l第节合成高分子化合物

1、一一. .有机高分子化合物有机高分子化合物1 1、高分子化合物的概述、高分子化合物的概述分子量大于分子量大于1 1万万 小分子小分子：相对分子质量通常小于：相对分子质量通常小于1 1万，称为低分万，称为低分子化合物。子化合物。 如：如：乙醇、乙酸、乙酸乙酯、葡萄糖乙醇、乙酸、乙酸乙酯、葡萄糖、蔗糖等、蔗糖等 高分子高分子：相对分子质量达几万甚至几千万，通：相对分子质量达几万甚至几千万，通常称为高分子化合物，简称高分子，有时，又称常称为高分子化合物，简称高分子，有时，又称高聚物；高聚物； 如：如：淀粉、纤维素、蛋白质、聚乙烯等淀粉、纤维素、蛋白质、聚乙烯等写出硬脂酸甘油酯的结构式，并计算其分写出

2、硬脂酸甘油酯的结构式，并计算其分子式和分子量，然后判定是否是高分子？子式和分子量，然后判定是否是高分子？890 否否2 2、高分子的结构、高分子的结构 高分子化合物通常结构并不复杂，往往由简单的高分子化合物通常结构并不复杂，往往由简单的结结构单元重复连接构单元重复连接而成。而成。（A）-CH2-CH2-叫聚乙烯的叫聚乙烯的结构单元结构单元（或（或链节链节）（B）n表示每个高分子化合物中表示每个高分子化合物中链节链节的重复次数，的重复次数，叫叫聚合度聚合度；n越大，相对分子质量越大；越大，相对分子质量越大；（C）合成高分子的小分子叫合成高分子的小分子叫单体单体。如乙烯是聚乙烯。如乙烯是聚乙烯的单

3、体。的单体。 CH2CH2 n例例: :聚乙烯聚乙烯聚乙烯是纯净物还是混合物？聚乙烯是纯净物还是混合物？ n值是一定范围值是一定范围属属 混合物混合物注注:高分子化合的是混合物高分子化合的是混合物反反应应类类型型加聚反应加聚反应缩聚反应缩聚反应含有碳碳含有碳碳不饱和键不饱和键聚乙烯聚乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯每种单体每种单体中有两个中有两个活性基团活性基团酚醛树脂酚醛树脂聚酯纤维聚酯纤维蛋白质蛋白质3 3、合成高分子反应、合成高分子反应 由小分子物质通过加成反应合成高分子化合物的化由小分子物质通过加成反应合成高分子化合物的化学反应叫学反应叫加成聚合反应加成聚合反应. .简称简称加聚反应加聚反应(1)

4、(1)加聚反应加聚反应a. a.聚单烯系列聚单烯系列 n CH2=CH-XCH2-CH nX引发剂引发剂XX产物产物用途一例用途一例HH聚乙烯聚乙烯食品袋食品袋CHCH3 3聚丙烯聚丙烯食品袋食品袋ClCl聚氯乙烯聚氯乙烯包装袋包装袋CC6 6H H5 5聚苯乙烯聚苯乙烯包装袋包装袋CNCN聚丙烯腈聚丙烯腈人造羊毛人造羊毛写法：写法：将单体中不饱将单体中不饱和碳原子间的和碳原子间的化学键，进行化学键，进行单双互换即得单双互换即得产物的链节产物的链节b.b.聚双烯系列聚双烯系列 n CH2=C-CH=CH2X引发剂引发剂CH2-C=CH-CH2 nXXX产物产物用途一例用途一例HH聚聚1 1，3

5、3丁二烯丁二烯顺丁橡胶顺丁橡胶CHCH3 3聚异戊二烯聚异戊二烯天然橡胶天然橡胶ClCl 聚聚2-2-氯氯-1-1，3-3-丁二烯丁二烯氯丁橡胶氯丁橡胶问题问题单体可以自聚或共聚，单体可以自聚或共聚，ABS树脂是由几种单体共单体共聚而成，结构如下：聚而成，结构如下：其单体分别是其单体分别是_、_、_。- CH2 - CH CNCH2-CH-CH2 - CH=CH - CH2n(2)(2)缩聚反应缩聚反应 由小分子间通过缩合方式生成高分子化合物的聚合由小分子间通过缩合方式生成高分子化合物的聚合反应叫反应叫缩合聚合反应缩合聚合反应. .简称简称缩聚反应缩聚反应写法：写法：将单体去头将单体去头去尾组

6、合成去尾组合成产物的链节，产物的链节，去下来头尾去下来头尾组合成小分组合成小分子子a. a.聚对苯二甲酸乙二醇酯聚对苯二甲酸乙二醇酯 CCOCH2CH2O + 2nH2OOOn n HOOC-COOH n HOCH2CH2OHb.b.酚醛树脂（制电木）酚醛树脂（制电木） 苯醛树脂（电木）苯醛树脂（电木） n + n H+脱水脱水OHOHCH2+ n H2OnOH-C-Hc. c.氨基酸的缩聚氨基酸的缩聚 n H-N-CH2-C-OHO+ n H2O催化剂催化剂H(3)(3)开环聚合开环聚合OH2CCH-CH3n引发剂引发剂写法：写法：将环上极将环上极性最强键性最强键断开作为断开作为产物的链产物

7、的链节（环上节（环上原子产物原子产物在主链上）在主链上）C(CH2)5NH n引发剂引发剂O|O|C(CH2)5NH n n加聚反应与缩聚反应的比较加聚反应与缩聚反应的比较加聚反应加聚反应缩聚反应缩聚反应单体结构单体结构碳碳双键或三键碳碳双键或三键两个不同的活性基团两个不同的活性基团（官能团）（官能团）产物产物原子组成与单体相同原子组成与单体相同产物只有一种产物只有一种原子组成与单体不同原子组成与单体不同产物有两种产物有两种反应类型反应类型加成加成取代取代共同点共同点都是高分子，属于混都是高分子，属于混合物合物都是高分子，属于混都是高分子，属于混合物合物来源、结构、来源、结构、性质、用途性质、

8、用途按来源分按来源分天然高分子材料天然高分子材料人工合成高分子材人工合成高分子材料料天然橡胶、淀粉、纤维素天然橡胶、淀粉、纤维素( (例棉例棉花花) )、蛋白质、蛋白质( (例例羊毛羊毛) )合成合成( (塑料、材料、橡胶、粘塑料、材料、橡胶、粘合剂、涂料合剂、涂料) )按用途分按用途分塑料塑料纤维纤维橡胶橡胶材料材料（天然、合成、人造）（天然、合成、人造）第二节应用广泛的高分子材第二节应用广泛的高分子材料料1 1、塑料、塑料 （具有可塑性的高分子化合物）（具有可塑性的高分子化合物）塑料的简介塑料的简介树脂树脂没有跟添加剂混合的高聚物没有跟添加剂混合的高聚物塑料塑料由树脂及填料、增塑剂、防老化

9、剂、由树脂及填料、增塑剂、防老化剂、润滑剂、色料等添加剂组成。润滑剂、色料等添加剂组成。塑料的合成塑料的合成反应反应: :HHHHC CnC CnHHHH单体单体链节链节聚合度聚合度迁迁用用移移应应写出氯乙烯写出氯乙烯( (CH2CHCl) )、苯乙烯、四氟乙烯、苯乙烯、四氟乙烯在引发剂作用下发生聚合反应的化学反应方程在引发剂作用下发生聚合反应的化学反应方程式。式。 n CH2=CH-ClCH2-CH nCl引发剂引发剂(2) 制聚苯乙烯制聚苯乙烯(1)制聚氯乙烯制聚氯乙烯(3)制聚四氟乙烯制聚四氟乙烯n -CH=CH2CH-CH2 n引发剂引发剂nCF2CF2 CF2CF2 n引发剂引发剂a

10、. a.聚乙烯聚乙烯(PE)(PE)产品产品保保鲜鲜膜膜无臭、无毒、化学稳定性无臭、无毒、化学稳定性好、能耐多数酸碱腐蚀等好、能耐多数酸碱腐蚀等塑料的应用塑料的应用适合做食品和药物的包装适合做食品和药物的包装材料，常加工成薄膜、容材料，常加工成薄膜、容器、绳索等。器、绳索等。b. b. 聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVCPVC）化学稳定性好，耐酸碱腐化学稳定性好，耐酸碱腐蚀，使用温度不宜超过蚀，使用温度不宜超过6060，在低温下会变硬分，在低温下会变硬分为：软质塑料和硬质塑料为：软质塑料和硬质塑料c. c.聚四氟乙烯聚四氟乙烯(PTFE)(PTFE)不粘锅不粘锅塑料王塑料王( (聚四氟乙烯聚四氟乙烯)

11、 )几乎几乎不受任何化学试剂腐蚀、不受任何化学试剂腐蚀、不吸潮、不可燃、耐热、不吸潮、不可燃、耐热、耐寒等，现在常用于制滑耐寒等，现在常用于制滑雪器材。雪器材。2. 2.橡胶橡胶（具有高弹性的高分子化合物）（具有高弹性的高分子化合物）（1 1）橡胶的简介）橡胶的简介根据来源不同根据来源不同, ,橡胶可分为天然橡胶可分为天然橡胶与合成橡胶橡胶与合成橡胶, ,合成橡胶往往合成橡胶往往有高弹性、绝缘性以及耐酸碱油、有高弹性、绝缘性以及耐酸碱油、耐高温、耐低温。耐高温、耐低温。（2 2）橡胶的分类）橡胶的分类聚双烯系列聚双烯系列天然橡胶天然橡胶聚异戊二烯聚异戊二烯CH2-C=CH-CH2 nCH3主要

12、来源于橡胶树和橡胶草的胶乳主要来源于橡胶树和橡胶草的胶乳合成橡胶合成橡胶（石油、天然气为原料）（石油、天然气为原料）合合成成橡橡胶胶通用橡胶通用橡胶特种橡胶特种橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶氯丁橡胶氯丁橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶有机硅橡胶有机硅橡胶CH2-CH=CH-CH2 nCH2-C=CH-CH2 nCl3. 3.纤维纤维（纤维是指柔韧、纤细，具有相当长度、强度、纤维是指柔韧、纤细，具有相当长度、强度、弹性和吸湿性的丝状物弹性和吸湿性的丝状物）纤纤维维天然纤维：如天然纤维：如 棉花、羊毛、蚕丝和麻等棉花、羊毛、蚕丝和麻等化学纤维化学纤维人造纤维人造纤维合成纤维：合成纤维：( (如如 六大纶六大纶) )锦纶

13、（尼龙）锦纶（尼龙）涤纶涤纶（的确良）（的确良）晴纶（人造羊毛）晴纶（人造羊毛）维纶维纶氯纶氯纶丙纶丙纶合成纤维合成纤维：用石油、天然气等为原：用石油、天然气等为原料制成的单体，经聚合制成的纤维料制成的单体，经聚合制成的纤维（如：（如：“六大纶六大纶”、碳纤维、光导、碳纤维、光导纤维、耐辐射纤维和防火纤维等）纤维、耐辐射纤维和防火纤维等）人造纤维人造纤维：用化学方法对木材等天：用化学方法对木材等天然纤维加工制成。如粘胶纤维等然纤维加工制成。如粘胶纤维等 世界上出现的第一种合成纤维是世界上出现的第一种合成纤维是2020世纪世纪3030年代美国杜年代美国杜邦公司科研小组研制出的尼龙邦公司科研小组研

14、制出的尼龙66(66(NylonNylon，聚酰胺，聚酰胺6666) )，它是由己二酸和己二胺缩聚而成的。它是由己二酸和己二胺缩聚而成的。-(CH2)4-CNH(CH2)6NHOnO n HOOC-(CH2)4-COOH + n H2N-(CH2)6 -NH2+2nH2O缩聚反应缩聚反应涤纶涤纶 ( (聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酯纤维、聚酯纤维、的确良的确良） n HOOCCOOH n HOCH2CH2OHCCOCH2CH2O + 2nH2OOOn（a a）溶解性溶解性和和溶胀性溶胀性线型高分子（如有机玻璃）能线型高分子（如有机玻璃）能溶解溶解在适当的在适当的有机溶剂里，但

15、溶解速率比小分子缓慢；而体型有机溶剂里，但溶解速率比小分子缓慢；而体型结构高分子（如橡胶）则不易溶解，只有一定程结构高分子（如橡胶）则不易溶解，只有一定程度的度的溶胀溶胀。（b b）热塑性热塑性和和热固性热固性加热到一定温度范围，开始软化，然后再开加热到一定温度范围，开始软化，然后再开始熔化成可以流动的液体；冷却后，又成为固体始熔化成可以流动的液体；冷却后，又成为固体热塑性热塑性（如聚乙烯）。加工成型后受热不再（如聚乙烯）。加工成型后受热不再熔化，就叫熔化，就叫热固性热固性（如电木）。（如电木）。多次成型与一次多次成型与一次成型成型的区别。的区别。为什么有机高分子化合物的性质不同呢为什么有机高

16、分子化合物的性质不同呢? ?三三. .有机高分子化合物性质有机高分子化合物性质线型结构线型结构体型结构体型结构体型高分子体型高分子链与链之间会通过共价键链与链之间会通过共价键产生交联，具有产生交联，具有热固性热固性只能一次成型，只能一次成型，在适当的溶剂里也只能溶胀。在适当的溶剂里也只能溶胀。线型高分子线型高分子具有长链状的具有长链状的线型结构，线型结构，分子间无交联。具有分子间无交联。具有热塑性热塑性可以多次可以多次成型，在适当溶剂中缓慢溶解。成型，在适当溶剂中缓慢溶解。附：有机高分子结构与性质的关系附：有机高分子结构与性质的关系线型高分子线型高分子体型高分子体型高分子结构结构链状结构链状结

17、构网状结构网状结构性质性质溶解性溶解性缓慢溶解缓慢溶解只能溶胀只能溶胀可塑性可塑性热塑性热塑性热固性热固性举举 例例聚乙烯聚乙烯酚醛树脂酚醛树脂( (电木电木) )附：橡胶的硫化附：橡胶的硫化反应是橡胶的双键和硫加成形成反应是橡胶的双键和硫加成形成单硫键单硫键(S)和双硫键和双硫键(SS)把橡胶分子胶联起把橡胶分子胶联起来，这样线型结构就变成网状结构，硫化后橡胶弹性来，这样线型结构就变成网状结构，硫化后橡胶弹性减小，熔沸点升高。减小，熔沸点升高。 CH3SSCH2CCHCH2CH2CCHCH2 CH3SH3CSSSSSSSSCH2CCHCH2CH2CCHCH2H3C思考：酚醛树脂是怎样形成体型

18、结构思考：酚醛树脂是怎样形成体型结构OHCH2OHCH2OHCH2CH2OHCH2OHCH2OHCH2CH2CH2CH2OHOHCH2CH2OHCH2OHCH2OHCH2CH2OHCH2OHCH2OHCH2CH2CH2CH2OHOH结结构构特特点点线型结构线型结构没有链之间的交联，可没有链之间的交联，可溶性，热塑性溶性，热塑性体型结构体型结构有链之间的交联，不溶有链之间的交联，不溶性可溶胀，热固性性可溶胀，热固性橡胶的硫化、体型酚醛树脂橡胶的硫化、体型酚醛树脂（体形结构、线性结构见教材（体形结构、线性结构见教材p202页图示页图示、）第三节第三节 功能高分子材料功能高分子材料（1 1）离子交换酯）离子交换酯 离子交换酯可用于分离和提纯，如制取去离子水、离子交换酯可用于分离和提纯，如制取去离子水、回收工业废水中的金属等回收工业废水中的金属等2R-SO3H+Ca2+ (R-SO3)2Ca+2H+（2 2）医用高分子）医用高分子 聚乳酸用作手术缝合线。硅橡胶、聚氨酯等制医聚乳酸用作手术缝合线。硅橡胶、聚氨酯等制医用器械或人造