进入合成有机高分子化合物的时代

进入合成有机高分子化合物的时代第二章分子结构与性质第一节合成高分子化合物的基本方法新课标人教版高中化学选修5第五章进入合成高分子化合物的时代第2页,共78页，2024年2月25日，星期天聚乙烯是一种生活中常用的塑料。请用化学方程式表示聚乙烯的合成方法。第3页,共78页，2024年2月25日，星期天聚合反应CH2=CH2单体—CH2—CH2—链节n聚合度高分子化合物,简称高分子,又叫聚合物或高聚物。n值一定时，有确定的分子组成和相对分子质量，聚合物的平均相对分子质量=链节的相对分子质量×n。一块高分子材料是由若干n值不同的高分子材料组成的混合物。第4页,共78页，2024年2月25日，星期天单体名称单体结构简式聚合物乙烯CH2=CH2丙烯CH2=CHCH3氯乙烯CH2=CHCl丙烯腈CH2=CHCN丙烯酸CH2=CHCOOH醋酸乙烯酯CH3COOCH=CH2丁二烯CH2=CH—CH=CH2乙炔HC≡CH第5页,共78页，2024年2月25日，星期天加聚反应的特点：

1、单体必须是含有双键、参键等不饱和键的化合物。例如：烯、二烯、炔、醛等含不饱和键的化合物。

2、发生加聚反应的过程中，没有副产物产生，聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同。聚合物相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍。第6页,共78页，2024年2月25日，星期天你知道下面两个聚合物由何种单体聚合而成的吗？

CH2=CHCl第7页,共78页，2024年2月25日，星期天由加聚聚合物推单体的方法

→单体：CH2=CH2

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。→单体：

凡链节主链只在C原子并存在有C=C双键结构的高聚物，其规律是“见双键、四个C；无双键、两个C”划线断开，然后将半键闭合，即双键互换。第8页,共78页，2024年2月25日，星期天1、写出下列单体聚合成聚合物的化学方程式

1）CH2=CHCl2）3）第9页,共78页，2024年2月25日，星期天2、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（）

A.(CH3)2OB.HCHOC.CH3CHOD.CH3OCH3第10页,共78页，2024年2月25日，星期天3、聚四氟乙烯可以作为不粘锅的内衬，其链节是（）

A.B.C.D.第11页,共78页，2024年2月25日，星期天4、下列单体中，在一定条件下能发生加聚反应生成的是（）

A.B.C.CH3CH=CH2

和CH2=CH2D.CH3CH=CH2第12页,共78页，2024年2月25日，星期天5、有机玻璃（聚丙烯酸甲酯）的结构简式可用表示。设聚合度n为3000。回答下列问题：（1）指出有机玻璃的单体和链节；

（2）求有机玻璃的相对分子质量；第13页,共78页，2024年2月25日，星期天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1、乙酸与乙醇酯化反应

2、两个甘氨酸分子形成二肽第14页,共78页，2024年2月25日，星期天该反应与加聚反应不同，在生成聚合物的同时，还伴有小分子副产物（如：H2O等）的生成。这类反应我们称之为“缩聚反应”。第15页,共78页，2024年2月25日，星期天缩聚反应的特点：

1、缩聚反应的单体往往是具有双官能团（如—OH、—COOH、—NH2、—X及活泼氢原子等）或多官能团的小分子；

2、缩聚反应生成聚合物的同时，还有小分子副产物（如H2O、NH3、HCl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、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（这与加聚物不同，而加聚物的端基不确定，通常用横线“—”表示。）如：

第16页,共78页，2024年2月25日，星期天①由一种单体（聚—6—羟基己酸）nmolnmol单体中含—COOH官能团（或—OH）的物质的量为：nmol，而在反应中，有一个端基（—COOH）是没有参与反应的，故生成水的物质的量为：（n-1）mol②由两种单体：nmol和nmol进行缩聚反应，nmol中含—COOH的物质的量为2nmol，而在反应中，有一个端基（—COOH）是没有参与反应的，故生成水的物质的量为：（2n-1）mol。第17页,共78页，2024年2月25日，星期天你能看出下列聚合物是由什么单体缩聚而成呢？

第18页,共78页，2024年2月25日，星期天缩聚物单体的推断方法常用“切割法”，如下图示：第19页,共78页，2024年2月25日，星期天1、下列化合物中

a.b.c.d.e.f.(1)可发生加聚反应的一个化合物是

，加聚物的结构式为

。（2）可发生缩聚反应的一个化合物是

，缩聚物的结构式为

。（3）可发生缩聚反应的两个化合物是

和

，缩聚物的结构式为

。第20页,共78页，2024年2月25日，星期天2、下列高聚物经简单处理可以从线型结构变成体型结构的是

A.B.C.D.第21页,共78页，2024年2月25日，星期天第二节应用广泛的高分子材料新课标人教版高中化学选修5第五章进入合成高分子化合物的时代第22页,共78页，2024年2月25日，星期天第23页,共78页，2024年2月25日，星期天学习目标1.以聚乙烯和酚醛树脂为例，了解高分子化合物的结构特点和基本性质，体会高聚物的结构与性质之间的关系2.了解塑料、合成纤维、合成橡胶的性能和用途3.进一步熟练掌握高分子单体与高分子之间的互推技能，加聚、缩聚反应的书写第24页,共78页，2024年2月25日，星期天有机高分子天然（棉花、蚕丝、麻）合成合成材料功能高分子材料复合材料塑料合成纤维合成橡胶第25页,共78页，2024年2月25日，星期天一.塑料热塑性塑料热固性塑料可以反复加工，多次使用一旦加工成型就不会受热熔化添加了特定用途的添加剂的树脂聚乙烯酚醛树脂第26页,共78页，2024年2月25日，星期天1.聚乙烯高压聚乙烯低压聚乙烯合成条件分子结构类型有无支链高分子链长短相对分子质量高压高温引发剂较低压力催化剂线型支链型√少有或没有相对较长相对较短相对较小相对较大第27页,共78页，2024年2月25日，星期天高压聚乙烯低压聚乙烯熔融温度密度硬度分子间作用力低密度相对较低相对较小相对较小相对较高高密度相对较大相对较大高或低密度的聚乙烯均可溶解于适当的有机溶剂中第28页,共78页，2024年2月25日，星期天2.酚醛树脂反应物：酚类＋醛类苯酚＋甲醛酚醛树脂（电木）酸催化－线型碱催化－网状结构（体型）具热塑性，能溶于一些有机溶剂中具热固性，不溶于任何溶剂理解掌握、注意书写！第29页,共78页，2024年2月25日，星期天思考与交流：1．什么条件下可得到网状的酚醛树

脂？为什么？2．合成线型脲醛树脂的化学反应方程式？3．如何理解体型（网状）脲醛树脂的生成？4．究竟怎样的线型高聚物才可能进一步转变为体型？第30页,共78页，2024年2月25日，星期天合成高分子按结构分类——线型支链型－热固型热塑型加工成型后受热不再熔化可反复加工，多次使用能溶解在适当的有机溶剂里不易溶解，只有一定程度的胀大网状结构体型第31页,共78页，2024年2月25日，星期天现有两种高聚物A、B，已知A能溶于氯仿等有机溶剂，并加热到一定条件下熔融成粘稠的液体，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C第32页,共78页，2024年2月25日，星期天二.合成纤维纤维天然纤维化学纤维棉花羊毛蚕丝麻合成纤维人造纤维涤纶锦纶腈纶丙纶维纶氯纶六大纶第33页,共78页，2024年2月25日，星期天维纶——聚乙烯醇吸湿性好，因其分子链上有羟基涤纶——聚对苯二甲酸乙二醇酯结构简式？第34页,共78页，2024年2月25日，星期天三.合成橡胶橡胶天然橡胶合成橡胶通用橡胶特种橡胶丁苯橡胶顺丁橡胶氯丁橡胶——硅橡胶第35页,共78页，2024年2月25日，星期天天然橡胶——线型硫磺硫化剂网状体型橡胶硫化后，其柔韧性和弹性都会增大第36页,共78页，2024年2月25日，星期天婴儿用的一次性纸尿片中有一层能吸水保水的物质。下列高分子中有可能被采用的是（）B第37页,共78页，2024年2月25日，星期天硅橡胶的合成流程如下：将单体

二甲基二氯硅烷(CH3)2SiCl2水解得到二甲基硅二醇，经脱水缩聚成聚硅氧烷，即硅橡胶。请用化学方程式表示以上过程。第38页,共78页，2024年2月25日，星期天丁苯橡胶第39页,共78页，2024年2月25日，星期天第40页,共78页，2024年2月25日，星期天氯丁橡胶第41页,共78页，2024年2月25日，星期天硅橡胶第42页,共78页，2024年2月25日，星期天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B第43页,共78页，2024年2月25日，星期天树脂是指未经加工处理的、没有与各

种添加剂混合的聚合物塑料＝树脂＋添加剂树脂的本性决定了塑料的主要基本性

能，添加剂也起重要作用第44页,共78页，2024年2月25日，星期天线型结构

第45页,共78页，2024年2月25日，星期天支链型结构第46页,共78页，2024年2月25日，星期天酚醛树脂局部结构第47页,共78页，2024年2月25日，星期天影响高分子化合物熔点、密度的因素：1．高分子链越长——相对分子质量越大——分子间的作用力越大——熔点、密度越高2．链与链之间越密——链之间的作用力越大——熔点、密度越高低压聚乙烯比高压聚乙烯链更长，而且支链少得多－

低压、高密度、高熔点－管材、桶高压、低密度、低沸点－塑料薄膜第48页,共78页，2024年2月25日，星期天下列高聚物经简单处理可以从线型结

构变成体型结构的是（）[CH2－CH2－CH－CH2]nCH3OH[CH2][CH2－CH2＝CH－CH2]nCln[CH2－CH]nClA．B．C．D．BC线型结构里必须还存在能发生加聚或缩聚反应的官能团，如双键、羟基、氨基等，才有可能转变为体型结构。第49页,共78页，2024年2月25日，星期天第三节功能高分子材料新课标人教版高中化学选修5第五章进入合成高分子化合物的时代第50页,共78页，2024年2月25日，星期天迈克尔-杰克逊----世界著名流行歌手第51页,共78页，2024年2月25日，星期天一、功能高分子材料1．功能高分子材料：指既有传统高分子材料的机械性能，以有某些特殊功能的高分子材料。2．功能高分子材料的种类（1）高分子分离膜：这是具有特殊分离功能的高分子材料制成的薄膜，它的特点是能让某些物质有选择地通过，而把另外一些物质分离掉。第52页,共78页，2024年2月25日，星期天第53页,共78页，2024年2月25日，星期天

能从海水中分离出淡水的逆渗透膜已达到大规模使用的阶段，它也是一种半透膜，只让水分子通过，而使含盐的低分子溶质几乎不能通过，施加一定的压力后，就能使水加速挤出。采用不同结构的逆渗透膜就可以获得工业锅炉水、饮料水、无菌水、去离子水、洗涤半导体的超纯水等。在非洲一些缺水地区建立起不少海水淡化装置。一种PEC—1000的海水淡化装置对海水如加压40～70公斤/平方厘米，就可以得到16％～20％的淡水。建于沙特阿拉伯的基塔自来水厂，是世界上最大的海水淡化厂，日供应淡水12000吨，主要使用醋酸纤维素分离膜装置。小资料：第54页,共78页，2024年2月25日，星期天

分离膜具有神奇的魔术师般的本领，从下面的实验中不难领会。将一瓶含酒精4.5％的普通啤酒用水稀释成两瓶，然后倒入玻璃容器内，只要将这种溶液通过薄薄的一层分离膜，就能够在几分钟内提取出酒精浓度达93％的乙醇。这种乙醇用一根火柴就能点燃。这个实验中在分离膜的表面施加了高频电场，促使乙醇溶解、扩散、和水分离，所耗电能仅为蒸馏法的十分之一。在过去要从液体中分离另一种液体，只能使用蒸馏法。

你知道吗？第55页,共78页，2024年2月25日，星期天（2）医用高分子材料，具有优异的生物相容性，较少受到排斥，可以满足人工器官对材料的苛刻要求，如：人工心脏、人工关节、人造鼻等，下面的图中给出了一些有关人工器官的图片。第56页,共78页，2024年2月25日，星期天医用高分子材料第57页,共78页，2024年2月25日，星期天人造血管的发现

两年前，美国生物医药专家从家猪体内提取的细胞制成了一条完整的血管，之后，将每条新制的血管放在称作生物反应器的培养皿中，在反应器上安装一个微型泵并把它与新制成的人造血管相连。微型泵可以像人的心脏一样有规律地跳动。在这种环境中培养几个星期后，得到一条血管，人工合成的血管可以像真的血管一样工作。研究人员将这种人造血管移植到家猪大腿主动脉上，在几周内该血管一直保持开放并且未发生血液凝结。

第58页,共78页，2024年2月25日，星期天人造心脏第59页,共78页，2024年2月25日，星期天人工肾脏第60页,共78页，2024年2月25日，星期天人工膝关节第61页,共78页，2024年2月25日，星期天人工心脏瓣膜第62页,共78页，2024年2月25日，星期天人造关节第63页,共78页，2024年2月25日，星期天[拓宽]

人体器官商店

十年后的某一天，一位老人被告之他的心脏正在急速衰竭，需要更换左心室。主治医师将他健康的心脏细胞组织切片送到一家组织实验室，即人造器官工厂。研究人员利用组织切片和特殊聚合物制造出代用的左心室。三个月后，代用左心室被冷冻、包装并送往医院。医生将代用品换到老人的心脏内。由于代用品相当于老人自己的器官，手术之后自然不会发生任何排斥反应，老人的生命因此而得到延续。第64页,共78页，2024年2月25日，星期天

用有高吸水性的高分子材料制作的，可吸收自重几百倍的水，但仍保持干爽。成分：聚乙烯醇、聚丙烯酸盐交联可得。［启示］食品保鲜、人造皮肤、防止土壤沙漠化。第65页,共78页，2024年2月25日，星期天第66页,共78页，2024年2月25日，星期天（请你想一想）角膜接触镜，俗称隐形眼镜。目前大量使用的软质隐形眼镜，它常用以下哪种材料制成的（）（A）有机玻璃（B）硅氧烷和丙烯酸酯的共聚物（C）聚氯乙烯（D）聚甲基丙烯酸羟乙酯D第67页,共78页，2024年2月25日，星期天1888年，奥地利科学家F·Reinitzer发现了液晶。20世纪70年代初，Helfrich和Schadt利用液晶的电光效应和集成电路相结合，将其制成显示器件，实现了液晶材料的产业化。这种液晶材料称为扭曲向列相液晶显示（NT-LCD）材料，其产品主要应用在电子表和计算器上。80年代中期，开发成功超扭曲向列相液晶显示（STN-LCD）材料，其产品主要应用在BP机、移动电话和笔记本电脑上。酯类和联苯类液晶化合物是STN-LCD用混晶材料的主要成分，国内各科研机构已开发了近千种，其中已有100种以上应用于混晶配方。第68页,共78页，2024年2月25日，星期天第69页,共78页，2024年2月25日，星期天B—2飞机的整个机身，除主梁和发动机机舱使用的是钦复合材料外，其它部分均由碳纤维和石墨等复合材料构成，不易反射雷达波。并且，这些不同的复合材料部件不是靠铆钉拼合，而是经高压压铸而成。另外，矾翼的前缘还全部包覆上了一层特制的吸波材料(RAM)。位于机翼前部、内装雷达扫瞄天线阵列的两个方形突出部件，也采用了特殊的吸波材料。此外，B—2A的整个机体都喷涂上了特制的吸波油漆，这在很大程度上降低了敌方探测雷达的回波。第70页,共78页，2024年2月25日，星期天二、复合材料1．复合材料：指两种或两种以上材料组合成的一种新型材料。其中一种做为基体，另外材料做为增强剂。2．复合材料的性能：具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能，在综合性能上超过了单一材料。第71页,共78页，2024年2月25日，星期天复合材料－玻璃钢第72页,共78页，2024年2月25日，星期天第73页,共78页，2024年2月25日，星期天三、有机高分子材料的发展趋势1．对重要的通用有机高分子材料继续进行改进和推广，使他们的性能不断提高，应用范围不断扩大。如新型导电和电磁屏蔽材料。2．与人类自身密切相关、具有特殊功能的材料的研究也在不断加强，并且取得了一定的进展，如仿生高分子材料、高分子智能材料等。第74页,共78页，2024年2月25日，星期天典型例题例1：下列不属于新型有机高分子材料的是：

（）

A．高分子分离膜B．液晶高分子材料

C．生物高分子材料D．有机玻璃

选题目的：复习新型有机高分子材料的知识。

思