第40讲合成高分子化合物（建议1课时）[考试目标]1．了解合成高分子的组成与构造特点，能依据简单合成高分子的构造分析其链节和单体。（选考内容）2．了解加聚反响和缩聚反响的特点。（选考内容）3．了解新型高分子材料的性能及其在高新技术领域中的应用。（选考内容）4．了解合成高分子化合物在开展经济、提高生活质量方面的奉献。（必考加选考内容）[要点精析]一、高分子化合物概述1．几个概念（1）高分子化合物：有许多小分子化合物以共价键结合成的、相对分子质量很高（通常为104～106）的一类化合物。也称聚合物或高聚物。（2）单体：用来合成高分子化合物的小分子化合物。（3）链节：组成高分子链的化学组成和构造均可以重复的最小单位。也可称为最小构造单元，是高分子长链中的一个环节。（4）链节数：高分子链节的数目，也称重复构造单元数。以n表示。2．有机高分子化合物与低分子有机物的区别（1）它们最大的不同是相对分子质量的大小。有机高分子化合物的相对分子质量一般高达104～106，而低分子有机物的相对分子质量在1000以下。6/6\n（2）低分子有机物的相对分子质量都有一个明确的数值，而高分子化合物的相对分子质量只是一个平均值。它是以低分子有机物作原料，经聚合反响得到各种相对分子质量不等的组成构造类似的混合物，没有固定的熔沸点。（3）合成有机高分子的根本构造与低分子有机物的单一构造不同，它是由假设干个重复构造单元组成的高分子。因此，由重复构造单元可以知道低分子有机物原料的组成与构造。（4）由于高分子化合物与低分子有机物在相对分子质量和构造上的差异，它们在物理、化学性质上也有较大差异。3．高分子化合物的分类（1）按照高分子化合物的来源分类，可分为天然高分子化合物和合成高分子化合物。天然有机高分子化合物有淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶。（2）按照高分子化合物分子链分类，可分为线型高分子、支链型高分子和体型高分子。（3）按照高分子化合物受热时的不同行为分类，可分为热塑性高分子和热固性高分子。（4）按照高分子化合物的工艺性质和使用分类，可分为塑料、橡胶、纤维、涂料、黏合剂和密封材料。二、高分子化合物的合成1．聚合反响、加聚反响的概念由相对分子质量小的化合物分子相互结合成相对分子质量大的高分子的反响叫做聚合反响。由不饱和的相对分子质量小的化合物分子一家成反映的形式结合成相对分子质量大的反响叫做加成聚合反响，简称加聚反响。2．加聚反响的特点（1）单体必须含有双键、叁键等不饱和键的化合物。例如：烯、二烯、炔、醛等含不饱和键的有机物。（2）发生加聚反响的过程中，没有副产物生成。6/6\n（3）聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同，聚合物的相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍。3．常见加聚反响的类型（1）单聚反响：仅由一种单体发生的加聚反响。如:合成聚氯乙烯。引发剂CN（2）共聚反响：由两种或两种以上单体发生的加聚反响。如：合成丁腈橡胶：nCH2=CH-CH=CH2+nCH2=CH-CN[CH2-CH=CH-CH2-CH-CH]n引发剂4．加聚产物的判断和反推单体CH3CH3（1）由单体推加聚物的方法是“拆双键法”。如：nCH=CH2→[CH-CH2]n（2）由加聚物推单体的方法是“收半键法”。即：高聚物→链节→半键复原，双键重现→正推验证。①凡链节的主链只有两个碳原子的高聚物，其合成单体必为一种，将两个半键闭合即可。如：CH3CH3[CH2-C]n其单体是CH2=CCOOCH3COOCH3②凡链节主链上有四个碳原子，且链节无双键的高聚物，其单体必为两种，在正中央划线断开，然后两个半键闭合即可。如：[CH2-CH2-CH-CH2]n的单体为CH2=CH2和CH3-CH=CH2两种。CH3③凡链节主链上只有碳原子，并存在C=C构造的高聚物，其规律是：“凡双键，四个碳；无双键，两个碳”划线断开，然后将半键闭合，即单双键互换。如：[CH2-CH=C-CH2]n的单体是CH2=CH-C=CH2CH3CH35．缩聚反响的概念和特点缩聚反响是指由一种或两种以上单体相互结合成聚合物，同时有小分子生成的反响。缩聚反响的特点是：①缩聚反响的单体往往是具有双官能团（如-OH、-COOH、－NH26/6\n、-X及活泼氢原子等）或多官能团的小分子；②缩聚反响生成聚合物的同时，还有小分子副产物（如H2O、NH3、HCl等）生成；③所得聚合物链节的化学组成与单体的化学组成不同；④含两个官能团的单体缩聚后呈现线型构造，含有三个官能团的单体缩聚后生成体型构造的聚合物；⑤写缩聚反响时，除单体物质的量与缩聚物构造式的下角标要一致外，也要注意生成小分子的物质的量。由一种单体进展缩聚反响，生成小分子的物质的量应为n-1；由两种单体进展缩聚反响，生成小分子物质的量应为2n-1。6．缩聚反响的重要类型二酸与二醇共聚型、羟基酸自聚型、氨基酸自聚型、氨基酸共聚型和酚醛缩聚型。7．由单体推缩聚物的方法将官能团书写在链端，酯化型缩聚是-OH、-COOH，去掉的-H和-OH结合成H2O，其余局部相连形成聚酯；氨基酸之间的缩聚是-NH、-COOH，H去掉的-H和-OH结合成H2O，其余局部相连形成多肽化合物；酚醛缩合是酚羟基的两个邻位H与甲醛分子中的O结合成H2O，其余局部相连形成酚醛树脂。8．由缩聚物推单体的方法可采用“切割法”断开羰基与氧原子间的共价键或断开羰基与氮原子间的共价键，然后在羰基上连上羟基，在氧或氮原子上连上氢原子。假设是酚醛缩合型的高聚物，那么在酚羟基的邻位上“切割”，其链节中的-CH2-来自于甲醛。三、高分子化学反响的应用合成高分子材料是以高分子化合物为根本原料，参加适当助剂，经过一定加工过程制成的材料。它包括常见的合成高分子材料和功能高分子材料。6/6\n1．常见的高分子材料塑料、合成纤维、合成橡胶、涂料、黏合剂及密封材料。2．功能高分子材料（1）离子交换树脂用于别离提纯、硬水软化；（2）医用高分子材料常见的包括硅橡胶、聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯醇等。替代手术缝合线的是聚乳酸；人造心脏的原料是聚氨酯橡胶；一次性注射器外筒和柱塞得原料通常是聚丙烯；医用软管和各种导管常以硅橡胶、聚氨酯、聚四氟乙烯等为主要原料。（3）高分子别离膜具有各种别离功能，高分子催化剂可以极大地改变化学反响速率。3．研究高分子化学反响的意义（1）通过改性，制备新的、更有用的材料。例：纤维素乙酰化、硝化等，可制得醋酸纤维素、硝酸纤维素等，可生产人造丝、清漆、炸药、薄膜、塑料；聚醋酸乙烯酯水解，可制得聚乙烯醇；橡胶硫化和防老化可改善性能，延长使用时间。（2）研究高分子化学的反响，可了解高分子的构造与性能的关系，掌握导致聚合物降解、交联的各种因素和规律，从而防止老化，或利用降解反响处理废弃塑料、回收单体。例1“喷水溶液法”是最近日本科学家研制出的一种使沙漠变绿洲的新技术。它是先在沙漠中喷洒一定量的聚丙烯酸酯水溶液，水溶液中的高分子与沙土粒子结合，在地表下30~50cm处形成一个厚0.5cm的隔水层，既能阻止地下的水分上升，又有拦截、蓄积雨水的作用。以下对聚丙烯酸酯不正确的说法是A.单体的构造式为CH2==CH—COORB.在一定条件下能发生加成反响C.在一定条件下能发生水解反响D.没有固定的熔沸点6/6\n解析：聚丙烯酸酯的构造为，显然其单体为CH2==CH—COOR。由其构造简式可知其含有，可发生水解反响。无C==C或C==O，不能发生加成反响。因n为一可变值，聚丙烯酸酯为混合物，没有固定的沸点。答案：B例2聚丙烯酸酯类涂料是目前市场上流行的墙面涂料之一，它具有弹性好、不易老化、耐擦洗、色泽亮丽等优点。下边是聚丙烯酸酯的构造简式，它属于①无机化合物②有机化合物③高分子化合物④离子化合物⑤共价化合物A.①③④B.①③⑤C.②③⑤D.②③④解析：聚丙烯酸酯类是由丙烯酸酯经加聚反响得到的：可见，聚丙烯酸酯类属于有机化合物、高分子化合物、共价化合物，答案为C6/6
