【高中化学】合成高分子（复习PPT） 2022-2023学年高二化学（人教版2019选择性必修3）.pptx

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1、走进奇妙的化学世界走进奇妙的化学世界2022-2023选择性必修选择性必修3第五章 合成高分子章末总结 学习 目标PART01PART02PART03能对单体能对单体和和高分子进行相互推断高分子进行相互推断,写出典型的加写出典型的加聚反应和缩聚反应的化学方程式聚反应和缩聚反应的化学方程式.能综合应用有能综合应用有关知识分析和设计高分子的合成路线关知识分析和设计高分子的合成路线.能举例说明塑料合成纤维能举例说明塑料合成纤维 合成橡胶的组成和结合成橡胶的组成和结构特点构特点.能列举重要的合成高分子能列举重要的合成高分子,说明他们在说明他们在材料领域中的应用材料领域中的应用.能参与材料的选择与使用能

2、参与材料的选择与使用,环境保护等社会性议题的讨论环境保护等社会性议题的讨论,并并作出有科学依据的判断评价和决策作出有科学依据的判断评价和决策.一、高分子的结构特点一、高分子的结构特点1有机高分子化合物与低分子有机化合物的区别有机高分子化合物与低分子有机化合物的区别有机高分子化合物有机高分子化合物低分子有机化合物低分子有机化合物相对分子质量相对分子质量只是一个平均值，一般高达只是一个平均值，一般高达104106有一个明确的数值，一有一个明确的数值，一般在般在1 000以下以下结构结构由若干个重复结构单元组成由若干个重复结构单元组成具有单一结构具有单一结构性质性质在物理、化学性质上有较大差异在物理

3、、化学性质上有较大差异2高分子化合物的结构与性质高分子化合物的结构与性质二、高分子的合成方法与高分子材料二、高分子的合成方法与高分子材料1、定义：相对分子质量小的化合物通过、定义：相对分子质量小的化合物通过加成反应互相聚合加成反应互相聚合成为高分子化成为高分子化合物的而反应。合物的而反应。M聚合物聚合物（一）加成聚合反应（一）加成聚合反应单体单体的相对质量的相对质量n单体单体聚合物聚合物聚合度聚合度链节链节链节链节聚合度聚合度聚合物聚合物单体单体（1）单体含不饱和键：）单体含不饱和键：（2）没有小分子产物生成；）没有小分子产物生成；（3）链节和单体的化学组成相同；）链节和单体的化学组成相同；如

4、烯烃、二烯烃、炔烃、醛等。如烯烃、二烯烃、炔烃、醛等。3、加聚聚合物单体的确定：、加聚聚合物单体的确定：2、加聚反应的特点：、加聚反应的特点：主链上的碳原子两两断开，然后在这两个碳原子之间写上双键工程塑料工程塑料ABS树脂树脂(结构简式如下结构简式如下)，合成时用了三种单体。这三种单体的结构简式分，合成时用了三种单体。这三种单体的结构简式分别是别是:、。CH2CHC6H5CH2CHCHCH2CH2CHCNABS2、缩聚反应缩聚反应类型类型:(1)生成聚酯的反应生成聚酯的反应（酸、醇缩聚）（酸、醇缩聚）1、定义：单体间相互反应而成高分子化合物、定义：单体间相互反应而成高分子化合物,同时还生成小分

5、子同时还生成小分子(如水、氨如水、氨等分子）等分子）的反应叫缩合聚合反应，简称缩聚反应。（酯化、成肽的反应叫缩合聚合反应，简称缩聚反应。（酯化、成肽）（二）缩合聚合反应（二）缩合聚合反应端基原子团端基原子团端基原子端基原子聚已二酸乙二醇酯聚已二酸乙二醇酯再例如：羟基酸再例如：羟基酸缩聚缩聚(2)成肽的反应成肽的反应（氨基酸缩聚）：（氨基酸缩聚）：(3)酚醛酚醛缩聚缩聚（1）单体含双官能团或多官能团；官能团间易形成小分子）单体含双官能团或多官能团；官能团间易形成小分子如二元醇与二如二元醇与二元酸；氨基酸、羟基酸等。元酸；氨基酸、羟基酸等。（2）聚合时有副产物小分子生成；）聚合时有副产物小分子生成

6、；（3）链节和单体的化学组成不相同；）链节和单体的化学组成不相同；3、缩聚反应的特点、缩聚反应的特点:（1 1）方括号外侧写链节余下的端基原子（或端基原子团）方括号外侧写链节余下的端基原子（或端基原子团）方括号外侧写链节余下的端基原子（或端基原子团）方括号外侧写链节余下的端基原子（或端基原子团）（2 2）由一同由一同由一同由一同单体缩聚时，生成小分子的物质的量单体缩聚时，生成小分子的物质的量单体缩聚时，生成小分子的物质的量单体缩聚时，生成小分子的物质的量（n-1n-1）。由两种由两种由两种由两种单体单体单体单体缩聚时，生成小分子的物质的量缩聚时，生成小分子的物质的量缩聚时，生成小分子的物质的量

7、缩聚时，生成小分子的物质的量是是是是（2n-12n-1）。）。）。）。4、缩合聚合反应收书写注意点：、缩合聚合反应收书写注意点：(3)(3)成聚酯的反应是一个可逆反应成聚酯的反应是一个可逆反应成聚酯的反应是一个可逆反应成聚酯的反应是一个可逆反应,反应方程式中应用反应方程式中应用反应方程式中应用反应方程式中应用可逆符号可逆符号.补补H5、构成下列结构片断蛋白质的氨基酸为、构成下列结构片断蛋白质的氨基酸为 补补OH缩聚反应推导单体：缩聚反应推导单体：断开断开羰基与氧原子羰基与氧原子间的共价键或断开间的共价键或断开羰基与氮原子羰基与氮原子间间的共价键，在的共价键，在羰基碳上连上羟基羰基碳上连上羟基，

8、在，在氧或氮原子上连上氢原子氧或氮原子上连上氢原子。加聚反应与缩聚反应的区别与联系加聚反应与缩聚反应的区别与联系加聚反应加聚反应缩聚反应缩聚反应反应物的特征反应物的特征含不饱和键含不饱和键含含有有特特征征官官能能团团，如如羟羟基基、羧基、氨基等羧基、氨基等反应物的种类反应物的种类相同或不相同的单体相同或不相同的单体相同或不相同的单体相同或不相同的单体产物的特征产物的特征高高聚聚物物和和单单体体分分子子具具有有相同的组成相同的组成高高聚聚物物与与单单体体分分子子的的组组成成有有所不同所不同产物的种类产物的种类只有高聚物只有高聚物高聚物和小分子高聚物和小分子1某种毛绒玩具的外材料为纯羊毛线，内充物

9、为无毒的聚酯纤维某种毛绒玩具的外材料为纯羊毛线，内充物为无毒的聚酯纤维()。下列下列对人造羊毛和聚酯纤维的说法正确的是对人造羊毛和聚酯纤维的说法正确的是()A羊毛与聚酯纤维的化学成分相同，都为纯净物羊毛与聚酯纤维的化学成分相同，都为纯净物B聚酯纤维和羊毛在一定条件下均能发生水解反应聚酯纤维和羊毛在一定条件下均能发生水解反应C该聚酯纤维是由单体对苯二甲酸和乙二醇经过加聚反应生成的该聚酯纤维是由单体对苯二甲酸和乙二醇经过加聚反应生成的D羊毛与聚酯纤维不能用燃烧的方法区别羊毛与聚酯纤维不能用燃烧的方法区别解析：解析：羊毛的化学成分是蛋白羊毛的化学成分是蛋白质，而聚，而聚酯纤维的化学成分是的化学成分是

10、酯类，高分子化合物都是混，高分子化合物都是混合物，合物，A不正确；羊毛和聚不正确；羊毛和聚酯纤维在一定条件下都能水解，蛋白在一定条件下都能水解，蛋白质最最终水解成氨基酸，聚水解成氨基酸，聚酯纤维水解成水解成对苯二甲酸和乙二醇，苯二甲酸和乙二醇，B正确；正确；该聚聚酯纤维是由是由对苯二甲酸和乙二醇苯二甲酸和乙二醇经过缩聚反聚反应合合成的，成的，C不正确；羊毛的主要成分是蛋白不正确；羊毛的主要成分是蛋白质，灼，灼烧时有有烧焦羽毛的气味，可以区焦羽毛的气味，可以区别，D不正确不正确。答案：答案：BB二、高分子材料二、高分子材料1.高分子化合物的命名及分类高分子化合物的命名及分类高分子化合物高分子化合

11、物天然高分子天然高分子合成材料合成材料合成高分子合成高分子功能高分子功能高分子复合材料复合材料塑料塑料合成纤维合成纤维合成橡胶合成橡胶高分子分离膜高分子分离膜液晶高分子液晶高分子导电高分子导电高分子医用高分子医用高分子高吸水性树脂高吸水性树脂、塑料热塑型：热塑型：热固型热固型:树脂是指未经加工处理的聚合物树脂是指未经加工处理的聚合物（1）塑料树脂添加剂）塑料树脂添加剂（2）塑料分类）塑料分类可反复加热熔融加工，多次使用可反复加热熔融加工，多次使用（线型结构）。（线型结构）。成型后不再会熔化只能一次成型成型后不再会熔化只能一次成型（体型结构（体型结构)。高压低密度聚乙烯高压低密度聚乙烯低压高密度

12、聚乙烯低压高密度聚乙烯合成条件合成条件分子结构类型分子结构类型有无支链有无支链高分子链长短高分子链长短相对分子质量相对分子质量高压高温引发剂高压高温引发剂较低压力催化剂较低压力催化剂线型线型支链型支链型少有或没有少有或没有相对较长相对较长相对较短相对较短较低较低较高（较高（50万）万）（3）常见的塑料聚乙烯聚乙烯高压聚乙烯高压聚乙烯低压聚乙烯低压聚乙烯熔融温度熔融温度密度密度硬度硬度分子间作用力分子间作用力低密度低密度相对较低相对较低相对较小相对较小相对较小相对较小相对较高相对较高高密度高密度相对较大相对较大相对较大相对较大（2 2）高压聚乙烯比低压聚乙烯熔点、密度小。）高压聚乙烯比低压聚乙烯

13、熔点、密度小。（1 1）高分子化合物都具有一定的弹性）高分子化合物都具有一定的弹性酚醛树脂酚醛树脂 用酚类（如苯酚）与醛类（如甲醛）在酸或碱的催化下相互缩合而成用酚类（如苯酚）与醛类（如甲醛）在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子化合物。的高分子化合物。在酸催化下在酸催化下，等物质的量的苯酚与甲醛反应，苯酚邻位或对位的氢原，等物质的量的苯酚与甲醛反应，苯酚邻位或对位的氢原子与甲醛的羰基加成生成羟甲基苯酚，然后羟甲基苯酚之间相互脱水缩合子与甲醛的羰基加成生成羟甲基苯酚，然后羟甲基苯酚之间相互脱水缩合成成线型结构高分子。线型结构高分子。（加成反应）（加成反应）在碱催化下在碱催化下，等物质的量的苯酚与

14、甲醛或过量的甲醛与苯酚反应，生，等物质的量的苯酚与甲醛或过量的甲醛与苯酚反应，生成羟甲基苯酚、二羟甲基苯酚、三羟甲基苯酚等，然后加热继续反应，就成羟甲基苯酚、二羟甲基苯酚、三羟甲基苯酚等，然后加热继续反应，就可以生成可以生成网状结构的酚醛树脂。网状结构的酚醛树脂。纤维纤维天然纤维天然纤维化学纤维化学纤维人造纤维：人造纤维：合成纤维：合成纤维：如棉花、羊毛、蚕丝、麻等如棉花、羊毛、蚕丝、麻等用木材为原料，经化学加工用木材为原料，经化学加工处理所得处理所得以各种单体为原料经聚合反以各种单体为原料经聚合反应制成应制成2、合成纤维合成纤维合成纤维涤纶涤纶锦纶锦纶腈纶腈纶丙纶丙纶维纶维纶氯纶氯纶 六六大

15、大纶纶强度高、弹性好、耐强度高、弹性好、耐 腐蚀、不缩腐蚀、不缩水、质轻保暖；但透气性、吸湿水、质轻保暖；但透气性、吸湿性较差。性较差。维纶维纶聚乙烯醇聚乙烯醇:吸湿性好，因其分子链上有羟基。吸湿性好，因其分子链上有羟基。目前产量占第一位的：聚酯纤维（聚对苯二乙酸乙二醇酯，商品名涤纶）橡胶橡胶天然橡胶天然橡胶合成橡胶合成橡胶三叶树胶（顺）三叶树胶（顺）杜仲树胶（反）杜仲树胶（反）丁苯橡胶丁苯橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶合成天然橡胶合成天然橡胶氯丁橡胶氯丁橡胶乙丙橡胶乙丙橡胶硅橡胶硅橡胶分子中均存在不饱和键分子中均存在不饱和键性质：耐磨、耐寒、耐油、耐热、耐燃、耐腐蚀、耐老化等各有其优势。性质：耐磨、耐

16、寒、耐油、耐热、耐燃、耐腐蚀、耐老化等各有其优势。世界产量第一橡胶硫化后，其强度和弹性都会增大。3 3、橡胶、橡胶天然橡胶天然橡胶（1 1）三叶橡胶）三叶橡胶（2 2）杜仲胶）杜仲胶异戊二烯异戊二烯（顺）聚异戊二烯（顺）聚异戊二烯（反）聚异戊二烯（反）聚异戊二烯单体单体:5、几种功能高分子材料、几种功能高分子材料（1）高吸水性树脂）高吸水性树脂a、对淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改性，在他们的高分子链上再接、对淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改性，在他们的高分子链上再接上含强吸水性原子团上含强吸水性原子团 的支链的支链合成方法：合成方法：b b、以带有强亲水性原子团的化合物，均聚或两种单体共聚得

17、到亲水性高、以带有强亲水性原子团的化合物，均聚或两种单体共聚得到亲水性高聚物。聚物。4、功能高分子材料的涵义 在合成高分子的主链或支链上引入某种功能的官能团，使其显示出在在合成高分子的主链或支链上引入某种功能的官能团，使其显示出在光、电、磁、化学、生物、医学等方面的特殊功能。光、电、磁、化学、生物、医学等方面的特殊功能。高分子分子膜的特点：高分子分子膜的特点：能够有选择地让某些物质通过，而把另外一些物质能够有选择地让某些物质通过，而把另外一些物质分离掉。分离掉。（2）高分子分离膜（3）医用高分子材料应用：制作人体的皮肤、骨骼、眼、喉、心、肺、肝、肾等各种应用：制作人体的皮肤、骨骼、眼、喉、心、

18、肺、肝、肾等各种人工器官人工器官(2)常见高分子材料的结构、性质与用途常见高分子材料的结构、性质与用途材料材料名称名称结构简式结构简式性质性质用途用途塑料塑料聚乙烯聚乙烯CHCH2 2CHCH2 2多为线型结构，强度多为线型结构，强度大、可拉丝、吹薄膜、大、可拉丝、吹薄膜、绝缘性好绝缘性好薄膜、食品包装袋、中薄膜、食品包装袋、中空制品和绝缘材料等空制品和绝缘材料等聚氯乙烯聚氯乙烯 聚丙烯聚丙烯 聚苯乙烯聚苯乙烯 酚醛树脂酚醛树脂具有体型结构的酚醛具有体型结构的酚醛树脂受热不能软化或树脂受热不能软化或熔融，不溶于任何熔融，不溶于任何 溶溶剂剂用作绝缘、隔热、阻燃用作绝缘、隔热、阻燃 、隔音等器材

19、和复合材、隔音等器材和复合材料。可用于烹饪器具的料。可用于烹饪器具的手柄，火箭发动机等手柄，火箭发动机等材料材料名称名称结构简式结构简式性质性质用途用途纤维纤维涤纶纤涤纶纤维维 强度大，耐磨，易强度大，耐磨，易洗，快干，保型性洗，快干，保型性好好运动服、睡袋、被套、运动服、睡袋、被套、降落伞、航天服、过降落伞、航天服、过滤材料等滤材料等聚酰胺聚酰胺纤维纤维 耐磨性和强度好耐磨性和强度好降落伞、渔网、轮胎降落伞、渔网、轮胎帘子线等帘子线等芳纶纤芳纶纤维维 强度高，耐酸、碱强度高，耐酸、碱腐蚀，耐高温，耐腐蚀，耐高温，耐腐蚀等腐蚀等防弹装甲、消防服、防弹装甲、消防服、防切割耐热手套，阻防切割耐热手

20、套，阻燃内饰等燃内饰等材料材料名称名称结构简式结构简式性质性质用途用途橡胶橡胶顺丁橡顺丁橡胶胶硫化橡胶具有很好的弹性，硫化橡胶具有很好的弹性，耐磨、耐寒性好耐磨、耐寒性好制造轮胎等制造轮胎等天然橡天然橡胶胶天然橡胶为线型分子，硫化天然橡胶为线型分子，硫化后变成网状结构，强度与弹后变成网状结构，强度与弹性增大性增大骨科夹板、海底骨科夹板、海底电缆、绝缘器材电缆、绝缘器材等等高吸水高吸水性树脂性树脂聚丙烯聚丙烯酸钠酸钠 加入少量交联剂，再聚合，加入少量交联剂，再聚合，得到网状结构的聚丙烯酸钠，得到网状结构的聚丙烯酸钠，具有很强的吸水性具有很强的吸水性作高吸水性树脂作高吸水性树脂碳碳双键碳碳双键甲醛甲醛热固性热固性