(教用word)第3章 第3节　合成高分子化合物-【提分教练】2022-2023学年新教材高中化学选择性必修第三册(鲁科版2019)

第3节　合成高分子化合物 学习任务目标 1．从高分子化合物所含官能团的角度，了解通过高分子化学反应可以合成带有特定功能基团的新的高分子化合物，能从微观角度了解高分子材料的分类和用途，理解高分子材料结构与性质的关系。 2．了解高分子材料在生产、生活中的应用，了解新型高分子材料优异的性能，知道高分子材料对环境的污染，研制环保新型高分子材料是保护环境的关键。 1．高分子化合物包括天然高分子和合成高分子，天然高分子包括天然橡胶、蛋白质、淀粉、纤维素等，天然橡胶的化学成分是聚异戊二烯，其结构简式为。 2．工业生产中常用乙炔为主要原料制备聚氯乙烯，写出发生反应的化学方程式并标出各步的反应类型： CH≡CH＋HClCH2===CHCl(加成反应)， 3．酚醛树脂是最早生产和使用的合成树脂，制备酚醛树脂的化学方程式为；乳酸的结构简式为 ，一定条件下可聚合生成可降解塑料聚乳酸，则聚乳酸的结 构简式为。 一、高分子化合物 1．概念 概念 内容 举例 高分子 化合物 由成千上万个原子以共价键连接形成的、相对分子质量很大的一类化合物(简称高分子)，又称大分子化合物(简称大分子) 单体 能用来合成高分子化合物的小分子化合物 CH2===CH2 链节 高分子化合物中化学组成和结构均可以重复的最小单位称链节，也称重复结构单元 —CH2—CH2— 链节数 重复结构单元数n — 2.分类 高分子化合物 二、高分子化合物的合成——聚合反应 1．概念 (1)定义：由小分子物质合成高分子化合物的化学反应称为聚合反应。 (2)分类：通常分为加成聚合反应和缩合聚合反应。 2．加成聚合反应 (1)反应特点 单体通过加成的方式生成高分子化合物的反应，简称加聚反应。 反应过程中，没有小分子化合物产生，如异戊二烯的加聚反应： (2)单体的结构特点 含有等不饱和键。 (3)加成产物特点 单体和高分子的组成相同，即元素的质量比、原子个数比相同。 3．缩合聚合反应 单体通过分子间的相互缩合而生成的高分子化合物，简称缩聚反应。 反应过程中除生成高分子化合物外，还伴随有小分子化合物(如H2O等)生成。如己二胺与己二酸的缩合反应可表示为nH2N(CH2)6NH2＋nHOOC(CH2)4COOH 三、高分子化学反应 1．概念 有高分子化合物参与的化学反应。 2．高分子反应的应用 可将已有的天然或合成高分子转变为新的高分子。反应的目的一般是为高分子带来某种特定的功能或性质，或者是得到一种全新的高分子化合物。 3．高分子反应的分类 按照反应过程中聚合度的变化情况，高分子化学反应可分为聚合度变大、变小和不变的反应。 (1)聚合度变大的反应 将聚丁二烯橡胶溶解在苯乙烯中，并引发苯乙烯聚合，就可以将聚苯乙烯的分子链“接枝”到聚丁二烯的分子链上，实现了高分子聚合度的变大，得到具有高抗冲击性能的聚苯乙烯，这种材料主要用作家电外壳、汽车和医疗器械的零部件等。 (2)聚合度变小的反应 废旧有机玻璃在270 ℃时可以完全降解为单体，实现了废旧塑料的再利用；淀粉和纤维素在酶的作用下水解为葡萄糖，为生命活动提供了能量；高分子材料在使用过程中老化的主要原因之一通常是高分子链发生了降解。 (3)聚合度不变的反应 ①聚苯乙烯的苯环上可以发生磺化反应，磺化程度较高时甚至可以使原本难溶于水的聚苯乙烯变得极易溶于水。 ②聚醋酸乙烯酯是一种难溶于水的高分子化合物，它与甲醇在一定条件下反应，可以得到一种新的高分子化合物聚乙烯醇，酯基转变为羟基的结果使聚乙烯醇在水中的溶解性很好。 四、合成高分子材料 合成高分子材料是以合成高分子化合物为基本原料，加入适当助剂，经过一定加工过程制成的材料。这里的助剂，通常指填料、增塑剂、颜料、发泡剂等。 1．常见的合成高分子材料 (1)塑料 塑料通常是由树脂及各种助剂组成的。树脂是一种俗称，凡人工合成的、未经加工处理的任何聚合物都称为树脂。塑料中，树脂的质量占塑料总质量的40%以上。有些塑料如有机玻璃、聚乙烯、聚苯乙烯等基本是由树脂组成的。 (2)涂料 涂料是一种涂布于物体表面后能结成坚韧保护膜的物质。涂料中最主要的成分是成膜物质，一般是天然树脂或合成树脂。 (3)黏合剂 目前使用的黏合剂是以各种树脂如酚醛树脂、脲醛树脂等为主要成分制成的。502瞬间强力胶是日常生活中常用的一种黏合剂，它是由α­氰基丙烯酸酯类有机化合物()和其他助剂配制而成的。这类有机化合物在微量水的引发下，可以快速发生聚合反应，在两层物体间形成聚合物，对金属、陶瓷、塑料等均有较好的黏合效果。 2．功能高分子材料 (1)功能高分子 ①概念 指除了具有一般高分子的力学性能外，还具有特殊物理、化学或生物等功能的高分子。 ②功能高分子的结构 在高分子链的主链、侧链或交联网络的内部或表面含有某种功能性