是混合物，通常从实验中测得的高分子材料的相对分子质量只是一个平均值。(4

2、)单体：能合成高分子化合物的小分子化合物称为单体。如CH2=CH2是合成CH2CH2(聚乙烯)的单体。【拓展延伸】有机高分子化合物与低分子有机物的比较：有机高分子化合物低分子有机物相对分子质量高达1041061 000以下相对分子质量数值平均值有准确数值分子的基本结构若干重复结构单元组成单一分子结构主要性质物理、化学性质上有较大差别示例淀粉、蛋白质、聚乙烯、聚苯乙烯乙醇、乙酸乙酯、葡萄糖、油脂02/加成聚合反应1加成聚合反应及相关概念(1)加成聚合反应的定义。由不饱和的相对分子质量小的化合物分子以加成反应的形式结合成相对分子质量大的化合物分子的反应叫做加成聚合反应，简称加聚反应。(2)加聚反应

3、中的有关概念(见下表)。加聚反应nCH2=CH2CH2CH2单体CH2=CH2有机小分子化合物，称为单体，其组成成分为纯净物链节CH2CH2化学组成相同、可重复的最小单位称为链节聚合度n高分子链中含有链节的数目称为聚合度聚合物CH2CH2高分子化合物，简称高分子，又叫聚合物。n值一定时，有确定的分子组成和相对分子质量，一块高分子材料是由若干n值不同的高分子组成的混合物 【规律方法】加聚反应的单体必须含不饱和键，如“”“CC”等。2加聚反应的书写方法(1)书写由含一个“”的单体合成高聚物的反应时，可用“断开双键，键分两端，添上方括号，n写后面”概括。如：nCR2=CR2CR2CR2。【特别提醒】

4、在书写CH2=CHCl和CH2=CHCH3等的聚合物时，要把单键上的原子或原子团“折向一边”，写在垂直的位置上。例如：nCH2=CHCH3 ，而不能写成nCH2=CHCH3CH2CHCH3。(2)由二烯型单体构成高聚物的链节中还含有“”，在书写高聚物分子时，采取的原则：四个不饱和碳原子间的原双键变单键，单键变双键(其余与不饱和碳原子相连的所有基团分列在链节的上端或下端)。如：nCR2=CRCR=CR2CR2CR=CRCR2。(3)不仅碳碳双键可以发生加聚反应，碳氧双键也可发生加聚反应，如：nHCHOCH2O(人造象牙)。(4)发生加聚反应的单体可以是一种也可以是两种或三种，但其本质是一致的。如

5、：nCH2=CH203/缩合聚合反应1概念缩合聚合反应是指由含两个或两个以上官能团的单体相互结合成高分子化合物，同时有小分子化合物生成的反应。如：2缩合聚合反应的特点(1)作为缩聚反应的单体，一般应至少含有两个官能团。(2)缩聚反应生成聚合物的同时，还有小分子副产物(如H2O、NH3、HX等)生成。(3)所得聚合物链节的化学组成与单体的化学组成不同。(4)含有两个官能团的单体缩聚后生成的聚合物呈线型结构。3缩合聚合反应(简称缩聚反应)的书写方法(1)缩聚物结构式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团。而加聚物的端基不确定，通常用横线“”表示。(2)单体物质的量与缩聚产物结构式的下角标要一

6、致。(3)由一种单体进行缩聚反应，生成小分子的物质的量为(n1)；由两种单体进行缩聚反应，生成小分子的物质的量为(2n1)。第二节应用广泛的高分子材料01/塑料(重点)1塑料的成分塑料的主要成分是合成高分子化合物即合成树脂。2塑料的种类分类原则类型特征和举例按树脂受热时的特征热塑性塑料以热塑性树脂为基本成分，受热软化，可以反复加热熔融加工，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等热固性塑料以热固性树脂为基本成分，不能加热熔融，只能一次成型，如酚醛树脂、脲醛树脂等按应用范围及性能特点通用塑料通用性强，用途广泛，产量大，价格低，主要有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯等工程塑料机械性能较好，强度高，可以代替

7、金属用作工程结构材料，如聚酯、聚酰胺等3.常见的塑料(1)聚乙烯。聚乙烯具有极其广泛的用途，有高压聚乙烯(低密度聚乙烯)和低压聚乙烯(高密度聚乙烯)之分。(2)酚醛树脂。在酸催化下，等物质的量的苯酚与甲醛反应，苯酚邻位或对位的氢原子与甲醛的羰基加成生成羟甲基苯酚，然后羟甲基苯酚之间相互脱水缩合成线型结构高分子：在碱催化下，等物质的量的甲醛与苯酚或过量的甲醛与苯酚反应，生成羟甲基苯酚、二羟甲基苯酚、三羟甲基苯酚等，然后加热继续反应，就可以生成网状结构的酚醛树脂。02/合成纤维1纤维的分类2主要的合成纤维合成纤维性能优异，原料来源丰富、价格便宜、用途广泛、生产不受气候等自然条件的限制。涤纶、锦纶、

8、腈纶、丙纶、维纶和氯纶被称为合成纤维的“六大纶”，它们具有强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、质轻保暖等优点。3合成纤维的主要用途合成纤维除了改善人们的穿着外，还被广泛用于工农业生产和高科技的各个领域。03/合成橡胶1橡胶及其分类橡胶是一类具有弹性的高分子化合物。根据来源不同，橡胶可分为天然橡胶和合成橡胶。合成橡胶有丁苯橡胶、顺丁橡胶、合成天然橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶等。2合成橡胶(1)原料。以石油、天然气为原料，以二烯烃和烯烃等为单体聚合而成。(2)性能。具有耐磨性、耐寒性、耐腐蚀性、耐油性、耐热性、耐老化性等性能。(3)几种常见的合成橡胶(如下表所示)。(4)合成橡胶的合成过

9、程。以顺丁橡胶为例来了解合成橡胶的合成过程。顺丁橡胶是以1,3丁二烯为原料，在催化剂存在下，1,3丁二烯的两个双键打开，在2号与3号碳原子间形成新的双键，1号和4号碳原子分别与另一个1,3丁二烯分子相互连接成链，得到以顺式结构为主的聚1,3丁二烯：顺式聚1,3丁二烯是线型结构，分子链也较柔软，具有较好的弹性。【规律方法】顺丁橡胶是顺式聚1,3丁二烯与硫黄等硫化剂混炼而成的。硫化剂的作用是打开顺式聚1,3丁二烯的双键，以SS键将顺丁橡胶的线型结构连接为网状结构，得到既有弹性又有强度的橡胶。但交联程度不宜过大，否则会失去弹性。第三节功能高分子材料01/功能高分子材料1功能高分子材料的含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。这其中包括具有新型骨架结构的高分子材料，还包括在合成高分子的主链或支链上引入某种功能原子团，使其显示出在光、电、磁、声、热、化学、生物、医学等方面的特殊功能。2高吸水性树脂(1)结构特点。含有强吸水性基因，如羧基、羟基、酰氨基等。(2)性能。不溶于水，也不溶于有机溶剂，与水接触后在很短的时间内溶胀，可吸收自重数百倍甚至数千倍的水，而且保水能力强，还能耐一定的挤压作用。【规律方法】医用高分子材料应该满足：无毒，且是化学惰性的；与人体组织和血液相容性好；具有较高的机械性能；容易制备