第3章 第3节 合成高分子化合物（word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中化学选择性必修3（鲁科版2019）

第3节合成高分子化合物 1、 高分子化合物概述 概念 结构 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) [微点拨] 高分子多是由小分子通过聚合反应生成的，因此，也称为高聚物，常称为聚合物。 [微思考] 如何通过化学式判断有机物是否为高分子？ 提示：化学式中如果有链节数n就是高分子。 [微提醒]聚合度表示形成该高分子化合物时反应掉的单体数，n可以取不同值，所以高分子可以理解为不同长链组成的混合物。 单体 合成高分子化合物的小分子化合物 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，也可称为重复结构单元 链节数 高分子化合物中链节的数目，亦可称为重复结构单元数。常用字母n表示 例子 分类 按照来源 天然高分子化合物、合成高分子化合物 按照分子链的形状 线型高分子、支链型高分子、体型高分子 按照受热时的不同行为 热塑性高分子、热固性高分子 按照工艺特点和用途 塑料、橡胶、纤维、涂料、黏合剂与密封材料 2、 高分子化合物的合成——聚合反应 概念 由小分子物质合成高分子化合物的化学反应 [微辨析] 根据是否有小分子产物判断反应类型是加聚反应还是缩聚反应，有小分子产物的是缩聚反应。 [微思考]缩聚反应中每当生成1 mol 高聚物，一般生成多少物质的量的水分子？ 提示：自身缩水一般为(n－1) mol，两分子缩水一般为(2n－1)mol。 加成 聚合 反应 概念 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。在加聚反应的过程中，没有小分子化合物产生 例子 概念 由单体通过分子间的相互缩合而生成高分子化合物的聚合反应，简称缩聚反应。在缩聚反应过程中，伴随有小分子化合物(如水)的产生 缩合聚合反应 例子 3、 高分子化学反应 概念 有高分子化合物参与的化学反应 [微点拨]结构决定性质，高分子的化学反应主要取决于结构特点、官能团与基团之间的影响。如碳碳双键易氧化和加成，酯基易水解，羧基易发生酯化、取代等反应。 ［随笔］： 应用 可将已有的天然或合成高分子转变为新的高分子 目的 一般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 分类 聚合度变大的反应 例如：聚丁二烯和苯乙烯混合 聚合度变小的反应 高分子化合物可以在力、光、热、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 聚合度不变的反应 4、 合成高分子材料 基本组成 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 [微点拨]结构决定性质，高分子化合物的化学性质，也由分子中特殊的结构官能团决定。但要注意单体和高分子之间的区别，单体变为高分子后官能团发生了改变，性质一定有不同的地方。 [随笔]： 常见的合成高分子材料 三大合成材料 塑料、合成橡胶、合成纤维称为三大合成材料。三大合成材料的主要成分是树脂，其是人工合成的、未经加工处理的任何聚合物的统称 生活中 涂料、黏合剂与密封材料等 功能高分子材料 概念 是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。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 制备方法 将功能性基团通过某种反应或作用连接到已有的高分子中 将含有功能性基团的单体进行聚合 离子交换树脂 酸性阳离子交换树脂 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、羧基等基团，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： 碱性阴离子交换树脂 向聚合物中引入氨基等基团，可以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 医用高分子 生物可降解型 有可吸收缝合线、黏合剂、缓释药物等。例如聚乳酸： 生物非 降解型 可用于制作人造血管、人造心脏、隐形眼镜等。例如硅橡胶、聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚氨酯、聚四氟乙烯等 ——————[新知探究(一)]——————————————————————— 加聚反应和缩聚反应的比较 ———