有机高分子化合物组成元素
高分子化合物

高分子材料的结构特点及形成原因摘要:高分子材料是以高分子化合物为主要组分的材料,分为有机高分子材料(塑料、橡胶、合成纤维)和无机高分子材料(松香、纤维素)。
高分子材料的结构,包括高分子链结构、晶体结构和微区结构等,不同结构的高分子,而这些结构决定了高分子材料的特殊性能,研究高分子材料的结构特点和形成原因,对新材料的研制具有重要意义。
关键字:高分子材料;结构特点;形成高分子材料是以高分子化合物为基础的材料。
高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料,高分子由碳、氢、氧、硅、硫等元素组成,之所以称为高分子,就是因为它的分子量高,常用高分子材料的分子量在几百到几百万之间,高分子量对化合物性质的影响就是使它具有了一定的强度,从而可以作为材料使用,高分子化合物一般具有长链结构,每个分子都好像一条长长的线,许多分子纠集在一起,就成了一个扯不开的线团,这就是高分子化合物具有较高强度,可以作为结构材料使用的根本原因。
高分子化合物有天然的,也有人工合成的,工业用高分子材料一般是人工合成的。
1.基本概念高分子材料是以高分子化合物为主要组分的材料。
常称为聚合物或高聚物。
分为有机高分子材料(塑料、橡胶、合成纤维)和无机高分子材料(松香、纤维素)。
高分子化合物的分子量一般>104,以C、H元素为主。
高聚物是由许多相同的、简单的结构单元通过共价键重复连接而成的高分高聚物,分子量通常可达104~106。
1.1高分子化合物的组成由一种或几种简单的低分子化合物通过共价键重复连接(形成大分子链)而成。
如由乙烯合成聚乙烯: CH2=CH2+CH2=CH2+⋅⋅⋅→-CH2-CH2-CH2-CH2- ⋅⋅⋅,可简写成 nCH2=CH2→[CH2=CH2]n。
1.2高分子化合物的合成(1)加聚反应由一种或多种单体相互加成,或由环状化合物开环相互结合成聚合物的反应。
一种和多种分别对应着均聚物和共聚物。
加聚反应的单体是带有双键或叁键的不饱合键的化合物,反应是通过一连串的单体分子间的互相加成反应来完成的。
无机化合物和有机化合物的定义

无机化合物和有机化合物的定义
无机化合物和有机化合物是按照它们所含的元素和结构来定义的。
无机化合物,顾名思义,是指不含碳元素的化合物,但少数含碳元素的化合物,如二氧化碳、碳酸、一氧化碳、碳酸盐等也属于无机物。
它们主要由金属、非金属和准金属元素组成,如钠、镁、氧、氯、硫等。
有机化合物则是指含碳化合物的总称,它们占据了生物体内大多数的物质,并构成了生命体的物质基础。
有机化合物不仅包括甲烷这样的简单有机物,也包括极其复杂的有机高分子化合物,如蛋白质、核酸和多糖等。
有机化合物的特点是含有碳元素,并通常还含有氢、氧、氮、氯、磷和硫等元素。
它们在生命体中发挥着各种功能和作用,如能量储存、细胞间的信息传递等。
高分子化学名词解释

高分子化学名词解释碳链聚合物:大分子主链完全由碳原子组成。
杂链聚合物:大分子主链除了碳原子以外还有氮、氧、硫等杂原子。
元素有机高分子:大分子主链没有碳原子,主要有硅、硼、铝和氧、氮、磷、硫等原子组成,但侧基多半是有机基团。
无机高分子:大分子主链和侧基均无碳原子的大分子。
结构单元:单体分子通过聚合反应进入大分子链的基本单元。
单体单元:单体分子通过聚合反应形成的元素组成和单体完全相同的结构单元。
重复单元:大分子链上化学组成和结构均可重复出现的最小基本单元又叫链节。
连锁聚合:由活性种开始有链引发、链增长、链终止等基元反应组成的聚合反应。
逐步聚合;由低分子转变成高分子的缓慢逐步进行的聚合反应。
加据反映:凡含有不饱和键的化合物或环状低分子化合物在催化剂、引发剂或辐射等外加条件作用下,同种单体间相互加成形成新的共价键相连的大分子反应。
缩聚反应:官能团多次缩合成聚合物的反应,除形成缩聚物外还有小分子副产物生成。
离子对:带相反电荷的两个离子依靠库龙引力结合成的一对离子。
异构化聚合:在链增长过程中常常发生原子或原子团重排过程的反应。
活性聚合;不从在链转移和链终止的聚合为活性聚合。
均聚与共聚:有一种单体聚合的反应叫均聚,有两种或两种以上的单体共聚而成的反应叫共聚。
共聚组成与序列结构:不同化学组成的结构单元在高分子链上分布链接次序。
共聚中的前末端效应;带有位阻或极性较大基团的烯类单体进行自由基共聚时,前末端单元对末端自由基的活性将产生影响。
解聚效应:聚合反应的逆过程叫解聚效应。
竞聚率:表示某一结构单元结尾的活性链与其自身单体加成反应的反应速率K11与另一单体加成反应的速率常数K12的比值。
聚合反应和聚合方法:由小分子合成高分子化合物的反应叫聚合反应,聚合反应的实施过程叫聚合方法。
邻位基团效应和几率效应;芳香族环上临位基团之间相互影响引发的反应先发生H重排形成一个新建同时断裂一个与H原子相邻的键。
当聚合相邻侧基做无规成对反应时,中间往往留着有未反应的孤立单个基团,最高转化程度受到限制。
有机高分孑化合物定义

有机高分孑化合物定义有机高分子化合物是一类由碳、氢、氧、氮等元素组成的大分子化合物。
它们通常具有复杂的结构和多样的性质,在生活和工业中都起着重要的作用。
有机高分子化合物可以通过共价键连接成长链或支链结构,也可以通过氢键、离子键等非共价键连接形成三维空间结构。
有机高分子化合物的分类非常广泛,包括聚合物、生物大分子、天然高分子等。
聚合物是由重复单元组成的大分子化合物,如塑料、橡胶、纤维等。
生物大分子是生物体内的重要成分,如蛋白质、核酸、多糖等。
天然高分子是天然界中存在的大分子化合物,如淀粉、天然橡胶、蛋白质等。
有机高分子化合物具有许多独特的性质和应用。
首先,它们具有良好的可塑性和可加工性,可以通过加热、压缩、拉伸等方式制备成各种形状和结构。
其次,有机高分子化合物具有较好的耐热性、耐腐蚀性和绝缘性,适用于制备耐高温、耐腐蚀、绝缘等材料。
另外,有机高分子化合物还具有较好的生物相容性和可降解性,可用于制备医用材料和环保材料。
在工业上,有机高分子化合物广泛应用于塑料、橡胶、涂料、纺织、医药、农药等领域。
塑料是由有机高分子化合物制备而成的材料,具有轻质、耐用、易加工等优点,被广泛用于包装、建筑、电子、汽车等行业。
橡胶是一种具有高弹性的有机高分子化合物,可用于制备轮胎、密封件、管道等产品。
涂料是由有机高分子化合物制备的涂层材料,用于保护和装饰各种表面。
纺织品是由有机高分子化合物纤维制成的,具有柔软、耐磨、透气等特点。
医药和农药是由有机高分子化合物制备的药物和农药,用于治疗疾病和保护农作物。
总的来说,有机高分子化合物是一类重要的化学物质,具有多样的结构和性质,广泛应用于生活和工业中。
通过不断的研究和开发,有机高分子化合物将会发挥更大的作用,推动社会的进步和发展。
高分子聚合物

高分子聚合物聚丙烯酰胺1、有机高分子高分子化合物即高分子量化合物(又称高聚物),一般常把分子量上万者称为高分子化合物。
而高分子化合物的分子量相差较大,从几万、几十万、几百万到上千万不等。
一般常见的高分子化合物其分子量虽高,但其组成元素的种类一般很少,以PAM为例。
无论其分子高达几百万、上千万,其组成元素只有碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)四种。
所以,高分子从其结构上大多是由几种相同的元素按同一比例构成,组成完全相同的简单结构单元以共价键重复结合而成的大分子。
它的结构尤如一根链条,其简单结构单元好比链节,共价键好比销子,形成的链条就好比高分子化合物。
所以高分子化合物的分子常称为高分子链,而其简单结构单元称之为链节(m)。
链节数目(n)称之为高分子聚合度。
链节数目的多少决定了其分子量的大小。
显然,聚合度愈大,高分子的相对分子质量(M)也愈大。
分子量的大小代表聚合度的高低或分子链的长短。
因此:高分子的相对分子质量=聚合度×链节数即M = n × m。
2、聚丙烯酰胺(PAM)的结构聚丙烯酰胺在聚合过程中所得的产品分子量并不完全一样,它一般是分子大小不同的同系物的混合物,即每个分子都是由同种链节组成,但各个分子中所含链节数并不都相等。
即每个分子的聚合度并不一定相同。
故常说的分子量(或聚合度)系指其平均值。
若高分子链没有分支链者称为直链型高分子,若有分支则称为支链型高分子。
若高分子链之间有支链连接而形成网状结构者称为体型高分子。
应该注意的是线型和体型之间并无明显的界限。
例如含支链很多的线型其性质就接近于体型;而线型在某些低分子(如高价金属盐、甲醛……等)的作用下也可变为体型,这个变化过程称之为交联。
对于线型高分子而言,其平均分子量愈大(或平均聚合度愈大)则其分子链愈长。
在PAM的分子中决定其链节特性的是酰胺基(参见图四),它是亲水的极性基,但由于它不电离,故其亲水性有限。
因此,PAM分子中它的数目的多少,即聚合度(链节数)是决定PAM性质,如溶解于水的能力,在水溶液中的状态等的关键因素,也将严重影响其絮凝能力。
化学中的有机化学与高分子化合物

化学中的有机化学与高分子化合物在化学领域中,有机化学和高分子化合物是两个重要的概念。
有机化学是研究有机物质的结构、性质、合成和反应机理的学科,而高分子化合物则是指由长链分子组成的化合物。
本文将介绍有机化学和高分子化合物在化学领域的重要性和应用。
有机化学是研究含碳元素的化合物的学科。
在天然界中,包括生物体内和矿物油中的许多化合物都是有机化合物。
有机化合物的研究对理解生命起源、开发新药物和改进能源等方面具有重要意义。
通过有机化学的研究,人们能够合成出各种有机物质,如医药、染料、香料等。
有机化学的发展也为其他领域提供了重要的基础,如材料科学和生物学等。
高分子化合物是一类由重复单元组成的长链分子。
这些分子在化学和物理性质上与小分子相差很大,拥有许多特殊的性质和应用。
高分子化合物的研究和应用广泛存在于生活的方方面面。
例如,聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯等塑料制品就是常见的高分子化合物应用。
许多高分子材料还用于制备纤维、涂料、胶粘剂、橡胶和高分子电子材料等。
此外,高分子化合物也是药物传递系统、生物材料和仿生材料的重要组成部分。
它们在医学、纳米技术和能源存储等领域中扮演着不可或缺的角色。
有机化学和高分子化合物的研究都需要掌握一系列的实验技术和理论知识。
有机化学领域的实验技术包括有机合成、分离纯化、光谱分析等,而高分子化合物的研究则需要了解聚合反应、分子量测定、热分析等实验技术。
同时,研究者还需通过理论模型来解释实验现象和预测物质的性质。
有机化学和高分子化合物的研究需要研究者具备创新思维和实验技能,以解决现实问题和推动科学的进步。
总之,有机化学和高分子化合物在化学领域中具有重要的地位和应用价值。
有机化学研究为我们提供了合成各种有机物质的方法,促进了医药、材料和能源等领域的发展。
高分子化合物的研究和应用则广泛存在于我们的生活中,为塑料、纤维和医学等行业提供了重要支持。
掌握有机化学和高分子化合物的知识和技术,将有助于我们更好地理解和利用这些化学领域的重要概念。
高分子复习材料

1、结构可将聚合物分为哪三大类?主链元素碳链高分子:主链(链原子)完全由C原子组成(链原子)杂链高分子:主链原子除C外,还含O,N,S等杂原子组成元素有机高分子:主链原子由Si,B,Al,O,N,S,P等杂原子组成2、自由基聚合的引发剂主要是哪两类?阴离子聚合、阳离子聚合的引发剂各有哪几类?自由基聚合的引发剂:(1)过氧化物类引发剂-O-O-, 加热易断裂产生自由基(2)偶氮化合物类引发剂-C-N=N-C-, 分解生成稳定的N2分子和自由基(3)氧化还原体系引发剂氧化剂、还原剂之间发生电子转移生成自由基阳离子聚合的引发剂:质子酸(如H2SO4、H3PO4、HClO4、Cl3CCOOH等强质子酸。
)常用引发剂Lewis酸(AlCl3, BF3, SnCl4, ZnCl2, TiBr4等。
)阴离子聚合的引发剂:电子转移引发如碱金属,碱金属-芳烃引发剂阴离子引发如有机金属化合物(有机金属化合物:如金属胺基化合物、金属烷基化合物和格利雅试剂等。
)3、自由基聚合机理、阳离子聚合机理、活性阴离子聚合机理的特点?自由基聚合机理的特点:慢引发、快增长、速终止(双基终止)阳离子聚合机理的特点:快引发、快增长、易转移、难终止活性阴离子聚合机理的特点:快引发、慢增长、无终止、无转移4、自由基聚合实施的方法有哪些?本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合体系组分各由哪些组成?它们聚合的场所各在哪里?自由基聚合实施的方法:本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合体系组分的组成:本体聚合体系组分的组成:单体、引发剂(一般为油溶性)、助剂(色料、增塑剂、润滑剂、分子量调节剂等)溶液聚合体系组分的组成:单体、引发剂、溶剂悬浮聚合体系组分的组成:单体、引发剂、水、分散剂乳液聚合体系组分的组成:单体、引发剂、乳化剂、分散剂(水)本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合聚合的场所:本体聚合:加任何其它介质, 仅是单体在引发剂、热、光或辐射源作用下引发(本体)溶液聚合:将单体和引发剂溶于适当溶剂中进行(溶剂)悬浮聚合:借助机械搅拌和分散剂的作用, 使不溶于水的单体以小液滴悬浮在水介质中,并始终保持稳定的分散状态(液滴)乳液聚合:借助机械搅拌和乳化剂的作用, 使单体分散在水或非水介质中(乳胶粒)5、自由基聚合的基元反应有哪些?包括链引发、链增长、链终止和链转移等基元反应6、乳液聚合可以分为哪三个阶段?并说出各阶段的特征。
高中化学第4讲 基本营养物质 有机高分子化合物(教案)

第4课时必备知识——基本营养物质有机高分子化合物[基本概念]①糖类;②单糖;③低聚糖;④多糖;⑤油脂;⑥蛋白质;⑦成肽反应;⑧变性;⑨盐析;⑩氢化(硬化)[基本规律]①糖类的结构及相互转化;②油脂的结构及性质;③蛋白质的性质及变化规律知识点1糖类、油脂和蛋白质的组成、结构与性质一、糖类1.糖的概念糖是指多羟基醛和多羟基酮以及它们的脱水缩合的产物。
糖类由碳、氢、氧三种元素组成,大多数糖类化合物分子组成符合通式C n(H2O)m,所以糖类也习惯称为碳水化合物。
2.糖的分类3.两种重要的单糖——葡萄糖与果糖(1)组成与结构(2)葡萄糖的化学性质还原性 —能发生银镜反应,能与新制Cu(OH)2悬浊液反应 ↓加成反应 —与H 2发生加成反应生成己六醇 ↓发酵成醇 —C 6H 12O 6――→酒化酶2C 2H 5OH +2CO 2 (葡萄糖) ↓生理氧化 —C 6H 12O 6+6O 2→6CO 2+6H 2O +能量 4.两种重要的二糖——蔗糖与麦芽糖5.两种重要的多糖——淀粉与纤维素二、油脂1.油脂的组成和结构2.油脂的分类3.油脂的物理性质性质特点密度密度比水小溶解性难溶于水,易溶于有机溶剂状态含有不饱和脂肪酸成分较多的甘油酯,常温下一般呈液态;含有饱和脂肪酸成分较多的甘油酯,常温下一般呈固态熔、沸点天然油脂都是混合物,没有固定的熔、沸点4.油脂的化学性质油脂属于酯类物质,可发生水解反应,矿物油属于烃类物质,不能发生水解反应,二者可通过水解反应进行区分:取少量试样加入含有酚酞的NaOH溶液并加热,红色变浅的是油脂,无变化、液体分层的是矿物油。
三、氨基酸和蛋白质1.氨基酸(2)氨基酸的化学性质①两性氨基酸分子中既含有酸性基团—COOH,又含有碱性基团—NH2,因此氨基酸是两性化合物,既可与酸反应(表现碱性),又可与碱反应(表现酸性)。
分析写出甘氨酸(H2NCH2COOH)与盐酸、NaOH溶液反应的化学方程式:②成肽反应两个氨基酸分子在酸或碱存在的条件下加热,通过一分子的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水,缩合形成含肽键的化合物叫做成肽反应。
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有机高分子化合物组成元素
有机高分子化合物组成元素
有机高分子化合物是指以元素碳为主要组成成分的大分子化合物,也叫做有机大分子化合物,主要由碳、氢、氧、氮和硫等元素组成。
常见的有机高分子化合物有天然产物(如木质素、蛋白质、植物油)、合成高分子(如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚氨酯、聚合物)等。
1.碳(C)
碳元素是有机高分子化合物中最重要的成分,一般认为有机大分子化合物中碳元素占有的比例要高于其他元素。
碳元素形成的键包括单键、双键和三键等,它们与其他元素形成的化学键构成了有机高分子化合物的核心结构,确定了有机大分子化合物的性质和功能。
2.氢(H)
氢元素是有机高分子化合物的第二主要组成元素,它与碳元素形成单键,有机大分子化合物中的氢元素占有极高的比例,通常为质量百分率的50-90。
氢原子通过与碳碳键、碳氧键和碳氮键等形成化学键,使有机高分子化合物的分子从线形变成拓扑结构,不同的拓扑结构具有不同的性质和功能。
3.氧(O)
氧元素是有机高分子化合物的第三主要成分,它成为有机高分子化合物中的重要构成元素,可以与碳元素形成碳氧单键,由此构成大分子化合物。
氧元素不仅能够与碳原子形成双键,而且能够与氮原子
和硫原子形成复合的氮氧和硫氧键,使有机高分子化合物具有复杂的结构和不同的性质。
4.氮(N)
氮元素是有机高分子化合物中的重要组成元素,它可以形成有机高分子物质的构造单元,并参与有机物质的结构及功能的调节。
氮元素形成的化学键有单键、双键和三键,也可以与氧元素形成氮氧配体,使有机高分子物质具有复杂的结构和不同的性质。
5.硫(S)
硫元素是有机高分子物质的重要组成成分,它也是有机物质的重要结构和功能的调节因子,可以形成碳硫双键,硫硫双键或硫氧配体等复合键。
由此可以观察到,一些有机物质中的硫元素可以形成硫键,使结构变得更加复杂,改变有机物质的性质和功能。