一. 本周教学内容:合成高分子化合物
教学目的:
1. 掌握高分子化合物及单体、链节等概念,能根据指定高分子化合物判定其单体链节。
2. 掌握高分子化合物合成的几种反应类型并会应用。
3. 掌握高分子反应的概念及类型。
4. 了解合成高分子材料及分类。
二. 重点、难点:
高分子化合物的概念和合成反应
知识分析:
(一)高分子化合物概述
1. 高分子化合物:由许多小分子化合物以共价键结合成的、相对分子质量很高的一类化合物。
单体:能用来合成高分子化合物的小分子化合物。
链节:重复结构单元是组成高分子链的基本单位,称作链节。
链节数:链节的数目n称为链节数。
2. 高分子化合物的分类
(二)高分子化合物的合成
1. 聚合反应:由相对分子量较小的化合物互相结合成相对分子质量较大的化合物。
2. 加聚反应:由不饱和的、相对分子量较小的化合物结合成相对分子量。
例如:聚乙烯、聚异戊二烯、有机玻璃等等。
3. 缩聚反应:单体通过分子间的相互缩合而生成高分子化合物,同时还生成小分子的反应。
如尼龙-66、酚醛树脂的制备。
(三)高分子化学反应
1. 高分子化学反应:有高分子化合物参与的化学反应称为高分子化学反应。
2. 高分子化学反应的应用
(1)合成带有特定功能基团的高分子化合物
(2)合成不能由小分子物质直接聚合得到的高分子化合物
(3)橡胶的硫化及其作用
(4)高分子化合物的降解及作用
(四)合成高分子材料
1. 常见高分子材料包括:塑料、合成橡胶、合成纤维等
(1)塑料:组成、性能的影响因素、树脂、填料、增塑剂、温度剂、润滑剂。
(2)涂料:
(3)黏合剂:
2. 功能高分子材料
(1)定义:在合成高分子的主链或支链上带有某种特定功能的官能团,使它们具有特殊的功能以满足光学、电学、磁学、化学、生物学、医学等方面的要求,这样形成的高分子化合物统称为功能高分子。
(3)离子交换树脂
①定义:由一种不溶的高分子骨架和若干活性基团组成的具有离子交换能力的树脂。
②应用
阳离子交换树脂(硬水软化原理)
阴离子交换树脂
(4)医用高分子
①分类:硅橡胶、聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯醇等。
②特点:生物相溶性好、安全无毒。
③应用:用于制造机械和人造器官。
(5)高分子的其他应用
(五)合成材料与环境保护
1. 合成材料废弃物的急剧增加带来环境污染问题,一些塑料制品所带来的“白色污染”尤为严重。
2. 对“白色污染”的治理
①目前处理城市垃圾的一个主要方法是填埋作业,但仍会导致土壤污染和水污染。
②近年来一些国家要求做到废塑料的减量化、再利用、再循环。
③塑料的发展趋势:研制出各种类型的自毁塑料或生物降解塑料.
【典型例题】
例1. 下列关于乙烯和聚乙烯的叙述中正确的是( )
A. 二者都能使溴水退色,性质相似
B. 二者互为同系物
C. 二者最简式相同
D. 二者分子组成相同
解析:要正确区分单体和高聚物,熟悉二者的结构差别:乙烯分子中含C=C双键,而聚乙烯分子中无碳碳双键,二者结构上不相似,性质不同,不能互为同系物,也不能说分子组成相同。
答案:C
点评:加聚产物和单体的关系是n倍的关系,这是解决问题的出发点。
例2. 下列说法中正确的是( )
A. 只有热塑性高分子材料才可能是塑料
B. 用于包装食品的塑料通常是聚氯乙烯
C. 有机玻璃是一种透明的塑料制品
D. 塑料在自然环境下不易分解,可造成白色污染
解析:有些合成树脂具有热塑性,用它制成的塑料就是热塑性塑料,相反,象体型的酚醛树脂,具有热固性,用它制成的塑料就是热固性塑料,这种塑料一旦加工成型,就不会受热熔化;用于包装食品的塑料通常就是聚乙烯而不是聚氯乙烯。
答案:CD
点评:本题考查功能高分子材料的性质、用途等。
例3. 推断合成
的单体。解析:该高分子链中有肽键的结构(
),属“聚酰胺类”高聚物,可推测出单体分子中有?DCOOH和?DNH2。在各个 中断裂碳氮键即可得有两种单体
答案:
点评:切断高分子主要看分子的链节,从而初步判断是加聚、还是缩聚而成的。
例4. 液晶是一类新型材料,MBBA是一种研究较多的液晶化合物。它可以看做是由醛A和胺B去水缩合的产物:
(1)对位上有一个?DC4H9的苯胺可能有4种异构体,它们是:
,合成高分子化合物