高分子化合物的合成教学设计(第二课时)

课题3高分子化合物与材料

高分子化合物的合成

[自读教材·夯基础] 1．加成聚合反应

(1)概念：很多含有双键、三键或环状结构的低分子，在一定条件下可以发生加成反应而形成高分子化合物，这一类反应称为加成聚合反应，简称加聚反应。

(2)加聚反应方程式的书写：

nCH2===CH2――→催化剂CH2—CH2；

nCH2===CHCl――→2．缩合聚合反应

催化剂。

(1)概念：含有两个以上能够相互反应的官能团的单体分子，在一定条件下发生聚合反应生成高分子化合物和小分子副产物，这一类反应称为缩合聚合反应，简称缩聚反应。

(2)缩聚反应方程式的书写：

(2n－1)H2O。

(3)为了使缩聚反应继续进行，通常这些副产物要从反应体系中除去，有时也要加入催化剂。

[跟随名师·解疑难]

(1)环状化合物通过开环聚合反应也可得到有机高分子化合物。如(2)加聚反应和缩聚反应的比较：

加聚反应

单体必须是含有双键等不单体结构

饱和键的化合物(如乙烯、氯乙烯、丙烯腈等) 反应机理

聚合方式

反应发生在不饱和键上

通过双键(或三键)上的加成连接或环状结构开环连接

烯烃自聚、二烯烃自聚、烯烃共聚、开环聚合等

缩聚反应

一定条件――→CH2—CH2—O。

单体为含有两个或两个以上的官能团(如—OH、—COOH、—NH2、—X等化合物) 反应发生在不同的官能团之间

通过缩合脱去小分子而连接

二元酸与二元醇共聚、羟基酸自聚、氨基酸自聚、酚醛共聚等

重要类型

反应特点

只生成高聚物，没有副产物产生

所得高聚物的化学组成跟生成高聚物的同时，还有小分子副产物生成(如H2O、NH3、HCl) 聚合物化学组成

单体的化学组成相同，其平均相对分子质量M＝M(单体)×n(聚合度) 所得高聚物的化学组成跟单体的化学组成不同，其平均相对分子质量M

[剖析典例·探技法] [例2]

下列工业生产过程中，属于应用缩聚反应制取高聚物的是(

) A．单体CH2===CH2制高聚物CH2—CH2

B．单体与CH2===CH—CH===CH2制高聚物

C．单体CH2===CH—CH3制高聚物

D．单体HOCH2—CH2OH与制高聚物

[名师解析]

单体分子结构中含有碳碳双键的化合物一般都是发生加聚反应，故A、B、C中的物质是通过单体的加聚反应制得的；而D中发生的缩聚反应。

[答案]

D [名师点睛]

有机高分子化合物链节主链上全为碳原子时，一般为加聚产物；链节主链上除碳原子外还含有其他原子(如O、N等)时，一般为缩聚产物(O—CH2是甲醛的加聚产物)。

塑料制品的加工

[自读教材·夯基础]

1．高分子材料的结构特点和性质

(1)线型结构：高分子链之间以分子间作用力结合，高分子链可以不带支链，也可以带支链。可溶解于一些有机溶剂，受热到一定温度范围时会软化、熔融，是一种热塑性聚合物。

(2)体型(网状)结构：高分子链之间形成化学键而产生交联，形成立体网状结构。不易溶于有机溶剂，加热不熔融，是一种热固性聚合物。

2．塑料制品的加工

工业上，塑料大都是以石油裂解产物和天然气为原料生产的，大多制成颗粒状和粉末状的塑料原料，利用热塑性塑料和热固性塑料的性质加工制成各种塑料制品。

[跟随名师·解疑难] (1)线型结构、体型结构高分子材料的比较：

举例

结构特点

线型结构

合成纤维、塑料(如聚乙烯) 以共价键结合成高分子链，链与链之间以分子间作用力结合

可溶解于一些有机溶剂

具有良好的热塑性，受热转化成液体，冷却后又变成固体

体型结构

酚醛树脂(电木)塑料

以共价键结合成高分子链，链与链之间以共价键产生交联而成网状结构

不易溶解，长期浸泡在溶剂中只能发生溶胀

具有热固性，加热成型后受热不能熔化

较大

溶解性

热塑性、

热固性

强度

电绝缘性

相互联系

一般不易导电，通常是电绝缘材料

高分子链上还有能起化学反应的官能团的线型高分子，通过化学方法进行交联后转化为体型结构高分子

(2)高分子从线型结构转化为体型结构，要求线型结构中必须还存在能发生加聚或缩聚反应的官能团，如双键、羟基、氨基等。

(3)许多橡胶是线型结构，工业上常用硫与橡胶分子作用，使橡胶硫化，硫化后使线型结构形成体型结构。

[剖析典例·探技法] [例3]

现有两种高聚物A、B，A能溶于氯仿等有机溶剂，并加热到一定温度下熔融成黏稠状的液体，B不溶于任何溶剂，加热不会变软或熔融，则下列叙述中不正确的是(

) ．A．高聚物A可能具有弹性，而高聚物B一定没有弹性

B．高聚物A一定是线型高分子材料

C．高聚物A一定是体型高分子材料

D．高聚物B一定是体型高分子材料

[名师解析]

高聚物若溶于有机溶剂，则为线型结构，若不溶于任何有机溶剂，加热时也不会熔化，则为体型结构，则推知A为线型结构，B为体型结构。

[答案]

C [名师点睛]

结构决定性质，性质反映结构。根据高分子化合物的性质可以判断出其结构特点，一般说来具有热塑性的为线型高分子，具有热固性的为体型高分子。