人教版高中化学选修二教学讲义，复习补习资料（含知识讲解，巩固练习）：11高分子化合物与材料

高分子化合物与材料 【学习目标】 1、了解社会发展和科技进步对材料的要求； 2、认识化学对材料科学发展的促进作用。 【要点梳理】 要点一、有机高分子化合物简介 1．有机高分子化合物【 化学与材料的发展#有机高分子化合物概论】 （1）高分子化合物的概念 通常把相对分子质量很大的化合物称为高分子化合物。简称高分子。相对分子质量一般从几万到几百万，甚至更大。 （2）高分子化合物按其来源可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类；棉花、羊毛、天然橡胶属天然高分子材料，塑料、合成纤维、丁苯橡胶属于合成高分子材料。 （3）大部分高分子化合物是由小分子通过聚合反应制得的，所以也常称为聚合物或高聚物。 （4）描述高分子结构的几个概念（以聚乙烯为例） ①结构式： ②链节：不断重复的结构单元—CH2—CH2—叫链节。 ③聚合度（n）：每个高分子里链节的重复次数。 ④单体：合成高分子化合物的小分子物质。聚乙烯的单体为CH2—CH2。 2．有机高分子化合物的结构特点 （1）有机高分子化合物有两种最基本的结构类型，即线型（链状）和体型（网状）结构，线型结构的高分子有带支链的，也有不带支链的。 （2）结构呈链状的高分子是线型高分子，这种高分子中，多条链之间以分子间作用力而紧密结合。其相对分子质量越大，相互作用的分子间力就越强。 （3）高分子链上若有能起反应的官能团，当它跟别的单体或别的物质发生反应时，高分子链之间形成化学键，产生一些交联，形成体型网状结构。例如硫化橡胶就是这样的例子。 3．有机高分子化合物的性质 （1）溶解性 线型结构的有机高分子（如有机玻璃）能溶解在适当的溶剂里，但溶解过程比小分子缓慢。体型结构的有机高分子（如橡胶）则不容易溶解，只是有一定程度的胀大。 （2）热塑性和热固性 线型高分子具有热塑性———加热到一定温度开始软化，直到熔化成流动的液体。例如聚氯乙烯塑料等。 体型高分子具有热固性———经加工成型后就不会受热熔化。例如酚醛塑料等。 （3）强度 高分子材料的强度一般都较大。这与高分子化合物的相对分子质量大、分子间作用力强有密切关系。 （4）电绝缘性 电绝缘性好，这是由于高分子化合物中只存在共价键，没有自由电子等的缘故。 要点二、合成反应 【 化学与材料的发展#高分子化合物的合成】合成有机高分子化合物的反应为聚合反应，聚合反应又分为加成聚合反应（加聚反应）和缩合聚合反应（缩聚反应）。 1．加成聚合反应 是指不饱和的单体加成聚合生成高分子化合物的反应。单体聚合时，不饱和键打开，然后相互连接形成高分子化合物，发生加聚反应的单体可以是一种，也可以是多种，单体可以含一个C＝C双键，也可以含有两个C＝C双键。 （1）均聚：只有一种单体加聚生成高分子化合物，这样的反应称为均聚。 氯乙烯均聚的化学方程式为： （聚氯乙烯） （2）共聚：由两种或两种以上的单体聚合生成高分子的反应，称为共聚。 乙烯和丙烯按1∶1共聚的化学方程式为： 2．缩合聚合反应 单体间通过缩合反应生成高分子化合物，同时生成小分子（如水、氨等）的反应。中学阶段，常见缩聚反应有以下几种。记住它们的成键部位和缩掉的小分子物质，对已知缩聚产物求缩聚单体有很大帮助。主要有：醇酸缩聚（如乙二酸和乙二醇）、羟酸缩聚（如乳酸）、氨基酸缩聚等。 （1）醇酸缩聚 此类反应同时可表示为： （2）羟酸缩聚 （3）含氨基与羧基的单体间的缩聚 此类反应的通式可表示为： （4）氨基酸的缩聚 （5）酚醛缩合 要点诠释：加聚与缩聚的对比 类别 加聚反应 缩聚反应 反应物特征 含不饱和键，如C＝C等 含特征官能团如—OH、—COOH等 产物特征 高聚物与单体具有相同的组成 高聚物与单体具有不同的组成 产物种类 只产生高聚物 高聚物和小分子 反应种类 单 ... ...