《有机高分子化合物简介》教案

有机高分子化合物简介

教学目的：

1、使学生对材料的类别有大致的印象。

2、使学生了解有机物高分子化合物的结构特点和基本性质。

3、初步了解高分子材料在国民经济发展和现代科学技术中的重要作用。

教学重点：

高分子化合物的结构特点和基本性质。

教学方法：

自学为主，讲解为辅。

教学过程：

［引入］

我们已经学过无机非金属材料和金属材料，本章将学习高分子材料。高分子材料按其来源可分为天然高分子材料和合成高分子材料。随着社会发展和科技进步，合成高分子材料的使用大大超过了天然高分子材料。特别是近年来为适用某些特殊领域的需要，新型有机高分子材料不断出现。因此掌握高分子化合物的结构特点和基本性质是非常重要的。阅读课本，回答下列问题。

1、什么是高分子化合物？通常它是通过什么反应制得的？

2、什么叫单体？什么的叫链节？什么叫聚合度？

3、高分子化合物有没有固定的分子量？为什么？

4、有机高分子化合物的结构有什么特点？

5、有机高分子化合物有哪些基本性质？

［讲解］

第一节有机高分子化合物简介

无机无机非金属材料（如：晶体硅、硅酸盐）

材料无机金属材料（包括金属和合金）

材

料有机天然有机高分子材料（如棉花、羊毛、天然橡胶）

材料合成有机高分子材料（如塑料、涂料、合成纤维、合成橡胶）

新型有机高分子材料

基本概念单体链节聚合度高聚物

含义

能合成高分子

化合物的小分

子，一般是不饱

和的或含有两

个或更多官能

团的小分子

高聚物分子

中具有代表

性的、重复出

现的最小部

分

每个高分

子里链节

的重复次

数

由单体聚合而成

的相对分子质量

较大的化合物

实例（以聚

乙烯为例）

CH2=CH2 -CH2-CH2- n

二、有机高分子化合物的结构特点和性质：

1、有机高分子化合物溶解性

有机高分子化合物都不溶于水；线型结构的有机高分子能溶解在适当的有机溶剂中，但溶解过程比小分子缓慢；而体型结构的高分子在有机溶剂中也不易溶解，有的只是有一定程度的胀大。

2、有机高分子化合物的热塑性和热固性

①线型结构的高分子具有热塑性。根据这一性质制成的高分子材料具有良好的可塑性，

能制成薄膜、拉成丝或压制成各种形状，用于工业、农业、日常生活等。

②有些体型高分子一经加工成型就不会受热熔化，因而具有热固性。 3．有机高分子化合物的强度

高分子材料一般都有较大或很大的强度。 4．有机高分子化合物的电绝缘性

高分子材料一般都有很好的电绝缘性。 说明：

①有机高分子化合物除具有上述四项基本性质以外，还有一些其他方面的性质。如有的高分子材料还具有耐化学腐蚀、耐热、耐磨、耐油、不透水、能导电等性能，可用于某些有特殊需求的领域。但是，高分子材料也有不耐高温、易燃烧、易老化、废弃后不易分解等缺点。

②在应用高分子材料时还有一些副作用，因此，如何通过改善高分子化合物的结构，改进它们的聚合和加工工艺，以及使用的环境和条件等，来进一步提高高分子材料的性能，减少高分子材料对环境的污染，这些都是高分子材料中要研究的重要课题。 三、简介合成高分子化合物的常见反应类型：

1、加聚反应：

（1）定义：由不饱和的相对分子质量小的化合物分子结合成相对分子质量大的化合物的反应。

（2）结构特点：含C ＝C 等不饱和状化合物。 （3）实例：

nCH 2

CH CH 3

CH 2

CH CH 3

n

2、缩聚反应：

（1）定义：由含两个或多个官能团的单体相互结合，生成高分子化合物的同时有小分子（如H 2O 、NH 3、HX 、醇等）生成的反应。

（2）结构特点：含－OH 、－COOH 、－NH 2等官能团 （3）实例：

①聚酯类：

nHOOC COOH

+nHOCH 2

CH 2OH

nH 2O

2+O O O

CH 2CH 2O

n

②聚酰胺类：

一定条件

nH 2O

+nCH 2COOH

NH 2

NH CH 2

O

n

3、基本题型：

（1）给出单体，写出高分子化合物：

例1．［MCE （89）］乙烯和丙烯按1：1（物质的量）聚合时，生成聚合物乙丙树脂，该聚合物的结构式可能是……………………… （ ）

（A ）CH 2CH 2CHCH 2

CH 3

n

（B ）

CH 2CH 2CH 2CH

CH 3

n

（C ）

CH 2CH 2CH CHCH 2

n （D ）

CH 2CH 2CH 2CH 2CH 2

n

例2．下列物质中能发生加成、加聚反应，还能发生缩聚反应的是（ ）

A 、

OH

B 、

CH 2

CH CH CH 2

OH

COOH

C 、CH 2CH COOH

D 、2CH OH

CH CH 2O CH 3

分析：①发生加成反应和加聚反应的结构特点是：含C=C 等官能团。

②发生缩聚反应的结构特点是：含—COOH 、—OH 、NH 2等官能团。

（2）给出高分子化合物，判断单体：

例3．［MCE93（33）］工程塑料ABS 树脂（结构简式如下），合成时用了三种单体。

ABS

CH 2

CH CH 2CH CH CH 2

CH 2

CH CN

C 6H 5n

式中—C 6H 5是苯基，这三种单体的结构简式分别是：CH 2＝CHCN 、 、 。

（3）给出单体，进行有关计算：

例4．[MCE98（33）]某种ABS 工程树脂，由丙烯腈（CH 2=CHCN ，符号A ）、1，3

—丁二烯（CH 2=CH —CH=CH 2，符号B ）和苯乙烯（ C 6H 5 —CH=CH 2，符号S ）按一定配比共聚而得。

（1）A 、B 和S 三种单体中，碳氢比（C ：H ）值最小的单体 （2）经元素分析可知该ABS 样品的组成为C a H b N c （a 、b 、c 为正整数），则原料中A 和B 的物质的量之比是 （用a 、b 、c 表示）。

［分析］进行计算，关键是抓住有关的数量关系，本题可以抓住单体的分子式，比较出各个物质的区别与联系，再结合物质守恒定律，就可以找到问题的突破口。

解：（1）根据分子式A ：C 3H 3N ，B ：C 4H 6，S ：C 8H 8，求出各自的C:H 值，比较出

最小值为B ：C:H ＝2:3，其余均为1:1

（2）比较三者的分子式可得，三种单体中只有丙烯腈（C 3H 3N ）含N ，所以若有

1molABS （C a H b N c ），则有c molN 原子，由此可推出需丙烯腈 c mol ；又三者只有丁二烯的碳氢比小于1，其余均为1 : 1，因此，b 比a 每多出2个H 原子，即为1个丁二烯分子，则形成1mol ABS 需丁二烯为 （b －a ）/ 2 mol

综上：A ：B=c ：［（b －a ）/2］=2c ：（b －a ）。