5.2 高分子材料（图文版知识清单，不可编辑）化学人教版选择性必修3

第二节高分子材料 高分子化合物概述-知识清单 1.概念 .200 小分子单体 共价键 高分子/大分子 104~106 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(104106之△宁 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）。由于高分子多是由 小分子通过聚合反应生成的，也被称为高聚物，通常称为聚合物。 2.结构相关概念 章说明 000000- ① ①一种单体聚合得到的 CH2=CH2◆ CH:CH. 000000- 高分子：结构单元数 ② =聚合度=链节数。 单体：能合成高 链节（重复单元）： 聚合度：高分子 ②两种及以上单体聚合 分子的小分子原 高分子中重复出现 链中所含结构单 得到的高分子：结构单 料 的结构单元 元的数目 元数=聚合度≠链节数 3.高分子化合物的分类 高分子化合物 按来源 按结构 按性能用途 线型高分子 天然高分子化合物 支链型高分子 塑料 合成纤维 配 体型（网状） 女拉 合成高分子化合物 高分子 合成橡胶 功能高分子等 化学知识卡片-高中版 高分子化合物的合成：聚合反应一知识清单 二、高分子化合物的合成 一聚合反应 1.概念 由小分子物质合成高分子化合物的化学反应。 小分子（单体） 高分子（聚合物） 2.加成聚合反应（加聚反应） 【特别提醒】 (1)概念 注意：加累反应通常发生在含 单体通过加成的方式生成高分子化合物的反应，简称加 有不饱和键（如双楗、叁提） 的单体之间，反应后链节的主 聚反应，反应过程中没有小分子副产物生成。 链上通常全是破原子。 (2)常见实例： ①乙烯合成聚乙烯： H nCH,=CH, 催化剂 [CHz-CH2Jn 链节 粟合度 ②氯乙烯合成聚氯乙烯： nCH,=CHCI 催化剂 [CHz-CHCl]p ③丙烯腈合成聚丙烯腈： nCH,=CHCN雀化，[CH,-CHCN] 3.缩合聚合反应（缩聚反应） （1)概念 小分子副产物 单体通过分子间缩合生成高分子化合物的聚合反 NH, +H0 应，简称缩聚反应，反应过程中伴随小分子副产 物（如水）生成。 (2)常见实例： 己二胺与己二酸合成尼龙66： nH.N(CH)NH,+nHOOC(CHa).COOHH[NH(CH)NHCO(CH).CO]OH+(2n-1)H,O 之[特别提] HH HHHH 注意：猫壁豆位方程式中，生成 n H+H0 的小分子产物（如木）的计量 乐效遭是(2n-1)(n-),取决于 (2n-1)】 反应的单休种意知遽盔体约，需 根推具伴精说分析。李写讨不要 瀛掸端茎原子咸原子团。 高中化学知识卡片系列您 高分子化学反应-知识清单 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.应用：可以将已有高分子转变为新的高 分子，优化高分子性能，拓展应用范围。 已有高分子 新高分子 (Old Polymer) (New Polymer,.住t优化) 3.分类 (1)聚合度变大的反应 (2)聚合度变小的反应 通过反应使高分子聚合度增大，获 高分子在力、光、化学物质、水或微生 得分子量的更大、性能更优的高分 物等作用下降解，聚合度变小。 子。 入力 例如：聚丁二烯与苯乙烯反应生成 文光 丁苯橡胶，属于聚合度变大的反应。 及化学物质 0水 心葵 遵微生物 降解反应可用于处理废弃高分子，解 决白色污染问题。 聚丁二烯+苯乙烯 丁苯橡胶 (SBR,栗合度↑) 解决白色污桬 Green Solution) (3)聚合度不变的反应 反应不改变高分子的聚合度，只改变高分子链上的官能团，获得新功能的 高分子。 常见实例：①聚乙酸乙烯酯水解制备聚乙烯醇： 千CH-CH—大+n,0定c-cH+nco0H OOCCH3 OH ②聚甲基丙烯酸甲酯的醇解反应，也属于这类反应。 高中化学知识卡片-助你高效学习 合成高分子材料一知识清单 基本组成 助剂（填料，增塑剂 颜料，发泡剂) 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， 经过加工制成的材料，常见助剂有 填料、增塑剂、颜料、发泡剂等。 合成高分子化合物 加工 合成高分子材料 (基本原料) 二、 常见的合成高分子材料 (1)三大合成材料：塑料、合成橡胶、合成纤维。 三大合成材料的主要成分是树脂，树脂是人工合成的、未经加工处理的聚合物的统称。 热塑性塑料 热固性塑料 (线型结构，可反复加热加工) (网状结构，一次成型后不能熔融) 裤·辩 (2)生活中其他常见合成高分子材料：涂料、 黏合剂、密封材料等。 三、功能高分子材料 (1)概念：除一般高分子的力学性能外，还具有特殊物理、 化学或生物功能的高分子，通常在主链、侧链或交联网 中含有功能性基团。 功能性基团 (2)制备方法：①将功能性基团连接到已有高分子；②用功能性单体直接聚合。 0-0-0一 (3)常见功能高分子 ①离子交换树脂：阳离子交换树脂引入碛酸甚、 ②医用高分子：分为生物可降解型（用于可吸收 羧基，可与溶液中的阳离子发生交换；阴离子交换缝合线、缓释药物，代表物聚乳酸)和生物非降解 树脂引入氨基，可与洛液中的阴离子发生交涣。 型（用于人造器官、隐形跟镜，代表物硅橡胶）。 R-SOH Na+ R-NH2 OH 生物可降解型 生物非降解型 H'o Na" NH2 OH7 0 0。 Na* Na" R-SO3H R-NHgOHS 阳离子 阴离子 聚乳酸(PLA) 硅橡胶 五、加聚反应和缩聚反应的比较与常见类型-知识清单 1.加聚反应和缩聚反应的对比 对比项目 加聚反应 缩聚反应 单体结构特点 含有双键等不饱和键 含有两个或两个以上官能团 C=C (-OH、-C00H、-NH,等) 反应发生位置 不饱和键上 -OH 官能团之间 -NH2 连接方式 不饱和键加成连接 缩合脱去小分子后连接 只生成高聚物，无小分子 生成高聚物同时，生成小分子 反应特点 副产物 从从从 副产物 人t+@© 高粟物化学组成 和单体化学组成相同 和单体化学组成不同 2.加聚反应的常见类型 (1)单烯自聚型：单烯烃或其衍生物发生自聚， 如乙烯聚合制聚乙烯。 @2忍-计 (2）二烯自聚型：含共轭双键的二烯烃发生自聚， 如异戊二烯制天然橡胶，1,3-丁二烯制顺丁橡胶。 -人入 (3)多单体共聚型：两种及以上含不饱和键的单体 共同聚合，如乙烯和丙烯共聚制乙丙橡胶。 )以入一人人人 3.缩聚反应的常见类型 (1)二元酸+二元醇缩聚：生成聚酯，如对 苯二甲酸和乙二醇缩聚制涤纶。 8O四 (2)氦基酸缩聚：生成聚酰胺，如甘氨酸缩聚 w又婴四 得到聚甘氨酸。 (3)羟基酸缩聚：生成栗酯，如羟基乙酸缩聚 得到聚羟基乙酸。 (4)酚醛缩聚：苯酚和甲醭缩聚得到酚醛树 脂。 聚合物单体的推断方法-知识清单 六、聚合物单体的推断方法 1.加聚产物推断单体一半键还原法 核心规律：每隔2个碳原子断开一个键，把断开后得 到的半键还原为共价双键，即可得到单体。 C-c (1)链节碳链只有2个碳原子：单体只有一种，半键还原直接得单体 例：[CH2-C(CH2ln=CH,=C(CH2 文【特别提醒】单体中碳原子数 与链节中碳原子数相等。 凡P(2)链节中无碳碳双键：每2个碳原子分为一组，每组还原得到一个单体 CH3 例：[CH2-CH2-CH2-CH(CH)]n≌CH2=CH2+CHCH=CH2 (3)链节中含碳碳双键 今+CH3=CH2 ①主链共4个碳原子，双键在中间：单体只有一种，单双键互换即可得到二，烃单体 例：[CH2-C(CH)=CH-CH2n三CH2=C(CH,)-CH=CH2(异戊二烯) ②双键不在四个碳中心：按半键还原法拆分，一般为烯烃和二烯烃（炔烃）的共聚 产物。 A【特别提醒】注意区分 均聚物和共粟物。 ☐2.缩聚产物推断单体—断键补端法 核心规律：断开缩合形成的共价键，羰基端补羟基， 氧/氮端补氢，即可得到单体。 类型 断键位置 补端规则 实例 聚对苯二甲酸乙二酯 羰基(C=0)和 羰基补-OH, 0 0 (1)栗酯类 氧(0)之间 氧补一H pm8-O8-0-ccw0-o-co一 HOOC-Ph-COOH HOCH2CH2OH 聚己二酰己二胺 (2)聚酰胺/ 羰基(C=0)和 羰基补一OH, 蛋白质类 氨(N)之间 氨补一H Eh--(CHNH-(CH-H HOOC-(CH2)4-COOH H2N-(CH2)6-NH2 (3)羟基酸 拆分后只得到 聚乳酸 0 OH 0[特别提醒】环 氨基酸 一种对应的羟 羰基补一OH, 缩聚产物 基酸或氦基酸 氧/复补一H HO-CH-C→HO-C-COOH 状缩要物也适 单体。 CH3 CH3 用断镬补端法。