高中化学第三单元化学与材料的发展课题3高分子化合物与材料课件新人教版选修2

等结构。
(4)加聚产物结构简式的书写：将链节写在方括号内，聚合度 n 在方括号的右下角。由 于加聚产物的端基不确定，通常用“－”表示。如聚丙烯的结构简式：
(5)常见的加聚反应
①单体分子中含一个
键的加聚：
单体分子中的碳碳双键中的一个键断裂，单体间相互结合成链状高分子化合物。如：
②含共轭双键的加聚反应： 分子中含有双键、单键交替结构的烯烃，称为共轭烯烃，其中的双键为共轭双键。此 类烯烃在加聚时，原来的两个键中的一个不稳定键断裂，在形成的高分子化合物中生 成一个新的双键，单体相互结合成链状。如：
热塑性、 热固性 强度
电绝缘性
线型结构
体型结构
可溶，但溶解速度比小分子化合 不易溶解，长期浸泡在溶剂中只能发
物慢，最后形成高分子溶液 生溶胀
具有良好的热塑性，受热转化成 具有热固性，加热成型后受热不能熔
液体，冷却后又变成固体 化
较大
一般不易导电，通常是电绝缘材料
2.功能高分子材料与复合材料比较
材料名
功能高分子材料
复合材料
既具有传统高分子材料的机械性能， 两种或两种以上材料组成的新型材料，
概念
又具有某些特殊功能的高分子材料
分基体和增强剂
不同的功能高分子材料，具有不同的 一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐
性能
特征性质
腐蚀等优异的性能
用于汽车工业、机械工业、体育用品、 应用 用于制作高分子分离膜、人体器官等
2．“耐高温长寿命抗氧化陶瓷复合材料应用技术”获 2004 年度国家技术发明一等奖。 该复合材料的强度比钢还大，在航空航天器中用来替代金属材料，可节约 20%～30% 的燃料。下列关于该材料的叙述中不正确的是( ) A．该材料属于新型无机非金属材料 B．该材料的化学性质非常稳定 C．与金属一样有较好的传热性能 D．可以替代金属作耐高温结构材料
6常见的缩聚反应 ①醇酸缩聚：此类反应的通式可表示为
②羟酸缩聚
③含氨基与羧基的单体间的缩聚：此类反应的通式可表示为 nHOOC—R—COOH＋
催化剂 nH2N—R1—NH2 ――→ ④氨基酸的缩聚
4．加聚反应和缩聚反应的对比
加聚反应
缩聚反应
单体必须是含有双键等不饱和 单体为含有两个或两个以上的官
(2)高分子化合物按其来源可分为天然高分子化合物和合成高分子化合物两大类，天然 高分子化合物有：淀粉、蛋白质、纤维素等；合成高分子化合物主要有三大类：合成 纤维、塑料和合成橡胶。 (3)合成高分子化合物是由低相对分子质量的有机化合物(称为单体)聚合而成，按聚合 反应方式的不同，分为加聚聚合与缩聚聚合。
子化合物的反应，简称 加聚反应 。
2加聚反应的特点及产物的命名：加聚反应生成的高分子化合物称为 聚合树脂 ，它
们多在原始 单体 名称前冠以“聚”字命名，加聚反应的特点是反应过程中不产生
副产物 。
3写出聚乙烯的①结构简式：
CH2===CH2
。
CH2—CH2
，②链节：—CH2—CH2— ，③单体：
4加聚反应方程式的书写
键是非极性键，C—F 键是极性键。
要点二 高分子材料与复合材料
1．线型结构、体型结构高分子材料比较
举例 结构 特点
线型结构
体型结构
合成纤维、塑料(如聚乙烯)
酚醛树脂(电木)塑料
以共价键结合成高分子链，链与 以共价键结合成高分子链，链与链之
链之间以分子间作用力结合 间以共价键产生交联而成网状结构
溶解性
(2)CH2 CH2 发生加聚反应：
[解析] A 具有热塑性，应是线型结构，因而 A 可能有弹性和一定的溶解性；B 具有 热固性，应是体型结构，没有弹性，一般也不溶解于溶剂。
[答案] C
[方法规律] 结构决定性质，性质反映结构。根据高分子化合物的性质可以判断出其结构特点，一 般说来具有热塑性的为线型高分子，具有热固性的为体型高分子。
精细化 、智能化。 3．复合材料：具有 强度 高、质量 轻、耐 高温 、耐 腐蚀 等优异性能，在综合
性能上超过单一材料。
四、环境中的高分子材料 1．高分子材料的老化：高分子材料在使用过程中，由于环境的影响，其强度、弹性、 硬度等性能逐渐变差的现象称为老化。 防止措施：合成高分子材料生产中一般要加入光稳定剂、抗氧剂 和阻燃剂等以提高 其使用寿命。 2．环境降解高分子材料的开发：高分子材料使用后的降解主要涉及 光降解、生物降
解和化学降解 ，环境降解高分子材料的开发以 生物 降解材料为主。
3．废旧高分子材料的回收利用途径 (1)改性利用和再生做成 有用材料 和 制品 ； (2)用热裂解使其分解，制备 化工 原料； (3)废旧聚合物用作 燃料 。
要点一 高分子化合物的合成
1．高分子化合物 (1)高分子化合物，指的是相对分子质量很大的有机物质(相对分子质量一般在一万以 上，有的可达上千万)。
高分子材料。 答案：D
3．下列工业生产过程中，属于应用缩聚反应制取高聚物的是( )
解析：选项 A、B、C 中的物质都是通过所给单体的加聚反应制得的，只有 D 是—COOH 和—OH 通过缩水而成的。往往受缩聚反应的链节部分相对于加聚而言要复杂些的影 响，而错误地认为 B 选项的高聚物结构也很复杂，错选 B。
产物生成(如 H2O、NH3、HCl)
聚合 所得高聚物的化学组成跟单体 所得高聚物的化学组成跟单体的
物化 的化学组成相同，其相对分子质 化学组成不同，其相对分子质量 M
学组
量 M ＝M(单体)×n(聚合度) 成
<M(单体)×n(聚合度)
[例 1] 下列塑料的合成，所发生的反应类型与另外三种不同的是( ) A．聚乙烯塑料( CH2—CH2 )
③不同烯烃之间的共聚
④含碳氧双键的加聚反应 ⑤碳碳三键的加聚
3.缩聚反应 1定义：单体分子间脱去小分子而相互结合生成高分子化合物的反应。 2单体的结构条件：一般来说其单体至少有两个官能团。例如：HOCH2COOH； H2NCH2COOH；HOOC—COOH；HOCH2—CH2OH 等等。 3特点：①反应中总伴随有小分子副产品如 H2O、HCl、NH3 等生成；②单体和聚合 物的组成不同
[解析] 判断反应类型，对高聚物进行识别，实际是变相地找单体。单体依次为：乙 烯、氯乙烯、苯酚和甲醛、苯乙烯，进而得出酚醛树脂是缩聚产物，另外三种是加聚 产物。 [答案] C
1．用于北京奥运会的国家游泳中心(水立方)的建筑采用了膜材料 ETFE，该材料为四 氟乙烯与乙烯的共聚物。四氟乙烯也可与六氟丙烯共聚成聚全氟乙丙烯。下列说法错 误的是( ) A．ETFE 分子中可能存在“—CH2—CH2—CF2—CF2—”的连接方式 B．合成 ETFE 及合成聚全氟乙丙烯的反应均为加聚反应 C．聚全氟乙丙烯分子的结构简式可能为
解析：该物质为陶瓷复合材料，是热的不良导体，选项 C 不正确。它是新型的无机非 金属材料，具有化学性质稳定、耐高温、耐腐蚀等优点。
答案：C
1．下列有关高分子化合物的叙述中正确的是( ) A．高分子化合物的特点之一是组成元素简单、结构复杂、相对分子质量大 B．高分子链之间靠分子间作用力结合，因此分子间作用弱，高分子材料强度较小 C．高分子均为长链状分子 D．高分子材料均为混合物
航天航空、人类健康等
3.功能高分子的分类
[例 2] 现有两种高聚物 A、B，A 能溶于苯、四氯化碳等有机溶剂，并加热到一定温 度下熔融成粘稠状的液体，B 不溶于任何溶剂，加热不会变软或熔融，则下列叙述中 不正确的是( ) A．高聚物 A 可能具有弹性，而高聚物 B 没有弹性 B．高聚物 A 一定是线型高分子材料 C．高聚物 A 一定是体型高分子材料 D．高聚物 B 一定是体型高分子材料
(3)缩聚反应方程式的书写
二、塑料制品的加工 1．线型结构：分子呈 长链 状，即以共价键结合成高分子链，链与链之间以 分子间作用力 相结合，可溶于 有机溶剂 ，受热 软化 成液体，冷却后又 变成 固体 ，即具有 热塑性 。如合成纤维、塑料(如聚乙烯)。 2．体型结构：以 共价键 结合成高分子链，链与链之间以 共价键 产生交联而 成 网状结构 ，不易溶解，长期浸泡在溶剂中只能发生 溶胀 。具有 网状结构 ，加
解析：高分子材料中各个分子的 n 值不一定相同，故应为混合物。 答案：D
2．下列材料中属于功能高分子材料的是( )
①高分子膜 ②生物高分子材料 ③隐身材料 ④液晶高分子材料 ⑤光敏高分子材
料 ⑥智能高分子材料
A．①②⑤
B．②④⑤⑥
C．③④⑤
D．全部
解析：既有传统高分子材料的机械性能，又有某些特殊功能的高分子材料都属于功能
3．缩合聚合反应 (1)概念：单体分子之间反应生成高分子化合物，同时产生 小分子副产物 的反应，简 称缩聚反应。 (2)缩聚反应的特点：由含有活性官能团的两个或两个以上的单体，在加热和催化 剂的作用下，经缩合反应，相互连接而得到相对分子质量高的聚合物，并同时析出
水、氨、醇 等副产物(低分子化合物)。
(3)表示方法：有机高分子化合物通常是由简单的结构单元重复连接而成。如聚乙烯： ①结构简式： CH2—CH2 。 ②链节：(重复结构单元) —CH2—CH2— 。 ③聚合度：是指 高分子链所含链节 的数目 n。 ④单体：是指 能合成高分子化合物的小分子物质 。聚乙烯的单体是CH2==CH2 。
2.加成聚合反应 1概念：由含有 双键、三键或环状结构 的低分子以 加成反应 的方式结合成高分
单体
键的化合物(如乙烯、氯乙烯、丙 能团的(如—OH、—COOH、
结构
烯腈等)
—NH2、—X 等)化合物
反应 机理
反应发生在不饱和键上
反应发生在不同的官能团之间
加聚反应
缩聚反应
聚合 通过碳碳双键上的加成连接
方式
通过缩合脱去小分子而连接
反应