高分子化合物课件.ppt

1、1材料材料无机材料无机材料有机材料有机材料无机非金属材料无机非金属材料无机金属材料无机金属材料天然高分子材料天然高分子材料合成高分子材料合成高分子材料如如:塑料、合成纤维、塑料、合成纤维、合成橡胶合成橡胶如如:棉花、羊毛、棉花、羊毛、淀粉、天然橡胶淀粉、天然橡胶如如:陶瓷、水泥、玻陶瓷、水泥、玻璃璃硅酸盐材料和硅酸盐材料和光导纤维等光导纤维等如如:金属、合金等金属、合金等有机高分有机高分子化合物子化合物 材料的分类材料的分类3有的工程塑料的强度超过钢铁和其他金属材料有的工程塑料的强度超过钢铁和其他金属材料著名的著名的“塑料王塑料王”聚四氟乙烯，在王水中煮也不会变质，聚四氟乙烯，在王水中煮也不会

2、变质，其耐酸程度远超过金。其耐酸程度远超过金。电线的包皮、电插电线的包皮、电插座等都是用塑料制成座等都是用塑料制成4主要有不饱和烯烃和主要有不饱和烯烃和芳香烃类化合物芳香烃类化合物5u什么叫高分子化合物？请举例说明什么叫高分子化合物？请举例说明u你能说出几种合成高分子材料的方法吗？你能说出几种合成高分子材料的方法吗？如：淀粉、纤维、蛋白质。相对分子量一般在一万以上，有的可达上千万。加聚反应；缩聚反应加聚反应：在一定条件下，可以发生自身加加聚反应：在一定条件下，可以发生自身加成反应而形成高分子化合物。这一类反应称成反应而形成高分子化合物。这一类反应称为加成聚合反应。简称加聚反应。为加成聚合反应。

3、简称加聚反应。举例写出聚氯乙烯的化学反应方程式举例写出聚氯乙烯的化学反应方程式指出各反应的单体、链节和聚合度指出各反应的单体、链节和聚合度练习写出聚乙烯的化学反应方程式。练习写出聚乙烯的化学反应方程式。指出各反应的单体、链节和聚合度。指出各反应的单体、链节和聚合度。注意高分子化合物为混合物，没有固定的注意高分子化合物为混合物，没有固定的溶沸点溶沸点课前自主学案课前自主学案一、两种新型的化学反应类型一、两种新型的化学反应类型1合成聚氯乙烯的化学反应方程式合成聚氯乙烯的化学反应方程式_，这种反应类型是，这种反应类型是加聚反应，氯乙烯称为加聚反应，氯乙烯称为_,链链节为节为_，n称为称为_。分子结构

4、中含有分子结构中含有_的分子，都的分子，都可以通过可以通过_反应生成高分子化合物。反应生成高分子化合物。单体单体聚合度聚合度双键、三键或环状结构双键、三键或环状结构加聚加聚 2 2、表达方式表达方式（以聚乙烯为例）（以聚乙烯为例）结构单元结构单元 叫链节。叫链节。单体单体：结构式结构式：链节链节：聚合度聚合度（n n）：）：每个高分子里链节的重复次数每个高分子里链节的重复次数能合成高分子化合物的小分子物质。能合成高分子化合物的小分子物质。聚乙烯的单体是聚乙烯的单体是 :有机高分子化合物简介有机高分子化合物简介 一、有机高分子化合物一、有机高分子化合物1 1、概念、概念:相对分子质量高达几千万相

5、对分子质量高达几千万 聚合物聚合物或或高聚高聚 物物（1 1）高分子化合是通过）高分子化合是通过小分子化合物小分子化合物（即（即单体单体）通过通过聚合反应聚合反应制得的。制得的。几点说明：几点说明：（4）高分子材料是由许许多多）高分子材料是由许许多多n值不同的高分子构值不同的高分子构成的，因而高分子化合物是成的，因而高分子化合物是混合物混合物，测得的相对分，测得的相对分子质量是子质量是平均值平均值。（3 3）高分子化合物的）高分子化合物的相对分子质量相对分子质量 链节的式量链节的式量 聚合度（聚合度（n n）（2 2）高分子化合物可以看做是成千上万个）高分子化合物可以看做是成千上万个链节链节重

6、复连接而成的。重复连接而成的。11表表 某些有机高分子的链节与单体某些有机高分子的链节与单体名称名称 符号符号 单体单体 商品名商品名聚乙烯聚乙烯PE CH2=CH2 腈纶腈纶乙纶乙纶丙纶丙纶 聚丙烯聚丙烯聚丙烯睛聚丙烯睛聚氯乙烯聚氯乙烯 聚四氟乙烯聚四氟乙烯 PP PAN PVC CH2=CHCH3CH2=CHCNCH2=CHCl氯纶氯纶CF2=CF2氟纶氟纶 PTFE锦纶锦纶(尼龙尼龙)、涤纶、涤纶(的确良的确良)、腈纶、腈纶(人造羊毛人造羊毛)、维纶、氯纶、维纶、氯纶、丙纶。丙纶。缩聚反应：由单体分子之间发生一系列类缩聚反应：由单体分子之间发生一系列类似于酸与醇合成酯类的反应叫缩合聚合反

7、应。似于酸与醇合成酯类的反应叫缩合聚合反应。简称缩聚反应。简称缩聚反应。写出对苯二甲酸与乙二醇反应方程式写出对苯二甲酸与乙二醇反应方程式发生缩聚反应的必要条件是什么？发生缩聚反应的必要条件是什么？两种单体分子都含有两个以上能够相互反应的两种单体分子都含有两个以上能够相互反应的官能团官能团.常见产品：涤纶、锦纶、酚醛树脂常见产品：涤纶、锦纶、酚醛树脂这种反应类型是这种反应类型是_反应。发生此类反应的必要反应。发生此类反应的必要条件是条件是_。缩聚缩聚两种单体分子都含有两个以上能够相互反两种单体分子都含有两个以上能够相互反应的官能团应的官能团【练习练习】1、下列哪些物质不属于高分子化合物（下列哪些

8、物质不属于高分子化合物（）A A酶酶 B B硬脂酸甘油酯硬脂酸甘油酯 C C苯酚苯酚 D D橡胶橡胶2 2、聚苯乙烯的结构为、聚苯乙烯的结构为 ,试回答下例问题试回答下例问题:聚苯乙烯的链节是聚苯乙烯的链节是 ,单体是单体是 。实验测得某实验测得某聚苯乙烯的相对分子质量聚苯乙烯的相对分子质量(平均值平均值)为为5200052000,则该高聚物的聚合度则该高聚物的聚合度n为为 。A乙烯乙烯 B 1，3丁二烯丁二烯 C乙炔乙炔 D乙烷乙烷 CH2-CH C6H5 CH2-CH C6H5500 CH2-CHn C6H51加聚反应和缩聚反应的常见类型(1)加聚反应类型聚乙烯类(塑料纤维)R可为H、Cl

9、、CH3等。c混聚：两种或两种以上单体加聚：聚乙炔类：nCHCHCH=CH课堂互动讲练课堂互动讲练高分子化合物找单体高分子化合物找单体要判断高聚物的单体，首先要判断高聚物是加聚要判断高聚物的单体，首先要判断高聚物是加聚产物还是缩聚产物。产物还是缩聚产物。判断高聚物所属类别的方法是看链节的结构。若判断高聚物所属类别的方法是看链节的结构。若结构中在主链中只有碳链，则是加聚产物；若结结构中在主链中只有碳链，则是加聚产物；若结构中含有其他的基团构中含有其他的基团(如如 等等)，则是缩聚，则是缩聚产物。产物。对于加聚产物找单体的方法是：首先看链节中有无对于加聚产物找单体的方法是：首先看链节中有无碳碳双键

10、。若无碳碳双键，可将碳链两端的括号脱碳碳双键。若无碳碳双键，可将碳链两端的括号脱去，再把主链中所有碳原子两两切开，将切开后所去，再把主链中所有碳原子两两切开，将切开后所得结构中两个游离价键连成双键，即可得单体。得结构中两个游离价键连成双键，即可得单体。若链节中有碳碳双键，可将含双键的两个碳原子的若链节中有碳碳双键，可将含双键的两个碳原子的两边各取一个碳原子切开，即得一个四碳链，再将两边各取一个碳原子切开，即得一个四碳链，再将四碳链中双键中的一个价键切开，分别与左右两边四碳链中双键中的一个价键切开，分别与左右两边的两个碳原子的游离价键相连接即得到二烯烃，其的两个碳原子的游离价键相连接即得到二烯烃

11、，其它同上。它同上。推断缩聚产物单体的方法是：首先找链节中所含的推断缩聚产物单体的方法是：首先找链节中所含的基团，再根据形成该基团的机理进行切开和逆向添基团，再根据形成该基团的机理进行切开和逆向添加即得单体。加即得单体。例例合成结构简式为：合成结构简式为：的高聚物，其单体是的高聚物，其单体是()苯乙烯苯乙烯丁烯丁烯丁二烯丁二烯丙炔丙炔乙烯乙烯ABC D【解析】【解析】根据加聚产物找单体的方法：有双键，根据加聚产物找单体的方法：有双键，四个碳，然两个两个断下来，所以单体有四个碳，然两个两个断下来，所以单体有【答案】【答案】D变式训练变式训练婴儿用的一次性纸尿片中有一层吸水婴儿用的一次性纸尿片中有

12、一层吸水保水的物质。下列高分子有可能被采用的是保水的物质。下列高分子有可能被采用的是()解析：解析：选选B。A、C中含有卤族元素有毒且不溶于中含有卤族元素有毒且不溶于水，水，D的单体为的单体为 为酯类不溶于水；为酯类不溶于水；B项高分子的单体为项高分子的单体为 ，与水，与水“相似相相似相溶溶”具有亲水性，可被采用。具有亲水性，可被采用。23二、二、有机高分子化合物的结构特点有机高分子化合物的结构特点 有有机高分子化合物的结构特点机高分子化合物的结构特点 橡胶硫化示意图橡胶硫化示意图 体型结构体型结构3.有机高分子化合物的结构特点和基本性质(1)有机高分子化合物的结构特点:有机高分子化合物有两种

13、最基本的结构类型，即线型(链状)结构和体型(网状)结构，线型结构的高分子有 ，也有。结构呈链状的高分子是高分子，这种高分子中，多条链之间能以分子间作用力紧密结合，因此，其相对分子质量越大，相互作用的分子间作用力就越 。带支链的带支链的不带支链的不带支链的线型线型强强高分子链上若有能起反应的官能团，当它跟别的单体或别的物质发生反应时，高分子链之间形成化学键，产生一些交联，形成体型网状结构。例如。(2)有机高分子化合物的基本性质溶解性a线型结构的有机高分子(如有机玻璃)溶解在适当的溶剂里，但溶解过程比小分子缓慢。b体型结构的有机高分子(如橡胶)则 容易溶解，只是有一定程度的胀大。硫化橡胶硫化橡胶能

14、能不不热塑性和热固性a线型高分子具有，加热到一定温度开始软化，直到熔化成流动的液体。例如聚氯乙烯塑料等。b体型高分子具有，经加工成型后就不会受热熔化。例如酚醛塑料等。强度高分子材料的强度一般都较大。电绝缘性一般高分子材料的电绝缘性好。热塑性热塑性热固性热固性线线 型型 结结 构构 体体 型型 结结 构构 举举 例例结构结构 特点特点性性质质 特特 点点溶解性溶解性热塑性热塑性热固性热固性强强 度度电绝电绝缘性缘性2、线型结构、体型结构高分子材料比较、线型结构、体型结构高分子材料比较合成纤维、塑料合成纤维、塑料(如聚乙烯如聚乙烯)酚醛树脂酚醛树脂(电木电木)塑料塑料可溶，但溶解速度比小分子化可溶

15、，但溶解速度比小分子化合物慢，最后合物慢，最后形成高分子溶液形成高分子溶液不易溶解，长期浸泡在不易溶解，长期浸泡在溶剂中只能发生溶胀。溶剂中只能发生溶胀。具有良好具有良好热塑性热塑性，受热软化，受热软化成液体，冷却后又变固体成液体，冷却后又变固体具有具有热固性热固性，加热成，加热成型后受热不能熔化。型后受热不能熔化。较较 大大一般不易导电，通常是电绝缘材料一般不易导电，通常是电绝缘材料以共价键结合成高分子链以共价键结合成高分子链，链与链与链之间以链之间以分子间作用力分子间作用力相结合相结合以共价键结合成高分子以共价键结合成高分子链链，链与链之间以链与链之间以共价键共价键产生交联而成网状结构产生

16、交联而成网状结构高分子材料高分子材料热塑性塑料热塑性塑料热固性塑料热固性塑料可以反复可以反复加工，多加工，多次使用次使用一旦加工成一旦加工成型就不会受型就不会受热熔化热熔化聚乙烯聚乙烯酚醛树脂酚醛树脂线性结构线性结构网状（体形）结构网状（体形）结构【讨论讨论】塑料熔化有无固定的熔点、沸塑料熔化有无固定的熔点、沸点点?为什么聚氯乙烯塑料凉鞋破裂可以热为什么聚氯乙烯塑料凉鞋破裂可以热修补，而电木插座破裂不可以热修补？修补，而电木插座破裂不可以热修补？【巩固练习巩固练习】1、下列下列一定一定属于天然高分子化合物的是属于天然高分子化合物的是（）A A蛋白质蛋白质 B B淀粉淀粉 C C胶棉胶棉 D D

17、油油脂脂2 2、下列对于有机高分子化合物的认识下列对于有机高分子化合物的认识不正确不正确是（是（）A 有机高分子化合物称为聚合物或高聚物，是因为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合反应生成的。它们大部分是由小分子通过聚合反应生成的。B 有机高分子化合物的相对分子质量很大，因而其有机高分子化合物的相对分子质量很大，因而其结构复杂结构复杂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，因而它的是一个整数值，因而它的相对分子质量是确定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高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类材

18、料两大类D CH2-CH2-CH=CH-CH2n 3将乙烯和丙烯按将乙烯和丙烯按1:1物质的量之比聚合物质的量之比聚合时时,生成聚合物乙丙树脂生成聚合物乙丙树脂,该聚合物的结构简该聚合物的结构简式式可能可能是是 A CH2-CH2-CH2-CH2-CH2nB CH2-CH2-CH-CH2 n CH3C CH2-CH2-CH2-CHn CH34.现有两种高聚物现有两种高聚物A、B，A能溶于氯仿等能溶于氯仿等有机溶剂，并加热到一定温度下熔融成粘有机溶剂，并加热到一定温度下熔融成粘稠状的液体，稠状的液体，B不溶于任何溶剂，加热不不溶于任何溶剂，加热不会变软或熔融，则下列叙述中会变软或熔融，则下列叙述

19、中不正确不正确的是的是 （）A 高聚物高聚物A可能具有弹性，而高聚物可能具有弹性，而高聚物B 一定没有弹性一定没有弹性B 高聚物高聚物A一定是线型高分子材料一定是线型高分子材料C 高聚物高聚物A一定是体型高分子材料一定是体型高分子材料D 高聚物高聚物B一定是体型高分子材料一定是体型高分子材料填充改性填充改性共混改性共混改性共聚改性共聚改性因素：因素：单体的组成和结构、高分子的相单体的组成和结构、高分子的相对分子质量、高分子链的形状以及高分对分子质量、高分子链的形状以及高分子的聚集状态子的聚集状态方法：方法：直接聚合直接聚合-能导电的能导电的主链或侧链引入特殊功能基团高吸水性的主链或侧链引入特殊

20、功能基团高吸水性的加工成型实现微胶囊加工成型实现微胶囊类型：离子交换树脂、离子交换膜、高分子类型：离子交换树脂、离子交换膜、高分子药物、人造器官、光纤、液晶、光盘、磁盘药物、人造器官、光纤、液晶、光盘、磁盘等。等。复合材料一般由起黏结作用的基体和起增强复合材料一般由起黏结作用的基体和起增强作用的增强体两种材料构成。作用的增强体两种材料构成。玻璃钢：将玻璃纤维和高分子化合物（如聚玻璃钢：将玻璃纤维和高分子化合物（如聚酯树脂、环氧树脂等）复合而成的。酯树脂、环氧树脂等）复合而成的。高分子材料的老化：高分子材料在使用过程高分子材料的老化：高分子材料在使用过程中，由于环境的影响，其强度、弹性、硬度中，

21、由于环境的影响，其强度、弹性、硬度等性能逐渐变差，这种现象称为高分子材料等性能逐渐变差，这种现象称为高分子材料老化。老化。环境降解高分子材料：可降解材料是指一类环境降解高分子材料：可降解材料是指一类各项性能在保存和使用期内满足要求，使用各项性能在保存和使用期内满足要求，使用后在自然环境中可降解为无害物质的材料。后在自然环境中可降解为无害物质的材料。废旧高分子材料的回收：再生。废旧高分子材料的回收：再生。1高分子材料的老化(1)概念：高分子材料在使用过程中，由于 的现象。(2)引起老化的原因：外因：、热、光的作用，接触 、和等。内 因：高 分 子 链 之 间 发 生 ；高分子链发生 等。环境的影

22、响，其强度、弹性、硬度等性能逐渐变差环境的影响，其强度、弹性、硬度等性能逐渐变差外力外力空气空气水水微生物微生物化学试剂化学试剂交联变硬、变脆、丧失弹性交联变硬、变脆、丧失弹性断裂、相对分子质量降低而变软，发粘断裂、相对分子质量降低而变软，发粘(3)高分子材料的保护加入、和等精细化学品改善其性能。避 免 接 触 和。光稳定剂光稳定剂抗氧化剂抗氧化剂阻燃剂阻燃剂能与其发生反应或催化这种反应的化学试剂能与其发生反应或催化这种反应的化学试剂能使它们溶解的有机溶剂能使它们溶解的有机溶剂2可降解高分子材料的开发(1)可降解高分子材料定义：一类各项性能在 的材料。(2)降解的定义：的过程，主要涉及、三个过

23、程。(3)目前环境降解材料的开发以为主。保存期和使用保存期和使用化学和物理因素引起聚合物分子断裂化学和物理因素引起聚合物分子断裂生物降解生物降解光降解光降解化学降解化学降解生物降解材料生物降解材料期内满足要求，使用后在自然环境中可降解为无害物质期内满足要求，使用后在自然环境中可降解为无害物质3废旧高分子材料的回收利用废旧高分子材料的回收利用有三种途径(1)。(2)。(3)。通过再生和改性利用，重新做成多种有用的材料和通过再生和改性利用，重新做成多种有用的材料和制品制品采用热裂解或化学处理的方法使其分解，用于制备采用热裂解或化学处理的方法使其分解，用于制备多种化工原料多种化工原料将废旧的聚合物作为燃料回收利用热能将废旧的聚合物作为燃料回收利用热能