高分子化学课件1

重复单元
Repeating Units
重复组成高分子的最小的结构单元。
HH HH HH CC CC CC H CH 3 H CH 3 H CH 3
( CH2CH)n CH3
单体单元，结构单元与重复单元一致
1.1 高 分 子 基 本 概 念
重 复 单 元与结构单元
重复单元与结构单元不一致
HH O HOCCOC
教学时间：2学时 时间分配： 1. 开始部分 （ 10分钟） 2. 讲授课程 （ 80分钟） 3. 课堂讨论 （ 5 分钟） 4. 内容小结 （ 5 分钟）
Introduction
联系方式
喻湘华 68761639（H） yuxianghua55@sohu.com
高分子化学：研究高分子化合物的合成和反应间的关系 高分子物理：研究高分子的结构与性能间的关系 高分子加工成型：研究高分子的性能与应用间的关系
功能高分子材料：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 信息高分子材料等近年发展迅速，具有特殊功能。
下面让我们进入高分子世界 去看看吧——常规高分子
塑料
橡胶
纤维
常规高分子
粘胶剂
涂料
我们使用的以上这些产品， 大都来自于这样高塔林立的
高分子化学
第一章 绪 论
本章主要内容：
1. 高分子的基本概念 2. 聚合物分类和命名 3. 聚合反应 4. 分子量 5. 线型、支链和体型大分子 6. 大分子的微观结构 7. 聚合物的物理状态和主要性能 8. 高分子材料和机械强度 9. 高分子化学简史
教学目的及要求：
1. 掌握：高分子化合物的基本概念、分类和命 名、分子量及分布概念；
领域最具有挑战性的课题 我们一直在努力
结晶牛胰岛素的晶体结构
含 51个氨基酸残基的蛋白质
核糖核酸酶A (ribonuclease A)
124个氨基酸残基
1.1 高 分 子 基 本 概 念
什么是高分子？
高分子也叫高
高分子化合物、大分子化合物、高 分子化合物，
分子、大分子、高聚物、聚合物 、 聚合物分子
HH
O COH
结构单元
结构单元
重复单元
1.1 高 分 子 基 本 概 念
Attention!
对于均聚物，即使用一种单体聚合所得的高 分子，其结构单元与重复单元是相同的
对于共聚物，即使用两种或者两者以上的单 体共同聚合所得的高分子，其结构单元与重 复单元是不同的
其它 学科
其它 化学
➢高分子材料的应用
据统计，若人们对材料 的需求是100%，其中 高分子材料占60%。
高分子具有许多优良性能，高分子材料是当今世界发展最迅速的 产业之一，目前世界上合成高分子材料的年产量已经超过1.4亿吨。
塑料、橡胶、纤维、涂料、粘胶剂…几大类高分子材料己广泛应用 到电子信息、生物医药、航天航空、汽车工业、包装、建筑、纺 织等各个领域。
高分子化学的重要性
我们的衣食住行都离不开高分子 高分子化学是重要的基础学科
高分子化学的知识是我们认识世界，改造世界的 强有力武器
高分子材料的应用
衣
食
行
住
用
科技
在科学的整体发展中：高分子科学处于多种学科的交汇点上， 为其发展提供了良好的学科环境。
电子学
数学
物理学
生命 科学
高分子 科学
工程学
2. 理解：线型、支链和体型大分子以及高分子 的微观结构；
3. 了解：聚合物的物理状态和主要性能，高分 子材料和机械强度以及高分子化学简史。
教学重点：分子量的计算和分类；高分子化合 物的基本概念
教学难点：结构单元，重复单元和单体单元的 区别
教学方法及手段：课堂学习，课堂讨论，课后 提问，课下作业
1.1 高 分 子 基 本 概 念
结 构 单 元 Constitutional units
聚合物分子结构中出现的以单体结构为基础的原子团
聚丙烯
聚乙二醇
HH HH HH
HH HH HH
CC CC CC
CCOCCOCCO
H CH 3 H CH 3 H CH 3 HH HH HH
单 体 单 元 monomer Units
H
O C、N ： 在碱基中
C ：在磷酸酯键中
P
DNA and RNA
蛋白质Protein
H
来自百度文库
COOH
|
|
H2N—C—COOH + H-NH—C—H
|
|
R
R
H
COOH
|
|
H2N—C—CONH—C—H
|
|
R
R
肽键
C，H，O，N，S
蛋白质Protein
通过人工方法合成或重组天然高分子
了解生命的起源与生命活动的规律是人类的渴望 蛋白质与核酸是生命和遗传的基础 蛋白质与核酸结构复杂多变 蛋白质与核酸的合成与重组一直是生物化学及高分子化学
是指分子量很 高并由多个重 复单元以共价
这些术语一般可以通用
键连接的一类
Macromolecules, Polymer
化合物，并且 这些重复单元
实际上或概念
常用的高分子的分子量一般高达几万、
上是由相应的 小分子衍生而
几十万，甚至上百万，范围在104～106 来
1.1 高 分 子 基 本 概 念
C2-H CC H 2-H CC H2-H CH Cl Cl Cl
聚合物分子结构中由单个单体分子生成的最大的结构单元
1.1 高 分 子 基 本 概 念
Attention!
对于聚烯烃类采用加成聚合的高分子单体单元与单体 的结构是一致的，仅电子排布不同
对于缩聚，开环聚合或者在聚合中存在异构化反应的 高分子单体单元与单体的结构不一致
1.1 高 分 子 基 本 概 念
功能高分子
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冰 山 全 貌 图 全 世 界 唯 一 的
天然高分 子
♥ 多糖类,多肽类,核酸
O
O O
O O
O O
DNA分子的双螺旋结构
deoxyribonucleic acid
两股DNA长链像转圈的楼梯扶手 架，围绕一个中心轴盘旋，走向相反， 外侧为磷酸基团，内侧为四种碱基，通 过碱基对(30亿)的氢键形成双螺旋结构。
实际上 H2C CH Cl
聚氯乙烯
1.1 高 分 子 基 本 概 念
注意：聚乙烯醇（PVA） n CH2 CH
OH
CH2 CH n OH
概念上的 单体，实 际并不存
在
聚乙烯醇
1.1 高 分 子 基 本 概 念
什么是单体？
小分子 单体
聚合反应
Polymerization Monomer
高分子
单体
——能够进行聚合反应，并构成高分子基本结构组成 单元的小分子。