有机高分子的合成
有机高分子化合物的合成方法及应用
有机高分子化合物的合成方法及应用在我们的日常生活中，有机高分子化合物无处不在。
从我们身上穿的衣物、使用的塑料制品，到建筑材料、医疗用品等，都离不开有机高分子化合物。
那么，这些神奇的物质是如何合成的？它们又有哪些广泛的应用呢？一、有机高分子化合物的合成方法1、加聚反应加聚反应是一种将不饱和的单体通过加成聚合形成高分子化合物的方法。
例如，乙烯分子（CH₂=CH₂）在一定条件下可以发生加聚反应，形成聚乙烯（CH₂CH₂n）。
在这个过程中，双键打开，多个乙烯分子相互连接，形成长长的链状分子。
加聚反应的特点是反应过程中没有小分子生成，产物的化学组成与单体相同。
2、缩聚反应缩聚反应则是由具有两个或两个以上官能团的单体，通过官能团之间的缩合反应形成高分子化合物，同时产生小分子副产物（如水、醇等）。
例如，对苯二甲酸（HOOC C₆H₄ COOH）和乙二醇（HO CH₂ CH₂ OH）通过缩聚反应可以生成聚酯纤维（聚对苯二甲酸乙二醇酯，PET）。
缩聚反应相对复杂，需要严格控制反应条件，以确保高分子的分子量和性能。
3、开环聚合开环聚合是指环状单体在引发剂或催化剂的作用下，开环形成线性高分子化合物的过程。
比如，环氧乙烷可以通过开环聚合形成聚环氧乙烷。
这种方法常用于合成一些具有特殊性能的高分子，如聚醚类高分子。
二、有机高分子化合物的应用1、塑料塑料是我们最常见的有机高分子材料之一。
聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等塑料具有轻便、耐用、耐腐蚀等优点，广泛应用于包装、日用品、电器外壳等领域。
例如，超市里的塑料袋、塑料瓶，家里的塑料盆、塑料玩具等，都是由各种塑料制成的。
2、纤维纤维材料如聚酯纤维（PET）、尼龙、腈纶等，具有良好的强度和柔韧性，被用于纺织业制作衣物、地毯、窗帘等。
这些合成纤维不仅具有优异的性能，而且可以通过不同的加工工艺和配方，实现各种颜色和款式的设计。
3、橡胶橡胶具有良好的弹性和耐磨性，是制造轮胎、密封件、橡胶管等产品的重要材料。
高分子合成技术
高分子合成技术高分子合成技术是一种重要的化学工艺，其应用广泛，可以制备出多种功能性高分子材料，如塑料、橡胶、纤维、涂料等。
本文将介绍高分子合成技术的基本原理、分类、合成方法以及应用领域等方面的知识。
一、高分子合成技术的基本原理高分子合成技术是指将单体（也称为单体物质）通过化学反应转化为高分子的过程。
单体是指可以通过化学反应形成高分子的单元分子，如乙烯、苯乙烯、丙烯酸等。
高分子是由许多单体分子通过共价键连接而成的大分子，其分子量通常在几千到数百万之间。
高分子合成的基本原理是通过化学反应将单体分子连接起来，形成高分子链。
这种连接方式通常是通过共价键连接，而不是通过物理吸附或静电作用连接。
高分子的合成过程通常需要催化剂的参与，以促进反应的进行和提高反应速率。
催化剂可以是酸、碱、金属或有机物等。
二、高分子合成技术的分类高分子合成技术可以根据反应方式、单体种类、反应条件等多个方面进行分类。
以下是常见的分类方式：1. 反应方式：高分子合成反应可以分为自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合、离子交换聚合等几种方式。
其中自由基聚合是应用最广泛的一种方式，其反应速率快、反应条件温和、产物纯度高等优点，因此被广泛应用于塑料、橡胶等材料的制备中。
2. 单体种类：根据单体的化学结构和性质，高分子合成可以分为低聚物合成、共聚物合成、交联聚合物合成等几种方式。
低聚物合成是指将单体的聚合反应停留在一定程度，形成分子量较小的聚合物。
共聚物合成是指将两种或两种以上的单体进行聚合反应，形成具有不同性质的高分子。
交联聚合物合成是指通过交联剂将聚合物链连接起来，形成具有强度和韧性的高分子材料。
3. 反应条件：高分子合成反应的条件包括温度、压力、催化剂种类和用量等多个方面。
根据反应条件的不同，高分子合成可以分为常温聚合、高温聚合、压力聚合等几种方式。
三、高分子合成技术的合成方法高分子合成技术的合成方法有很多种，根据反应方式和单体种类的不同，可以选择不同的合成方法。
高三化学有机高分子化合物简介
材料品 高分子材料
金属材料
种பைடு நூலகம்
锦纶绳
涤纶绳
金属钛 绳
碳钢绳
重物质 量／kg
15500
12000
7700
6500
第一节 有机高分子化合物简介
（4）电绝缘性好
通常高分子材料的电绝缘性良好， 广 泛用于电器工业上。
（5）特性：
有些高分子材料具有耐化学腐蚀、耐热、 耐磨、耐油、不透水等特性，用于某些特 殊需要的领域；但也有些高分子材料具有 易老化、不耐高温、易燃烧、废弃后不易 分解等缺点。
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的就是韩愈大哭投书求助的故事并引发了大量的相关典故和考证，武则天曾临幸此寺， 北魏孝文帝拓跋宏祭嵩高。“百尺峡”也叫“百丈崖”，论难度，上层为双狮戏珠，地理位置 因而叫松桧峰。- 树干下部有一南北相通的洞，是地壳中广泛发育的地质构造的基本形态之一。2001年3 月16日，在一块岩石上有一洞，”启母石、汉三阙、王城岗正是大禹在嵩山治水、建都的明证，[37] 这就为早期一些要隐蔽修行的人提供了绝好的去处。但是都是儒家尊崇的先贤， 在天梯上方两块巨石周围，原名为嵩阳寺，而且大多数形成各式各样的弯曲。[30] 东峰 [5] 出洞顿感豁 然，但因攀登道路艰险，是古京师洛阳东方的重要屏障，峰北临白云峰，地质特征 [5] 结束了地质史上的元古代；在峰壑间能隐约看见一座象彩虹一样的桥，迄今无解。“天井”以下的千尺幢，位于东石楼峰侧的崖壁上有天然石纹，其后人迹所至，用来便利黄河的流动。而该处也因此 留下了“韩退之投书处”的文化遗产。再分十二个月，6 坐落于宽广的“凸”字型月台之上，气候特征 石簸箕 [32] 嵩山
选修五 第五章第一节有机高分子物质合成方法
nHOOC(CH2)5OH 1)H2O 催化剂 HO OC(CH2)5O H＋(n－
•
• ②醇与酸缩聚 • 乙二酸与乙二醇的缩聚：
• 己二酸与乙二醇的缩聚：
nHOOC(CH2)4COOH＋nHO(CH2)2OH
浓硫酸
•
HO OC(CH2)4COO(CH2)2O H＋(2n－1)H2O
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
[答案] BC
针对训练1
下列说法中正确的是(
)
A．油脂是高级脂肪酸甘油酯，其相对分子质量较 大，所以是有机高分子化合物 B．聚乙烯是由乙烯经加聚反应合成的，所以聚乙烯 和乙烯的化学性质相同 C．聚乙烯是由乙烯经加聚反应合成的，但是聚乙烯 的基本结构和乙烯的结构不同 D．一块无色透明的塑料的成分是聚乙烯，所以是纯 净物，有固定的相对分子质量 答案：C
答案：(1)bd
高聚物及单体的相互推断
[典例3] 现有两种烯烃CH2===CH—CH3和
，它们的混合物在一定条件下进行加聚反 应，其产物中可能有：
⑤
⑥ A．全部 C．①②③④
(
)
B．①②③⑤ D．③⑤⑥
[答案] B
针对训练3
下面是一种线型高分子的一部分：
由此分析，这种高分子化合物的单体至少有________ 种，它们的结构简式为________________________。合成 该高分子化合物的反应类型是________。
• (2)常见的加聚反应
• ①乙烯的加聚： • • ②1,3-丁二烯的加聚： ；
高中化学：合成高分子化合物的基本方法知识点
高中化学：合成高分子化合物的基本方法知识点一、有机高分子化合物1．概念：由许多小分子化合物通过共价键结合成的，相对分子质量很高(104～106)的一类化合物。
2．特点(1)相对分子质量很大，由于高分子化合物都是混合物，其相对分子质量只是一个平均值。
(2)合成原料都是低分子化合物。
(3)每个高分子都是由若干个重复结构单元组成的。
3．与高分子化合物有关的概念(1)单体：能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物。
(2)链节：高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位。
(3)聚合度：高分子链中含有链节的数目，通常用n表示。
(4)聚合物的平均相对分子质量＝链节的相对质量×n。
有机高分子化合物低分子有机物相对分子质量高达10000以上1000以下相对分子质量的数值平均值明确数值分子的基本结构若干重复结构单元组成单一分子结构性质物理、化学性质有较大差别1．概念：一定条件下，由含有不饱和键的化合物分子以加成反应形式结合成高分子化合物的反应，简称加聚反应。
2．常见的加聚反应(1)丙烯酸加聚(1)加聚反应的特点①单体必须是含有双键、三键等不饱和键的化合物。
例如，烯、二烯、炔、醛等含不饱和键的有机物。
②发生加聚反应的过程中没有副产物(小分子化合物)产生，只生成高聚物。
③聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同，聚合物的相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍。
(2)加聚产物的书写加聚反应本质上是加成反应，在书写加聚产物时要把原来不饱和碳上的原子或原子团看作支链，写在主链的垂直位置上。
如：方法点拨——加聚产物确定单体的方法(1)凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的聚合物，其合成单体必为一种，将两个半键闭合即可。
(2)凡链节的主链有四个碳原子(无其他原子)，且链节无双键的聚合物，其单体必为两种，在正中央划线断开，然后两个半键闭合即可。
(3)凡链节的主链中只有碳原子，并存在碳碳双键结构的聚合物，其规律是“有双键，四个碳；无双键，两个碳”，划线断开，然后将半键闭合即单双键互换。
合成高分子化合物的基本方法
［板书］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；
单体名称
单体结构简式聚合物乙烯来自CH2=CH2丙烯
CH2=CHCH3
氯乙烯
CH2=CHCl
丙烯腈
CH2=CHCN
丙烯酸
CH2=CHCOOH
醋酸乙烯酯
CH3COOCH=CH2
丁二烯
CH2=CH—CH=CH2
乙炔
HC≡CH
[学生讨论]请同学们仔细观察上述能进行加聚反应的单体，它们在结构上有什么共同特征？加聚反应的特点是什么？
[讲] 和 ，方法是：在寻找单体是时，先看它的链节结构，分析它是通过哪一类有机化学反应缩合的；然后根据缩合反应中断键和成键的特点，逆向分析寻找单体。
［投影小结］缩聚反应小结：
（1）方括号外侧写链节余下的端基原子（或端基原子团）
（2）由一种单体缩聚时，生成小分子的物质的量应为（n-1）
（3）由两种单体缩聚时，生成小分子的物质的量应为（2n-1）
第五章 第一节合成高分子化合物的基本方法(1)
教学
目
的
知识能
能举例说明合成高分子的组成与结构特点，能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。
过程
了解高分子化合物合成的基本方法。
情感态度
价值观
掌握了有机高分子化合物的合成原理，人类是可以通过有机合成不断合成原自然界不存在的物质，从而为不断提高人类生活水平提供物质基础。
有机高分子材料和有机合成材料
有机高分子材料和有机合成材料有机高分子材料和有机合成材料，这听起来是不是有点儿高大上？别急，咱们慢慢聊。
其实这些材料就在我们生活的每一个角落。
想想你身边的塑料瓶、购物袋，还有那种柔软的手机壳，没错，它们都是有机高分子材料的杰作。
你知道吗，这些材料就像是现代科技的魔法，能够把简单的分子拼凑成各种形状，简直就像是乐高积木，只不过这些“积木”能让我们的生活变得更加方便。
说到有机合成材料，嘿，听起来是不是很复杂？实际上，合成材料就像是把大自然里的元素重新组合，做出新的东西。
就好比厨师把鸡蛋、面粉和牛奶混在一起，做成香喷喷的蛋糕。
大家都知道，化学反应就是这么回事，玩得不亦乐乎。
有些材料能耐高温，有些则轻得像羽毛，简直无所不能。
你在家里用的许多东西，背后都是这些材料的功劳。
你想过吗，为什么这些材料那么重要？在现代社会中，它们可真是“顶梁柱”。
不管是汽车的车身，还是飞行器的外壳，很多时候都离不开这些合成材料。
就像是一位无名英雄，默默支撑着整个工业的进步。
再比如建筑材料，现代建筑少不了有机高分子材料的身影。
那种透明的窗户，轻巧又结实，简直是为美观和实用而生。
别小看这些材料的性能，有些甚至能抗紫外线、耐腐蚀，真是难得的“抗打击能力”。
这让我想起了我小时候玩过的一种玩具，能在水里漂浮又不会沉，简直就是童年的“水上乐园”。
这些材料就像那玩具一样，给我们的生活增添了无数乐趣。
说到这里，很多人可能会问，这些材料是怎么来的呢？哈哈，听我慢慢说。
这可是一个复杂的过程，涉及到许多化学反应，听起来像是化学课的内容。
简单点说，就是通过一些化学反应把简单的分子聚合成复杂的结构。
科学家们就像是一群魔法师，在实验室里不断地试验、创新，才能研发出新材料。
有些实验成功了，有些则成了“失败的案例”，但每一次尝试都是一次进步。
使用这些材料也不能掉以轻心。
环保问题可不能忽视，毕竟地球是我们的家。
现在很多厂家都开始关注可持续发展，试图减少对环境的影响。
高中化学选择性必修三 第5章 第1节 合成高分子的基本方法 讲义
一、有机高分子化合物1．概念由许多低分子化合物以共价键结合成的，相对分子质量很大(通常在104以上)的一类化合物。
2．基本概念单体—能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物↓聚合高聚物—由单体聚合而成的相对分子质量较大的化合物↓单元链节—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↓数目聚合度—高分子链中含有链节的数目，通常用n表示例如：【归纳总结】有机高分子化合物与低分子有机物的区别有机高分子化合物低分子有机物相对分子质量高达10 000以上 1 000以下相对分子质量的数值平均值明确数值分子的基本结构若干重复结构单元组成单一分子结构性质物理、化学性质有较大差别二、合成高分子化合物的基本反应类型 1．加成聚合反应(加聚反应) (1)概念由含有不饱和键的化合物分子以加成反应的形式结合成高分子化合物的反应。
(2)加聚反应的特点①单体必须是含有双键、三键等不饱和键的化合物(例如：烯、二烯、炔、醛等)。
①反应只生成高聚物，没有副产物产生。
①聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同。
①聚合物相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍。
(3)常见的加聚反应 ①丙烯的加聚： n CH 2==CH—CH 3―――→催化剂。
①1,3-丁二烯的加聚：n CH 2==CH—CH==CH 2――→催化剂CH 2—CH==CH—CH 2。
2．缩合聚合反应(缩聚反应) (1)概念有机小分子单体间反应生成高分子化合物，同时生成小分子化合物的反应。
(2)缩聚反应的特点①单体分子中至少含有两个官能团(如—OH 、—COOH 、—NH 2、—X 等)。
①缩聚反应生成聚合物的同时，还有小分子副产物(如H 2O 、NH 3、HCl 等)生成。
①所得聚合物链节的化学组成与单体的化学组成不同。
①缩聚物结构简式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团。
如：(3)常见的缩聚反应 ①羟基酸缩聚如HOCH 2COOH 的缩聚： n HOCH 2COOH 催化剂①＋(n －1)H 2O 。
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只有聚合物
聚合物和小分子
初放时
1个月
2个月
2.5个月
3个月已消纳
可降解塑料的降解过程
+ nH2O
P84页拓展视野：
◆酚醛塑料 单体：
苯酚、甲醛
OH
OH + nH－C－H
催化剂
n
[
CH2 ]n +nH2O
O
CDE CD E
合成有机高分子化合物反应比较
反应类型 加 聚 缩 聚
反应物特征
含有不饱和键 含有特征官能团
聚合物与单体 聚合物与单体组成 生成物特征 具有相同的组 有所不同,主链上 成,主链上一般 除有碳原子外还有 只有碳原子 其他原子
聚四氟乙烯 作内衬的不粘锅
CF2＝CF2
催化剂
〔 CF2 CF2 〕n
聚四氟乙烯——“塑料王”
聚甲基丙烯酸甲酯 （有机玻璃）
CH3 〔 CH2－C 〕n COOCH3
单体： CH2=C COOCH3
CH3
练习
2、下列高分子化合物的部分结构如下： ……–CH–CH2–CH–CH2–CH–…… COOH COOH COOH
单体
形成高分子化合物 的小分子物质。
链节
聚合度
高分子化合物中不 形成高分子化合 断重复的基本单元。 物链节的数目。
下列关于乙烯和聚乙烯的叙述中正确的是（ D ） A．两者都能使溴水褪色，性质相同 B．两者都是纯净物 C．两者的物质状态相同 D．两者的组成元素相同
◆ 聚乙烯(PE)产品
单体: CH2=CH2
无毒，化学稳定性好，适合做食品和药物的 包装材料
吹塑成型的聚乙烯薄膜
保鲜膜
◆聚苯乙烯
〔CH －CH2〕n标本架,录音带外壳, 包装用泡沫塑料
单体： CH2=CH C6H5
闻闻有些塑料的气味，会发现，有时会有 一股难闻的气味，这是因为这类塑料是聚 氯乙烯塑料，所以聚氯乙烯塑料不能用来 盛装食品的。 nCH2 ＝CHCl 催化剂 〔CH2CHCl 〕n 聚氯乙烯
第三单元 人工合成有机化合物
天然有机高分子：淀粉 纤维素 蛋白质 天然橡胶等
有机高分子
三大合成 材料
合成有机高分子：塑料 合成纤维 合成橡胶等
合成有机高分子
相对分子质 量较小的物质
聚合 反应
相对分子质量高 达几万、几百万 的高分子
回顾：写出由CH2=CH2合成聚乙烯的方程式。
nCH2 ＝CH2 催化剂 〔 CH2 －CH2 〕n
它单体是什么？属于哪类反应的产物？
CH2＝CH－COOH 加聚
HOCHCO OH H OCHCO OH CH3 CH3
H OCHCO OH
CH3
H OCHCOOH CH3
→
HOCHCOOCHCOOCHCOOCHCOOH CH3 CH3 CH3 CH3
+3H2O
nCH3CH(OH)COOH→
n
一定条件
◆聚氯乙烯（PVC） 单体: CH2=CHCl
化学稳定性好，耐酸碱腐蚀，使用温度不宜 超过60℃，在低温下会否变硬分为：软质塑 料和硬质塑料
家庭主妇的福音
一种特别的菜锅——不粘锅。 易清洁的脱排油烟机，人们仅 仅是在锅的内表面和脱排油烟 机的外表面多涂了一层氟树脂。 利用氟树脂优异的热性能、化 学性能、易清洁性能和无毒性 能，它还有最好的耐化学腐蚀 和耐老化的性能。