【化学】3.3《合成高分子化合物》课件1(鲁科版选修5)

1、 中国人的骄傲中国人的骄傲“神七神七” 宇航员的服装能使太空的人处于加宇航员的服装能使太空的人处于加压状态，供给宇航员生命所需的氧气，压状态，供给宇航员生命所需的氧气，控制温度和湿度，防止辐射，还要经控制温度和湿度，防止辐射，还要经得起微流星的冲击。得起微流星的冲击。 椐了解宇航服中应用了一百三十多椐了解宇航服中应用了一百三十多种新型材料，其中多数是有机合成材种新型材料，其中多数是有机合成材料。料。 (一一)什么叫高分子化合物？什么叫高分子化合物？1、相对分子质量的大小不同：、相对分子质量的大小不同：2、基本结构不同：、基本结构不同：3、物理、化学性质不同：、物理、化学性质不同：一般小分子一般

2、小分子10000以下，高分子以下，高分子10000以上。以上。 各方面性质差别较大。各方面性质差别较大。 高分子化合物由若干个重复的结构单元组成。小分子没有重复结高分子化合物由若干个重复的结构单元组成。小分子没有重复结 构单元。构单元。一一.高分子化合物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,相对分子质量很高相对分子质量很高的一类化合物的一类化合物.简称为聚合物或高聚物简称为聚合物或高聚物.高分子化合物与小分子化合物有以高分子化合物与小分子化合物有以 下几点不同：下几点不同：有机高分子化合物的分子组成及有关概念的比较。有机高分子化合物的分子组成

3、及有关概念的比较。聚合物的平均相对分子质量聚合物的平均相对分子质量=链节的相对链节的相对分子质量分子质量n。一块高分子材料是由若干一块高分子材料是由若干n值不同的高分值不同的高分子材料组成的混合物。子材料组成的混合物。重复结构单元数或链节数重复结构单元数或链节数(或聚合度或聚合度) 链节链节单体单体nCH2CH2CH2=CH2聚合反应聚合反应P117(交流.研讨) 填写课本中的空格(二二)高分子化合物的分类高分子化合物的分类1. 按来源分类：天然高分子（天然橡胶、纤维素、淀粉）按来源分类：天然高分子（天然橡胶、纤维素、淀粉） 合成高分子（合成橡胶、合成纤维、塑料）合成高分子（合成橡胶、合成纤维

4、、塑料）4. 按工艺性质和应用分类：塑料、橡胶、纤维按工艺性质和应用分类：塑料、橡胶、纤维 、涂、涂料、黏合剂与密封材料。料、黏合剂与密封材料。 2.按高分子链的连接形式分类按高分子链的连接形式分类 ：线型高分子、支链线型高分子、支链型高分子、体型高分子；型高分子、体型高分子；3. 按合成高分子化合物受热时的不同行为分类：热塑按合成高分子化合物受热时的不同行为分类：热塑性高分子、热固性高分子性高分子、热固性高分子5. 按应用功能分类：按应用功能分类： 特殊高分子、功能高分子、仿生高分子、生物高分子、特殊高分子、功能高分子、仿生高分子、生物高分子、 医药医药高分子、高分子试剂、高分子催化剂。高分

5、子、高分子试剂、高分子催化剂。 通用高分子通用高分子用量最大，面也广。用量最大，面也广。 四烯：四烯：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯 四纶：四纶：涤纶、锦纶、腈纶、维纶涤纶、锦纶、腈纶、维纶 四胶：四胶：丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶 、乙丙橡胶、乙丙橡胶 用有机高分子化合物制成的材料就是用有机高分子化合物制成的材料就是有机高分子材料。棉花、羊毛、天然橡有机高分子材料。棉花、羊毛、天然橡胶等都属于天然有机高分子材料。胶等都属于天然有机高分子材料。 合成纤维的强度高、合成纤维的强度高、弹性好、耐磨和耐化学弹性好、耐磨和耐化学腐蚀，但

6、它的吸水性和腐蚀，但它的吸水性和透气性较差。因此，合透气性较差。因此，合成纤维常常与棉纤维或成纤维常常与棉纤维或羊毛纤维混合纺织，使羊毛纤维混合纺织，使衣服穿起来既舒适又挺衣服穿起来既舒适又挺括。括。 思考之三：合成纤思考之三：合成纤维和天然纤维比有维和天然纤维比有 什么优点和不足？什么优点和不足？合成纤维中的维纶合成纤维中的维纶(聚乙烯醇聚乙烯醇)为什么吸为什么吸湿性湿性 很好？很好？如果服装面料是由一种纤维材料制成如果服装面料是由一种纤维材料制成的，则用的，则用“纯纯X X”或或“100100X X”来表示。来表示。如如“纯棉纯棉”“”“纯毛纯毛”或或“100100棉棉”“”“100100

7、毛毛”；如果服装是由两种；如果服装是由两种或两种以上的纤维制成的，标签上应或两种以上的纤维制成的，标签上应注明每种纤维种类的含量，如注明每种纤维种类的含量，如“涤纶涤纶2020棉棉8080”等。等。 橡胶的来源橡胶的来源 森林中有一种高大的森林中有一种高大的乔木，叫作乔木，叫作“三叶树三叶树”。如果用小刀在它。如果用小刀在它的树皮上割开一个小的树皮上割开一个小口子，便会有牛奶似口子，便会有牛奶似的树汁流淌出来。这的树汁流淌出来。这种树汁，就是今天人种树汁，就是今天人们所熟悉的橡胶的最们所熟悉的橡胶的最初来源。在印第安人初来源。在印第安人的土语中，的土语中，“橡胶橡胶”就是就是“树木的眼泪树木的

8、眼泪”的意思。的意思。 合成橡胶与天然橡胶相比，具有高弹性，绝缘性合成橡胶与天然橡胶相比，具有高弹性，绝缘性、耐油和耐高温等性能，因而广泛应用于工农业、耐油和耐高温等性能，因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。国防、交通及日常生活中。 （三）（三）.高分子化合物的合成高分子化合物的合成-聚合反应聚合反应 有小分子物质合成高分子化合物的化学反有小分子物质合成高分子化合物的化学反应称为聚合反应应称为聚合反应. 聚合反应通常分为聚合反应和缩合聚合反聚合反应通常分为聚合反应和缩合聚合反应应. nCH2=CH2分析此反应有什么特点？分析此反应有什么特点？该反应是由许多个小分子通过加成反应变成一个

9、该反应是由许多个小分子通过加成反应变成一个有机高分子化合物的反应，既属于加成反应又属有机高分子化合物的反应，既属于加成反应又属于聚合反应，简称加聚反应。于聚合反应，简称加聚反应。知新知新加聚反应的相关知识加聚反应的相关知识 引发剂引发剂CH2CH2n（一）、加成聚合反应（一）、加成聚合反应注意注意： 加成反应、加成反应、单体、聚合物、链节、单体、聚合物、链节、链节数。链节数。 nCH2= CH2 CH2CH2n引发剂引发剂单体单体 链链 节节链节数链节数1、定义：单体通过加成的方式生成高分子化合物、定义：单体通过加成的方式生成高分子化合物的反应的反应,简称加聚反应简称加聚反应.例如：例如：由异

10、戊二烯合成聚异戊二烯、由甲基丙烯酸例如：由异戊二烯合成聚异戊二烯、由甲基丙烯酸甲酯合成有机玻璃的反应：甲酯合成有机玻璃的反应： 单体名称单体名称单体的结构简式单体的结构简式聚合物聚合物乙烯乙烯CH2=CH2丙烯丙烯CH2=CHCH3氯乙烯氯乙烯CH2=CHCl丙烯腈丙烯腈CH2=CHCN丙烯酸丙烯酸CH2=CHCOOH醋酸乙烯酯醋酸乙烯酯CH3COOCH=CH2丁二烯丁二烯CH2=CHCH=CH2乙炔乙炔CHCH-CH2-CH2-n-CH2-CH-n CH3-CH2-CH-n Cl-CH2-CH-n CN-CH2-CH-n COOH-CH2-CH-n OCOCH3-CH=CH-n -CH2CH

11、=CHCH2-n有何特征？有何特征？2、加聚反应的特点、加聚反应的特点:（1）单体有什么特点？单体有什么特点？ （2）有没有副产物生成？有没有副产物生成？（3）链节和单体的化学组成是否相同？链节和单体的化学组成是否相同？3、单体和高分子化合物互推：、单体和高分子化合物互推： CH2 CH n Cl CH2 CH n CH2= CH CH2=CH Cl含有不饱和键含有不饱和键没有没有相同相同 由加聚聚合物推单体的方法由加聚聚合物推单体的方法 单体：单体：CH2=CH2 边键沿箭头指向汇合，箭头相遇成新键，边键沿箭头指向汇合，箭头相遇成新键，键尾相遇按虚线部分断键成单键。键尾相遇按虚线部分断键成单

12、键。单体：单体： 凡链节凡链节主链主链只有只有C原子并存在有原子并存在有C=C双键结构的双键结构的高聚物，其规律是高聚物，其规律是“见双键、四个见双键、四个C；无双键、两个无双键、两个C”划线断开，然后将半键闭合，划线断开，然后将半键闭合，即单双键互换。即单双键互换。1、下列单体中，在一定条件下能发生加聚反应生成、下列单体中，在一定条件下能发生加聚反应生成的是（的是（ ） B. C. CH3CH=CH2 和和CH2=CH2 D. CH3CH=CH2A. A请同学们写出下列反应的化学方程式，并说明断请同学们写出下列反应的化学方程式，并说明断成键的特点成键的特点1、乙酸与乙醇酯化反应、乙酸与乙醇酯

13、化反应 2、两个甘氨酸分子形成二肽、两个甘氨酸分子形成二肽（二）、缩合聚合反应（二）、缩合聚合反应1、定义：单体通过分子间的相互缩合而生成高分、定义：单体通过分子间的相互缩合而生成高分子化合物的聚合反应子化合物的聚合反应,简称缩聚反应。（例如简称缩聚反应。（例如：酯化、成肽：酯化、成肽）注意注意：缩合反应、缩合反应、聚聚合物合物、单体、链节、链节数。单体、链节、链节数。单单 体体链节链节链节数链节数n H2N-CH2-COOH引发剂引发剂NH-CH2-COn+nH2O比较：下面两个缩聚反应有什么不同？比较：下面两个缩聚反应有什么不同？+nH2O OCHC n H3C O引发剂引发剂nCH3CH

14、-C-OH OHO+ 2n H2OnHOOC(CH2)4COOH+nHOCH2CH2OH 引发剂引发剂 OC(CH2)4COOCH2CH2O n 例如：合成纤维聚酰胺例如：合成纤维聚酰胺66（尼龙（尼龙66）就是由己二酸与己二胺经多）就是由己二酸与己二胺经多步脱水缩合制得的：步脱水缩合制得的：2、缩聚反应的特点、缩聚反应的特点: （1）、单体含双官能团或多官能团且官能团间、单体含双官能团或多官能团且官能团间 易形成小分子；易形成小分子；（如（如OH、COOH、NH2、等）、等）（2）、缩聚反应生成聚合物的同时，还有小分子、缩聚反应生成聚合物的同时，还有小分子副产物（如副产物（如 H2O）生成；

15、）生成； （3）、链节和单体的化学组成不相同；、链节和单体的化学组成不相同；3、注意单体和高分子化合物互推：、注意单体和高分子化合物互推：如二元醇与二元酸；氨基酸、羟基酸等。如二元醇与二元酸；氨基酸、羟基酸等。方法是：在寻找单体是时，先看它的链节结构，方法是：在寻找单体是时，先看它的链节结构，分析它是通过哪一类有机化学反应缩合的；然后根据缩合分析它是通过哪一类有机化学反应缩合的；然后根据缩合反应中断键和成键的特点，逆向分析寻找体。反应中断键和成键的特点，逆向分析寻找体。缩聚物单体的推断方法常用缩聚物单体的推断方法常用“切割法切割法”，如下图示，如下图示补氢补氢 C C OCH2CH2O nOO

16、补氢补氢补羟基补羟基补羟基补羟基COOHHOOCHOCH2CH2OH缩聚物单体的推断方法常用缩聚物单体的推断方法常用“切补法切补法”对苯二甲酸乙二醇 1. 下列对于有机高分子化合物的认识不正下列对于有机高分子化合物的认识不正确的是（确的是（ ）(A) 有机高分子化合物称为聚合物或高聚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物，是因为它们大部分是由小分子通过聚合反应生成的合反应生成的 (B) 有机高分子化合物的相对分子质量很有机高分子化合物的相对分子质量很大，因而其结构复杂大，因而其结构复杂(C) 对于一块高分子材料，对于一块高分子材料，n是一个整数值，是一个整数值，

17、因而它的相对分子质量是确定的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可分为天然高分子材料和合成高分子材料高分子材料 BC2.下述对乙烯和聚乙烯的描述不正确的是下述对乙烯和聚乙烯的描述不正确的是( ) A.乙烯性质比聚乙烯活泼乙烯性质比聚乙烯活泼B.乙烯是纯净物，常温下为气态，聚乙烯为固态，乙烯是纯净物，常温下为气态，聚乙烯为固态，是混合物是混合物C.取等物质的量的乙烯和聚乙烯，完全燃烧一生成取等物质的量的乙烯和聚乙烯，完全燃烧一生成的的CO2和和H2O的物质的量分别相等的物质的量分别相等D.取等质量乙烯和聚乙烯，完全燃烧后，生成的取等质量乙烯和聚乙烯

18、，完全燃烧后，生成的CO2和和H2O的质量分别相等的质量分别相等C3.下列叙述正确的是下列叙述正确的是( )A.单体的质量之和等于所生成高聚物的质量单体的质量之和等于所生成高聚物的质量B.单体为一种物质时，则单体发生加聚反应单体为一种物质时，则单体发生加聚反应C.缩聚反应的单体至少有两种物质缩聚反应的单体至少有两种物质D.淀粉和纤维素的链节都是淀粉和纤维素的链节都是C6H10O5，但聚合，但聚合度不同，彼此不是同分异构体度不同，彼此不是同分异构体D4. 4. 两种烯烃两种烯烃C C2 2H H4 4和和R-CH=R-CH=CHR ，混合后发生，混合后发生聚合反应不可能有的产物是（聚合反应不可能

19、有的产物是（ ）（A） CHCH R RCHR CHR n (B) CH(B) CH2 2-CH-CH2 2-CH-CH R RCHR CHR n (C)(C) CH CH2 2-CHR-CH-CHR-CH2 2CHR n （D D） CHCH2 2-CH-CH2 2 nC5. 5. 下列物质中能发生加成和缩聚反应的有（下列物质中能发生加成和缩聚反应的有（ ）(A) (A) 苯酚苯酚 (B) CH(B) CH2 2=CH-CH-CH=CH-CH-CH2 2-COOH -COOH (C)CH (C)CH2 2=CH-COOH =CH-COOH OH OH(D)CH(D)CH2 2-CH=CH-C

20、H-CH=CH-CH2 2-O-CH-O-CH3 3 OHOHB6、人造象牙中，主要成分的结构是、人造象牙中，主要成分的结构是，它是通过加聚反应制得的，则合成人造象牙的单体是，它是通过加聚反应制得的，则合成人造象牙的单体是（ ） A. (CH3)2O B. HCHO C.CH3CHO D.CH3OCH37、聚四氟乙烯可以作为不粘锅的内衬，其链节是（、聚四氟乙烯可以作为不粘锅的内衬，其链节是（ ） A. B. C. D.BC三、高分子化学反应三、高分子化学反应 1、含义：有高分子参与的化学反应成为高分子化学反应。 说明：反应物就是高分子化合物，与前面的聚合反应是不同的。2、在现实生活中的应用纤维

21、素的改性纤维素的改性橡胶的硫化橡胶的硫化高分子化合物的降解高分子化合物的降解由聚乙酸乙烯酯制得聚乙烯醇的反应：硫化橡胶中，长链与长链之间又硫化橡胶中，长链与长链之间又形成化学键形成化学键，产生产生网状结构网状结构而交联在一起。而交联在一起。3、从链节数的角度分 高分子化学反应分为链节数不变的反应（如制聚乙烯醇）链节数不变的反应（如制聚乙烯醇）链节数变大的反应（如橡胶硫化）链节数变大的反应（如橡胶硫化）链节数变小的反应（如高分子化链节数变小的反应（如高分子化合物降解的反应）合物降解的反应）说明：高分子化学反应是合成某些特殊高分子化合物说明：高分子化学反应是合成某些特殊高分子化合物以及实现以及实现

22、 高分子化合物改性的重要途径。高分子化合物改性的重要途径。我国制订的塑料包装制品回收标志我国制订的塑料包装制品回收标志示例示例 回收废弃塑料是非常重回收废弃塑料是非常重要的，因为塑料回收不仅可以要的，因为塑料回收不仅可以减少废弃塑料的数量，而且节减少废弃塑料的数量，而且节约资源。但塑料的分类是回收约资源。但塑料的分类是回收和再利用的一大障碍，这是因和再利用的一大障碍，这是因为不同种类的塑料，其再利用为不同种类的塑料，其再利用的途径是不同的。为了解决这的途径是不同的。为了解决这个困难，一些国家已经开始在个困难，一些国家已经开始在塑料制品上印刷或模压所用材塑料制品上印刷或模压所用材料种类的标志。上图就是塑料料种类的标志。上图就是塑料包装制品