1、高分子化合物与材料,以化学为核心的科学技术改变了人类直接简单利用自然资源的状况，制造了无数比天然性能更优异的产品，甚至设计和创造了自然界没有的产品，合成高分子化合物就是典型的代表，它已成为人们衣、食、住、行不可缺少的材料。,著名化学家伍德沃德：在上帝创造的自然界旁边，化学家又创造了另外一个世界。,谈感想,举例：什么是高分子化合物？,天然高分子：,合成高分子：,淀粉、蛋白质、纤维素等,聚乙烯、聚氯乙烯、合成橡胶等。,高分子化合物，又称聚合物或高聚物，指的是分子量很大的有机物质（分子量一般在104106以上，分子量在5000以上就称为高分子化合物）。以高分子化合物为主要成分的材料的称为聚合物材料或
2、高分子材料。 常见的合成高分子材料有：塑料、橡胶、化学纤维、以及某些胶粘剂、涂料等。,当心：会产生有毒气体-氯气！,实验3-3,现象：湿润兰色石蕊试纸先变红后褪色；粘浓氨水的玻璃棒冒白烟。,Cl2+H2O=HCl+HClO 3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2,合成高分子化合物是由低分子量的有机化合物(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。 1.加成聚合（加聚） 加成聚合也称加聚聚合，是聚合物最主要的聚合方式之一，通常是在催化剂的存在下，含有双键的单体打开双键，相互连接而得到聚合物长链分子。加聚反应生成的高分子化合物称聚合树脂，它们多在原始单体名称前冠以“聚”字命
3、名。加聚反应的特点是反应过程中不产生副产物。,一、合成高分子化合物,结构单元 叫链节。,每个高分子里链节的重复次数,能合成高分子化合物的小分子物质。,聚乙烯的单体是 :,（1）高分子化合是通过小分子化合物（即单体）通过聚合反应制得的。,几点说明：,（4）高分子材料是由许许多多n值不同的高分子构成的，因而高分子化合物是混合物，测得的相对分子质量是平均值。,（3）高分子化合物的相对分子质量 链节的式量 聚合度（n）,（2）高分子化合物可以看做是成千上万个链节重复连接而成的。,常见聚合物,单体各是什么？写出来？,你知道1963年诺贝尔化学奖吗？它与今天所学内容有关，请自学- 催化剂在高分子合成中的作
4、用P69,2. 缩聚聚合（缩聚）,又称缩合聚合，是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，相互连接而得到高分子量的聚合物，并同时析出水、氨、醇等副产物(低分子化合物)。缩聚反应过程中有副产物产生，所以缩合反应生成物的组成与原始单体完全不同。 缩聚反应生成的高分子化合物称缩合树脂。缩合树脂多在原始单体名称后加上“树脂”两字命名。 若参加缩聚反应的单体只有两个官能团，则只能生成直链聚合物，如聚对苯二甲酸乙二醇脂（PET）；若参加缩聚反应的单体有两个以上的官能团，则聚合后就会生成不溶、不熔的三维网状聚合物，也称为热固性树脂。, 2 HOCH2CH2OH,对苯二甲酸
5、双羟乙酯,nC6H5OH+nHCHO 沸水浴 C6H3(OH)CH2n+nH2O,二、塑料制品的加工,自学71页内容，自己总结线形、体型高分子化合物特征及性质。,总结：线型结构、体型结构高分子材料比较,合成纤维、塑料(如聚乙烯),酚醛树脂(电木)塑料,可溶，但溶解速度比小分子化合物慢，最后形成高分子溶液,不易溶解，长期浸泡在溶剂中只能发生溶胀。,具有良好热塑性，受热软化成液体，冷却后又变固体,具有热固性，加热成型后受热不能熔化。,较 大,一般不易导电，通常是电绝缘材料,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,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,高分子
6、材料,三、性能优异的合成材料,交流：影响高分子性能的因素有那些？塑料常有那几种方法？,高分子的单体组成结构、相对分子质量、链的形状及聚集状态。,填充改性、共混改性、共聚改性,1、塑料的改性,【想一想】那么高分子材料的性能与使用有没有缺点呢?,易燃、易老化、废弃不易分解等缺点,2、功能高分子材料,功能高分子材料,在高分子链上接上带有具有某种功能的官能团使其在物理、化学、生物、医学等方面具有特殊功能的高分子材料,功能高分子材料,物理功能高分子材料,化学功能高分子材料,如导电高分子、高分子半导体。光导电高分子、压电及热电高分子、磁性高分子、光功能高分子、液晶高分子和信息高分子材料等,如反应性高分子、
7、离子交换树脂、高分子分离膜。鳌合高分子、高分子催化剂、高分子试剂及人工脏器等。,生物功能高分子材料,如生物高分子模拟酶,高分子药物、人工骨材料,医用高分子材料,探寻功能高分子材料时应考虑的问题：1）具有什么样的主链？单体2）具有什么样的功能基？官能团3）不断修正。,例如：高吸水性树脂,1）对天然吸水性高分子材料进行改性，形成接枝共聚物与丙烯酸钠共聚,2）以带有强亲水基的化合物为单体，均聚或共聚得到亲水性高聚物如聚丙烯酸钠；（同时加入交联剂）,例如： 离子交换膜应用：电解水、海水淡化、污水处理等领域。,功能高分子材料的应用：,1、旱地种植、改良土壤、改造沙漠、尿不湿等。,2、液晶高分子、医用高分
8、子、高分子涂料、导电高分子等,复合材料,1、复合材料是两种或两种以上材料组合成的一种新型材料。其中一种材料作为基体，其他材料作增强剂。,2、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、高分子材料的老化及防止高分子材料在长期储存和使用过程中，由于受氧、光、热、机械力、水蒸气及微生物等外因的作用，使性能逐渐退化，直至丧失使用价值的现象称为老化。,目前采用的防止老化措施有三种：改变高聚物的结构 例如可将聚乙烯氯化，以改变其热稳定性。添加防老剂 高聚物中加入水杨酸脂，二甲苯酮类有机物和碳黑，可防止光氧化。表面处理 在高分子材料表面镀金属
9、（如银、铜/镍）和喷涂耐老化涂料（如漆、石蜡）作为保护层。,2、环境降解高分子材料的开发,光降解塑料 光降解的机理是在太阳光的照射下，引发光化学反应，使高分子化学物的链断裂和分解。一种有效的方法是通过共聚改性，在塑料中引入光敏性基团。如：在高分子化合物中引入羰基可获得光降解高分子材料；当高分子化合物接有不饱和侧链时也容易降解，如侧链接有乙烯基的聚乙烯，受光照易发生降解 。,生物降解塑料,生物可降解塑料可以在细菌、酶和微生物的侵入、吸收及破坏下产生分子链的断裂，从而达到降解、崩溃的结果。生物降解塑料有两种不同的降解方式，一种称为生物降解，主要是由微生物的作用使塑料分子链断裂；另一种称为生物崩溃，
10、虽然也是微生物或细菌的作用，但塑料的降解过程表现为整体的崩溃，是一种突变过程。,3、废旧高分子材料的回收利用,思考与交流：废旧高分子材料的回收方法,辩论会：合成材料的利与弊,1、下列一定属于天然高分子化合物的是（ ）A蛋白质 B淀粉 C胶棉 D油脂 2、下列对于有机高分子化合物的认识不正确是（ ）A 有机高分子化合物称为聚合物或高聚物，是因为它们大部分是由小分子通过聚合反应生成的。 B 有机高分子化合物的相对分子质量很大，因而其结构复杂 C 对于一块高分子材料，n是一个整数值，因而它的相对分子质量是确定的 D 高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类,D CH2-CH2-CH=CH
11、-CH2n,3将乙烯和丙烯按1:1物质的量之比聚合时,生成聚合物乙丙树脂,该聚合物的结构简式可能是,A CH2-CH2-CH2-CH2-CH2n,B CH2-CH2-CH-CH2 n CH3,C CH2-CH2-CH2-CHnCH3,4.现有两种高聚物A、B，A能溶于氯仿等有机溶剂，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一定没有弹性 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,5.今有高聚物：-CH2- CH- CH2- CH- CH
12、2- CH-,C=O C=O C=OO-CH3 O-CH3 O-CH3 对此分析正确的是（ ） OCH3 A 其单体是CH2=CH2和H-C=O OCH3 B 其链节是CH3-CH2-C=OOCH3 C 其单体是CH2=CH-C=O D 其高聚物是加聚产物,6设N0代表阿伏加德罗常数,下列叙述中不正确的是 （ ） A 在28g聚乙烯树脂中，含有的碳原子个数为2 N0 B 在合成28g聚乙烯树脂的单体中，含有的双键数目为N0 C 28g聚乙烯树脂完全燃烧时，转移的电子数 目为3 N0 D 28g聚乙烯树脂中，含有的C-H的数目为4 N0,7、下列哪些物质不属于高分子化合物（ ）A酶 B硬脂酸甘油酯 C苯酚 D橡胶8、聚苯乙烯的结构为 , 试回答下例问题: 聚苯乙烯的链节是 , 单体是 。 实验测得某聚苯乙烯的相对分子质量(平均值)为52000 ,则该高聚物的聚合度n为 。,500,作业80页 7、8、9、10、12,天然橡胶：,人工合成橡胶,有机玻璃,聚氯乙烯,聚乙烯,玻璃钢,再见,聚四氟乙烯,酚醛树脂,硅橡胶,聚丙烯,
