第二十二章合成高分子化合物
高中化学《合成高分子化合物》教案
高中化学《合成高分子化合物》精品教案一、教学目标:1. 让学生了解合成高分子的基本概念,理解高分子化合物的结构和性质。
2. 让学生掌握合成高分子的基本方法,了解其应用领域。
3. 培养学生的实验操作能力,提高学生的科学素养。
二、教学内容:1. 高分子化合物的基本概念:高分子化合物的定义、分类和特点。
2. 高分子化合物的结构和性质:链结构、物理性质和化学性质。
3. 合成高分子的基本方法:加聚、缩聚和交联。
4. 合成高分子的应用领域:塑料、橡胶、纤维和涂料等。
三、教学重点与难点:1. 教学重点:高分子化合物的基本概念、结构和性质;合成高分子的基本方法及其应用。
2. 教学难点:高分子化合物的链结构、合成方法的原理及其控制。
四、教学方法:1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生主动探究高分子化合物的相关知识。
2. 利用多媒体课件,生动展示高分子化合物的结构和性质。
3. 结合实例,让学生了解合成高分子的应用领域。
4. 开展实验操作,培养学生的实践能力。
五、教学过程:1. 导入:通过展示日常生活中的高分子产品,引发学生对高分子化合物的兴趣。
2. 基本概念:介绍高分子化合物的定义、分类和特点。
3. 结构和性质:讲解高分子化合物的链结构、物理性质和化学性质。
4. 合成方法:阐述加聚、缩聚和交联三种合成高分子的原理和应用。
5. 应用领域:介绍合成高分子的应用实例,如塑料、橡胶、纤维和涂料等。
6. 课堂练习:布置相关题目,巩固所学知识。
7. 实验操作:安排实验室实践活动,让学生动手操作,加深对高分子化合物的认识。
8. 总结:对本节课内容进行归纳总结,强调重点和难点。
9. 作业布置:布置课后作业,巩固所学知识。
10. 课后反思:教师对本节课的教学效果进行反思,为下一节课的教学做好准备。
六、教学评价:1. 评价目标:了解学生对高分子化合物基本概念、结构和性质的理解程度,以及合成高分子的方法和应用领域的掌握情况。
2. 评价方法:课堂提问:通过提问了解学生对课堂讲解内容的理解程度。
人教版化学《合成高分子化合物的基本方法》完美课件
【学与问】:1.通过聚合物的连接,可以看 人教版化学选修五高中第1节-合成高分子化合物的基本方法-2课时(共36张PPT)
出聚合物的单体,你知道下面两个聚合物由 何种单体聚合而成的吗?
CH2=CHCl
人教版化学选修五高中第1节-合成高 分子化 合物的 基本方 法-2课 时(共36 张PPT)
人教版化学选修五高中第1节-合成高 分子化 合物的 基本方 法-2课 时(共36 张PPT)
【小结】:通过刚才的学习,你能概括出由单体
书写聚合物的方法吗?
人教版化学选修五高中第1节-合成高 分子化 合物的 基本方 法-2课 时(共36 张PPT)
【思考与交流】试写出下列单体的聚合产物(均聚反应)。 人教版化学选修五高中第1节-合成高分子化合物的基本方法-2课时(共36张PPT)
单体名称 丙烯
2.如果是以下聚合物呢?
CH2—CH2—CH2—CnH
Cl 3.如果是以下聚合物呢?
-[ CH2-CH=]nCH-CH2-
CH2=CH2
CH2=CHCl
CH2=CH-CH=CH2
【小结】:通过刚才的学习,你又能概括出 由聚合物书写单体的方法吗?
人教版化学选修五高中第1节-合成高 分子化 合物的 基本方 法-2课 时(共36 张PPT)
【回顾】:几个基本的概念。 人教版化学选修五高中第1节-合成高分子化合物的基本方法-2课时(共36张PPT)
加成聚合反应 CH2=CH2
通过加成反应原理由一种或两种以上的单体 形成高分子化合物的反应。
单体:通过聚合反应形成高分子化合物的 低分子化合物。
—CH2—CH2—
链节:高分子化合物中化学组成相同, 可重复的最小单位。也称重复结构单元。
高中化学《合成高分子化合物》教案
高中化学《合成高分子化合物》精品教案一、教学目标1. 让学生了解合成高分子的基本概念和特点,理解高分子化合物的结构与性能之间的关系。
2. 掌握合成高分子化合物的基本方法,包括加聚、缩聚和交联等,并能应用于实际问题的解决。
3. 培养学生的实验操作能力和科学思维,提高学生的创新意识和实践能力。
二、教学内容1. 合成高分子的基本概念和特点2. 高分子化合物的结构与性能之间的关系3. 合成高分子化合物的基本方法:加聚、缩聚和交联4. 合成高分子化合物的应用实例5. 相关实验操作和技能训练三、教学重点与难点1. 教学重点:(1)合成高分子的基本概念和特点(2)高分子化合物的结构与性能之间的关系(3)合成高分子化合物的基本方法:加聚、缩聚和交联(4)合成高分子化合物的应用实例2. 教学难点:(1)高分子化合物的结构与性能之间的关系(2)合成高分子化合物的基本方法:加聚、缩聚和交联四、教学方法与手段1. 教学方法:(1)讲授法:讲解合成高分子的基本概念、特点、结构与性能之间的关系、基本方法及应用实例。
(2)实验法:进行相关实验操作和技能训练,培养学生的实践能力。
(3)讨论法:分组讨论,分享学习心得,提高学生的合作能力。
2. 教学手段:(1)多媒体课件:展示高分子化合物的结构、性能及应用实例,增强学生的直观感受。
(2)实验器材:进行实验操作和技能训练,提高学生的实践能力。
五、教学过程1. 导入:通过展示实际生活中的高分子化合物产品,引发学生对合成高分子的兴趣。
2. 讲解:讲解合成高分子的基本概念、特点、结构与性能之间的关系、基本方法及应用实例。
3. 实验:进行相关实验操作和技能训练,培养学生的实践能力。
4. 讨论:分组讨论,分享学习心得,提高学生的合作能力。
5. 总结:对本节课的内容进行总结,强调重点和难点。
6. 作业:布置相关练习题,巩固所学知识。
7. 课后反思:教师对本节课的教学情况进行反思,为下一步教学做好准备。
第22章答案
第二十二章合成高分子化合物习题1、高分子化合物与低分子化合物有何区别?2、解释下列概念:单体、链节、链段、聚合度、相对分子质量的分散性、分子链的柔顺性、分子链的两种运动单元、加聚反应、缩聚反应、链式聚合反应、逐步聚合反应。
3、橡胶为什么有高弹性,低分子物质有这种性能吗?为什么?4、如何从高聚物的聚集状态区别塑料、橡胶和纤维这三大材料?线形结构的纤维和塑料是否有本质的区别?5、为什么缩聚物的相对分子质量往往比加聚物的相对分子质量小,缩聚物的相对分子质量的多分散性比加聚物的多分散性小?6样结构的高分子?为什么?(用反应式表示),配位聚合反应有这种现象吗?为什么?7、用什么结构的单体和什么聚合方法才能合成有规结构的定向聚合物?定向聚合物在提高三大合成材料性能上有何意义?8、用煤、石灰石、食盐为基本原料合成下列高聚物,用反应式表示:(1)聚氯乙烯(2)聚丙烯腈(“合成羊毛”)9、用石油裂化气为原料合成下列高聚物,用反应式表示:(1)聚乙烯(2)聚丙烯腈(3)聚丁二烯(橡胶)10、如何用离子交换树脂除去水中的盐分制备无离子水(可代替蒸馏水作分析用),用反应式表示。
写出用离子交换树脂软化硬水的反应式。
第二十二章合成高分子化合物习题解答1、解:(1)从相对分子质量何组成看,高分子的相对分子质量很大,具有分散性。
(2)从分子结构上看,高分子的分子结构有两种:线形结构和体形结构。
(3)从性能上看,高分子通常处于固体或凝胶体状态,有较好的机械强度,较好的绝缘性和耐腐蚀性,还具有较好的可塑性和高弹性。
2、解:单体:能聚合成高分子化合物的低分子化合物。
链节:构成大分子链的化学组成相同的最小单元。
链段:由若干链节组成的运动单元。
聚合度:重复单元数。
(高分子包含链节的数目)相对分子质量的分散性:高分子化合物中相对分子质量大小不等的现象。
分子链的柔顺性:线形高聚物的分子链很长,由于原子间的σ键可以自由旋转,这样使每个链节的相对位臵可以不断变化,这种特性就是分子链的柔顺性。
《合成高分子化合物》 讲义
《合成高分子化合物》讲义一、高分子化合物的概念在我们的日常生活中,高分子化合物无处不在。
从我们穿的衣服、使用的塑料制品,到建筑材料、医疗器械等等,都离不开高分子化合物的身影。
那什么是高分子化合物呢?高分子化合物,简称高分子,是指那些相对分子质量很大的化合物。
一般来说,它们的相对分子质量都在一万以上,甚至可以高达几百万、几千万。
与小分子化合物相比,高分子化合物具有独特的性质。
小分子化合物通常具有确定的分子量和明确的化学结构,而高分子化合物的分子量是一个平均值,并且其化学结构往往比较复杂。
二、合成高分子化合物的分类合成高分子化合物的种类繁多,常见的分类方法主要有以下几种:1、按照来源分类(1)天然高分子化合物:这些高分子化合物是自然界中原本就存在的,比如纤维素、蛋白质、天然橡胶等。
(2)合成高分子化合物:通过人工合成的方法得到的高分子化合物,如聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等。
2、按照主链结构分类(1)碳链高分子:主链全部由碳原子通过共价键连接而成,例如聚乙烯、聚丙烯等。
(2)杂链高分子:主链除了碳原子外,还含有氧、氮、硫等其他原子,如聚酯、聚酰胺等。
(3)元素有机高分子:主链不含碳原子,而是由硅、氧、铝、钛、硼等元素组成,侧链则为有机基团,比如有机硅橡胶。
3、按照性能和用途分类(1)塑料:具有可塑性,在一定温度和压力下可以加工成型,如聚乙烯、聚苯乙烯等。
(2)橡胶:具有高弹性,在很小的外力作用下能产生较大的形变,除去外力后能恢复原状,如天然橡胶、合成橡胶。
(3)纤维:具有高强度、高模量和一定的柔韧性,如聚酯纤维、尼龙纤维等。
三、合成高分子化合物的合成方法合成高分子化合物的方法主要有加成聚合反应(加聚反应)和缩合聚合反应(缩聚反应)两种。
1、加成聚合反应加成聚合反应是指由不饱和单体通过加成反应相互结合成高分子化合物的过程。
在这个过程中,没有小分子物质生成。
例如,乙烯在引发剂的作用下可以发生加聚反应生成聚乙烯:nCH₂=CH₂ → CH₂CH₂n加聚反应的特点是:单体必须含有不饱和键,如双键、三键等;反应过程中只有键的形成,没有小分子的产生;产物的化学组成与单体相同。
有机化学答案下册
第十二章 羧酸习题解答1、解:(1)3-甲基丁酸 (2)3-(4-氯苯基)丁酸 (3)1,3-苯二酸 (4)9,12-十八碳二烯酸(5)CO 2H(6)HO 2CCO 2HOH(7)CO 2HCl(8)CO 2H2、解:(1) CH 3COOH + CH 3CH 2OHH +CH 3C OOC 2H 5(2) CH 3COOH + PCl 3CH3C O Cl + H 3PO 3(3) CH 3COOH + PCl 5CH 3C O Cl + POCl 3 + HCl(4) CH 3COOH + NH 3CH 3COONH 4(5) CH 3COOHCH 4NaOH,CaO+ Na 2CO 33、解:¼×ËáÒÒËáÒÒÈ©+ CO+ CO -(1)ÒÒ´¼ÒÒÃÑÒÒËá£-£- £« CO(2)乙酸草酸丙二酸-+CO 2+CO 2KMnO 4溶液+褪色-(3)丙二酸丁二酸己二酸CO 2CO 2CO (4)4、解:(1)C 6H 5CH 2MgCl ,C 6H 5CH 2COOH ,C 6H 5CH 2COClNC CH 2Cl CH 2ClOHHOOC CH 2Cl CH 2Cl OH HOOC CH 2CN CH 2CN OH HOOC CH 2COOHCH 2COOHOH(2)5、解:H 2C CH 23C CH 2NaCN3CH 2H 3O +3CH 2COOH(1)CH 3CH 2CH 2H +∆H 3CHC CH 2HBr¹ýÑõ»¯ÎïCH 3CHCH 3BrNaCNCH 3CHCH 3CNH 3O +CH 3CHCH 3COOH(2)CH 3CH 2COOH P + BrCH 3Br OH -CH 3CHCOOHOH (3)CH 3CH 2COOH +(4)CH 3CH 2COOH P 2O5∆(CH 3CH 2CO)2OBrEt 2OMgBr CO 2H 2OCOOH 2C 2H 5(5)6三个碳原子,只能是CH 3CH 2COOH 。
《合成高分子化合物》 知识清单
《合成高分子化合物》知识清单一、高分子化合物的概念高分子化合物,也被称为聚合物,是指由许多小分子(称为单体)通过化学反应连接而成的大分子化合物。
这些大分子的相对分子质量通常在一万以上,甚至高达数百万。
与小分子化合物相比,高分子化合物在物理、化学性质上有着显著的差异。
二、高分子化合物的分类1、按照来源分类天然高分子化合物:如纤维素、蛋白质、天然橡胶等,它们是自然界中存在的高分子物质。
合成高分子化合物:通过人工合成方法得到的高分子,如聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等。
2、按照主链结构分类碳链高分子:主链全部由碳原子组成,如聚乙烯、聚丙烯等。
杂链高分子:主链除碳原子外,还含有氧、氮、硫等其他原子,如聚酯、聚酰胺等。
元素有机高分子:主链不含碳原子,而是由硅、氧、铝、钛等元素组成,侧基为有机基团,如有机硅橡胶。
3、按照性能和用途分类塑料:具有可塑性,在一定温度和压力下能成型为各种形状的制品,如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。
橡胶:具有高弹性,在较小的外力作用下能产生较大的形变,除去外力后能恢复原状,如天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶等。
纤维:具有高强度和高模量,通常直径较细,如聚酯纤维(涤纶)、聚酰胺纤维(锦纶)、聚丙烯腈纤维(腈纶)等。
三、合成高分子化合物的合成方法1、加聚反应由不饱和单体通过加成聚合反应生成高分子化合物的过程。
在反应过程中,不饱和键打开,相互连接形成高分子链。
例如,乙烯在一定条件下发生加聚反应生成聚乙烯:nCH₂=CH₂ → —CH₂—CH₂—n常见的加聚反应单体有乙烯、氯乙烯、丙烯腈等。
加聚反应的特点是产物的组成与单体相同,相对分子质量是单体相对分子质量的整数倍。
2、缩聚反应由具有两个或两个以上官能团的单体通过缩合聚合反应生成高分子化合物,同时产生小分子副产物(如水、醇、氨等)的过程。
例如,己二酸和己二胺发生缩聚反应生成尼龙 66:nHOOC(CH₂)₄COOH + nH₂N(CH₂)₆NH₂ → —OC(CH₂)₄CONH(CH₂)₆NH—n +(2n 1)H₂O常见的缩聚反应单体有二元酸和二元醇、二元羧酸和二元胺等。
人教版高中选修化学:《合成高分子化合物的基本方法》课件
3.由加聚聚合物推单体的方法
[ CH2— CH ]n CH2=CH Cl
Cl
→ 单体:CH2=CH2
弯箭头法:边键沿箭头指向汇合,箭头相 遇成新键,键尾相遇按虚线部分断成单键。
→单体:
加聚反应的类型
加聚反应是形成高分子化合和物的重要类型。参 加反应的单体一般都要求有不饱和键。(通常为 C=C,有时也可为C=O)。
n
单体 链节 聚合度
高分子化合物,简称高分子,又叫聚合物或高聚物。
一块高分子材料是由若干n值不同的高分子材料 组成的混合物。
人教版高中选修化学:《合成高分子 化合物 的基本 方法》 课件
一、加成聚合反应 人教版高中选修化学:《合成高分子化合物的基本方法》课件
定义:小分子 间通过加成反应的形 式形成高分子化合物的反应叫加成 聚合反应;简称加聚反应。
❖ 常见加聚反应的类型有:
❖ (1)含一个碳碳双键的加聚反应
催化剂
nCH3CH=CH2
[ CH—CH2 ] n
CH3
碳碳双键上连接的原子或原子团,在高分子化合物中只能做支链。
分子中存在碳碳双键、单键交错形式的烯烃,称为共轭烯烃,其 中的双键为共轭双键。含共轭双键的单体在发生加聚反应时,原 来双键中的一个单键均断裂,在形成的高分子化合物中生成一个 新的双键,单体间相互结合成键状。
单体和高分子化合物互推:
CH2= CH [ CH2— CH ]n
人教版高中选修化学:《合成高分子 化合物 的基本 方法》 课件
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2.加聚物结构简式的书写
将链接写在方括号内,聚合度n写在方括号的右 下角
高分子化合物与低分子化合物有何区别
第二十二章合成高分子化合物1.高分子化合物与低分子化合物有何区别?答案:高分子化合物与你分子化合物的最根本的区别在于两者的相对而言分子质量的大小不同,通常低分子化合物的相对分子质量在1000以下,而高分子的相对分子质量在5000以上,高分子化合物具有相对密度小,强度大,高弹性和可塑性特殊性质。
2 .解释下列概念:单体,链节,链锻,聚合度,相对分子质量的分散性,分子链的柔顺性,分子链的两种运动单元,加聚反应,链式聚合反应,逐步聚合反应。
答案:单体:能聚合成高分子化合物的低分子化合物称为单体(monomer)。
链节:组成高分子链的重复结构单元称为链节(chain unit)。
链段:所谓链段是指链节数,这些链段中的链节在链中局部运动时作为整体参加,链段的大小是指包含的链节多少,是统计的结果。
聚合度:聚合度是指高分子链中所包含的链节数,它是衡量高分子化合物的相对分子质量大小的一个指标。
相对分子质量的分散性:是指高分子化合物中相对分子质量大小不等的现象,即高分子化合物的相对而言分子质量肖有不均一性。
分子的柔顺性:线形高分子链在通常情况下处于卷曲状态,但可以通过σ单键自由旋转,链段的运动比整个分子链的运动容易发生得多。
这种易运动性即为分子链的柔顺性。
分子链的两种运动单元:链段和整个分子链。
加聚反应:低分子单体通过加成反应合成高分子的反应。
缩聚反应:低分子单体通过缩合反应合成高分子的反应。
链式聚合反应:是指由一种或两种以上单体聚合成高聚物的反应。
逐步聚合反应:是指单体通过官能团反应生成低聚物,然后由低聚物转化为高聚物的反应。
最典型的例子为缩聚反应。
3.橡胶为什么有高弹性,低分子物质有这种性能吗?为什么?答案:橡胶在室温下处于高弹态,高弹态是由于链段运动而整个分子链不能运动所表现出来的物理状态。
链段运动会使分子发生形变,在外力作用下,分子链可以被拉长,从卷曲状态变成不安定的伸展状态,外力消除后,立即又恢复到安定的卷曲状态,表现出高弹形就的性能。
合成高分子化合物的基本方法 ppt课件
高分子化合物是以低分子有机物作原料, 经__聚__合__反应得到的若干具有_重__复__(填不重复或 重复)结构单元的组成。
而低分子物质只具有_单__一__(填不单一或单一) 分子结构,小分子__没__有__重复结构单元。
ppt课件
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思考3:
有机高分子化合物与低分子有机化合物有什么不同?
ppt课件
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(三)、加聚反应的类型
• 1、烯烃自聚型:
nCH2 =CH2
催化剂
△
〔 CH2 -CH2 〕n 聚乙烯
ppt课件
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单体名称 1.乙 烯 2.丙 烯 3.氯乙烯 4.丙烯腈 5.丙烯酸 6.醋酸乙烯酯 丁二烯
乙炔
单体结构简式
聚合物
CH2=CH2
-CH2-CH2-n
CH2=CHCH3
C、通常为可逆反应,写可逆符号。
ppt课件
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缩聚反应的特点:
1、缩聚反应的单体往往是具有双官能团(如—OH、— COOH、—NH2、—X及活泼氢原子等)或多官能团的小分子;
2、缩聚反应生成聚合物的同时,还有小分子副产物(如 H2O、NH3、HCl等)生成;
3、所得聚合物链节的化学组成与单体的化学组成不同;
OH结构的单体
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二、缩合聚合反应(简称缩聚反应)
(一)、定义:小分子 间通过缩合反应的 形式形成高分子化合物的反应叫缩合聚合 反应;简称缩聚反应。(酯化、成肽…)
nHOOC(CH2)4COOH+nHOCH2CH2OH
催化剂
HO
单体
端基原子
OC(CH2)4COOCH2CH2O nH+(2n-1)H2O
第二十二章合成高分子化合物有机高分子化合物有天然与合
塑料通常由 添加剂:填料、增塑剂、稳定剂 、 润滑剂、 色料等
§19-5 塑料
树 脂: 指尚未与各种添加剂混合的高聚物。 填 料:(又称添加剂)提高制品的强度和耐热 性并可降低成本。20~50%)。 增塑剂:(又称软化剂)使制品具有韧性。增强 可塑性,降低脆性和刚性。 稳定剂:防止塑料老化,延长使用寿命。 润滑剂:防止塑料在成型过程中粘附压模,造成 脱落困难。 固化剂:加速高聚物分子间发生交联、硬化。 色 料: 使制品美观。
化学方面的原因(主要原因):
a. 官能团的分解,使增长的分子链失去活性。 b. 单体组分的非当量比,使分子链未端带的是相同 的官能团,发生“链封闭”作用,而使增长着的分子链 失去活性。
c. 原料中混有单官能团杂质也会发生“链端封 闭”作用。
d. 分子链内部发生环化反应或分子间发生环 化反应等都会发生链端封闭作用而使反应终止。
一、色层分离 1.离子交换树脂 ① 离子交换树脂的结构
§19-4 高分子的应用
离子交换树脂是一类具有离子交换作用的高聚物。
一部分是具有交联结构的高分子骨架。 组成
另一部分是具有进行离子交换能力的活性基团
阳离子交换
§19-4 高分子的应用
H2C CH
H2C CH
H2C CH
SO3H +
强酸(固相)
③ 是通过一连串单体分子间的相互加成反应来 完成的。
④ 一般是放热的链锁反应。 ⑤属于不可逆的链锁反应。 2.加聚反应的历程: ①游离基历程 链引发 链增长 链终止
M 单体
引发剂 或光 或热
或辐射
M1 或 M1
单游离基
双游离基
M1 + H2C CH
X
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第二十二章合成高分子化合物
1.高分子化合物与低分子化合物有何区别?
答案:高分子化合物与低分子化合物的主要区别有:
(1)高分子相对分子质量很大,具有很多分散系,是同系聚合物的混合物;
(2)高分子由许多相同的简单的结构通过共价键重复连接而成,分子结构有线形结构、支化结构、交联结构等三种;
(3)高分子化合物的分子有几种运动单元;
(4)从性能上看,高分子有较好的机械强度绝缘性和耐腐蚀性,又有较好的可塑性和高弹性。
2 .解释下列概念:单体,链节,链锻,聚合度,相对分子质量的分散性,分子链的柔顺性,分子链的两种运动单元,加聚反应,缩聚反应,链式聚合反应,逐步聚合反应。
答案:
单体:能聚合成高分子化合物的低分子化合物称为单体。
链节:组成高分子链的重复结构单元称为链节(chain unit)。
链段:有若干链节组成的运动单元。
聚合度:组成高分子链的链节数目(n)称为聚合度。
相对分子质量的分散性:高聚物中相对分子质量大小不等的现象。
分子的柔顺性:指大分子中由于单链能自由旋转,使分子链可自由运动,呈曲卷状态。
分子链的两种运动单元:链段和整个分子链。
加聚反应:指的是由一种或两种以上单体加聚合成高聚物的反应,在反应过程中没有低分子物质生成,生成的高聚物与原料物质具有相同的化学组成,其相对分子质量为原料相对对分子质量的整数倍。
缩聚反应:是由一种或两种以上具有活性官能团的单体缩合成高聚物,同时有低分子物质析出,所生成的高聚物的化学组成与原料低分子的组成不同。
链式聚合反应:是指由一种或两种以上单体相互加成聚合成高分子的反应,反应活性的中心可以是自由基、阳离子或阴离子,其相对分子质量的增长几乎与时间无关,但单体的转化率随时间的而增长,如自由基聚合反应、阳离子聚合和阴离子聚合等属于链式聚合反应。
逐步聚合反应:是指单体通过官能团反应生成低聚物,然后由低聚物转化为高聚物的反应,相对分子质量随时间而逐渐增大,而单体的转化率几乎与时间无关,如缩聚反应就属于逐步聚合反应。
3.橡胶为什么有高弹性,低分子物质有这种性能吗?为什么?
答案:
解:橡胶是线形非晶态高聚物,在室温下处于高弹态。
高弹态是由于链段运动而整个分子链不能运动,链段运动的结果使分子链发生变形成为曲卷态,在外力的作用下分子链可以被拉长成不稳定的伸长状态,外力消失后立即回复到稳定的曲卷态,表现出高弹性形变性能。
低分子化合物无大分子链结构,是整个分子进行运动,故无高弹性。
4.如何众高聚物的聚集状态区别塑料,橡胶和纤维三大材料?线型结构的纤维和纤维否有本质的区别?
答案:塑料和橡胶属于非晶态高聚物,塑料在室温下处于玻璃态。
橡胶在室温下处于高弹态。
纤维属于晶态高聚物,有一定的熔点,强度较大。
线形塑料和纤维无本质区别,主要区别在于纤维的线形分子形成若干局部微晶区。
5.为什么缩聚物的相对分子质量往往比加聚物的相对分子质量小,缩聚物的相对分子质量的多分散性比加聚物的多分散性小?
答案:
解:这是因为缩聚反应是可逆平衡反应,影响终止的因素很多,如官能团浓度减小、体系粘度增大等物理因素,官能团分解、官能团非摩尔比和各种链段封闭作用等化学因素,因此其相对分子质量往往比加聚物的相对分子质量小。
对加聚反应来说,由于链终止和链转移的情况十分复杂,故生产的高聚物相对分子质量的多分散性较缩聚物大。
6. CH2CH
X型单体发生自由基聚全反应时,除生成线形高分子外,还
能得到怎样结构的高分子?为什么(用反应表示)?配位聚合反应有这种现象吗?为什么?
答案:在CH2CHX型单体发生游离基聚合反应时,除生成的线形高分子外,由于链转移作用,还得到支链高分子和交联高分子,反应式如下:
CH 2
CH X
+
CH 2
CH X
~~
CH 2
CH 2X
+
CH 2
C X
大分子链自由基
CH 2
CHX
CH 2
C X
CH 2CHX
支链分子
CH 2
C X
X
C
CH 2
CH CH 2
C CH 2
X
X
~~~~~~
~~~~~
~
配位聚合是烯烃分子与过渡金属原子的d 轨道发生络合作用,单体分子在金属与烷基间插入,反复进行,生成大分子链,中间无链转移过程,故只生成线形大分子链,不能生成交联高分子,即没有上述现象。
7.用什么结构的单体和什么聚合方法才能合成有规结构的定向聚合物?定向聚合物在提高三大合成材料性能上有何意义?
答案:用烯烃为单体和过渡金属有机络合物作催化剂(Ziegler-Natta 催化剂)的定向聚合方法才能得到有规则的大分子链,即合成全同立构或间同立构的定向聚合物。
定向聚合物有利于提高聚合物的熔点,强度等物理机械性能。
对塑料来说,有规立构有利于提高结晶性,熔点和机械强度;对纤维来说,有利于提高分子间吸引力,提高纤维强度;对橡胶来说,有利于提高弹性。
8.用煤,石灰石,食盐为基本原料合成下列高分子,反应式表示: (1)聚氯乙烯 (2)聚丙烯腈(“合成羊毛”)
答案:
(1)先利用石灰石与煤在高温下反应制备电石:
2500。
C
(2)水解电石制备乙炔: +CaC 2+2H 2O
HC
CH Ca(OH)2
(3)利用乙炔反应制备氯乙烯和丙烯腈:
++HC
CH HCl
2°CH 2CHCl
HC
CH
HCN
CuCl 2
CH 2
CHCN
(4)利用聚合反应合成聚氯乙烯和聚丙烯腈:
CH 2
CHCl
CH 2
CHCN
n
n (PhCO 2)2
CH 2
CH Cl
n
CH 2
CH CN
n
9. 用石油裂化气为基本原料合成下列高分子,用反应式表示; (1)聚乙烯 (2)聚甲基丙烯酸甲酯聚 (3)聚丁二烯(顺丁橡胶)
答案:石油裂化气的主要成分为氢气,甲烷,乙烯,乙烷,乙炔,丙烯,丙烷,丁烯和丁二烯等。
可以用其中的乙烯,丙烯,丁二烯为原料合成上述高分子化合物。
(1) 聚乙烯的合成:
CH 2
CH 2
n CH 2
CH 2
n
4253
60~75C
°
(2)聚甲基丙烯酸甲酯的合成:
CH 2CH
CH 2
3CHOH CH 3
224
3COCH Cu O 2
2
C COOCH 3CH
3
CH 3OH 243COH CH 3
HCN CN
n
2
C COOCH 33
(3)聚丁二烯的合成
CH 2
CHCH
CH 2
3
TiCl C C
CH 2
H
CH 2
H
n 10.如何用离子交换树脂除去水中的盐分制备无离子水(可代替蒸馏水作用分析用)和软化硬水的反应表示。
答案:制备去离子水是用阴、阳离子交换树脂除去水中的阴离子、阳离子;软化硬水是利用阳离子交换树脂除去水中的钙镁阳离子。
除去水中阳离子(如:Na +
,Ca 2+,Mg 2+)的反应式为(P 代表高分
子骨架);
PSO 3H
Na
交换
PSO 3
Na
H
PSO 3H
Ca 2
交换
(PSO 3 )2
Ca 2
H
除去水中阴离子(如:Cl -,SO 4-
)的反应式为(P 代表高分子骨架);
P N (CH 3)3OH
Cl
+(CH 3)3Cl -交换
OH
11.
写出以苯为原料合成下列高聚物的反应式。
(1)聚碳酸脂 (2)尼龙-66
解:先合成苯酚,再分别合成不同的单体,就提反应如下:
CH CH CH 2
3
2
110~12O 。
C
COOH
0.4MPa
8090~。
C
OH
CH 3COCH 3
(1)
OH
2
CH 3COCH 3
HO
CH 3
CH 3OH
H 2SO 4A
OH
2
(1)NaOH (2)COCl 2
COO。
C ( )
300PhOH
O
CH 3
CH 3
OCO
n
(2)
OH HO
Ni
2
O
HNO 3
COOH
COOH
NH 3
CONH 2
CONH 2LiAlH 4
CH 2NH 2
CH 2NH 2HOOC(CH 2)4COOH。
C H 3N (CH 2)6N H 3 OCO(CH 2)4COO
260~265-H 2O
HN(NH 2)6NHCO(NH 2)4CO
n。