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1、课题 高分子化合物与材料有机高分子化合物自读教材夯基础1分类高分子化合物可分为天然高分子化合物和合成高分子化合物。2概念(1)高分子化合物是指相对分子质量很大的有机化合物(相对分子质量一般在一万以上)，简称为高分子。(2)合成高分子化合物是由小分子通过聚合反应制得的，所以也称为聚合物或高聚物。3结构(以聚氯乙烯为例)概念含义单体形成高分子化合物的低分子化合物CH2=CHCl链节高分子化合物中化学组成相同，可重复的最小单位聚合度高分子链中含有链节的数目_n_跟随名师解疑难(1)高分子化合物是混合物，不是纯净物。这是因为：对单个高分子来说，相对分子质量是确定的，但对一块高分子材料来说，它是由许多相
2、对分子质量不等的高分子聚集起来的，实验测得的高分子的相对分子质量是平均值。(2)高分子化合物有如下特点：有机高分子化合物的相对分子质量一般高达104106，且是一个平均值；低分子有机物的相对分子质量一般在1 000以下，且是一个固定的数值。有机高分子化合物由若干个重复单元组成，低分子有机物结构固定。有机高分子化合物与低分子化合物的物理、化学性质有较大差异。剖析典例探技法例1双选题下列关于有机高分子化合物的认识不正确的是()A合成高分子化合物被称为聚合物或高聚物，是因为它们是由小分子通过聚合反应而得到的B有机高分子化合物的相对分子质量很大，因而其结构很复杂C对于一块高分子材料来说，n是一个整数值
3、，因而它的相对分子质量是确定的D高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料名师解析虽然有机高分子化合物的相对分子质量很大，但在通常情况下，结构并不复杂，它们是由简单的结构单元重复连接而成的。对于一块高分子材料来说，它是由许多聚合度相同或不同的高分子聚合起来的，因而n是一个平均值，也就是说它的相对分子质量只能是一个平均值。答案BC名师点睛由于聚合度n值不同，所以有机高分子化合物都是混合物，没有固定的熔、沸点。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。
4、(2)加聚反应方程式的书写：nCH2=CH2CH2CH2；nCH2=CHCl。2缩合聚合反应(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：(2n1)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CH2CH2O。(2)加聚反应和缩聚反应的比较：加聚反应缩聚反应单体结构单体必须是含有双键等不饱和键的化合物(如乙烯、氯乙烯、丙烯腈等)单体为含有两个
5、或两个以上的官能团(如OH、COOH、NH2、X等化合物)反应机理反应发生在不饱和键上反应发生在不同的官能团之间聚合方式通过双键(或三键)上的加成连接或环状结构开环连接通过缩合脱去小分子而连接重要类型烯烃自聚、二烯烃自聚、烯烃共聚、开环聚合等二元酸与二元醇共聚、羟基酸自聚、氨基酸自聚、酚醛共聚等反应特点只生成高聚物，没有副产物产生生成高聚物的同时，还有小分子副产物生成(如H2O、NH3、HCl)聚合物化学组成所得高聚物的化学组成跟单体的化学组成相同，其平均相对分子质量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(单体)n(聚合度)剖析典例探技法例2下列工
6、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CH2CH2B单体与CH2=CHCH=CH2制高聚物C单体CH2=CHCH3制高聚物D单体HOCH2CH2OH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(OCH2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，
7、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：线型结构体型结构举例合成纤维、塑料(如聚乙烯)酚醛树脂(电木)塑料结构特点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以共价键结合成高分子链
8、，链与链之间以共价键产生交联而成网状结构溶解性可溶解于一些有机溶剂不易溶解，长期浸泡在溶剂中只能发生溶胀热塑性、热固性具有良好的热塑性，受热转化成液体，冷却后又变成固体具有热固性，加热成型后受热不能熔化强度较大电绝缘性一般不易导电，通常是电绝缘材料相互联系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
9、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。性能优异的合成材料自读教材夯基础1塑料的改性常用方法主要有填充改
10、性、共混改性、共聚改性。2功能高分子材料(1)高分子材料发展的主要趋势是高性能化、功能化、复合化、精细化和智能化。(2)功能高分子材料的特定功能的获得途径：由含有某种特定功能官能团的单体直接聚合。通过化学反应在高分子主链或侧链上引入某些具有特定功能的基团。通过合理的加工成型实现材料的功能化。(3)人类使用的第一种功能高分子材料是离子交换树脂。3复合材料(1)金属材料易腐蚀，陶瓷材料性脆易碎，高分子材料易老化、不耐高温等，复合材料既能保持原材料的长处，又能弥补其短处。(2)复合材料一般由起黏结作用的基体和起增强作用的增强体两种材料构成。(3)复合材料具有强度高、质量轻、耐腐蚀、抗冲击、绝缘性好等
11、优良性能。跟随名师解疑难(1)功能高分子材料与传统的三大合成材料(塑料、合成纤维、合成橡胶)在本质上没有区别。从组成元素上看，都是由C、H、O、N、S等元素组成；从合成反应上看，都是由单体加聚或缩聚反应形成的；从结构上看，都有线型和体型两种结构。它们的重要区别在于功能和性能上，与传统材料相比，新型有机高分子材料性能更优异，往往具备传统材料所没有的特殊性能，可用于许多特殊领域。(2)复合材料是将两种或两种以上性能不同的材料经过特殊加工制成的材料。它的设计自由度很大，不仅可以选择不同的组分材料，还可以通过改变各种组分材料的含量来满足不同的需求。剖析典例探技法例4某复合材料是由碳纤维为增强体、金属钛
12、为基体复合而成的。估计这种材料()耐高温不耐热导电、导热不导电、不导热可用于飞机机翼可用于导弹的壳体ABC D名师解析碳纤维为增强体、金属钛为基体的复合材料应具有增强体的优点和基体的优点。碳纤维熔点高、硬度大，金属钛熔点高、导电、导热，二者的密度都较小。因此该复合材料具有耐高温、导电、导热、密度小的特点，可用于制造飞机和导弹。答案A名师点睛功能高分子材料与复合材料的比较材料名功能高分子材料复合材料概念既具有传统高分子材料的机械性能，又具有某些特殊功能的高分子材料两种或两种以上材料组成的新型材料分基体和增强体性能不同的概念高分子材料，具有不同的特征性质一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异
13、的性能应用用于制作高分子分离膜、人体器官等用于汽车工业、机械工业、体育用品、航天航空、人类健康等环境中的高分子材料自读教材夯基础1高分子材料的老化及其保护(1)高分子材料的老化：高分子材料在使用过程中，由于受到外力、热、光的作用，以及接触空气、水、微生物和化学试剂等许多环境因素的影响，其强度、弹性、硬度等性能逐渐变差，这种现象称为高分子材料的老化。(2)防止高分子材料老化的措施：在合成高分子材料的生产中一般要加入光稳定剂和抗氧剂、阻燃剂等精细化学品以提高其使用寿命。高分子材料在使用过程中应避免接触能与其发生反应或催化这种反应的化学试剂，同样也要避免接触能使它们溶解的有机溶剂。2环境降解高分子材
14、料的开发(1)降解是指化学和物理因素引起聚合物分子链断裂的过程。(2)降解主要涉及生物降解、光降解和化学降解三种过程。环境可降解材料的开发以生物降解材料为主。3废旧高分子材料的回收利用(1)通过再生和改性利用，重新做成多种有用的材料和制品。(2)采用热裂解或化学处理的方法使其分解，用于制备多种化工原料。(3)将废旧的聚合物作为燃料回收利用热能。跟随名师解疑难废旧塑料制品的分类回收与利用(1)废旧聚乙烯塑料可用来制造包装膜、容器、塑料管或日常生活用的容器等。(2)废旧聚氯乙烯塑料主要有两种，一种是低密度的，可用来制薄膜、软管、垫片、电线和人造革等；另一种高密度的，可用来制硬板材、硬管(片、棒)等。(3)废旧聚丙烯塑料，可用来制编织袋、容器、管道、绝缘材料等。(4)废旧聚苯乙烯塑料可用来制汽车、仪表的零件等，解聚后的聚苯乙烯单体可再聚合成聚苯乙烯塑料。(5)废旧塑料还可以直接转化成汽油、柴油等，也可用于制备乳液涂料。剖析典例探技法例5塑料废弃物的危害是()难以分解，破坏土壤结构，影响植物生长污染海洋危及海洋生物的
