高二化學(xué)蘇教版選修2課件：3-4 有機(jī)高分子合成

第四單元有機(jī)高分子合成1．常見(jiàn)有機(jī)反應(yīng)類(lèi)型有哪些？提示取代、加成、消去、氧化、還原、聚合。2．高分子材料與小分子材料有何區(qū)別？提示高分子材料分子量相對(duì)較大，難溶于水，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，屬于混合物。3．兒童用的“尿不濕”中加的高分子材料具有什么性能？提示吸濕性。

1．了解有機(jī)高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和基本性質(zhì)，認(rèn)識(shí)有機(jī)合成材料的發(fā)展以及其對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和現(xiàn)代科學(xué)的進(jìn)步所起的重要作用。2．認(rèn)識(shí)天然橡膠的組成，知道硫化橡膠的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)，了解合成橡膠的性能、合成和用途。3．知道塑料的主要成分，了解常見(jiàn)合成樹(shù)脂的組成、性能和合成反應(yīng)。4．了解高分子吸水材料的性能、吸水和保水的原理和主要用途。1.高分子化合物的基本性質(zhì)高分子化合物的相對(duì)分子質(zhì)量

、結(jié)構(gòu)

、具有不同于小分子化合物的

、

和

。高分子化合物一般

，甚至

，其溶液的黏度比同濃度的小分子

得多。2．高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)高分子鏈的幾何形狀大致有三種：

、

、

。高分子鏈與鏈之間的

和

也比較復(fù)雜。不同種高分子化合物之間的結(jié)構(gòu)差異導(dǎo)致了其

的差異。很大復(fù)雜物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)力學(xué)性能難溶不溶高線型支鏈型體型排列堆砌結(jié)構(gòu)性能1.天然橡膠

(1)來(lái)源與加工：天然橡膠是從橡膠樹(shù)或者橡膠草的汁液中提煉而來(lái)的。從橡膠樹(shù)身上割取的白色膠乳是橡膠分散在水里形成的

。在膠乳中加入少量醋酸，或用植物燃燒熏烤，膠乳就會(huì)凝固成具有

的黃色固體——生橡膠。把生橡膠和硫磺共同加熱，可以得到受熱不黏，遇冷不脆，強(qiáng)度和彈性也大為增強(qiáng)的

橡膠。膠體彈性硫化(2)用途：由于橡膠的

性、

性、

性和不透氣性，它被廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)、國(guó)防和日常生活中。(3)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)：天然橡膠加熱分解只生成

，該分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

。天然橡膠是由許多蜷曲的

組成的，高分子鏈節(jié)中含有

。天然橡膠的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

。高彈電絕緣防水異戊二烯線型高分子碳碳雙鍵

聚異戊二烯長(zhǎng)鏈分子相互纏繞在一起，就像一團(tuán)亂毛線，當(dāng)外界用力拉壓時(shí)，相互纏繞著的線型分子就會(huì)被

，當(dāng)外力取消時(shí)，又會(huì)

，這是因?yàn)樯鹉z有一定的

。但它的制品因遇冷變

，受熱發(fā)

，易

等而難以應(yīng)用。在硫化處理過(guò)程中，生橡膠分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，硫原子深入到

之間，使線型分子鏈間多處發(fā)生

，形成

的硫化橡膠。在硫化過(guò)程中還可以加入一些炭黑之類(lèi)的

和

。拉長(zhǎng)或壓縮恢復(fù)原狀彈性形變線型高分子交聯(lián)網(wǎng)狀體型結(jié)構(gòu)填充劑防老化劑脆黏2．合成橡膠人們?cè)诔浞终J(rèn)識(shí)天然橡膠后，經(jīng)過(guò)逐步研究，通過(guò)化學(xué)方法合成了多種性能優(yōu)越的合成橡膠，如

、

、

、

、聚硫橡膠、乙丙橡膠等。順丁橡膠氯丁橡膠丁腈橡膠丁苯橡膠1.由加聚反應(yīng)合成樹(shù)脂

(1)均聚：

，這樣的反應(yīng)稱(chēng)為均聚。

(2)共聚：

的反應(yīng)，稱(chēng)為共聚。共聚通常兼有各個(gè)單體所形成的聚合物的優(yōu)點(diǎn)，從而可以改進(jìn)合成高分子的

，類(lèi)似于金屬材料的

。只由一種單體加聚生成高分子化合物由兩種或兩種以上的單體聚合生成高分子化合物性能合金化2．由縮聚反應(yīng)合成樹(shù)脂用于制造玻璃鋼、電木塑料的

是人類(lèi)合成的第一種高分子材料，至今仍被廣泛使用。它是

和

在催化劑作用下反應(yīng)生成的。酚醛樹(shù)脂甲醛苯酚1.原料：高吸水性樹(shù)脂是由

、

等天然高分子與

、

進(jìn)行接枝共聚得到的，也有用

交聯(lián)得到的。2．特性：具有

性和

性，能吸收相當(dāng)于自身重量數(shù)百倍乃至千倍的水，吸水膨脹后，即便加壓，依然“滴水不漏”。3．用途：近20年來(lái)，吸水性樹(shù)脂得到迅速發(fā)展，現(xiàn)在我們將其稱(chēng)為

功能性高分子材料(簡(jiǎn)稱(chēng)SAP)。SAP不僅應(yīng)用于

和

，還介入

、

、

和

。淀粉纖維素丙烯酸苯乙烯磺酸聚乙烯醇與聚丙烯酸鹽高吸水高保水高吸水衛(wèi)生用品農(nóng)林業(yè)電纜醫(yī)療土木建筑食品保鮮

塑料、橡膠和纖維均是天然高分子化合物，這種說(shuō)法對(duì)嗎？為什么？提示塑料無(wú)天然的，全為人工合成的，橡膠和纖維既有天然的又有人工合成的。加成聚合與縮聚反應(yīng)有什么區(qū)別？提示加成聚合是由不飽和鍵變?yōu)轱柡玩I的反應(yīng)，生成物僅有一種?？s聚是生成高分子化合物與小分子物質(zhì)的反應(yīng)。單體所含官能團(tuán)不同，加聚反應(yīng)單體含不飽和鍵，縮聚反應(yīng)單體往往含有—OH、—CHO、—NH2、—COOH等?！旧魉?】【慎思2】

玻璃鋼是玻璃嗎？為什么？提示不是。玻璃鋼屬于有機(jī)高分子材料，而玻璃屬無(wú)機(jī)硅酸鹽材料?！旧魉?】高分子化合物指的是相對(duì)分子質(zhì)量很大的有機(jī)物(相對(duì)分子質(zhì)量一般在一萬(wàn)以上，有的可達(dá)上千萬(wàn))。高分子化合物按其來(lái)源可分為天然高分子化合物和合成高分子化合物兩大類(lèi)，天然高分子化合物：淀粉、蛋白質(zhì)、纖維素等；合成高分子化合物主要有三大類(lèi)：合成纖維、塑料和合成橡膠。1．加聚反應(yīng)

(1)加聚反應(yīng)特點(diǎn)①單體必須是含有雙鍵、三鍵等不飽和鍵的化合物。例如：烯、二烯、炔、醛等含不飽和鍵的化合物。②發(fā)生加聚反應(yīng)的過(guò)程中，沒(méi)有副產(chǎn)物產(chǎn)生，聚合物鏈節(jié)的化學(xué)組成跟單體的化學(xué)組成相同。聚合物相對(duì)分子質(zhì)量為單體相對(duì)分子質(zhì)量的整數(shù)倍。

(2)加聚反應(yīng)后聚合物單體推導(dǎo)的方法邊鍵沿箭頭指向匯合，箭頭相遇成新鍵，鍵尾相遇按虛線部分?jǐn)噫I成單鍵。2．縮聚反應(yīng)(1)縮聚反應(yīng)的單體往往是具有雙官能團(tuán)(如—OH、—COOH、—NH2、—X及活潑氫原子等)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。(3)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。(4)縮聚物常見(jiàn)反應(yīng)類(lèi)型有三種：①雙鍵中的氧原子與另一基團(tuán)中的活潑氫原子縮合成水的反應(yīng)。如：酚醛樹(shù)脂的形成。②醇羥基中的氫原子和酸分子中的羥基(—OH)縮合成水的反應(yīng)。如：乙二酸和乙二醇的縮聚反應(yīng)。③羧基中的羥基與氨基中的氫原子縮合成水的反應(yīng)。如：氨基酸聚合成蛋白質(zhì)。因此，縮聚物單體的推斷方法常用“切割法”，如圖所示：解析小分子變成高分子的反應(yīng)是聚合反應(yīng)。而聚合反應(yīng)又有兩種方式：加成聚合反應(yīng)和縮合聚合反應(yīng)。要根據(jù)給出的原料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析并找出發(fā)生聚合反應(yīng)的原理，并加以正確表示。從題給材料中含有不飽和的碳碳雙鍵，可以得出應(yīng)該是斷裂碳碳雙鍵，即發(fā)生加成聚合反應(yīng)而形成高分子。加成聚合是不飽和鍵發(fā)生了變化，產(chǎn)物有一種即高分子，縮合聚合化學(xué)鍵的不飽和度未發(fā)生變化，產(chǎn)物有兩種即高分子和小分子物質(zhì)。

耐綸是一種重要的合成纖維，用它可制取有光澤、堅(jiān)固、耐拉和耐化學(xué)腐蝕的人造絲和人造毛，下面是高聚物耐綸分子的一部分：請(qǐng)回答：(1)合成耐綸的單體有________種。(2)具有堿性的單體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_______________。(3)合成耐綸的反應(yīng)稱(chēng)________反應(yīng)。【體驗(yàn)1】天然橡膠由于分子中含有雙鍵而易起加成反應(yīng)和易被氧化，所以天然橡膠容易老化。為了改善天然橡膠的性能，工業(yè)上用硫化措施使線型結(jié)構(gòu)的雙鍵發(fā)生加成反應(yīng)后變成相互交聯(lián)的體型結(jié)構(gòu)。也由于橡膠中有雙鍵易被氧化和起加成反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)室盛裝KMnO4溶液、液溴、濃HNO3等試劑的試劑瓶不能用橡膠塞。又由于橡膠是有機(jī)物，可溶于汽油、苯、四氯化碳等有機(jī)溶劑中，使其結(jié)構(gòu)疏松，發(fā)生溶脹現(xiàn)象。所以，盛汽油、苯、四氯化碳等有機(jī)溶劑的試劑瓶不宜用橡膠塞。3．合成橡膠合成橡膠是以石油、天然氣為原料，以二烯烴和烯烴為單體聚合而成的高分子。4．合成橡膠的性能和用途