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《有机》3-3 合成高分子化合物  

2010-05-19 08:03:11|  分类: 化学提纲 |  标签: |举报 |字号 订阅

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【教学目标】

1、了解高分子化合物的分类、组成及结构特点。

2、知道加聚反应、缩聚反应的特点。

3、了解高分子化学反应的应用。

4、知道常见的几种高分子材料及其应用。

【重点难点】

1、能根据高分子判断单体和链节。

2、加聚反应和缩聚反应的特点。

【教学内容】

第一种人工合成的高分子材料是酚醛树脂。

天然高分子:淀粉、纤维素、天然橡胶。

合成高分子:塑料、合成橡胶、合成纤维、新型功能高分子材料。

一、有关概念

通过典型的例子加深印象:

n ph-CH=CH2 → [CH(ph)-CH2]n

高分子化合物(聚合物或高聚物):由许多小分子化合物以共价键结合的、相对分子质量很高(104~106)的一类化合物。

单体:能用来合成高分子化合物的小分子化合物,可通过聚合反应制得高分子化合物。

重复结构单元(链接):化学组成和结构均可以重复的最小单位,可以是一种也可以是多种,是组成高分子链的基本单位。

重复结构单元数(链接数):链接的数目。

二、分类

来源:天然、合成。

连接形式:线型、支链型、体型。

受热时的不同行为:热塑性、热固性。

工艺性质和使用:塑料、橡胶、纤维、涂料、粘合剂、密封材料。

三、反应类型

聚合反应:由小分子物质合成高分子化合物的化学反应。分为加成聚合反应和缩合聚合反应。

1、加成聚合反应(加聚反应)

⑴单体通过加成的方式生成高分子化合物的反应。

⑵过程中,没有小分子化合物产生。

⑶例子:

塑料:聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯(有机玻璃)。

橡胶:天然橡胶(聚异戊二烯)、顺丁橡胶。

纤维:聚丙烯腈(腈纶)。

乙烯与苯乙烯聚合。

2、缩合聚合反应(缩聚反应)

⑴由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,所得的高分子称为缩聚物。

⑵过程中,伴随着小分子化合物产生,如H2O。

⑶例子:

酚醛树脂:苯酚与甲醛。

聚乳酸:乳酸。

聚丙氨酸:丙氨酸。

纤维聚酰胺-66(尼龙-66):己二酸与己二胺。

乙二醇与乙二酸聚合。

聚对苯二甲酸乙二醇酯:对苯二甲酸与乙二醇。

练习:

用丙酮合成有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)。

找单体

四、高分子化学反应

1、定义:由高分子化合物参与的化学反应。

2、例子:

⑴纤维素的改性制得黏胶纤维、硝化纤维、醋酸纤维。

⑵合成不能直接通过小分子物质聚合而得到的高分子化合物,如制聚乙烯醇。

(先制得聚乙酸乙烯酯,然后再与甲醇发生酯交换反应。乙酸乙烯酯的制取:法一、.醋酸与乙炔加成制法,条件为醋酸锌做催化剂、170-250℃,C2H2+CH3COOH→CH3COOCH=CH2 。法二、乙烯与醋酸和氧气直接氧化,条件为氯化钯、氯化铜做催化剂、加热加压,2C2H4+2CH3COOH+O2→2CH3COOCH=CH2+2H2O)

⑶橡胶的硫化:线型变为网状结构,链接数会变大,得到硫化橡胶弹性和耐磨性都提高。

⑷高分子化合物的降解:链接数变小,实现对高分子废弃材料的再利用,解决白色污染问题。

五、合成高分子材料

1、三大合成材料

⑴塑料、合成纤维、合成橡胶,都是主要由树脂组成的。

树脂:是一种俗称,凡人工合成的、未经过加工处理的任何聚合物都是树脂。

⑵塑料组成:树脂和各种助剂。

⑶其他常见的合成高分子材料:涂料、粘合剂、密封材料。

502瞬间强力胶成分聚α-氰基丙烯酸乙酯。

糨糊。

2、功能高分子材料

⑴定义:再合成高分子的主链或支链上接上带有某种特定功能的官能团,使它们具有特殊的功能以满足光学、电学、磁学、化学、生物学、医学等方面的要求,这样形成的高分子成为功能高分子。

⑵分类:离子交换树脂、光敏高分子、导电高分子、医用高分子、膜用高分子。

⑶离子交换膜主要用于物质的分离和提纯。

⑷常用的医用高分子有聚乳酸、硅橡胶、聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯醇等。

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