第一节有机高分子化合物简介名师编辑PPT课件.ppt

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1、 第一节第一节 有机高分子化合物简介有机高分子化合物简介第八章第八章 合成材料合成材料我们在日常生活中遇到过的有机我们在日常生活中遇到过的有机高分子化合物有哪些？高分子化合物有哪些？有机高分子有机高分子 天然高分子：天然高分子：淀粉、纤维素和蛋白质、天然橡胶等。淀粉、纤维素和蛋白质、天然橡胶等。合成高分子：合成高分子：合成纤维、合成树脂、合成橡胶等合成纤维、合成树脂、合成橡胶等材料概况材料概况材料材料无机无机材料材料有机高有机高分子材分子材料料非金属材料非金属材料金属材料金属材料天然高分子材料天然高分子材料合成高分合成高分子材料子材料淀粉淀粉纤维素纤维素蛋白质蛋白质天然橡胶天然橡胶合成塑料合成

2、塑料合成橡胶合成橡胶合成纤维合成纤维合成粘合剂合成粘合剂合成涂料合成涂料新型合成高分子新型合成高分子材料材料功能高分子功能高分子材料材料复合高分子复合高分子材料材料一、有机高分子材料简介一、有机高分子材料简介1有机高分子化合物概况有机高分子化合物概况（1）小分子小分子：相对分子质量通常不上千，通常称为相对分子质量通常不上千，通常称为 低分子化合物低分子化合物，简称，简称小分子小分子；如：如：烃、醇、醛、羧酸、酯、葡萄糖、蔗糖等烃、醇、醛、羧酸、酯、葡萄糖、蔗糖等（2）高分子高分子：相对分子质量达几万甚至几千万，通常相对分子质量达几万甚至几千万，通常 称为称为高分子化合物高分子化合物，简称，简称

3、高分子高分子，或称，或称高聚物、聚合物；高聚物、聚合物；如：如：淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶、聚乙烯、聚氯淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶、聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂等乙烯、酚醛树脂等2高分子化合物的结构特点高分子化合物的结构特点（1 1）高分子化合物通常结构并不复杂，）高分子化合物通常结构并不复杂，往往由简单的往往由简单的结构单元重复连接结构单元重复连接而成；而成；如聚乙烯如聚乙烯 中：中：A.CHCH2 2CHCH2 2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 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叫的重复次数叫聚合度聚合度；n n越大，

4、相对分子质量越大；越大，相对分子质量越大；C.合成高分子的物质叫合成高分子的物质叫单体单体。如乙烯是聚乙烯的单体。如乙烯是聚乙烯的单体。CH2 CH2n注：链节是以单体为基础的注：链节是以单体为基础的（2）根据结构中链节连接方式分类，有机高分子化合）根据结构中链节连接方式分类，有机高分子化合物可以有物可以有线型结构线型结构和和体型结构体型结构两种；两种；A.线型结构线型结构 成千上万个链节以共价键连成一条长链；长链之间相互缠绕，成千上万个链节以共价键连成一条长链；长链之间相互缠绕，以分子间作用力紧密结合；可以不带支链，也可以带支链。以分子间作用力紧密结合；可以不带支链，也可以带支链。如：聚乙烯

5、、聚氯乙烯中以如：聚乙烯、聚氯乙烯中以CC键键连接成连接成长链长链；淀粉、纤维素；淀粉、纤维素中以中以CC键键和和CO键键连接成连接成长链长链；B.体型结构体型结构 高分子链上有能与别的单体或物质起反应的基团，发生反应高分子链上有能与别的单体或物质起反应的基团，发生反应后，高分子链之间形成化学键，产生了一些交联，形成的体后，高分子链之间形成化学键，产生了一些交联，形成的体型网状结构。型网状结构。如：硫化橡胶中，长链与长链之间又如：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，产生网状结网状结构构而交联在一起。而交联在一起。（1）溶解性溶解性线型结构高分子（如线型结构高分子（如有机玻璃

6、有机玻璃）：）：能溶解在适当的有机溶剂里，但溶解速率比小分子缓慢；能溶解在适当的有机溶剂里，但溶解速率比小分子缓慢；体型结构高分子（如体型结构高分子（如橡胶橡胶）：）：不易溶解，只有一定程度的胀大。不易溶解，只有一定程度的胀大。（2）热塑性热塑性和和热固性热固性 加热到一定温度范围，开始加热到一定温度范围，开始软化软化，然后再开始，然后再开始熔化熔化成成可以流动的液体；冷却后，又成为固体可以流动的液体；冷却后，又成为固体热塑性热塑性（如（如聚乙烯聚乙烯）。）。加工成型后受热不再熔化，就叫加工成型后受热不再熔化，就叫热固性热固性（如（如电木电木）。）。3有机高分子化合物的性质有机高分子化合物的性

7、质（3）机械强度）机械强度高分子材料强度一般比较大。高分子材料强度一般比较大。如把如把10kg高分子材料与金属材料各制成高分子材料与金属材料各制成100m长长的绳子，可吊起物体的重量如下表：的绳子，可吊起物体的重量如下表：材料品种材料品种高分子材料高分子材料金属材料金属材料锦纶绳锦纶绳涤纶绳涤纶绳金属钛绳金属钛绳碳钢绳碳钢绳重物质量重物质量kg155001200077006500（4）电绝缘性）电绝缘性通常高分子材料的电绝缘性良好，广泛用于电通常高分子材料的电绝缘性良好，广泛用于电器工业上。器工业上。（为什么？）（为什么？）（5）特性：）特性：有些高分子材料具有有些高分子材料具有耐化学腐蚀、耐

8、热、耐磨、耐化学腐蚀、耐热、耐磨、耐油、不透水耐油、不透水等特性，用于某些特殊需要的领域；等特性，用于某些特殊需要的领域；有些高分子材料有些高分子材料易老化、不耐高温、易燃烧、废易老化、不耐高温、易燃烧、废弃后不易分解弃后不易分解等。等。练习：练习：1、下列原料或制成的产品中，若出现、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（破损不可以进行热修补的是（）A.聚氯乙烯凉鞋聚氯乙烯凉鞋B.电木插座电木插座C.自行车内胎自行车内胎D.聚乙烯塑料膜聚乙烯塑料膜2、橡胶属于重要的工业原料。它是一种有机高分子、橡胶属于重要的工业原料。它是一种有机高分子化合物，具有良好的弹性，但强度较差。为了

9、增加化合物，具有良好的弹性，但强度较差。为了增加某些橡胶制品的强度，加工时往往需进行硫化处理。某些橡胶制品的强度，加工时往往需进行硫化处理。即将橡胶原料与硫磺在一定条件下反应；橡胶制品即将橡胶原料与硫磺在一定条件下反应；橡胶制品硫化程度越高，强度越大，弹性越差。下列橡胶制硫化程度越高，强度越大，弹性越差。下列橡胶制品中，加工时硫化程度较高的是（品中，加工时硫化程度较高的是（）A.橡皮筋橡皮筋 B.汽车外胎汽车外胎 C.普通气球普通气球 D.医用乳胶手套医用乳胶手套 反应类型反应类型加加 聚聚缩缩 聚聚反应物种类反应物种类 单体特征单体特征 高聚物特征高聚物特征产物种类产物种类常见产品常见产品相

10、同或不同单体相同或不同单体相同或不同单体相同或不同单体含有不饱和键含有不饱和键含有特征官能团含有特征官能团聚合物与单体具有聚合物与单体具有相同的组成相同的组成,主链上主链上一般只有碳原子一般只有碳原子 聚合物与单体组成有聚合物与单体组成有所不同所不同,主链上除有碳主链上除有碳原子外还有其他原子外还有其他只有聚合物只有聚合物有聚合物和小分子有聚合物和小分子聚乙烯、聚氯乙烯聚乙烯、聚氯乙烯聚丙烯、乙丙树脂聚丙烯、乙丙树脂聚苯乙烯聚苯乙烯ABS工程塑料工程塑料有机玻璃、合成橡胶有机玻璃、合成橡胶尼龙尼龙66涤纶、锦纶涤纶、锦纶二、合成高分子化合物的反应二、合成高分子化合物的反应 （一）由加聚产物推单

11、体（一）由加聚产物推单体四、高聚物的单体的推断四、高聚物的单体的推断去掉两去掉两端键端键主链上单键变双主链上单键变双键，双键变单键键，双键变单键超过四键处断键，超过四键处断键，单体自然现单体自然现（二）由缩聚产物推单体（二）由缩聚产物推单体从酯基中间断开，在羰基上加从酯基中间断开，在羰基上加-OH，在，在O原子上加原子上加H原子得到羧酸和醇。原子得到羧酸和醇。1、如如:已知涤纶树脂的结构简式为已知涤纶树脂的结构简式为写出合成涤纶树脂所需的单体的结构简式。写出合成涤纶树脂所需的单体的结构简式。（二）由缩聚产物推单体（二）由缩聚产物推单体在羰基上加在羰基上加-OH，在，在O原子上加原子上加H原子即

12、得原子即得单体羟基羧酸。单体羟基羧酸。2、如如:写出合成如下高分子的单体的结构简式。写出合成如下高分子的单体的结构简式。（二）由缩聚产物推单体（二）由缩聚产物推单体从肽键中间断开，在羰基上加从肽键中间断开，在羰基上加-OH，在，在N原子上加原子上加H原子即得单体。原子即得单体。3、如如:写出合成如下高分子的单体的结构简式。写出合成如下高分子的单体的结构简式。在羰基上加羟基，在在羰基上加羟基，在N原子上加原子上加H原子即得原子即得单体氨基酸。单体氨基酸。4、如如:写出合成如下物质的单体的结构简式。写出合成如下物质的单体的结构简式。（二）由缩聚产物推单体（二）由缩聚产物推单体5凡链节中主碳链含有苯

13、环并连接凡链节中主碳链含有苯环并连接CH2基团的，其基团的，其CH2基团必来自甲醛，单体有基团必来自甲醛，单体有两种即酚和甲醛。两种即酚和甲醛。它们的单体各是什么？属于哪类反应的产物？它们的单体各是什么？属于哪类反应的产物？高分子化合物高分子化合物A、B、C的部分结构如下：的部分结构如下：COOH COOH COOHA：CHCH2CHCH2CHCH3 CH3 CH3B：NHCHCONHCHCONHCH练练 习习CH2CHCOOHNH2 CH3CHCOOH加聚加聚缩聚缩聚C：CHOCHOCHO（加聚产物）（加聚产物）CH3 CH3 CH3CHOCH3方法点拨：方法点拨：寻找最小的结构重复单元，以

14、此切割并恢复成单寻找最小的结构重复单元，以此切割并恢复成单体的结构。体的结构。总总 结结 1.1.判断高聚物反应的类型判断高聚物反应的类型要根据高聚物中要根据高聚物中键的特点和产物的情况确定。键的特点和产物的情况确定。2.2.缩聚物的单体缩聚物的单体的判断的关键是键的断的的判断的关键是键的断的位置以及断键后应该加什么样的基团。位置以及断键后应该加什么样的基团。3.3.高聚物的单体高聚物的单体的确定方法比较灵活，的确定方法比较灵活，既要充分考虑原料、高聚物的结构特点，既要充分考虑原料、高聚物的结构特点，也要实事求是，适当进行变通迁移。也要实事求是，适当进行变通迁移。什么是加聚反应？请写出下列反应

15、的化学方程式。什么是加聚反应？请写出下列反应的化学方程式。由乙烯制备聚乙烯由乙烯制备聚乙烯 由苯乙烯制备聚苯乙烯由苯乙烯制备聚苯乙烯1.加聚反应加聚反应nCH2 CH2催化剂催化剂 CH2 CH2 n 聚乙烯聚乙烯催化剂催化剂CH2 CH2nCH2 CH2n 聚苯乙烯聚苯乙烯（1 1）单烯聚合）单烯聚合 单体单体反应部位？反应部位？反应本质？反应本质？是否可以用一个通式来表示这些反应呢？是否可以用一个通式来表示这些反应呢？CCX MY Nn催化剂催化剂 CC nY NX M链节链节聚合度聚合度（2 2）二烯聚合）二烯聚合 nCH2=CHCH=CH2催化剂催化剂CH2CH=CHCH2n 双键变双

16、键变 单键变单键变 单键单键 双键双键nCH2=CHCH=CH2CH3催化剂催化剂CH2CHCHCH2nCH3聚异戊二烯聚异戊二烯（3 3）混烯共聚）混烯共聚 下列高分子是由那种单体聚合生成的？完成聚合反应下列高分子是由那种单体聚合生成的？完成聚合反应CH2CHCHCH2nCH3CH2CHCHCH2nCH3催化剂催化剂nCH2 CH2+nCH CH2CH3CH2CHCHCH2nCH3乙丙树脂乙丙树脂什么是缩聚反应？请写出下列反应的化学方程式：什么是缩聚反应？请写出下列反应的化学方程式：2.缩聚反应缩聚反应nH2N（CH2）6NH2 nHOOC（CH2）4COOHnHOCH2CH2OHnHOOC COOH 催化剂催化剂催化剂催化剂nHOCHCOOHCH3催化剂催化剂nH2NCHCOOHCH3催化剂催化剂OCH2CH2OOC COn2nH2O OCHCO n nH2OCH3 HN（CH2）6NHOC（CH2）4CO n 2nH2O HNCHCO n nH2OCH3缩聚反应官能团：双官能团缩聚反应官能团：双官能团OH COOH NH2 聚酯类聚酯类聚酰胺类聚酰胺类