高分子化合物 1.

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1 高分子化合物 1

2 材料的分类 材料 无机非金属材料 无机材料 无机金属材料 天然高分子材料 有机材料 有机高分子化合物 合成高分子材料
如:陶瓷、水泥、玻璃硅酸盐材料和光导纤维等 无机材料 无机金属材料 如:金属、合金等 材料 天然高分子材料 如:棉花、羊毛、淀粉、天然橡胶 有机材料 有机高分子化合物 如:塑料、合成纤维、合成橡胶 合成高分子材料

3 性质与用途 由于高分子化合物具有许多优异性能，如高强度(有的工程塑料的强度超过钢铁和其他金属材料)、耐腐蚀(著名的“塑料王”聚四氟乙烯，在王水中煮也不会变质，其耐酸程度远超过金。 )、绝缘性能好(电线的包皮、电插座等都是用塑料制成)、成品无毒或毒性很小等，因而广泛用于工业、农业、化工、建筑、通讯、国防及生活用品。在医学科学研究领域中亦广为应用，如一次性注射器，输液装置、各种纤维导管、人工心脏瓣膜、人工肾、血浆增容剂等。 3

4 生产原料 基本原料：多采用石油裂解气，还有煤焦油、天然气等。主要有不饱和烯烃和芳香烃类化合物（ 乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯、甲烷等）。 生产中常用的单体多为不饱和烯烃、芳香烃及其卤代化合物（如氯乙烯）、氰类（丙烯腈）、二醇和二胺类化合物，这些单体多数对人体健康有不同程度的影响。 4

5 生产过程 高分子生产过程可分为四个部分：①生产基本的化学原料；②合成单体；③单体的聚合或缩聚；④聚合物的加工塑制及制品的应用。
腈纶的生产过程；石油裂解气丙稀与氨作用——丙烯腈单体——聚会 聚氯乙烯塑料生产过程? 5

6 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。
思考： 什么叫高分子化合物？请举例说明 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

7 1. 加聚反应 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。这一类反应称为加成聚合反应。简称加聚反应。
［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 ［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。 ［注意］高分子化合物为混合物，没有固定的溶沸点

8 _____________________________，这种反应类型是
课前自主学案 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 _____________________________，这种反应类型是 加聚反应，氯乙烯称为_____ ,链节为___________，n称为_______ 。 分子结构中含有_____________________的分子，都可以通过_____反应生成高分子化合物。 单体 聚合度 双键、三键或环状结构 加聚

9 有机高分子化合物简介 一、有机高分子化合物 1、概念: 2、表达方式（以聚乙烯为例） 相对分子质量高达几千万 ④单体： ①结构式： ②链节：
聚合物或高聚 物 2、表达方式（以聚乙烯为例） ④单体： ①结构式： ②链节： ③聚合度（n）： 结构单元 叫链节。 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。 聚乙烯的单体是 :

10 几点说明： （1）高分子化合是通过小分子化合物（即单体）通过聚合反应制得的。 （2）高分子化合物可以看做是成千上万个链节重复连接而成的。
（3）高分子化合物的相对分子质量 ＝ 链节的式量 ×聚合度（n） （4）高分子材料是由许许多多n值不同的高分子构成的，因而高分子化合物是混合物，测得的相对分子质量是平均值。

11 表 某些有机高分子的链节与单体 名称 符号 单体 商品名 PP PAN PVC 聚乙烯 PE 乙纶 聚丙烯 丙纶 聚丙烯睛 腈纶 聚氯乙烯
名称 符号 单体 商品名 PP PAN PVC 聚乙烯 PE 乙纶 聚丙烯 丙纶 聚丙烯睛   腈纶 聚氯乙烯 氯纶 聚四氟乙烯 PTFE 氟纶 锦纶(尼龙)、涤纶(的确良)、腈纶(人造羊毛)、维纶、氯纶、丙纶。 11

12 一、高分子化合物的合成 ２.缩聚反应 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应。简称缩聚反应。
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？ 两种单体分子都含有两个以上能够相互反应的 官能团. 常见产品：涤纶、锦纶、酚醛树脂

13 这种反应类型是_____反应。发生此类反应的必要条件是______________________________________
___________。 缩聚 两种单体分子都含有两个以上能够相互反 应的官能团

14 √ √ 【练习】 1、下列哪些物质不属于高分子化合物（ ）A．酶 B．硬脂酸甘油酯 C．苯酚 D．橡胶
2、聚苯乙烯的结构为 , 试回答下例问题: ⑴聚苯乙烯的链节是 , 单体是 。 ⑵实验测得某聚苯乙烯的相对分子质量(平均值)为52000 ,则该高聚物的聚合度n为 。 √ [CH2-CH]n C6H5 CH2-CH C6H5 CH2-CH C6H5 500 A．乙烯  B． 1，3－丁二烯    C．乙炔    D．乙烷 √

15 1．加聚反应和缩聚反应的常见类型 (1)加聚反应类型 ①聚乙烯类(塑料纤维) R可为—H、—Cl、—CH3等。

16 c．混聚：两种或两种以上单体加聚： ③聚乙炔类：nCH≡CH―→CH===CH

17 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。
课堂互动讲练 要点 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 (如 等)，则是缩聚产物。

18 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。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，分别与左右两边的两个碳原子的游离价键相连接即得到二烯烃，其它同上。 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加即得单体。

19 例 合成结构简式为： 的高聚物，其单体是(　　) ①苯乙烯　②丁烯　③丁二烯　④丙炔　⑤乙烯 A．①②　　　　　　　　　B．④⑤ C．③⑤ D．①③

20 【解析】　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
【答案】　D

21 变式训练　婴儿用的一次性纸尿片中有一层吸水保水的物质。下列高分子有可能被采用的是(　　)

22 解析：选B。 A、C中含有卤族元素有毒且不溶于水，D的单体为 为酯类不溶于水；B项高分子的单体为 ，与水“相似相溶”具有亲水性，可被采用。

23 高分子在加工、受热时产生的有害因素对健康影响
高分子在加工、受热时产生的裂解气、残液等含有许多有毒化学物（如聚氯乙烯塑料加热至160~170度时，可分解产生HCl），有的可产生一氧化碳等等，其中危害较大的有CO 、HCl、 HCN、光气、氯气以及氟化氢、八氟异丁烯等有机氟化合物，吸入后可引起急性中毒。 23

24 二、有机高分子化合物的结构特点

25 有机高分子化合物的结构特点

26 橡胶硫化示意图 体型结构

27 ①有机高分子化合物有两种最基本的结构类型，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 。
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: ①有机高分子化合物有两种最基本的结构类型，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 。 ②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 不带支链的 线型 强

28 ③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 。
③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 ①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 能 不

29 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。
②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。 ③强度 高分子材料的强度一般都较大。 ④电绝缘性 一般高分子材料的电绝缘性好。 热塑性 热固性

30 2、线型结构、体型结构高分子材料比较 线 型 结 构 体 型 结 构 举 例 高分子材料 结构 特点 性质 特 点 强 度 较 大
举 例 结构 特点 性质 特 点 溶解性 热塑性 热固性 强 度 电绝 缘性 合成纤维、塑料(如聚乙烯) 酚醛树脂(电木)塑料 以共价键结合成高分子链，链与链之间以共价键产生交联而成网状结构 以共价键结合成高分子链，链与链之间以分子间作用力相结合 可溶，但溶解速度比小分子化合物慢，最后形成高分子溶液 不易溶解，长期浸泡在溶剂中只能发生溶胀。 具有良好热塑性，受热软化成液体，冷却后又变固体 具有热固性，加热成型后受热不能熔化。 较 大 一般不易导电，通常是电绝缘材料

31 聚乙烯 酚醛树脂 热塑性塑料 热固性塑料 线性结构 网状（体形）结构 可以反复加工，多次使用 一旦加工成型就不会受热熔化

32 【讨论】塑料熔化有无固定的熔点、沸点?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？

33 √ √ 【巩固练习】 1、下列一定属于天然高分子化合物的是（ ） A．蛋白质 B．淀粉 C．胶棉 D．油脂
1、下列一定属于天然高分子化合物的是（              ） 　A．蛋白质  B．淀粉    C．胶棉       D．油脂 2、下列对于有机高分子化合物的认识不正确是（ ）A 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。 B 有机高分子化合物的相对分子质量很大，因而其结构复杂 C 对于一块高分子材料，n是一个整数值，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两大类 √ √

34 √ √ 3．将乙烯和丙烯按1:1物质的量之比聚合时,生成聚合物乙丙树脂,该聚合物的结构简式可能是
A [CH2-CH2-CH2-CH2-CH2]n √ B [CH2-CH2-CH-CH2] n CH3 √ C [CH2-CH2-CH2-CH]n CH3 D [CH2-CH2-CH=CH-CH2]n

35 4.现有两种高聚物A、B，A能溶于氯仿等有机溶剂，并加热到一定温度下熔融成粘稠状的液体，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，而高聚物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 √

36 三、性能优异的合成材料 １.塑料的改性 填充改性 共混改性 共聚改性
因素：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子的聚集状态 １.塑料的改性 填充改性 共混改性 共聚改性

37 2. 功能高分子材料 方法： 直接聚合-能导电的 主链或侧链引入特殊功能基团－高吸水性的 加工成型实现－微胶囊
类型：离子交换树脂、离子交换膜、高分子药物、人造器官、光纤、液晶、光盘、磁盘等。

38 3. 复合材料 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。
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。

39 四、环境中的高分子材料 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、硬度等性能逐渐变差，这种现象称为高分子材料老化。 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。

40 (1)概念：高分子材料在使用过程中，由于 的现象。
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： ①外因： 、热、光的作用，接触 、 、 和 等。 ②内因：高分子链之间发生 ；高分子链发生 等。 环境的影响，其强度、弹性、硬度等性能逐渐变差 外力 空气 水 化学试剂 微生物 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

41 (3)高分子材料的保护 ①加入 、 和 等精细化学品改善其性能。 ②避免接触 和 。 光稳定剂 抗氧化剂 阻燃剂
①加入 、 和 等精细化学品改善其性能。 ②避免接触 和 。 光稳定剂 抗氧化剂 阻燃剂 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

42 (2)降解的定义： 的过程，主要涉及 、 、 三个过程。
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 、 、 三个过程。 (3)目前环境降解材料的开发以 为主。 保存期和使用 期内满足要求，使用后在自然环境中可降解为无害物质 化学和物理因素引起聚合物分子断裂 生物降解 光降解 化学降解 生物降解材料

43 废旧高分子材料的回收利用有三种途径(1) 。(2) 。
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 制品 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 将废旧的聚合物作为燃料回收利用热能