有機高分子合成_選修IB

1、第三單元第三單元 纖維素的化學加工纖維素的化學加工問題問題1：什么叫做纖維素？結構特點？富含纖維素的：什么叫做纖維素？結構特點？富含纖維素的物質有哪些？物質有哪些？纖維素：多糖類物質纖維素：多糖類物質(C6H10O5)n ： 1 1、含有幾千個單糖單元，分子量達到、含有幾千個單糖單元，分子量達到 幾十萬至百萬。幾十萬至百萬。2 2、每個單糖單元中含有、每個單糖單元中含有。 纖維素分子間一個纖維素分子鏈上（纖維素分子間一個纖維素分子鏈上（OHOH）中的）中的H H原子與另一個纖維素分子鏈上（原子與另一個纖維素分子鏈上（OHOH）的）的O O原子互相吸原子互相吸引形成引形成氫鍵氫鍵。 纖維素纖維素

2、是構成細胞壁的基礎物質，是構成細胞壁的基礎物質，存在于所有植物中，存在于所有植物中，棉花是自然界中較純粹的纖維素，含量達棉花是自然界中較純粹的纖維素，含量達97%99%，亞麻，亞麻含量達含量達80%，木材中的纖維素約占木材總質量的，木材中的纖維素約占木材總質量的1/2。問題問題2：你知道纖維素對人體健康有哪些功效嗎？：你知道纖維素對人體健康有哪些功效嗎？ 纖維素在通過消化道時卻可以吸收水分而使自己膨脹起纖維素在通過消化道時卻可以吸收水分而使自己膨脹起來。膨脹的纖維素一方面通過它脹大的體積來刺激和加強胃、來。膨脹的纖維素一方面通過它脹大的體積來刺激和加強胃、腸蠕動，使消化、吸收和排泄功能加強。另

3、一方面還可以把食腸蠕動，使消化、吸收和排泄功能加強。另一方面還可以把食物中不能消化的某些成分、消化道的分泌物、腸內(nèi)細菌和機體物中不能消化的某些成分、消化道的分泌物、腸內(nèi)細菌和機體代謝中產(chǎn)生的富有物質都拖裹起來排出體外。這樣，纖維素在代謝中產(chǎn)生的富有物質都拖裹起來排出體外。這樣，纖維素在腸道中好似一個腸道中好似一個“拖把拖把”，不斷清除著腸道里的，不斷清除著腸道里的“垃圾垃圾”及毒及毒素，發(fā)揮著素，發(fā)揮著“清道工清道工”的作用的作用問題問題3：纖維素有哪些化學性質？：纖維素有哪些化學性質？（1）請寫出纖維素水解的方程式？）請寫出纖維素水解的方程式？并比較與淀粉水解的難易程度？試說明原因？并比較與

4、淀粉水解的難易程度？試說明原因？ 因纖維素的聚合程度比淀粉大，且纖維素膠束中氫鍵的因纖維素的聚合程度比淀粉大，且纖維素膠束中氫鍵的數(shù)目很多。因此纖維素的水解比淀粉困難，耗時較長。數(shù)目很多。因此纖維素的水解比淀粉困難，耗時較長。（2）請寫出纖維素與硝酸、醋酸的酯化反應？）請寫出纖維素與硝酸、醋酸的酯化反應？硝酸纖維：硝酸纖維：工業(yè)上把硝酸和纖維素酯化比較完全、含氮量高的工業(yè)上把硝酸和纖維素酯化比較完全、含氮量高的硝酸纖維叫做火棉（制造無煙火藥），把含氮量低的硝酸纖維硝酸纖維叫做火棉（制造無煙火藥），把含氮量低的硝酸纖維成為膠棉（制造賽璐珞和油漆）。成為膠棉（制造賽璐珞和油漆）。 醋酸纖維：醋酸纖

5、維：用于制造電影膠片的片基，也可作紡織工業(yè)原料。用于制造電影膠片的片基，也可作紡織工業(yè)原料。 粘膠纖維粘膠纖維：把植物秸稈、棉絨等富含纖維素的物質經(jīng)過氫氧化把植物秸稈、棉絨等富含纖維素的物質經(jīng)過氫氧化鈉和二硫化碳等處理后，得到的一種纖維狀物質。粘膠纖維中鈉和二硫化碳等處理后，得到的一種纖維狀物質。粘膠纖維中的長纖維俗稱人造絲，短纖維俗稱人造棉，都可供紡織使用。的長纖維俗稱人造絲，短纖維俗稱人造棉，都可供紡織使用。 在植物中，纖維素和一種叫木質素的非纖維素結合在一起。在在植物中，纖維素和一種叫木質素的非纖維素結合在一起。在造紙過程中，先用機械和化學的方法進行處理，把纖維素原料中的造紙過程中，先用

6、機械和化學的方法進行處理，把纖維素原料中的非纖維素成分溶解除去（如在一定壓力和亞硫酸鈉作用下，木質素非纖維素成分溶解除去（如在一定壓力和亞硫酸鈉作用下，木質素被溶解），使纖維素分離出來，得到比較純的纖維素，制成紙漿。被溶解），使纖維素分離出來，得到比較純的纖維素，制成紙漿。紙漿經(jīng)過漂白、打漿、烘干等處理工序，就制成了紙。紙漿經(jīng)過漂白、打漿、烘干等處理工序，就制成了紙。在木質素中加入適量的固化劑在木質素中加入適量的固化劑后噴灑在沙丘表面，能有效固定表面沙粒，保持土壤后噴灑在沙丘表面，能有效固定表面沙粒，保持土壤水分，提高沙漠植樹植樹造林的成活率。而且木質素水分，提高沙漠植樹植樹造林的成活率。而且

7、木質素能被生物降解，不會造成污染和土壤板結。這一成果能被生物降解，不會造成污染和土壤板結。這一成果近年來在我國西部地區(qū)已得到應用。近年來在我國西部地區(qū)已得到應用。簡介：棉纖維的加工過程簡介：棉纖維的加工過程從棉田里摘下來的棉花，經(jīng)曬干或烘干后稱為籽棉。從棉田里摘下來的棉花，經(jīng)曬干或烘干后稱為籽棉。籽棉經(jīng)過軋花廠的初步加工（軋花），去除其中的棉籽籽棉經(jīng)過軋花廠的初步加工（軋花），去除其中的棉籽和部分機械雜質后稱為皮棉。和部分機械雜質后稱為皮棉。皮棉經(jīng)紡織廠、織布廠加工后，進入染整工序。皮棉經(jīng)紡織廠、織布廠加工后，進入染整工序。第四單元第四單元我們在日常生活中遇到過的有機高我們在日常生活中遇到過的

8、有機高分子化合物有哪些？分子化合物有哪些？ 有機高分子有機高分子 天然高分子：淀粉、纖維素和蛋白質等天然高分子：淀粉、纖維素和蛋白質等合成高分子：合成纖維、塑料、合成橡膠合成高分子：合成纖維、塑料、合成橡膠滌綸滌綸尼龍尼龍腈腈綸綸橡橡膠膠產(chǎn)產(chǎn)品品了解：高分子化合物的分類了解：高分子化合物的分類天然高分子天然高分子合成高分子合成高分子線型高分子線型高分子體型高分子體型高分子熱塑性高分子熱塑性高分子熱固性高分子熱固性高分子塑料纖維橡膠塑料纖維橡膠 涂料粘合劑涂料粘合劑功能高分子材料功能高分子材料v高分子按來源分：高分子按來源分：v高分子按結構分：高分子按結構分：v高分子按性質分：高分子按性質分：v

9、高分子按性能高分子按性能 和用途分：和用途分：有機高分子化合物的結構特點有機高分子化合物的結構特點結構：結構：線型：線型：體型：體型：高分子長鏈可以帶支鏈，也可以不帶高分子長鏈可以帶支鏈，也可以不帶支鏈，多條鏈之間以分子間作用力而支鏈，多條鏈之間以分子間作用力而緊密結合，其相對分子質量越大，相緊密結合，其相對分子質量越大，相互作用的分子間力就越強互作用的分子間力就越強高分子鏈之間又能形成化學鍵，產(chǎn)生高分子鏈之間又能形成化學鍵，產(chǎn)生交聯(lián)，更增強了高分子材料的強度。交聯(lián)，更增強了高分子材料的強度。高分子化合物的有關概念：高分子化合物的有關概念：(1) (1) 高分子化合物中的結構單元又叫鏈節(jié)高分子

10、化合物中的結構單元又叫鏈節(jié)(2) (2) 鏈節(jié)的重復次數(shù)叫聚合度，符號為鏈節(jié)的重復次數(shù)叫聚合度，符號為n n(3) (3) 能合成高分子化合物的小分子物質叫做單體能合成高分子化合物的小分子物質叫做單體高分子結構示意圖知識回顧知識回顧1.聚合反應：聚合反應：（單體單體）2.加聚反應：加聚反應：乙烯（單體）乙烯（單體） 鏈節(jié)鏈節(jié) 聚合度聚合度 高聚物如高聚物如何判斷單何判斷單體？體？3.縮聚反應縮聚反應 (注意注意:除生成高分子化合物外除生成高分子化合物外,還有小分子生成還有小分子生成) 催化劑催化劑 OHn+OnHCH+nH2O OHCH2n 合成橡膠一般在性能上不如天然橡膠全面。但它具有高彈性

11、、合成橡膠一般在性能上不如天然橡膠全面。但它具有高彈性、絕緣性、氣密性、耐油、耐高溫或低溫等性能，因而廣泛應用于工絕緣性、氣密性、耐油、耐高溫或低溫等性能，因而廣泛應用于工農(nóng)業(yè)、國防、交通及日常生活中。農(nóng)業(yè)、國防、交通及日常生活中。一、天然橡膠與合成橡膠一、天然橡膠與合成橡膠1,3丁二烯的加聚反應丁二烯的加聚反應天然橡膠主要成天然橡膠主要成分的結構：分的結構：nCH2=CH-CH=CH2 CH2-CH=CH-CH2 n催化劑催化劑天然橡膠的單體為？天然橡膠的單體為？ CH2=CH-C=CH2 CH3異戊二烯異戊二烯聚異戊二烯聚異戊二烯根據(jù)天然橡膠根據(jù)天然橡膠 的的的結構特點的結構特點，說說它的

12、性質可能有哪些不足說說它的性質可能有哪些不足?如如:橡膠遇到下列物質各發(fā)生什么反應橡膠遇到下列物質各發(fā)生什么反應?A、溴水溴水 B、酸性高錳酸鉀酸性高錳酸鉀 C、氯化氫氯化氫 D、汽油汽油 E、硝酸硝酸 F、氧氣氧氣想一想？想一想？橡膠硫化后，其柔韌性和彈性都會增大。橡膠硫化后，其柔韌性和彈性都會增大。橡膠的硫化橡膠的硫化橡膠的硫化橡膠的硫化氯丁橡膠氯丁橡膠丁苯橡膠丁苯橡膠二、合成樹脂二、合成樹脂 (1)熱塑性塑料熱塑性塑料(線型結構線型結構) 如：聚乙烯、聚氯乙烯如：聚乙烯、聚氯乙烯(2)熱固性塑料熱固性塑料(體型結構體型結構) 如：酚醛塑料如：酚醛塑料(2)塑料是由合成樹脂及填料、增塑劑、

13、穩(wěn)定劑、色料等添加劑塑料是由合成樹脂及填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、色料等添加劑 組成的，它的主要成分是合成樹脂。組成的，它的主要成分是合成樹脂。(1)樹脂是指還沒有跟各種添加劑混合的高聚物樹脂是指還沒有跟各種添加劑混合的高聚物 (3)有些塑料基本上是由合成樹脂所組成的，不含或小含其它有些塑料基本上是由合成樹脂所組成的，不含或小含其它 添加劑，如：有機玻璃、聚乙烯等添加劑，如：有機玻璃、聚乙烯等2、塑料與合成樹脂：、塑料與合成樹脂：1、塑料分類：、塑料分類：聚乙烯聚乙烯( (PE)PE)產(chǎn)品產(chǎn)品保鮮膜保鮮膜吹塑成型的聚乙烯薄膜吹塑成型的聚乙烯薄膜無毒，化學穩(wěn)定性好，無毒，化學穩(wěn)定性好，適合做食品和藥物

14、的包適合做食品和藥物的包裝材料裝材料常見的塑料常見的塑料聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVCPVC）化學穩(wěn)定性好，耐酸堿腐蝕，使用溫度化學穩(wěn)定性好，耐酸堿腐蝕，使用溫度不宜超過不宜超過60，在低溫下會變硬。，在低溫下會變硬。分為：軟質塑料和硬質塑料分為：軟質塑料和硬質塑料聚丙烯聚丙烯(PP)聚苯乙烯聚苯乙烯(PS)聚四氟乙烯塑料王塑料王甲醛（甲醛（HCHOHCHO）：）：最簡單的醛，無色，有刺激性氣味的氣體，最簡單的醛，無色，有刺激性氣味的氣體，易溶于水。其水溶液（又稱福爾馬林）具有殺易溶于水。其水溶液（又稱福爾馬林）具有殺菌、防腐性能菌、防腐性能. .是人造板材工業(yè)制造脲醛樹脂的是人造板材工業(yè)制造脲醛

15、樹脂的重要原料。板材中的甲醛會逐漸向周圍環(huán)境釋重要原料。板材中的甲醛會逐漸向周圍環(huán)境釋放，是形成室內(nèi)空氣中甲醛的主體。放，是形成室內(nèi)空氣中甲醛的主體。 用于制造玻璃鋼、電木塑料的酚醛樹脂是人用于制造玻璃鋼、電木塑料的酚醛樹脂是人類合成的第一種高分子材料，至今仍被廣泛使用，類合成的第一種高分子材料，至今仍被廣泛使用，它是由甲醛和苯酚在催化劑作用下反應生成的它是由甲醛和苯酚在催化劑作用下反應生成的甲醛的化學性質甲醛的化學性質HCHO+HCHO+ 4Ag(NH4Ag(NH3 3) )2 2OH OH 4Ag+CO 4Ag+CO2 2+8NH+8NH3 3+3H+3H2 2O O加熱加熱1.1.甲醛發(fā)

16、生銀鏡反應甲醛發(fā)生銀鏡反應2.2.酚醛樹脂的制取酚醛樹脂的制取取取2.52.5g g的苯酚與一大試管中，加入的苯酚與一大試管中，加入2.52.5mLmL的的40%40%的甲醛溶液，加入少量的濃鹽酸，的甲醛溶液，加入少量的濃鹽酸，塞上有長導管的橡皮塞，于沸水中加熱塞上有長導管的橡皮塞，于沸水中加熱nHCHO + nnHCHO + nOHOH濃鹽酸濃鹽酸100100OHOH CHCH2 2 n n+ nH+ nH2 2O O 有機物分子之間縮去小分子（有機物分子之間縮去小分子（H H2 2O O、NHNH3 3等）而形成高分子化合物的反應。等）而形成高分子化合物的反應?？s聚反應：縮聚反應：問題：問

17、題：1.1.濃鹽酸作用？濃鹽酸作用？2.2.長導管作用？長導管作用？3.3.實驗結束試管如實驗結束試管如何處理？何處理？酚醛樹脂是人類合成的第一種高分子材酚醛樹脂是人類合成的第一種高分子材料，至今還廣泛使用，條件不同時（催料，至今還廣泛使用，條件不同時（催化劑）可以生成線型或體型的酚醛樹脂化劑）可以生成線型或體型的酚醛樹脂線型酚醛樹脂（鹽酸作催化劑）線型酚醛樹脂（鹽酸作催化劑）體型的酚醛樹脂（氨水作催化劑）體型的酚醛樹脂（氨水作催化劑）甲醛和尿素反應生成脲醛樹脂，脲醛樹甲醛和尿素反應生成脲醛樹脂，脲醛樹脂可制成熱固性高分子黏合劑，用于膠脂可制成熱固性高分子黏合劑，用于膠合板、刨花板、人造維板等

18、木材加工。合板、刨花板、人造維板等木材加工。5 5 、合成樹脂的制取、合成樹脂的制取 聚合反應：由相對分子質量小的化合物分子聚合反應：由相對分子質量小的化合物分子（單體單體）互相結合成相對分子質量大的）互相結合成相對分子質量大的高分高分子化合物子化合物的反應。的反應。加聚反應加聚反應縮聚反應縮聚反應均聚反應均聚反應共聚反應共聚反應成酯縮聚成酯縮聚成肽縮聚成肽縮聚酚醛縮聚酚醛縮聚+nH2O OHCH2n催化劑催化劑 OHn+OnHCH ABSABS塑料廣泛用做裝修材料、家用塑料廣泛用做裝修材料、家用電器殼體、交通工具的零部件，你知道電器殼體、交通工具的零部件，你知道什么是什么是ABSABS塑料嗎

19、塑料嗎? ?丙烯腈丙烯腈: :CHCH2 2CHCHCNCN1,31,3丁二烯：丁二烯：CHCH2 2CHCHCHCHCHCH2 2苯乙烯：苯乙烯： ABSABS塑料既保留了聚苯乙烯堅塑料既保留了聚苯乙烯堅硬、透明、良好的加工性能和絕硬、透明、良好的加工性能和絕緣性等優(yōu)點，又兼具聚丙烯腈高緣性等優(yōu)點，又兼具聚丙烯腈高強度、耐熱等特性，且具有聚丁強度、耐熱等特性，且具有聚丁二烯較好的彈性和耐沖擊性，從二烯較好的彈性和耐沖擊性，從而克服了聚苯乙烯性脆和不耐高而克服了聚苯乙烯性脆和不耐高溫的缺點，是一種融合了三者優(yōu)溫的缺點，是一種融合了三者優(yōu)越性能的合成材料。越性能的合成材料。 用用ABSABS塑料

20、制成的裝修材料及塑料制成的裝修材料及其他各種用品美觀輕巧，可與金其他各種用品美觀輕巧，可與金屬媲美。電視機、洗衣機等家用屬媲美。電視機、洗衣機等家用電器的殼體，通訊器材、汽車、電器的殼體，通訊器材、汽車、飛機零部件及各種儀表的外殼等飛機零部件及各種儀表的外殼等都是用都是用ABSABS塑料制成的。塑料制成的。圖圖3-323-32用用ABSABS塑料制成塑料制成洗衣機的外殼洗衣機的外殼尿不濕尿不濕 高吸水性樹脂是制造嬰兒高吸水性樹脂是制造嬰兒尿布的絕好材料，因此俗尿布的絕好材料，因此俗稱稱“尿不濕尿不濕”。它是由淀。它是由淀粉和丙烯酸鹽做主要原料粉和丙烯酸鹽做主要原料制成的。制成的?！澳虿粷衲虿粷?/p>

21、”的突的突出特點是吸水和蓄水量大出特點是吸水和蓄水量大得驚人，是自身重量的得驚人，是自身重量的5001000倍。所以小孩倍。所以小孩尿尿不必擔心尿濕褲子，尿尿不必擔心尿濕褲子，高分子吸水材料高分子吸水材料 高吸水樹脂高吸水樹脂( (Super Absorbent PolymerSuper Absorbent Polymer，SAP)SAP)是一種新型功能高分子材料。它具有吸收比自身是一種新型功能高分子材料。它具有吸收比自身重幾百到幾千倍水的高吸水功能，并且保水性能重幾百到幾千倍水的高吸水功能，并且保水性能優(yōu)良，一旦吸水膨脹成為水凝膠時，即使加壓也優(yōu)良，一旦吸水膨脹成為水凝膠時，即使加壓也很難把水分離出來。很難把水分離出來。 高吸水樹脂一般為含有親水基團和交聯(lián)結高吸水樹脂一般為含有親水基團和交聯(lián)結構的高分子電解質。吸水前，高分子鏈相互靠構的高分子電解質。吸水前，高分子鏈相互靠攏纏在一起，