1、一一. .有機高分子化合物有機高分子化合物1 1、高分子化合物的概述、高分子化合物的概述分子量大于分子量大于1 1萬萬 小分子小分子：相對分子質量通常小于：相對分子質量通常小于1 1萬，稱為低分萬，稱為低分子化合物。子化合物。 如：如：乙醇、乙酸、乙酸乙酯、葡萄糖乙醇、乙酸、乙酸乙酯、葡萄糖、蔗糖等、蔗糖等 高分子高分子：相對分子質量達幾萬甚至幾千萬，通：相對分子質量達幾萬甚至幾千萬，通常稱為高分子化合物，簡稱高分子，有時，又稱常稱為高分子化合物，簡稱高分子，有時，又稱高聚物；高聚物； 如：如：淀粉、纖維素、蛋白質、聚乙烯等淀粉、纖維素、蛋白質、聚乙烯等寫出硬脂酸甘油酯的結構式，并計算其分寫出

2、硬脂酸甘油酯的結構式，并計算其分子式和分子量，然后判定是否是高分子？子式和分子量，然后判定是否是高分子？890 否否2 2、高分子的結構、高分子的結構 高分子化合物通常結構并不復雜，往往由簡單的高分子化合物通常結構并不復雜，往往由簡單的結結構單元重復連接構單元重復連接而成。而成。（A）-CH2-CH2-叫聚乙烯的叫聚乙烯的結構單元結構單元（或（或鏈節鏈節）（B）n表示每個高分子化合物中表示每個高分子化合物中鏈節鏈節的重復次數，的重復次數，叫叫聚合度聚合度；n越大，相對分子質量越大；越大，相對分子質量越大；（C）合成高分子的小分子叫合成高分子的小分子叫單體單體。如乙烯是聚乙烯。如乙烯是聚乙烯的單

3、體。的單體。 CH2CH2 n例例: :聚乙烯聚乙烯聚乙烯是純凈物還是混合物？聚乙烯是純凈物還是混合物？ n值是一定范圍值是一定范圍屬屬 混合物混合物注注:高分子化合的是混合物高分子化合的是混合物反反應應類類型型加聚反應加聚反應縮聚反應縮聚反應含有碳碳含有碳碳不飽和鍵不飽和鍵聚乙烯聚乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯每種單體每種單體中有兩個中有兩個活性基團活性基團酚醛樹脂酚醛樹脂聚酯纖維聚酯纖維蛋白質蛋白質3 3、合成高分子反應、合成高分子反應 由小分子物質通過加成反應合成高分子化合物的化由小分子物質通過加成反應合成高分子化合物的化學反應叫學反應叫加成聚合反應加成聚合反應. .簡稱簡稱加聚反應加聚反應(1)

4、(1)加聚反應加聚反應a. a.聚單烯系列聚單烯系列 n CH2=CH-XCH2-CH nX引發劑引發劑XX產物產物用途一例用途一例HH聚乙烯聚乙烯食品袋食品袋CHCH3 3聚丙烯聚丙烯食品袋食品袋ClCl聚氯乙烯聚氯乙烯包裝袋包裝袋CC6 6H H5 5聚苯乙烯聚苯乙烯包裝袋包裝袋CNCN聚丙烯腈聚丙烯腈人造羊毛人造羊毛寫法：寫法：將單體中不飽將單體中不飽和碳原子間的和碳原子間的化學鍵，進行化學鍵，進行單雙互換即得單雙互換即得產物的鏈節產物的鏈節b.b.聚雙烯系列聚雙烯系列 n CH2=C-CH=CH2X引發劑引發劑CH2-C=CH-CH2 nXXX產物產物用途一例用途一例HH聚聚1 1，3

5、3丁二烯丁二烯順丁橡膠順丁橡膠CHCH3 3聚異戊二烯聚異戊二烯天然橡膠天然橡膠ClCl 聚聚2-2-氯氯-1-1，3-3-丁二烯丁二烯氯丁橡膠氯丁橡膠問題問題單體可以自聚或共聚，單體可以自聚或共聚，ABS樹脂是由幾種單體共單體共聚而成，結構如下：聚而成，結構如下：其單體分別是其單體分別是_、_、_。- CH2 - CH CNCH2-CH-CH2 - CH=CH - CH2n(2)(2)縮聚反應縮聚反應 由小分子間通過縮合方式生成高分子化合物的聚合由小分子間通過縮合方式生成高分子化合物的聚合反應叫反應叫縮合聚合反應縮合聚合反應. .簡稱簡稱縮聚反應縮聚反應寫法：寫法：將單體去頭將單體去頭去尾組

6、合成去尾組合成產物的鏈節，產物的鏈節，去下來頭尾去下來頭尾組合成小分組合成小分子子a. a.聚對苯二甲酸乙二醇酯聚對苯二甲酸乙二醇酯 CCOCH2CH2O + 2nH2OOOn n HOOC-COOH n HOCH2CH2OHb.b.酚醛樹脂（制電木）酚醛樹脂（制電木） 苯醛樹脂（電木）苯醛樹脂（電木） n + n H+脫水脫水OHOHCH2+ n H2OnOH-C-Hc. c.氨基酸的縮聚氨基酸的縮聚 n H-N-CH2-C-OHO+ n H2O催化劑催化劑H(3)(3)開環聚合開環聚合OH2CCH-CH3n引發劑引發劑寫法：寫法：將環上極將環上極性最強鍵性最強鍵斷開作為斷開作為產物的鏈產物

7、的鏈節（環上節（環上原子產物原子產物在主鏈上）在主鏈上）C(CH2)5NH n引發劑引發劑O|O|C(CH2)5NH n n加聚反應與縮聚反應的比較加聚反應與縮聚反應的比較加聚反應加聚反應縮聚反應縮聚反應單體結構單體結構碳碳雙鍵或三鍵碳碳雙鍵或三鍵兩個不同的活性基團兩個不同的活性基團（官能團）（官能團）產物產物原子組成與單體相同原子組成與單體相同產物只有一種產物只有一種原子組成與單體不同原子組成與單體不同產物有兩種產物有兩種反應類型反應類型加成加成取代取代共同點共同點都是高分子，屬于混都是高分子，屬于混合物合物都是高分子，屬于混都是高分子，屬于混合物合物來源、結構、來源、結構、性質、用途性質、

8、用途按來源分按來源分天然高分子材料天然高分子材料人工合成高分子材人工合成高分子材料料天然橡膠、淀粉、纖維素天然橡膠、淀粉、纖維素( (例棉例棉花花) )、蛋白質、蛋白質( (例例羊毛羊毛) )合成合成( (塑料、材料、橡膠、粘塑料、材料、橡膠、粘合劑、涂料合劑、涂料) )按用途分按用途分塑料塑料纖維纖維橡膠橡膠材料材料（天然、合成、人造）（天然、合成、人造）第二節應用廣泛的高分子材第二節應用廣泛的高分子材料料1 1、塑料、塑料 （具有可塑性的高分子化合物）（具有可塑性的高分子化合物）塑料的簡介塑料的簡介樹脂樹脂沒有跟添加劑混合的高聚物沒有跟添加劑混合的高聚物塑料塑料由樹脂及填料、增塑劑、防老化

9、劑、由樹脂及填料、增塑劑、防老化劑、潤滑劑、色料等添加劑組成。潤滑劑、色料等添加劑組成。塑料的合成塑料的合成反應反應: :HHHHC CnC CnHHHH單體單體鏈節鏈節聚合度聚合度遷遷用用移移應應寫出氯乙烯寫出氯乙烯( (CH2CHCl) )、苯乙烯、四氟乙烯、苯乙烯、四氟乙烯在引發劑作用下發生聚合反應的化學反應方程在引發劑作用下發生聚合反應的化學反應方程式。式。 n CH2=CH-ClCH2-CH nCl引發劑引發劑(2) 制聚苯乙烯制聚苯乙烯(1)制聚氯乙烯制聚氯乙烯(3)制聚四氟乙烯制聚四氟乙烯n -CH=CH2CH-CH2 n引發劑引發劑nCF2CF2 CF2CF2 n引發劑引發劑a

10、. a.聚乙烯聚乙烯(PE)(PE)產品產品保保鮮鮮膜膜無臭、無毒、化學穩定性無臭、無毒、化學穩定性好、能耐多數酸堿腐蝕等好、能耐多數酸堿腐蝕等塑料的應用塑料的應用適合做食品和藥物的包裝適合做食品和藥物的包裝材料，常加工成薄膜、容材料，常加工成薄膜、容器、繩索等。器、繩索等。b. b. 聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVCPVC）化學穩定性好，耐酸堿腐化學穩定性好，耐酸堿腐蝕，使用溫度不宜超過蝕，使用溫度不宜超過6060，在低溫下會變硬分，在低溫下會變硬分為：軟質塑料和硬質塑料為：軟質塑料和硬質塑料c. c.聚四氟乙烯聚四氟乙烯(PTFE)(PTFE)不粘鍋不粘鍋塑料王塑料王( (聚四氟乙烯聚四氟乙烯)

11、 )幾乎幾乎不受任何化學試劑腐蝕、不受任何化學試劑腐蝕、不吸潮、不可燃、耐熱、不吸潮、不可燃、耐熱、耐寒等，現在常用于制滑耐寒等，現在常用于制滑雪器材。雪器材。2. 2.橡膠橡膠（具有高彈性的高分子化合物）（具有高彈性的高分子化合物）（1 1）橡膠的簡介）橡膠的簡介根據來源不同根據來源不同, ,橡膠可分為天然橡膠可分為天然橡膠與合成橡膠橡膠與合成橡膠, ,合成橡膠往往合成橡膠往往有高彈性、絕緣性以及耐酸堿油、有高彈性、絕緣性以及耐酸堿油、耐高溫、耐低溫。耐高溫、耐低溫。（2 2）橡膠的分類）橡膠的分類聚雙烯系列聚雙烯系列天然橡膠天然橡膠聚異戊二烯聚異戊二烯CH2-C=CH-CH2 nCH3主要

12、來源于橡膠樹和橡膠草的膠乳主要來源于橡膠樹和橡膠草的膠乳合成橡膠合成橡膠（石油、天然氣為原料）（石油、天然氣為原料）合合成成橡橡膠膠通用橡膠通用橡膠特種橡膠特種橡膠順丁橡膠順丁橡膠氯丁橡膠氯丁橡膠丁苯橡膠丁苯橡膠有機硅橡膠有機硅橡膠CH2-CH=CH-CH2 nCH2-C=CH-CH2 nCl3. 3.纖維纖維（纖維是指柔韌、纖細，具有相當長度、強度、纖維是指柔韌、纖細，具有相當長度、強度、彈性和吸濕性的絲狀物彈性和吸濕性的絲狀物）纖纖維維天然纖維：如天然纖維：如 棉花、羊毛、蠶絲和麻等棉花、羊毛、蠶絲和麻等化學纖維化學纖維人造纖維人造纖維合成纖維：合成纖維：( (如如 六大綸六大綸) )錦綸

13、（尼龍）錦綸（尼龍）滌綸滌綸（的確良）（的確良）晴綸（人造羊毛）晴綸（人造羊毛）維綸維綸氯綸氯綸丙綸丙綸合成纖維合成纖維：用石油、天然氣等為原：用石油、天然氣等為原料制成的單體，經聚合制成的纖維料制成的單體，經聚合制成的纖維（如：（如：“六大綸六大綸”、碳纖維、光導、碳纖維、光導纖維、耐輻射纖維和防火纖維等）纖維、耐輻射纖維和防火纖維等）人造纖維人造纖維：用化學方法對木材等天：用化學方法對木材等天然纖維加工制成。如粘膠纖維等然纖維加工制成。如粘膠纖維等 世界上出現的第一種合成纖維是世界上出現的第一種合成纖維是2020世紀世紀3030年代美國杜年代美國杜邦公司科研小組研制出的尼龍邦公司科研小組研

14、制出的尼龍66(66(NylonNylon，聚酰胺，聚酰胺6666) )，它是由己二酸和己二胺縮聚而成的。它是由己二酸和己二胺縮聚而成的。-(CH2)4-CNH(CH2)6NHOnO n HOOC-(CH2)4-COOH + n H2N-(CH2)6 -NH2+2nH2O縮聚反應縮聚反應滌綸滌綸 ( (聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚酯纖維、聚酯纖維、的確良的確良） n HOOCCOOH n HOCH2CH2OHCCOCH2CH2O + 2nH2OOOn（a a）溶解性溶解性和和溶脹性溶脹性線型高分子（如有機玻璃）能線型高分子（如有機玻璃）能溶解溶解在適當的在適當的有機溶劑里，但

15、溶解速率比小分子緩慢；而體型有機溶劑里，但溶解速率比小分子緩慢；而體型結構高分子（如橡膠）則不易溶解，只有一定程結構高分子（如橡膠）則不易溶解，只有一定程度的度的溶脹溶脹。（b b）熱塑性熱塑性和和熱固性熱固性加熱到一定溫度范圍，開始軟化，然后再開加熱到一定溫度范圍，開始軟化，然后再開始熔化成可以流動的液體；冷卻后，又成為固體始熔化成可以流動的液體；冷卻后，又成為固體熱塑性熱塑性（如聚乙烯）。加工成型后受熱不再（如聚乙烯）。加工成型后受熱不再熔化，就叫熔化，就叫熱固性熱固性（如電木）。（如電木）。多次成型與一次多次成型與一次成型成型的區別。的區別。為什么有機高分子化合物的性質不同呢為什么有機高

16、分子化合物的性質不同呢? ?三三. .有機高分子化合物性質有機高分子化合物性質線型結構線型結構體型結構體型結構體型高分子體型高分子鏈與鏈之間會通過共價鍵鏈與鏈之間會通過共價鍵產生交聯，具有產生交聯，具有熱固性熱固性只能一次成型，只能一次成型，在適當的溶劑里也只能溶脹。在適當的溶劑里也只能溶脹。線型高分子線型高分子具有長鏈狀的具有長鏈狀的線型結構，線型結構，分子間無交聯。具有分子間無交聯。具有熱塑性熱塑性可以多次可以多次成型，在適當溶劑中緩慢溶解。成型，在適當溶劑中緩慢溶解。附：有機高分子結構與性質的關系附：有機高分子結構與性質的關系線型高分子線型高分子體型高分子體型高分子結構結構鏈狀結構鏈狀結

17、構網狀結構網狀結構性質性質溶解性溶解性緩慢溶解緩慢溶解只能溶脹只能溶脹可塑性可塑性熱塑性熱塑性熱固性熱固性舉舉 例例聚乙烯聚乙烯酚醛樹脂酚醛樹脂( (電木電木) )附：橡膠的硫化附：橡膠的硫化反應是橡膠的雙鍵和硫加成形成反應是橡膠的雙鍵和硫加成形成單硫鍵單硫鍵(S)和雙硫鍵和雙硫鍵(SS)把橡膠分子膠聯起把橡膠分子膠聯起來，這樣線型結構就變成網狀結構，硫化后橡膠彈性來，這樣線型結構就變成網狀結構，硫化后橡膠彈性減小，熔沸點升高。減小，熔沸點升高。 CH3SSCH2CCHCH2CH2CCHCH2 CH3SH3CSSSSSSSSCH2CCHCH2CH2CCHCH2H3C思考：酚醛樹脂是怎樣形成體型

18、結構思考：酚醛樹脂是怎樣形成體型結構OHCH2OHCH2OHCH2CH2OHCH2OHCH2OHCH2CH2CH2CH2OHOHCH2CH2OHCH2OHCH2OHCH2CH2OHCH2OHCH2OHCH2CH2CH2CH2OHOH結結構構特特點點線型結構線型結構沒有鏈之間的交聯，可沒有鏈之間的交聯，可溶性，熱塑性溶性，熱塑性體型結構體型結構有鏈之間的交聯，不溶有鏈之間的交聯，不溶性可溶脹，熱固性性可溶脹，熱固性橡膠的硫化、體型酚醛樹脂橡膠的硫化、體型酚醛樹脂（體形結構、線性結構見教材（體形結構、線性結構見教材p202頁圖示頁圖示、）第三節第三節 功能高分子材料功能高分子材料（1 1）離子交換酯）離子交換酯 離子交換酯可用于分離和提純，如制取去離子水、離子交換酯可用于分離和提純，如制取去離子水、回收工業廢水中的金屬等回收工業廢水中的金屬等2R-SO3H+Ca2+ (R-SO3)2Ca+2H+（2 2）醫用高分子）醫用高分子 聚乳酸用作手術縫合線。硅橡膠、聚氨酯等制醫聚乳酸用作手術縫合線。硅橡膠、聚氨酯等制醫用器械或人造