专题12.3 有机高分子化合物
1、 了解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。 2、 了解加聚反应和缩聚反应的特点。
3、 了解常见高分子材料的合成反应及重要用途。掌握有机合成与推断的基本方法。 4、 了解合成高分子化合物在发展经济、提高生活质量方面的贡献。
一、有机高分子化合物的基本概念和基本性质 1、高分子化合物的概念
高分子化合物是相对小分子而言的,相对分子质量达几万到几百万甚至几千万,通常称为高分子化合物,简称高分子。大部分高分子化合物是由小分子通过聚合反应制得的,所以常被称为聚合物或高聚物。 2、高分子化合物的结构特点
(1)高分子化合物通常结构并不复杂,往往由简单的结构单元重复连接而成。 如聚乙烯中:
①高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位教链节。 如聚乙烯的结构单元(或链节)为—CH2—CH2—。
②n表示每个高分子化合物中链节重复的次数,叫聚合度。n越大,相对分子质量越大。
③能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物。叫单体。如乙烯是聚乙烯的单体。
(2)根据结构中链节连接方式分类,可以有线型结构和体型结构。
①聚乙烯、聚氯乙烯中以C—C单键连接成长链。 ②淀粉、纤维素中以C—C键和C—O键连接成长链。
(这些长链结构相互缠绕使分子间接触的地方增多,分子间的作用就大大增加) ③硫化橡胶中,长链与长链之间又形成键,产生网状结构而交联在一起。
3、高分子化合物的基本性质
(1)溶解性
线型结构高分子(如有机玻璃)能溶解在适当的有机溶剂里,但溶解速率比小分子缓
慢。
体型结构高分子(如橡胶)则不易溶解,只有一定程度的胀大(溶胀)。 (2)热塑性和热固性
加热到一定温度范围,开始软化,然后再熔化成可以流动的液体,冷却后又成为固体——热塑性(如聚乙烯)。加工成型后受热不再熔化,就叫热固性(如电木)。 (3)强度
高分子材料强度一般比较大。 (4)电绝缘性
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;有些高分子材料易老化、不耐高温、易燃烧、废弃后不易分解等。
4、高分子材料的分类
【典型例题1】【2017届海南省国兴中学高三上学期第一次月考】下列物质中属于高分子化合物的是 ( )
①淀粉②纤维素 ③氨基酸④油脂 ⑤蔗糖 ⑥酚醛树脂 ⑦聚乙烯⑧蛋白质
A.①②③⑦⑧ B.①④⑥⑦ C.①②⑥⑦⑧ D.②③④⑥⑦⑧ 【答案】B
【解析】
【考点定位】考查有机高分子化合物的结构和性质
【点评】本题考查了高分子化合物,旨在考查学生对基础知识的识记,注意基础知识的积累
掌握。高分子化合物是指那些由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子量在一万以上的化合物.大多数高分子都是由一种或几种单体聚合而成。 【迁移训练1】下列说法不正确的是 ( )
A.高吸水性树脂属于功能高分子材料
B.食品包装袋、食物保鲜膜等材料的主要成份是聚乙烯 C.人造纤维、合成纤维和光导纤维都是有机高分子化合物
D.高分子化合物的结构大致可以分为线型结构、支链型结构和网状结构三类 【答案】C 【解析】
试题分析:A、高吸水性树脂属于功能高分子材料,故说法正确;B、食品包装袋、食物保鲜
膜的成分是聚乙烯,无毒,故说法正确;C、光导纤维成分是SiO2,属于无机物,故说法错误;D、高分子化合物的结构大致可以分为线型结构、支链型结构和网状结构三类,故说法正确。
考点:考查高分子化合物等知识。
二、合成有机高分子的基本方法 1、加聚反应
(1)概念:不饱和单体通过加成反应生成高分子化合物的反应。
(2)产物特征:高聚物与单体具有相同的组成,生成物一般为线型结构。 (3)常见的加聚形式
①聚乙烯类(塑料纤维)
②聚二烯类(橡胶)
R可为—H、—Cl、—CH3等。 ③混聚:两种或两种以上单体加聚
nCH2===CH—CH===CH2+nCH2===CH—CN―→
④聚乙炔类
nCH≡CH―→—CH===CH—
【特别提醒】加聚反应的特点
①单体往往是带有双键或三键的不饱和有机物(如乙烯、氯乙烯、甲基丙烯酸、异戊二烯等);
②高分子链节与单体的化学组成相同;(3)生成物只有高分子化合物,一般形成线形结构。 2、缩聚反应
(1)概念
指由两种或两种以上单体相互结合成聚合物,同时有小分子生成的反应。如:
(2)特点
①缩聚反应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。 (3)常见缩聚反应
①聚酯类:—OH与—COOH间的缩聚
nHOCH2—CH2—OH+nHOOC—COOH
催化剂
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