范例1聚合物的性质6
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加成聚合反應
■例:乙烯聚合反應。
(2) 特性:聚合物所含元素的質量百分率組成與單體相同,聚合物的分子量即為 單體分子量的整數倍。 動畫:加成聚合反應
2. 縮合聚合反應:具有雙官能基單體相互結合時,經由脫去水、醇、氨或鹵化物等小 分子而聚合成高分子的反應。
(1) 單體:通常至少含有兩個官能基的化合物,在不同方位進行連續的分子間縮 合反應。
一、定義
(配合翰版課本 P.124;講義 P.132)
1. 聚合反應:許多小分子經由化學反 應,重複以共價鍵相互結合,形成
大分子的過程。 2. 單體:構成聚合物的小分子。 3. 單體單元:在聚合物結構中,重複
出現的部分。 4. 聚合物:又稱為高分子化合物,為
分子量非常大的物質。 5. 聚合度:一個高分子所含單體的數目,以 n 表示,但
■例
非凡電視-臺灣發明王 9-1(抗靜電的玉米塑膠)
2. 分類:根據熱性能和加工特性。
(1) 熱塑性塑膠:
① 結構:聚合鏈都是線形或帶支鏈的結構,分子鏈間只有分子間作用力。 ② 特性:具有加熱軟化、冷卻硬化的特性,可回收重新塑造再利用的塑膠。 ③ 回收標誌:由美國 塑膠製品協會訂定常用的
■例:由乙二醇和對苯二甲酸單體,縮合聚合成聚 對苯二甲酸乙二酯(PET)。 上述物質是商品名稱為達克綸的聚酯纖維, 可作為衣料纖維,亦可製成寶特瓶。
(2) 特性:聚合物所含元素的質量百分率組成與單體不同。
動畫:縮合聚合反應
四、同元聚合物與共聚物(配合翰版課本 P.127;講義 P.134)
1. 同元聚合物:由一種單體聚合而成的聚合物。
■例:聚氯乙烯是由氯乙烯聚合而成;澱粉是由 -葡萄糖聚合而成。
2. 共聚物:由兩種或兩種以上的單體聚合而成的聚合 物。
■例:耐綸-66 是由 1,6-己二胺和己二酸縮合聚合而成。
範例 3 加成反應的條件
下列何者是加成聚合反應的必要條件? (A)單體為多官能基化合物 (B)單體為不飽和有機化合物 (C)由兩種以上的單體聚合而 成 (D)聚合過程中釋出小分子 (E)單體單元和單體含有之原子種類及數目不同。
範例 4 聚乙烯的性質
有關聚乙烯的敘述,哪些正確? (A)以乙烯為單體 (B)是一種縮合聚合物 (C)是一種加成聚合物 (D)為同元聚合物 (E)為共聚物。
■解: 聚乙烯(PE)為加成聚合物,單體為乙烯的同元聚合物。
■ 答:(A)(C)(D)
類題 4-1
下列各種有機分子,哪些可作為加成聚合物之單體?
■解: (A) 縮合聚合反應的單體才需具此條件。 (C) 可以由一種或多種單體進行聚合。 (D) 縮合聚合反應才會釋出小分子。 (E) 單體單元和單體有相同的原子種類及數目。
■ 答:(B)
類題 3-1
下列何種物質可作為縮合聚合反應的單體?
■解: (D) 單體至少有兩種官能基可進行縮合反應。
■ 答:(D)
■ 答:(D)
三、加成與縮合聚合反應
(配合翰版課本 P.125、P.126;講義 P.133)
1. 加成聚合反應:單體間藉由化學鍵結合而成聚合物,沒有損失單體中任何原子,也 沒有產生其他副產物,即聚合物的單體單元之原子種類及數目與單體相同。
(1) 單體:具有不飽和 鍵的 C=C 或 C≡C 的化合物。
直鏈狀飽和烴燃燒,每 1 mol CH2 原子團放熱 156 kcal。求 100 g 聚乙烯完全燃燒,約放 熱若干 kcal? (A) 1500 (B) 1300 (C) 1200 (D) 1100 (E) 800。
■解:聚乙烯分子量=28n 1 mol 聚乙烯有 2n mol CH2 100 2n 156=1114.3≒1100 (kcal) 28n
n 為非固定值。
二、聚合物的性質
(配合翰版課本 P.125;講義 P.132)
1. 聚合物通常是由不同數目的單體聚合而成的混合物,故聚合物的分子量多以平均分 子量表示,其平均分子量大約在 103 以上。
2. 聚合物的性質與其單體的性質差異甚大。 :乙烯(有 鍵)和聚乙烯(全為 鍵)化學性質 不同。
■ 答:(C)
範例 2 聚合度之計算
聚乙烯之分子式可以
表示,若某聚乙烯之分子量約 40000,則其 n 值約
為若干?
(A) 2000 (B) 1400 (C) 1000 (D) 700 (E) 500。
■解:
=40000
28 × n=40000
解得 n=1428≒1400
Hale Waihona Puke Baidu
■ 答:(B)
類題 2-1
■例
範例 1 聚合物的性質
下列關於聚合物的敘述,何者錯誤? (A)聚合物是由不同數目的單體分子組成之混合物 (B)聚合物鏈上所接的官能基保有此官能基原有之化性 (C)聚合物有側鏈時,並不影 響其比重大小及機械性質 (D)聚合物鏈上所接的官能基之活性會受到鄰近官能基的影 響 (E)聚合物很難結晶成晶體,所以沒有一定的熔點。
■解: (C) 聚合物有側鏈時,會影響分子排列的緊密性,而使比重減小及機械強度降低。 ■ 答:(C)
類題 1-1
下列有關聚合物的敘述,何者正確? (A)聚合物為純物質 (B)易形成晶體 (C)聚合物的分子量為其平均分子量 (D)組成的 單體僅限一種。
■解: 聚合物為混合物,其分子量以平均分子量表示;由於聚合物分子大小不一,故 無法形成晶體;組成聚合物的單體可一種或多種聚合。
3. 若聚合物的分子鏈上有官能基,其性質與單體的官能基相同,但這些官能基的活性,
會■例受鄰近官能基的影響。
■例 :
和
均具有可解離的 H+。
4. 聚合物的分子間有很強的分子間作用力,可利用其機 械性加工成各種製品。但若聚合物的分子有側鏈,會 影響分子排列的緊密性,造成比重減小及機械強度降 低。 :高密度聚乙烯材質偏硬;低密度聚乙烯材質較軟。
■解: 單體必須具有不飽和的 鍵,方可進行加成聚合。 ■ 答:(B)(D)(E)
五、塑膠
(配合翰版課本 P.128 ~ P.131;講義 P.135)
1. 定義:以高分子量的合成樹脂為主要成分,加入適當的添加劑,如塑化劑、穩定劑、 著色劑等,經過加工成型的材料。
塑化劑:為削弱聚合物分子間的凡得瓦力,從而 增加聚合物分子鏈的移動性,降低分子的結晶度,增加它的可塑性。常用的是 鄰苯二甲酸酯類。 :鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)。
■例:乙烯聚合反應。
(2) 特性:聚合物所含元素的質量百分率組成與單體相同,聚合物的分子量即為 單體分子量的整數倍。 動畫:加成聚合反應
2. 縮合聚合反應:具有雙官能基單體相互結合時,經由脫去水、醇、氨或鹵化物等小 分子而聚合成高分子的反應。
(1) 單體:通常至少含有兩個官能基的化合物,在不同方位進行連續的分子間縮 合反應。
一、定義
(配合翰版課本 P.124;講義 P.132)
1. 聚合反應:許多小分子經由化學反 應,重複以共價鍵相互結合,形成
大分子的過程。 2. 單體:構成聚合物的小分子。 3. 單體單元:在聚合物結構中,重複
出現的部分。 4. 聚合物:又稱為高分子化合物,為
分子量非常大的物質。 5. 聚合度:一個高分子所含單體的數目,以 n 表示,但
■例
非凡電視-臺灣發明王 9-1(抗靜電的玉米塑膠)
2. 分類:根據熱性能和加工特性。
(1) 熱塑性塑膠:
① 結構:聚合鏈都是線形或帶支鏈的結構,分子鏈間只有分子間作用力。 ② 特性:具有加熱軟化、冷卻硬化的特性,可回收重新塑造再利用的塑膠。 ③ 回收標誌:由美國 塑膠製品協會訂定常用的
■例:由乙二醇和對苯二甲酸單體,縮合聚合成聚 對苯二甲酸乙二酯(PET)。 上述物質是商品名稱為達克綸的聚酯纖維, 可作為衣料纖維,亦可製成寶特瓶。
(2) 特性:聚合物所含元素的質量百分率組成與單體不同。
動畫:縮合聚合反應
四、同元聚合物與共聚物(配合翰版課本 P.127;講義 P.134)
1. 同元聚合物:由一種單體聚合而成的聚合物。
■例:聚氯乙烯是由氯乙烯聚合而成;澱粉是由 -葡萄糖聚合而成。
2. 共聚物:由兩種或兩種以上的單體聚合而成的聚合 物。
■例:耐綸-66 是由 1,6-己二胺和己二酸縮合聚合而成。
範例 3 加成反應的條件
下列何者是加成聚合反應的必要條件? (A)單體為多官能基化合物 (B)單體為不飽和有機化合物 (C)由兩種以上的單體聚合而 成 (D)聚合過程中釋出小分子 (E)單體單元和單體含有之原子種類及數目不同。
範例 4 聚乙烯的性質
有關聚乙烯的敘述,哪些正確? (A)以乙烯為單體 (B)是一種縮合聚合物 (C)是一種加成聚合物 (D)為同元聚合物 (E)為共聚物。
■解: 聚乙烯(PE)為加成聚合物,單體為乙烯的同元聚合物。
■ 答:(A)(C)(D)
類題 4-1
下列各種有機分子,哪些可作為加成聚合物之單體?
■解: (A) 縮合聚合反應的單體才需具此條件。 (C) 可以由一種或多種單體進行聚合。 (D) 縮合聚合反應才會釋出小分子。 (E) 單體單元和單體有相同的原子種類及數目。
■ 答:(B)
類題 3-1
下列何種物質可作為縮合聚合反應的單體?
■解: (D) 單體至少有兩種官能基可進行縮合反應。
■ 答:(D)
■ 答:(D)
三、加成與縮合聚合反應
(配合翰版課本 P.125、P.126;講義 P.133)
1. 加成聚合反應:單體間藉由化學鍵結合而成聚合物,沒有損失單體中任何原子,也 沒有產生其他副產物,即聚合物的單體單元之原子種類及數目與單體相同。
(1) 單體:具有不飽和 鍵的 C=C 或 C≡C 的化合物。
直鏈狀飽和烴燃燒,每 1 mol CH2 原子團放熱 156 kcal。求 100 g 聚乙烯完全燃燒,約放 熱若干 kcal? (A) 1500 (B) 1300 (C) 1200 (D) 1100 (E) 800。
■解:聚乙烯分子量=28n 1 mol 聚乙烯有 2n mol CH2 100 2n 156=1114.3≒1100 (kcal) 28n
n 為非固定值。
二、聚合物的性質
(配合翰版課本 P.125;講義 P.132)
1. 聚合物通常是由不同數目的單體聚合而成的混合物,故聚合物的分子量多以平均分 子量表示,其平均分子量大約在 103 以上。
2. 聚合物的性質與其單體的性質差異甚大。 :乙烯(有 鍵)和聚乙烯(全為 鍵)化學性質 不同。
■ 答:(C)
範例 2 聚合度之計算
聚乙烯之分子式可以
表示,若某聚乙烯之分子量約 40000,則其 n 值約
為若干?
(A) 2000 (B) 1400 (C) 1000 (D) 700 (E) 500。
■解:
=40000
28 × n=40000
解得 n=1428≒1400
Hale Waihona Puke Baidu
■ 答:(B)
類題 2-1
■例
範例 1 聚合物的性質
下列關於聚合物的敘述,何者錯誤? (A)聚合物是由不同數目的單體分子組成之混合物 (B)聚合物鏈上所接的官能基保有此官能基原有之化性 (C)聚合物有側鏈時,並不影 響其比重大小及機械性質 (D)聚合物鏈上所接的官能基之活性會受到鄰近官能基的影 響 (E)聚合物很難結晶成晶體,所以沒有一定的熔點。
■解: (C) 聚合物有側鏈時,會影響分子排列的緊密性,而使比重減小及機械強度降低。 ■ 答:(C)
類題 1-1
下列有關聚合物的敘述,何者正確? (A)聚合物為純物質 (B)易形成晶體 (C)聚合物的分子量為其平均分子量 (D)組成的 單體僅限一種。
■解: 聚合物為混合物,其分子量以平均分子量表示;由於聚合物分子大小不一,故 無法形成晶體;組成聚合物的單體可一種或多種聚合。
3. 若聚合物的分子鏈上有官能基,其性質與單體的官能基相同,但這些官能基的活性,
會■例受鄰近官能基的影響。
■例 :
和
均具有可解離的 H+。
4. 聚合物的分子間有很強的分子間作用力,可利用其機 械性加工成各種製品。但若聚合物的分子有側鏈,會 影響分子排列的緊密性,造成比重減小及機械強度降 低。 :高密度聚乙烯材質偏硬;低密度聚乙烯材質較軟。
■解: 單體必須具有不飽和的 鍵,方可進行加成聚合。 ■ 答:(B)(D)(E)
五、塑膠
(配合翰版課本 P.128 ~ P.131;講義 P.135)
1. 定義:以高分子量的合成樹脂為主要成分,加入適當的添加劑,如塑化劑、穩定劑、 著色劑等,經過加工成型的材料。
塑化劑:為削弱聚合物分子間的凡得瓦力,從而 增加聚合物分子鏈的移動性,降低分子的結晶度,增加它的可塑性。常用的是 鄰苯二甲酸酯類。 :鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)。