有機(jī)高分子化合物簡介與有機(jī)高分子化合物合成

1、有機(jī)高分子化合物簡介與有機(jī)高分子化合物合成陜西省靖邊職教中心 王橋教學(xué)目的：1.了解有機(jī)高分子化合物的定義，分類，掌握有機(jī)高分子化合物的單體，鏈節(jié)，聚合度的概念。 2.理解有機(jī)高分子化合物的線形結(jié)構(gòu)與體型結(jié)構(gòu)，掌握其主要性質(zhì)。 3. 掌握有機(jī)高分子化合物合成的兩個(gè)主要反應(yīng)：加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)。學(xué)會(huì)判斷有機(jī)高分子化合物單體的方法。 4.了解有機(jī)高分子化合物給人類生活帶來好處的同時(shí)其廢棄物給人類帶來的危害。倡導(dǎo)綠色化學(xué)，保護(hù)人類環(huán)境。教學(xué)重點(diǎn)：掌握有機(jī)高分子化合物的單體，鏈節(jié)，聚合度的概念。 掌握有機(jī)高分子化合物合成的兩個(gè)主要反應(yīng)：加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)。教學(xué)難點(diǎn)：判斷有機(jī)高分子化合物單體的方法。教學(xué)

2、設(shè)想：通過講解，分析，練習(xí)等方法，使學(xué)生掌握高分子化合物合成，結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)際，使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到合成材料的重要性，從而提高學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)內(nèi)容：一. 有機(jī)高分子化合物的定義，分類：相對(duì)分子質(zhì)量很大的化合物，稱作高分子化合物。像淀粉，纖維素等。其相對(duì)分子質(zhì)量從幾萬到幾十萬。有機(jī)高分子化合物分為兩大類，一類是天然高分子化合物，另一類是合成有機(jī)高分子化合物。高分子化合物雖然式量很大，但元素組成和分子結(jié)構(gòu)往往比較簡單。通常由簡單的結(jié)構(gòu)單元（稱為鏈節(jié)）重復(fù)連接（重復(fù)連接的次數(shù)叫聚合度）而成。合成高分子時(shí)形成結(jié)構(gòu)單元的小分子稱為單體。如：聚已烯 nCH2 =CH2-CH2 -CH2-n 單體

3、鏈節(jié) 聚合度因此，對(duì)單個(gè)高分子來說，它的相對(duì)分子質(zhì)量是確定的。Mr(高分子)=Mr(鏈節(jié))x n但對(duì)于一塊高分子材料來說，它由許多聚合度相同或不相同的高分子聚集起來，因此，它的相對(duì)分子質(zhì)量只是平均相對(duì)分子質(zhì)量。 二. 有機(jī)高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：高分子的結(jié)構(gòu)大體可分為線型結(jié)構(gòu)和體型結(jié)構(gòu)兩種。1.單個(gè)高分子是由一個(gè)個(gè)鏈節(jié)彼此以共價(jià)鍵連接起來，成千上萬的鏈節(jié)常常連成一長鏈，這就是高分子的線型結(jié)構(gòu)。 線型結(jié)構(gòu)可分為直鏈和支鏈兩種結(jié)構(gòu)。如：直鏈淀粉和支鏈淀粉。2. 高分子化合物鏈上若有能起反應(yīng)的官能團(tuán)，當(dāng)它與別的單體或別的物質(zhì)起反應(yīng)時(shí)，高分子鏈之間能形成化學(xué)鍵，使高分子長鏈互相交聯(lián)起來，形成立體的網(wǎng)狀

4、結(jié)構(gòu)，即體型結(jié)構(gòu)。如：硫化橡膠。三. 有機(jī)高分子化合物的性質(zhì)： 有機(jī)高分子化合物的相對(duì)分子質(zhì)量及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定它與小分子物質(zhì)有不同性質(zhì)。 （1）.不揮發(fā)性。（2）.溶解性：線型高分子化合物能溶解在適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑里，但速率較慢。體型高分子化合物不易溶解，只有一定程度溶脹。（3）.彈性：高分子化合物具有彈性，體型高分子化合物如果交聯(lián)不多，也有一定彈性。交聯(lián)過多就是失去彈性。（4）.熱塑型和熱固性：線型高分子化合物具有熱塑性，體型高分子化合物具有熱固性。（5）機(jī)械強(qiáng)度：同一種高分子化合物，相對(duì)分子質(zhì)量越大，機(jī)械強(qiáng)度也就越大；分子結(jié)構(gòu)成網(wǎng)狀的，機(jī)械強(qiáng)度顯著增加。（6）.電絕緣性，耐腐蝕性：高分子材料是

5、良好的電絕緣材料。也耐化學(xué)腐蝕。但高分子材料也有不耐高溫，易燃燒，易老化，廢棄后不易分解等缺點(diǎn)。容易造成環(huán)境污染。因此，進(jìn)一步提高高分子材料的性能是我們努力的方向。四. 有機(jī)高分子化合物的合成. 合成高分子化合物的兩類基本反應(yīng)是加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)。 1. 加聚反應(yīng)：由一種或多種單體通過相互加成聚合成高聚物的反應(yīng)過程，叫加成聚和反應(yīng)，簡稱加聚反應(yīng)。如：乙烯聚合，在不同溫度，壓力和催化劑下，乙烯分子作為單體能發(fā)生加聚反應(yīng)，生成性能不同的聚乙烯。 催化劑 nCH2=CH2-CH2-CH2-n丙烯聚合：nCH=CH2-CH-CH2-nCH3 CH32.縮聚反應(yīng)： 許多相同或不同的單體，相互反應(yīng)生成高分

6、子化合物的同時(shí)還生成小分子（如水，氨，氯化氫等）的反應(yīng)，叫縮聚反應(yīng)。氨基酸合成蛋白質(zhì)的反應(yīng)就是縮聚反應(yīng)。我們?cè)賹W(xué)習(xí)兩個(gè)比較重要的縮聚反應(yīng)。 對(duì)苯二甲酸和已二醇合成聚酯纖維的反應(yīng)。HOOC-C6H4-COOH+HOCH2CH2OH-HOOC-C6H4-COOCH2CH2OH+H2O由于生成物仍具有一個(gè)羧基和一個(gè)羥基，因此，還能與對(duì)苯二甲酸和已二醇起反應(yīng)，直到生成鏈狀高聚物。還有一個(gè)非常重要的縮聚反應(yīng)，即合成酚醛樹脂的反應(yīng)。 nC6H5OH+nHCHO-C6H5OHCH2-n+nH2O人工合成的線型高分子化合物，也叫合成樹脂，它是塑料，合成纖維，合成橡膠等的主要原料。五.根據(jù)高分子化合物的結(jié)構(gòu)判斷

7、其單體。 這是考試常考的一個(gè)內(nèi)容，也是一個(gè)難點(diǎn)問題。解決它有以下兩點(diǎn)規(guī)律可循。1.若鏈節(jié)中無碳碳雙鍵，則高分子是由一種單烯烴或幾種單烯烴加聚而成。如：-CR2-CR2-n 單體為CR2=CR2.; 若鏈節(jié)中有一個(gè)碳碳雙鍵且鏈節(jié)中碳原子數(shù)大于4，則高分子是由一種二烯烴加聚而成，或由一種二烯烴和一種單烯烴加聚而成。如：-CR2-CR=CR- CR2-n的單體為CR2=CR-CR-CR2, -CH2-CH2-CH2- CH(CH3)-CH2-C(CH3)2-n的單體為CH2=CH2,CH2=CH-CH3,CH2=C(CH3)2.若該高分子化合物是由縮聚而成，可分為酯類，酰胺類，酚醛樹脂類。若分子中含有-COO-,它的單體為將酯鍵中的-CO-恢復(fù)為羧基，將-O-恢復(fù)為羥基，如：-OCH2（CH2）4 CH2OOC（CH2）4CO-n單體為HOCH2（CH2）4 CH2OH和HOOC（CH2）4COOH；若高分子中含有-CONH-，它的單體為將酰胺鍵中的-CO-恢復(fù)為羧基，將-NH-恢復(fù)為氨基。如-CO（CH2）4 NH-n它的單體為HOOC（CH2）4NH2。酚醛樹脂類是苯酚和醛縮聚而成。在反向推理即可得到其單體。六.課堂練習(xí)：1.單體是指。高分子里的鏈節(jié)是由單體在反應(yīng)中形成的。-CH-CH2-n CH3中鏈節(jié)是，合成它的單體為，聚合度是，相對(duì)分子質(zhì)量是