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人教版高中化學(xué)選擇性必修三第五章復(fù)習(xí)要點(diǎn)第一節(jié)合成高分子的基本方法一、加成聚合反應(yīng)(一)高分子的相關(guān)概念1、高分子的分類(1)天然高分子一淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)、天然橡膠等(2)合成高分子一塑料、合成纖維、合成橡膠等2、高分子與低分子的區(qū)別與聯(lián)系高分子低分子相對(duì)分子質(zhì)量通常在104以上一般在1000以下相對(duì)分子質(zhì)量數(shù)值平均值具有明確的數(shù)值分子的基本結(jié)構(gòu)由若干個(gè)重復(fù)結(jié)構(gòu)單元組成單一分子結(jié)構(gòu)性質(zhì)在物理、化學(xué)性質(zhì)上有較大的差別聯(lián)系有機(jī)高分子是由低分子有機(jī)物經(jīng)聚合反應(yīng)得到的3、合成高分子的基本方法(1)加成聚合反應(yīng)——一般是含有雙鍵的烯類單體發(fā)生的聚合反應(yīng)(2)縮合聚合反應(yīng)——一般是含有兩個(gè)(或兩個(gè)以上)官能團(tuán)的單體之間發(fā)生的聚合反應(yīng)4、合成高分子的相關(guān)概念(以乙烯的加聚反應(yīng)為例)(1)單體:能合成高分子的小分子物質(zhì)稱為單體。例:CH2=CH2(2)鏈節(jié):高分子中重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元稱為鏈節(jié),也稱重復(fù)結(jié)構(gòu)單元。例:—CH2—CH2—(3)聚合度:高分子中含有鏈節(jié)的數(shù)目稱為聚合度,通常用n表示(4)聚合物:聚合反應(yīng)生成的產(chǎn)物叫做聚合物。聚合物為混合物,沒(méi)有固定的溶沸點(diǎn),聚合物的平均相對(duì)分子質(zhì)量=鏈節(jié)的相對(duì)質(zhì)量×n(二)加聚反應(yīng)1、特點(diǎn)(1)單體必須是含有雙鍵、三鍵等不飽和鍵的化合物(如烯烴、二烯烴、炔烴、醛等)(2)加聚反應(yīng)發(fā)生在不飽和鍵上(3)無(wú)副產(chǎn)物產(chǎn)生,聚合物鏈節(jié)的化學(xué)組成與單體的化學(xué)組成相同(4)加聚反應(yīng)生成的聚合物的平均相對(duì)分子質(zhì)量為單體的相對(duì)分子質(zhì)量的整數(shù)倍。2、種類(1)烯烴的均聚反應(yīng):(2)二烯烴的均聚反應(yīng):nCH2=CH-CH=CH2“破兩頭移中間”(3)共聚反應(yīng):由兩種或兩種以上單體發(fā)生的加聚反應(yīng)①烯烴的共聚反應(yīng):nCH2=CH2+nCH2=CH-CH3(或②烯烴與二烯烴的共聚反應(yīng):nCH2=CH2+nCH2=CH-CH=CH2—CH2-CH2-CH2-CH=CH-CH2—(4)碳碳三鍵的加聚反應(yīng):(三)由聚合物推單體:“無(wú)雙鍵,兩碳拆;有雙鍵,四碳拆,單雙鍵互換1、若鏈節(jié)的主鏈上只有C-C,則2個(gè)C一起拆,單鍵變雙鍵。例:—CH2—CH2—單體:CH2=CH22、若鏈節(jié)的主鏈上有C=C,則4個(gè)C一起拆,單雙鍵互換。例:?jiǎn)误w:CH2=CH-CH=CH2—CH2-CH2-CH2-CH=CH-CH2—單體:CH2=CH2和CH2=CH-CH=CH2注:—CH=CH—單體:CH≡CH二、縮合聚合反應(yīng)(一)特點(diǎn):1、縮聚反應(yīng)單體往往是具有雙官能團(tuán)(如-OH、-COOH、-NH2等)或多官能團(tuán)的小分子2、縮聚反應(yīng)生成聚合物的同時(shí),還有小分子副產(chǎn)物(如H2O、NH3、HCl等)生成,這是縮聚反應(yīng)與加聚反應(yīng)的重要不同之處3、一般的縮聚反應(yīng)多為可逆反應(yīng),為提高產(chǎn)率,并得到具有較高聚合度的縮聚物,需要及時(shí)移除反應(yīng)產(chǎn)生的小分子副產(chǎn)物。4、所得聚合物鏈節(jié)的化學(xué)組成與單體的化學(xué)組成不同5、含有兩個(gè)官能團(tuán)的單體縮聚后生成的聚合物呈線型結(jié)構(gòu)(二)縮聚物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的書寫:在方括號(hào)外側(cè)寫出鏈節(jié)余下的端基原子或原子團(tuán)例:端基原子團(tuán)端基原子注:加聚物的端基不確定,一般不必寫出(三)縮聚反應(yīng)方程式的書寫1、單體物質(zhì)的量與縮聚物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的下角標(biāo)一般要一致2、注意生成小分子的物質(zhì)的量:由一種單體進(jìn)行縮聚反應(yīng),生成小分子的物質(zhì)的量一般為n-1由兩種單體進(jìn)行縮聚反應(yīng),生成小分子的物質(zhì)的量一般為2n-1(四)種類1、羥基與羧基(酯化)(1)醇酸縮聚:+nHOCH2CH2OH+(2n-1)H2O(2)羥酸縮聚:2、氨基與羧基:nH2N(CH2)5COOH→3、酚醛縮聚:先,再總反應(yīng):(五)縮聚產(chǎn)物推單體1、若鏈節(jié)中無(wú)、時(shí),去掉“[]”和“n”,就得到單體2、若鏈節(jié)中有、時(shí),斷開(kāi)C-N和C-O鍵,C上連—OH,N和O上連H,再去掉“[]”和“n”,就得到單體3、若鏈節(jié)中有、—CH2—,則單體為和HCHO(六)判斷聚合反應(yīng)的類型1、若鏈節(jié)上都是C,則是加聚反應(yīng)若鏈節(jié)含有、、,則是縮聚反應(yīng)第二節(jié)高分子材料一、通用高分子材料(一)高分子的分類按照用途和性能可分為:1、通用高分子材料:塑料、合成纖維、合成橡膠、黏合劑、涂料等2、功能高分子材料:高分子分離膜、導(dǎo)電高分子、醫(yī)用高分子、高吸水性樹(shù)脂等(二)高分子的命名1、天然高分子一般有習(xí)慣使用的專有名稱,如淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)、RNA、DNA等。2、合成高分子的名稱一般在單體名稱前加上“聚”字,如聚乙烯、聚氯乙烯等。由兩種單體聚合成的高聚物有兩種命名法。第一種:在縮合產(chǎn)物或兩種單體前加“聚”,如聚對(duì)苯二甲酸乙二酯等;第二種:在兩種單體名稱后加上“樹(shù)脂”,如酚醛樹(shù)脂(由苯酚與甲醛合成)、脲醛樹(shù)脂(由尿素與甲醛合成)等。3、合成橡膠的名稱通常在單體名稱后加上“橡膠”,如乙(烯)丙(烯)橡膠、順丁(二烯)橡膠等。4、合成纖維的名稱常用“綸”,如滌綸(聚對(duì)苯二甲酸乙二酯纖維)、腈綸(聚丙烯腈纖維)、氯綸(聚氯乙烯纖維)等。(三)塑料1、成分:主要成分:合成樹(shù)脂加工助劑:增塑劑、熱穩(wěn)定劑、著色劑、防老化劑2、種類按樹(shù)脂受熱時(shí)的特征:熱塑性塑料:線型結(jié)構(gòu),鏈狀結(jié)構(gòu),可以反復(fù)加熱熔融加工。例:聚乙烯、聚氯乙烯熱固性塑料:體型結(jié)構(gòu),網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),不能加熱熔融,只能一次成型。例:酚醛樹(shù)脂(四)聚乙烯1、合成反應(yīng):2、按合成方法分類:(1)高壓法聚乙烯:是在較高壓力與較高溫度,并在引發(fā)劑作用下,使乙烯發(fā)生加聚反應(yīng)得到的,含有較多支鏈,密度和軟化溫度較低,屬于低密度聚乙烯(LDPE)。(2)低壓法聚乙烯:是在較低壓力和溫度下,用催化劑使乙烯發(fā)生加聚反應(yīng)得到的,支鏈較少,密度和軟化溫度較高,屬于高密度聚乙烯(HDPE)(3)高壓法聚乙烯與低壓法聚乙烯的對(duì)比比較項(xiàng)目高壓法聚乙烯低壓法聚乙烯聚合反應(yīng)條件150MPa-300MPa,200℃左右,使用引發(fā)劑0.1MPa-2MPa,60~100℃,使用催化劑高分子鏈的結(jié)構(gòu)含有較多支鏈支鏈較少密度/(g·cm-3)0.91~0.930.94~0.97軟化溫度/℃105~120120~140主要性能無(wú)毒,較柔軟無(wú)毒,較硬主要用途生產(chǎn)食品包裝袋、薄膜、絕緣材料等生產(chǎn)瓶、桶、板、管等小結(jié):高壓→低密度、低軟化溫度、較軟→塑料薄膜、食品包裝袋;低壓→高密度、高軟化溫度、較硬→瓶、桶、板、管。(4)聚乙烯分子結(jié)構(gòu)與軟化溫度、密度的關(guān)系聚乙烯的軟化溫度、密度與高分子鏈之間的作用力有關(guān)。高分子鏈之間的作用力越大,聚乙烯的軟化溫度越高、密度也越高。低密度聚乙烯的主鏈有較多長(zhǎng)短不一的支鏈,支鏈結(jié)構(gòu)有礙碳碳單鍵的旋轉(zhuǎn)和鏈之間的接近,鏈之間的作用力就比高密度聚乙烯的??;相反,高密度聚乙烯的支鏈較少,鏈之間易于接近,相互作用力較大。(5)通過(guò)改進(jìn)聚合反應(yīng)的催化劑,現(xiàn)已得到超高相對(duì)分子質(zhì)量的聚乙烯,其具有高強(qiáng)度和高耐磨性,使用溫度范圍廣,耐化學(xué)腐蝕,可用于制造防彈服、防彈頭盔、繩纜等。3、聚乙烯的彈性(五)酚醛樹(shù)脂酚醛樹(shù)脂(俗稱電木):酚類+醛類高分子化合物1、形成方式:酸催化:苯酚與甲醛1:1反應(yīng),苯酚鄰位或?qū)ξ籋與加成生成羥甲基苯酚,羥甲基苯酚之間相互脫水縮合形成線型高分子堿催化:甲醛與苯酚1:1或n:1反應(yīng),苯酚鄰、對(duì)位H與加成,生成羥甲基苯酚的同時(shí),還生成二羥甲基苯酚、二羥甲基苯酚等,再脫水縮合形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的酚醛樹(shù)脂2、實(shí)驗(yàn)探究酚醛樹(shù)脂的制備及性質(zhì)3、性質(zhì)及用途:具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子受熱后不能軟化或熔融,也不溶于一般溶劑。酚醛樹(shù)脂主要用作絕緣、隔熱、難燃、隔音器材和復(fù)合材料??捎糜谂腼兤骶叩氖直恍╇娖髋c汽車的零部件,火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、返回式衛(wèi)星和宇宙飛船外殼等的燒蝕材料4、線型結(jié)構(gòu)、支鏈型結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性質(zhì)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)性質(zhì)特點(diǎn)線型沒(méi)有支鏈的長(zhǎng)鏈分子,且大多數(shù)呈卷曲狀受熱后熔化,冷卻后固化,具有熱塑性支鏈型主鏈上有長(zhǎng)支鏈和短支鏈,分子排列松散,分子間作用力弱柔軟度和溶解度較線型高分子的大,密度、強(qiáng)度和軟化溫度低于線型高分子網(wǎng)狀線型或支鏈型高分子以化學(xué)鍵交聯(lián),形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)柔軟度降低,剛性提高,不能熔融,在溶劑中會(huì)發(fā)生溶脹,但不能溶解5、線性脲醛樹(shù)脂的合成反應(yīng):(六)合成纖維1、纖維的分類:(1)天然纖維:棉花、羊毛、蠶絲、麻(2)化學(xué)纖維:①再生纖維:以木材、秸稈等農(nóng)副產(chǎn)品為原料,經(jīng)加工處理得到②合成纖維:用石油、天然氣、煤和農(nóng)副產(chǎn)品等為原料,將其轉(zhuǎn)化為單體,經(jīng)聚合反應(yīng)制得2、合成纖維的性能和用途(1)性能:①優(yōu)點(diǎn):強(qiáng)度高、彈性好、耐腐蝕、不縮水、保暖②缺點(diǎn):吸濕性和透氣性明顯不及天然纖維(維綸吸濕性較好,且有“人造棉花”的美稱)③改性方法:將天然纖維和合成纖維混合紡織得到的混紡纖維實(shí)現(xiàn)了優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),性能更加優(yōu)良(2)用途:合成纖維除滿足人們的穿著需求外,還廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和高科技領(lǐng)域。如工業(yè)用的隔音、隔熱、絕緣材料,漁業(yè)用的漁網(wǎng)、纜繩,醫(yī)療用的縫合線、止血棉,航空航天用的降落傘、航天服,等等注:常見(jiàn)合成纖維:“六大綸”——滌綸、錦綸、腈綸、丙綸、維綸、氯綸3、重要的合成纖維(1)聚酯纖維:合成纖維中產(chǎn)量最大的是聚酯纖維中的滌綸,滌綸是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯纖維的商品名,俗稱的確良①滌綸的單體:和②滌綸的制?。孩坌阅埽簻炀]纖維的強(qiáng)度大,耐磨,易洗,快干,保形性好,但透氣性和吸濕性差,可以與天然纖維混紡獲得改進(jìn)。④用途:滌綸是應(yīng)用最廣泛的合成纖維品種,大量用于服裝與床上用品(如運(yùn)動(dòng)服、被套、睡袋等)、各種裝飾布料、國(guó)防軍工特殊織物(航天服、降落傘),以及工業(yè)用纖維制品(過(guò)濾材料、絕緣材料、輪胎簾子線、傳送帶)等。(2)聚酰胺纖維聚酰胺纖維中的錦綸是較早面世的合成纖維之一。聚己二酰己二胺纖維(又稱錦綸66、尼龍66,兩個(gè)數(shù)字6分別代表二胺和二酸分子中所含碳原子的個(gè)數(shù))①錦綸66的單體:和HOOC-(CH2)4-COOH②錦綸66的制?。孩坌阅埽壕奂憾<憾凡蝗苡谄胀ㄈ軇?,熔化溫度高于260℃,拉制的纖維具有天然絲的外觀和光澤,耐磨性和強(qiáng)度較大。④用途:生產(chǎn)的絲襪、降落傘、漁網(wǎng)、輪胎簾子線等。⑤發(fā)展:由6-氨基已酸合成的錦綸6、由癸二酸和癸二胺合成的錦綸1010等脂肪族聚酰胺纖維(錦綸),以及耐高溫、高強(qiáng)度的芳香族聚酰胺纖維(芳綸)(3)芳香族聚酰胺纖維(芳綸)聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺纖維,又稱芳綸1414(商品名凱芙拉,數(shù)字1和4指單體對(duì)苯二甲酸和對(duì)苯二胺的官能團(tuán)在苯環(huán)上的位置)①芳綸1414的單體:和②芳綸1414的制?。壕蹖?duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺③性能:強(qiáng)度高、密度低,并且具有耐酸、耐堿、耐高溫、耐磨等優(yōu)異特性。它的強(qiáng)度高,密度卻只有鋼的1/5;其熱穩(wěn)定性高,在500℃高溫下不會(huì)熔化分解。④用途:可以制成防彈裝甲、消防服、防切割耐熱手套以及交通工具的結(jié)構(gòu)材料和阻燃內(nèi)飾等。(七)合成橡膠1、分類:根據(jù)來(lái)源:天然橡膠:聚異戊二烯合成橡膠:丁苯橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠、丁腈橡膠、氯丁橡膠、乙丙橡膠、硅橡膠2、與大多數(shù)塑料和合成纖維的區(qū)別:橡膠的相對(duì)分子質(zhì)量比大多數(shù)塑料和合成纖維的都要高,一般在105~1063、常見(jiàn)的合成橡膠——順丁橡膠(1)單體:CH2=CH-CH=CH21,3-丁二烯(2)制備:(3)結(jié)構(gòu)特點(diǎn):順丁橡膠中存在碳碳雙鍵,分子呈線型結(jié)構(gòu),分子鏈較柔軟,性能較差。易加成也易被氧化,所以盛放酸性高錳酸鉀、溴水、濃硝酸、濃硫酸等的試劑瓶,塞子不能用橡膠塞(4)順丁橡膠的硫化將順丁橡膠與硫等硫化劑混合后加熱,硫化劑將聚合物中的碳碳雙鍵打開(kāi),以二硫鍵(—S—S—)等,把線型結(jié)構(gòu)連接為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),得到既有彈性又有強(qiáng)度的順丁橡膠。注意:①橡膠的硫化交聯(lián)程度不宜過(guò)大,否則會(huì)使橡膠失去彈性。②具有類似順丁橡膠結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的橡膠,都可通過(guò)硫化改變其性能。
(5)順丁橡膠的性能及用途順丁橡膠具有很好的彈性,耐磨、耐寒性好,主要用于制造輪胎。4、天然橡膠——聚異戊二烯(1)一種是巴西三葉橡膠樹(shù)產(chǎn)出的橡膠,通常稱為天然橡膠;天然橡膠原為線型高分子,硫化后轉(zhuǎn)變成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),增加了他的強(qiáng)度與彈性。結(jié)構(gòu)為:順式聚異戊二烯(2)另一種是杜仲樹(shù)產(chǎn)出的橡膠,稱為杜仲膠。杜仲膠硬而彈性差,屬于硬橡膠,但絕緣性好。它既能生產(chǎn)塑料也能生產(chǎn)橡膠。如杜仲膠形狀記憶材料、代替石膏的醫(yī)用骨科夾板、海底電纜、絕緣器件等。結(jié)構(gòu)為:反式聚異戊二烯二、功能高分子材料(一)高吸水性樹(shù)脂1、結(jié)構(gòu)特點(diǎn):(1)含有強(qiáng)親水基團(tuán),如羧基、羥基、酰胺基等(2)具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)2、設(shè)計(jì)思路:一是改造纖維素或淀粉分子,接入強(qiáng)親水基團(tuán);二是合成新的帶有強(qiáng)親水基團(tuán)的高分子。3、方法:(1)淀粉、纖維素等天然吸水材料的改性。在淀粉或纖維素的主鏈上再接入帶有強(qiáng)親水基團(tuán)的支鏈,可以提高它們的吸水能力。例如,淀粉與丙烯酸鈉在一定條件下發(fā)生反應(yīng),生成以淀粉為主鏈的接枝共聚物。為防止此共聚物溶于水,還需在交聯(lián)劑作用下生成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的淀粉-聚丙烯酸鈉高吸水性樹(shù)脂。這種樹(shù)脂具有強(qiáng)大的吸水和保水能力,同時(shí)還是可生物降解的綠色材料。(2)用帶有強(qiáng)親水基團(tuán)的烯類單體進(jìn)行聚合,得到含親水基團(tuán)的高聚物。例如,在丙烯酸鈉中加入少量交聯(lián)劑,再在一定條件下發(fā)生聚合,可得到具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚丙烯酸鈉高吸水性樹(shù)脂。(二)高分子分離膜1、結(jié)構(gòu)特點(diǎn):分離膜一般只允許水及一些小分子物質(zhì)通過(guò),其余物質(zhì)則被截留在膜的另一側(cè),形成濃縮液,達(dá)到對(duì)原液凈化、分離和濃縮的目的。2、類型:分離膜根據(jù)膜孔大小分為微濾膜:100-1000nm左右,可濾去膠體、細(xì)菌超濾膜:1-100nm左右,可濾去大分子有機(jī)化合物等納濾膜:1-2nm左右,可濾去部分有機(jī)化合物和部分鹽類反滲透膜:0.1nm左右,可濾去有機(jī)化合物、鹽類等3、生產(chǎn)分離膜的材料:主要是有機(jī)高分子材料,如醋酸纖維、芳香族聚酰胺、聚丙烯、聚四氟乙烯等。4、用途:廣泛用于海水淡化和飲用水的制取,以及果汁濃縮、乳制品加工、藥物提純、血液透析等領(lǐng)域。第五章合成高分子一、加成聚合反應(yīng)(一)高分子的相關(guān)概念1、高分子的分類(1)天然高分子一淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)、天然橡膠等(2)合成高分子一塑料、合成纖維、合成橡膠等2、高分子與低分子的區(qū)別與聯(lián)系高分子低分子相對(duì)分子質(zhì)量通常在104以上一般在1000以下相對(duì)分子質(zhì)量數(shù)值平均值具有明確的數(shù)值分子的基本結(jié)構(gòu)由若干個(gè)重復(fù)結(jié)構(gòu)單元組成單一分子結(jié)構(gòu)性質(zhì)在物理、化學(xué)性質(zhì)上有較大的差別聯(lián)系有機(jī)高分子是由低分子有機(jī)物經(jīng)聚合反應(yīng)得到的3、合成高分子的基本方法(1)加成聚合反應(yīng)——一般是含有雙鍵的烯類單體發(fā)生的聚合反應(yīng)(2)縮合聚合反應(yīng)——一般是含有兩個(gè)(或兩個(gè)以上)官能團(tuán)的單體之間發(fā)生的聚合反應(yīng)(二)加聚反應(yīng)1、特點(diǎn)(1)單體必須是含有雙鍵、三鍵等不飽和鍵的化合物(如烯烴、二烯烴、炔烴、醛等)(2)加聚反應(yīng)發(fā)生在不飽和鍵上(3)無(wú)副產(chǎn)物產(chǎn)生,聚合物鏈節(jié)的化學(xué)組成與單體的化學(xué)組成相同(4)加聚反應(yīng)生成的聚合物的平均相對(duì)分子質(zhì)量為單體的相對(duì)分子質(zhì)量的整數(shù)倍。2、種類(1)烯烴的均聚反應(yīng):乙烯的加聚反應(yīng):(2)二烯烴的均聚反應(yīng):1,3丁二烯的加聚反應(yīng):nCH2=CH-CH=CH2“破兩頭移中間”(3)共聚反應(yīng):由兩種或兩種以上單體發(fā)生的加聚反應(yīng)①烯烴的共聚反應(yīng):乙烯和丙烯的共聚反應(yīng):nCH2=CH2+nCH2=CH-CH3(或②烯烴與二烯烴的共聚反應(yīng):乙烯和1,3丁二烯的共聚反應(yīng):nCH2=CH2+nCH2=CH-CH=CH2(4)碳碳三鍵的加聚反應(yīng):乙炔的加聚反應(yīng):(三)由聚合物推單體:“無(wú)雙鍵,兩碳拆;有雙鍵,四碳拆,單雙鍵互換”1、若鏈節(jié)的主鏈上只有C-C,則2個(gè)C一起拆,單鍵變雙鍵。2、若鏈節(jié)的主鏈上有C=C,則4個(gè)C一起拆,單雙鍵互換。二、縮合聚合反應(yīng)(一)特點(diǎn):1、縮聚反應(yīng)單體往往是具有雙官能團(tuán)或多官能團(tuán)的小分子2、縮聚反應(yīng)生成聚合物的同時(shí),還有小分子副產(chǎn)物生成,這是縮聚反應(yīng)與加聚反應(yīng)的重要不同之處3、一般的縮聚反應(yīng)多為可逆反應(yīng),為提高產(chǎn)率,并得到具有較高聚合度的縮聚物,需要及時(shí)移除反應(yīng)產(chǎn)生的小分子副產(chǎn)物。4、所得聚合物鏈節(jié)的化學(xué)組成與單體的化學(xué)組成不同5、含有兩個(gè)官能團(tuán)的單體縮聚后生成的聚合物呈線型結(jié)構(gòu)(二)縮聚反應(yīng)方程式的書寫1、單體物質(zhì)的量與縮聚物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的下角標(biāo)一般要一致2、注意生成小分子的物質(zhì)的量:由一種單體進(jìn)行縮聚反應(yīng),生成小分子的物質(zhì)的量一般為n-1由兩種單體進(jìn)行縮聚反應(yīng),生成小分子的物質(zhì)的量一般為2n-1(三)種類1、羥基與羧基(酯化)(1)醇酸縮聚:己二酸與乙二醇的縮聚反應(yīng):+nHOCH2CH2OH+(2n-1)H2O(2)羥酸縮聚:乳酸的縮聚反應(yīng):2、氨基與羧基:(1)H2N(CH2)5COOH→(2)3、酚醛縮聚:苯酚和甲醛的縮聚反應(yīng):(五)縮聚產(chǎn)物推單體1、若鏈節(jié)中無(wú)、時(shí),去掉“[]”和“n”,就得到單體2、若鏈節(jié)中有、時(shí),斷開(kāi)C-N和C-O鍵,C上連—OH,N和O上連H,再去掉“[]”和“n”,就得到單體3、若鏈節(jié)中有、—CH2—,則單體為和HCHO(六)判斷聚合反應(yīng)的類型1、若鏈節(jié)上都是C,則是加聚反應(yīng)2、若鏈節(jié)含有、、,則是縮聚反應(yīng)三、通用高分子材料(一)高分子的分類按照用途和性能可分為:1、通用高分子材料:塑料、合成纖維、合成橡膠、黏合劑、涂料等2、功能高分子材料:高分子分離膜、導(dǎo)電高分子、醫(yī)用高分子、高吸水性樹(shù)脂等(二)塑料1、成分:主要成分:合成樹(shù)脂加工助劑:增塑劑、熱穩(wěn)定劑、著色劑、防老化劑2、種類按樹(shù)脂受熱時(shí)的特征:熱塑性塑料:線型結(jié)構(gòu),鏈狀結(jié)構(gòu),可以反復(fù)加熱熔融加工。例:聚乙烯、聚氯乙烯熱固性塑料:體型結(jié)構(gòu),網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),不能加熱熔融,只能一次成型。例:酚醛樹(shù)脂(三)聚乙烯1、合成反應(yīng):2、按合成方法分類:(1)高壓法聚乙烯:是在較高壓力與較高溫度,并在引發(fā)劑作用下,使乙烯發(fā)生加聚反應(yīng)得到的,含有較多支鏈,密度和軟化溫度較低,屬于低密度聚乙烯(LDPE)。(2)低壓法聚乙烯:是在較低壓力和溫度下,用催化劑使乙烯發(fā)生加聚反應(yīng)得到的,支鏈較少,密度和軟化溫度較高,屬于高密度聚乙烯(HDPE)小結(jié):高壓→低密度、低軟化溫度、較軟→塑料薄膜、食品包裝袋;低壓→高密度、高軟化溫度、較硬→瓶、桶、板、管。(3)聚乙烯分子結(jié)構(gòu)與軟化溫度、密度的關(guān)系聚乙烯的軟化溫度、密度與高分子鏈之間的作用力有關(guān)。高分子鏈之間的作用力越大,聚乙烯的軟化溫度越高、密度也越高。低密度聚乙烯的主鏈有較多長(zhǎng)短不一的支鏈,支鏈結(jié)構(gòu)有礙碳碳單鍵的旋轉(zhuǎn)和鏈之間的接近,鏈之間的作用力就比高密度聚乙烯的??;相反,高密度聚乙烯的支鏈較少,鏈之間易于接近,相互作用力較大。(5)通過(guò)改進(jìn)聚合反應(yīng)的催化劑,現(xiàn)已得到超高相對(duì)分子質(zhì)量的聚乙烯,其具有高強(qiáng)度和高耐磨性,使用溫度范圍廣,耐化學(xué)腐蝕,可用于制造防彈服、防彈頭盔、繩纜等。(四)酚醛樹(shù)脂酚醛樹(shù)脂(俗稱電木):酚類+醛類高分子化合物1、形成方式:酸催化:苯酚與甲醛1:1反應(yīng),苯酚鄰位或?qū)ξ籋與加成生成羥甲基苯酚,羥甲基苯酚之間相互脫水縮合形成線型高分子堿催化:甲醛與苯酚1:1或n:1反應(yīng),苯酚鄰、對(duì)位H與加成,生成羥甲基苯酚的同時(shí),還生成二羥甲基苯酚、二羥甲基苯酚等,再脫水縮合形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的酚醛樹(shù)脂2、性質(zhì)及用途:具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子受熱后不能軟化或熔融,不溶于一般溶劑。酚醛樹(shù)脂主要用作絕緣、隔熱、難燃、隔音器材和復(fù)合材料??捎糜谂腼兤骶叩氖直恍╇娖髋c汽車的零部件,火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、返回式衛(wèi)星和宇宙飛船外殼等的燒蝕材料3、線型結(jié)構(gòu)、支鏈型結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性質(zhì)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)性質(zhì)特點(diǎn)線型沒(méi)有支鏈的長(zhǎng)鏈分子,且大多數(shù)呈卷曲狀受熱后熔化,冷卻后固化,具有熱塑性支鏈型主鏈上有長(zhǎng)支鏈和短支鏈,分子排列松散,分子間作用力弱柔軟度和溶解度較線型高分子的大,密度、強(qiáng)度和軟化溫度低于線型高分子網(wǎng)狀線型或支鏈型高分子以化學(xué)鍵交聯(lián),形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)柔軟度降低,剛性提高,不能熔融,在溶劑中會(huì)發(fā)生溶脹,不能溶解4、線性脲醛樹(shù)脂的合成反應(yīng)(尿素和甲醛的縮聚反應(yīng)):(五)合成纖維1、纖維的分類:(1)天然纖維:棉花、羊毛、蠶絲、麻(2)化學(xué)纖維:①再生纖維:以木材、秸稈等農(nóng)副產(chǎn)品為原料,經(jīng)加工處理得到②合成纖維:用石油、天然氣、煤和農(nóng)副產(chǎn)品等為原料,將其轉(zhuǎn)化為單體,經(jīng)聚合反應(yīng)制得2、合成纖維的性能和用途(1)性能:①優(yōu)點(diǎn):強(qiáng)度高、彈性好、耐腐蝕、不縮水、保暖②缺點(diǎn):吸濕性和透氣性明顯不及天然纖維(維綸吸濕性較好,且有“人造棉花”的美稱)③改性方法:將天然纖維和合成纖維混合紡織得到的混紡纖維實(shí)現(xiàn)了優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),性能更加優(yōu)良(2)用途:合成纖維除滿足人們的穿著需求外,還廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和高科技領(lǐng)域。如工業(yè)用的隔音、隔熱、絕緣材料,漁業(yè)用的漁網(wǎng)、纜繩,醫(yī)療用的縫合線、止血棉,航空航天用的降落傘、航天服,等等注:常見(jiàn)合成纖維:“六大綸”——滌綸、錦綸、腈綸、丙綸、維綸、氯綸3、重要的合成纖維(1)聚酯纖維:合成纖維中產(chǎn)量最大的是聚酯纖維中的滌綸,滌綸是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯纖維的商品名,俗稱的確良①滌綸的單體:和②滌綸的制?。孩坌阅埽簻炀]纖維的強(qiáng)度大,耐磨,易洗,快干,保形性好,但透氣性和吸濕性差,可以與天然纖維混紡獲得改進(jìn)。④用途:滌綸是應(yīng)用最廣泛的合成纖維品種,大量用于服裝與床上用品(如運(yùn)動(dòng)服、被套、睡袋等)、各種裝飾布料、國(guó)防軍工特殊織物(航天服、降落傘),以及工業(yè)用纖維制品(過(guò)濾材料、絕緣材料、輪胎簾子線、傳送帶)等。(2)聚酰胺纖維聚酰胺纖維中的錦綸是較早面世的合成纖維之一。聚己二酰己二胺纖維(又稱錦綸66、尼龍66,兩個(gè)數(shù)字6分別代表二胺和二酸分子中所含碳原子的個(gè)數(shù))①錦綸66的單體:H2N-(CH2)6-NH2和HOOC-(CH2)4-COOH②錦綸66的制取:nH2N-(CH2)6-NH2+nHOOC-(CH2)4-COOH(2n-1)H2O+③性能:聚己二酰己二胺不溶于普通溶劑,熔化溫度高于260℃,拉制的纖維具有天然絲的外觀和光澤,耐磨性和強(qiáng)度較大。(3)芳香族聚酰胺纖維(芳綸)聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺纖維,又稱芳綸1414(商品名凱芙拉,數(shù)字1和4指單體對(duì)苯二甲酸和對(duì)苯二胺的官能團(tuán)在苯環(huán)上的位置)①芳綸1414的單體:和②芳綸1414的制取:(六)合成橡膠1、分類:根據(jù)來(lái)源:天然橡膠:聚異戊二烯合成橡膠:丁苯橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠、丁腈橡膠、氯丁橡膠、乙丙橡膠、硅
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