3.3 合成高分子化合物-高二化学同步精品课堂（鲁科版2019选择性必修3）

第3节 合成高分子化合物 第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 鲁科版高中化学选择性必修3 素养目标 1.了解高分子化合物的分类、组成与结构特点,能根据加成聚合反应产物的分子式确定单体和链节,形成证据推理与模型认知的化学学科核心素养。 2.能说明加成聚合反应和缩合聚合反应的特点,能列举常见高分子化合物的聚合反应并写出其反应的化学方程式。 3.知道高分子化学反应是合成某些特殊聚合物的方法,并能够实现高分子化合物的改性。知道高分子材料与高分子化合物的关系,了解几种功能高分子材料的特殊性能。培养科学态度与社会责任的化学学科核心素养。 塑料制品 酚醛树脂 合成纤维 合成橡胶 高分子化合物 1 PART 一、高分子化合物概述 高分子化合物：一般是指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（104~106 甚至更大）的化合物（简称高分子），又称大分子化合物（简称大分子）。 也称为高聚物，常称为聚合物。 单体：能用来合成高分子化合物的小分子化合物 链节：化学组成和结构均可以重复的最小单位，又称重复结构单元 链节数：重复结构单元数，通常用n表示。 2.高分子化合物的分类 聚合反应 2 PART 二、高分子化合物的合成——聚合反应 聚合反应：由小分子物质合成高分子化合物的化学反应 加成聚合反应—— 缩合聚合反应—— 加聚反应 缩聚反应 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聚合反应,简称加聚反应。 如聚异戊二烯的合成反应: 特点：没有小分子化合物产生。 (2)单体的结构特点 含有 、—C≡C—等不饱和键。 (3)加成产物的特点 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。 丙烯与1,3-丁二烯的加聚: (1)反应特点 单体通过分子间的相互缩合而生成的高分子化合物的聚合反应。在缩聚反应过程中,还伴随有小分子化合物(如H2O、HX等)生成。 如己二酸与己二胺的缩合反应可表示为 3.缩合聚合反应 (2)单体的结构特点 单体分子中一般有两个能生成小分子的官能团,如羧基和羟基、氨基等。 (3)缩聚反应产物的特点 单体与高分子化合物的链节组成不同,相差脱去的小分子。 (1)羧酸与醇缩聚 2.常见缩聚反应的类型 能发生缩聚反应的物质含有多种官能团(如—OH、—COOH、—NH2等), 高分子化学反应 3 PART 1.定义 有高分子化合物参与的化学反应。 三、高分子化学反应 2.应用 (1)合成带有某种特定功能或性质,或者是得到一种全新的高分子化合物,如纤维素的改性可以制得黏胶纤维、硝化纤维和醋酸纤维。 (2)合成不能直接通过小分子物质聚合而得到的高分子化合物,如可先制得聚醋酸乙烯酯,并使其与甲醇发生酯交换反应而间接制得聚乙烯醇。 聚醋酸乙烯酯与甲醇发生反应的化学方程式为 (3)聚苯乙烯的磺化反应表示式如下: 3.降解 高分子化合物在力、热、光、化学物质、水或微生物等作用下降解,发生聚合度变小的反应。 四、合成高分子材料 以合成高分子化合物为基本原料,加入适当助剂,通常指填料、增塑剂、颜料、发泡剂等,经过一定加工过程制成的材料。 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。 主要成分是树脂。 (2)涂料 涂料中最主要的成分是成膜物质,成膜物质一般是天然树脂或合成树脂。 (3)黏合剂 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。 2.功能高分子材料 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。一般在高分子链的主链、侧链或交联网络的内部或表面含有某种功能性基团。 离子交换树脂是通过普通高分子化合物的化学反应制得的,最常用的树脂母体是苯乙烯与二乙烯基苯的交联聚合物。向聚合物中引入磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)等基团,得到酸性的阳离子交换树脂,可与溶液中的阳离子进行交换反应。 例如: 2R—SO3H+Ca2+ (R—SO3)2Ca+2H+ 如果向聚合物中引入氨基(—NH2) 等基团,则得到碱性的阴离子交换树脂,可与溶液中的酸根离子进行交换。 (1)离子交换树脂 医用高分子材料可用于制作医疗部件或装置,也可用于诊断治疗或代替人体的组织和器官。医用高分子材料按照性能分为生物可降解型和非降解型两类。生物可降解型的医用高分子材料有可吸收缝合线、黏合剂、缓释药物等,当它们降解成小分子后可被生物体吸收或通过代谢而排出体外。例如,聚乳酸 就是一种可降解的医用高分子材料,它对人体有高度安全性并可被组织吸收。 (2)医用高分子 课堂练习 1.下列合成有机高分子材料的化学方程式和反应类型都正确的是(　　) 课堂练