一聚合物基本概念重复单元和链节结构单元和单体单元平均聚合度

第一章绪论【掌握内容】1. 高分子基本概念：单体、高分子、聚合物、低聚物、结构单元、重复单元、单体单元、链节、主链、侧链、端基、侧基、聚合度、相对分子质量等。

2. 聚合反应；加成聚合与缩合聚合；连锁聚合与逐步聚合。

3. 从不同角度对聚合物进行分类。

4. 常用聚合物的命名、来源、结构特征。

5. 聚合物相对分子质量及其分布。

【熟悉内容】1. 系统命名法。

2. 典型聚合物的名称、符号及重复单元。

【了解内容】1. 高分子化学发展历史。

2. 聚合物相对分子质量及其分布对聚合物性能的影响。

【教学难点】1. 结构单元、重复单元、单体单元、链节的辨析。

2. 加成聚合与缩合聚合的区别与联系；连锁聚合与逐步聚合的区别与联系。

【教学目标】1. 掌握高分子化学相关基本概念。

2. 能对几对重要概念进行辨析。

3. 能按规范写出正确的聚合物名称、分子式、聚合反应式。

4. 树立对高分子化学学科正确的认识观。

前言【教学内容】一、高分子化学课程简介二、高分子发展与应用三、我国高分子科学发展现状【授课时间】1学时【教学目标】了解高分子科学体系范畴及分子化学发展简史，了解高分子化学课程【教学手段】课堂讲授，辅以多媒体幻灯图片【教学过程】1.绪论1.1 高分子基本概念【教学内容】一高分子二高分子化学三单体四有关组成结构的概念五大分子结构式六聚合反应方程式：【授课时间】2学时【教学重点】高分子、结构单元、重复单元、单体单元、链节等概念，聚合反应式的书写【教学难点】结构单元、重复单元、单体单元的辨析【教学目标】1 掌握高分子、结构单元、重复单元、单体单元、链节、聚合度等概念的区别与联系2 能正确写出具体聚合物的结构式与反应式【教学手段】课堂讲授，辅以多媒体幻灯图片及实例【教学过程】一高分子1 名称：macromolecule compound；macromolecule；polymer；high polymer2 概念的形成3 定义(1) 相对分子质量很大(2) 共价键连接(3) 相同的化学结构重复多次而成4 基本特点(1) 相对分子质量很大(2) 化学组成比较简单,分子结构有规律性(3) 分子形态多样:长链线型,三维网状,星型,梯形,环形….(4) 相对分子质量具有多分散性(5) 物理性质不同于低分子:高软化点,高强度,高弹性,熔体高黏度二高分子化学研究聚合反应和高分子化学反应原理，选择原料、确定路线、寻找催化剂、制订合成工艺等。

聚合物的单体和链节一、引言聚合物是由许多单体分子通过化学反应连接起来形成的高分子材料，广泛应用于各个领域。

了解聚合物的单体和链节结构对于研究聚合过程以及合成高性能聚合物至关重要。

本文将详细探讨聚合物的单体和链节的概念、分类以及其在聚合物结构中的作用。

二、聚合物的定义和基本概念聚合物是由单体分子通过化学键结合形成的高分子大分子。

单体是构成聚合物的基本结构单元，而链节则是由多个单体组成的具有重复性的结构单元。

聚合物可以是天然的，也可以是人工合成的，具有多种不同的物理和化学性质。

三、聚合物的分类聚合物可按照其结构、聚合方式、功能等多种方式进行分类。

以下是几种常见的聚合物分类方式：1. 结构分类聚合物的结构可以分为线性聚合物、支化聚合物、交联聚合物等。

•线性聚合物是一条由单体按照特定顺序通过共价键连接而成的直线形链状分子。

•支化聚合物是在线性聚合物的基础上通过引入支链结构而形成的分子。

支链可以增加聚合物的分子量、改善其溶解性等性质。

•交联聚合物是由具有交联点的聚合物链网状结构组成的，具有较高的物理强度和耐化学性能。

2. 聚合方式分类聚合物的合成方式可以分为添加聚合和缩聚两种。

•添加聚合是通过单体间的共价键重组将单体牢固地连接起来形成聚合物。

这是一种常见的聚合方式。

•缩聚是通过两个单体分子的反应生成一个水分子的同时将两个单体连接起来形成聚合物。

这种聚合方式适用于具有两个或多个功能团的单体。

3. 功能分类聚合物还可以根据其功能进行分类，比如高温聚合物、导电聚合物、生物可降解聚合物等。

四、聚合物的单体聚合物的单体是构成聚合物的最基本单元，通常是由原子或分子组成的。

不同的单体具有不同的性质和功能，在聚合过程中起到至关重要的作用。

聚合物的单体可以分为两类：活性单体和功能性单体。

1. 活性单体活性单体是指具有反应活性的单体，可以通过聚合反应与其他单体反应形成聚合物链。

常见的活性单体有乙烯、丙烯酸酯、苯乙烯等。

活性单体的反应活性来源于其分子结构中的不饱和键或其他反应活性团。

高分子化学知识点总结
基本概念：
单体：构成高分子链的基本单元。

高分子：由许多单体通过化学键连接而成的大分子。

聚合物：由高分子链通过化学键连接而成的物质。

低聚物：聚合度较低的高分子。

结构单元、重复单元、链节：构成高分子链的基本单元。

主链、侧链、端基、侧基：高分子链的组成部分。

聚合度：高分子链中单体单元的数量。

相对分子质量：高分子的分子量。

聚合反应类型：
加成聚合与缩合聚合：两种主要的聚合反应类型。

连锁聚合与逐步聚合：两种常见的聚合反应机制。

聚合物的分类：
根据不同的标准（如来源、结构、性能等）对聚合物进行分类。

常用聚合物的命名、来源、结构特征：
了解常见聚合物的命名规则、来源和结构特征。

聚合物的相对分子质量及其分布：
了解聚合物相对分子质量的测定方法及其分布特征。

高分子化学的研究范围：
涉及天然高分子和合成高分子。

天然高分子存在于天然材料中，如棉、麻、毛、丝等；合成高分子包括塑料、合成纤维、合成橡胶等。

高分子化学的发展历史：
从天然高分子的利用与加工、天然高分子的改性、合成高分子的生产到高分子科学的建立，经历了四个主要时期。

高分子化学反应动力学、化学热力学、结构化学、高分子物理等相关分支学科的基础知识。

高分子化学在实际应用中的重要性：高分子材料在现代社会中的广泛应用，如塑料、橡胶、纤维、涂料、粘合剂等。

总之，高分子化学涉及众多知识点，需要系统学习和理解。

通过掌握这些基础知识，可以更好地理解高分子材料的性质和应用。

第一章绪论思考题1. 举例说明单体、单体单元、结构单元、重复单元、链节等名词的含义，以及它们之间的相互关系和区别。

答：合成聚合物的原料称做单体，如加聚中的乙烯、氯乙烯、苯乙烯，缩聚中的己二胺和己二酸、乙二醇和对苯二甲酸等。

在聚合过程中，单体往往转变成结构单元的形式，进入大分子链，高分子由许多结构单元重复键接而成。

在烯类加聚物中，单体单元、结构单元、重复单元相同，与单体的元素组成也相同，但电子结构却有变化。

在缩聚物中，不采用单体单元术语，因为缩聚时部分原子缩合成低分子副产物析出，结构单元的元素组成不再与单体相同。

如果用2种单体缩聚成缩聚物，则由2种结构单元构成重复单元。

聚合物是指由许多简单的结构单元通过共价键重复键接而成的分子量高达104-106的同系物的混合物。

聚合度是衡量聚合物分子大小的指标。

以重复单元数为基准，即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平X表示。

均值，以DP表示；以结构单元数为基准，即聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值，以n2. 举例说明低聚物、齐聚物、聚合物、高聚物、高分子、大分子诸名词的的含义，以及它们之间的关系和区别。

答：合成高分子多半是由许多结构单元重复键接而成的聚合物。

聚合物（polymer）可以看作是高分子（macromolecule）的同义词，也曾使用large or big molecule的术语。

从另一角度考虑，大分子可以看作1条大分子链，而聚合物则是许多大分子的聚集体。

根据分子量或聚合度大小的不同，聚合物中又有低聚物和高聚物之分，但两者并无严格的界限，一般低聚物的分子量在几千以下，而高聚物的分子量总要在万以上。

多数场合，聚合物就代表高聚物，不再标明“高”字。

齐聚物指聚合度只有几~几十的聚合物，属于低聚物的范畴。

低聚物的含义更广泛一些。

3. 写出聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙-66、聚丁二烯和天然橡胶的结构式（重复单元）。

选择其常用4. 举例说明和区别：缩聚、聚加成和逐步聚合，加聚、开环聚合和连锁聚合。

单体单体单元结构单元链节的相互关系和区别单体、单元、结构、链节是材料科学和力学等学科中常用的概念，它们之间存在一定的相互关系和区别。

1. 单体（Monomer）：单体是指能够通过化学反应聚合成高分子化合物的小分子物质。

在化学反应条件下，多个单体分子可以通过化学键的形成将它们紧密连接在一起，形成高分子化合物。

单体可以是有机物、无机物或金属等。

2. 单元（Unit）：单元是指高分子材料中的重复结构，也称为重复单元或基本单元。

在高分子化合物中，单元是通过化学键连接的单体分子，它在高分子链中重复出现，形成连续的结构。

单元决定了高分子材料的物理性质和化学性质。

3. 结构（Structure）：结构是指高分子材料中单元之间的排列方式和空间结构。

高分子材料的结构可以分为线形结构、支化结构、交联结构等不同类型。

结构决定了高分子材料的力学性能、热学性能和电学性能等特性。

4. 链节（Chain Segment）：链节是指高分子材料中的连续链段，它由单元组成，是高分子链的基本组成单位。

链节可以包含一个或多个单元，相邻的链节间通过化学键连接。

链节的长度可以影响高分子材料的流动性、玻璃化转变温度等性质。

相互关系和区别：- 单体是构成高分子材料的小分子物质，而单元是高分子材料中的重复结构，单元是由单体组成的。

单元是高分子化合物的基本组成单位，决定了高分子材料的性质。

- 结构和链节都指的是高分子材料中的排列和连接方式，但结构更强调整体的组织和形态，链节更侧重于单元的连接和排列方式。

- 单元和链节的含义有些相似，都是由单体组成的重复结构，但单元更偏向于描述化学结构和化学键的连续性，而链节更偏向于描述物理结构和排列的连续性。

聚合物名词解释聚合物是指由相同或不同的单体分子反复重复聚合形成的大分子化合物。

它们由许多小分子单元组成所以也被称为高分子化合物。

由于其材料性质优异、加工性能良好，被广泛应用于各个领域。

本文将对聚合物的几个重要概念进行阐述。

一、聚合物结构聚合物主要由单体分子反复连接而成，在聚合过程中两个单体分子之间的化学键不断形成，这种化学键可以是共价键、离子键或氢键。

聚合物的基本结构单位被称为重复单元或聚合体，这是聚合过程中反复出现的连接单元。

聚合体的种类和组成的单体不同，聚合物的基本结构也不同。

例如，丙烯酸聚合物的聚合体是丙烯酸分子，聚乙烯的聚合体是乙烯分子，聚酰胺的聚合体是亚麻素单体等。

二、聚合物分类聚合物的分类可以根据聚合反应方式、单体种类、聚合度、空间结构和性质等多种方式。

1、聚合反应方式：根据聚合反应方式将聚合物可以分为自由基聚合物、阴离子聚合物、阳离子聚合物和离子轻转移聚合物等几种类型。

2、单体种类：根据单体种类将聚合物分为丙烯酸聚合物、聚乙烯醇聚合物、聚酯类聚合物、聚酰亚胺类聚合物等。

3、聚合度：聚合度是指聚合物中一个聚合体里的单体数目，可以通过数值或平均分子量来表达。

聚合度的高低决定了聚合物的物理性质，例如高聚合度的聚乙烯是固体，而低聚合度的聚乙烯是液体。

4、空间结构：聚合物可以分为线性聚合物、分支聚合物、交联聚合物和网络聚合物等。

三、聚合物的性质由于聚合物结构的复杂性，其性质也非常复杂，与聚合物的种类和组成密切相关。

下面列举一些主要的聚合物性质。

1、物理性质聚合物的物理性质包括电气性质、热学性质、光学性质等。

例如聚丙烯聚氯乙烯等聚合物具有良好的电气绝缘性能，聚苯乙烯具有良好的光学透明性，聚对苯二甲酸乙二醇酯聚酯则具有良好的热稳定性。

2、化学性质聚合物的一些化学性质包括结构稳定性、耐化学腐蚀性、耐氧化性、抗紫外线性能等。

例如聚氨酯表现出良好的化学和耐磨性能、耐氧化性，聚合物化的聚乙烯醇因为含有羟基而具有良好的亲水性。

第一章绪论1. 何谓重复单元、结构单元、单体单元、单体和聚合度?答：聚合物中化学组成相同的最小单位称为重复单元。

构成高分子链并决定高分子结构以一定方式连接起来的原子组合称为结构单元。

聚合物中具有与单体相同化学组成而不同电子结构的单元称为单体单元。

能形成高分子化合物中结构单元的低分子化合物称为单体。

高分子链中重复单元的重复次数称为聚合度。

2. 如何用实验测定一未知单体的聚合反应是以逐步聚合还是连锁聚合机理进行的？答：一般可以通过测定聚合物分子量或单体转化率与反应时间的关系来鉴别。

随反应时间的延长，分子量逐渐增大的聚合反应属逐步聚合。

聚合很短时间后分子量就不随反应时间延长而增大的聚合反应属连锁聚合。

相反，单体转化率随聚合时间的延长而逐渐增大的聚合反应属连锁聚合。

单体迅速转化，而转化率基本与聚合时间无关的聚合反应属逐步聚合。

3. 什么叫等规（全同立构）、间规（间同立构）和无规聚合物？试举例说明。

答：聚合物分子链由相同构型链节（R、S或l-构型、d-构型）连接而成的聚合物称为等规（或称全同立构）聚合物。

聚合物分子链由R、S链节交替联接而成的聚合物称间规或称间同立构聚合物。

聚合物分子链中R和S呈无规排列的聚合物称无规聚合物。

以聚丙烯为例C H2CC H3H C H2CC H3HC H2CC H3HC H2CC H3H****等规聚丙烯（手性碳原子构型相同）C H2CC H3H C H2CHC H3C H2CC H3HC H2CHC H3间规聚丙烯（手性碳原子相间排列）C H2CC H3H C H2CC H3HC H2CHC H3C H2CC H3H无规聚丙烯（手性碳原子呈无规排列）4. 聚合物的平均分子量有几种表示方法，写出其数学表达式。

答：（1） 数均分子量n Mi iii i iii nM NMW W N M N M∑=∑∑=∑∑=~/(2) 重均分子量wMi i ii i i iii wM W MN M N W M W M∑=∑∑=∑∑=~2以上两式中N i 、W i 、M i 分别代表体系中i 聚体的分子数、质量和相对分子质量。

1.结构单元：在大分子链中出现的以单体结构为基础的原子团称为结构单元。

2重复单元及平均聚合度：聚合物大分子中以共价键相互连接的、重复出现的、小而简单的结构单位为重复单元。

结构单元的数目称为平均聚合度3结构单元、重复单元和单体单元结构单元：高分子中多次重复的且可以表明合成所用单体种类的化学结构。

重复单元：聚合物中化学组成相同的最小单位，又称为链节。

单体单元：聚合物中具有与单体相同化学组成而不同电子结构的单元4官能度：一分子中能参与反应的官能团数5聚合度：聚合物大分子中重复结构单元的数目6加聚反应：烯类单体通过双键的加成而进行的聚合反应7分子量分布指数：重均分子量与数均分子量的比值为分子量分布指数。

8反应程度：是参加反应的官能团数占起始官能团数的分数9反应程度和转化率：反应程度是指反应了的官能团数与起始官能团数之比。

转化率指反应了的单体分子数与起始单体分子数之比。

10相对分子质量分布曲线：把一个聚合物试样按相对分子质量大小分成若干级分,测定每一级分的相对分子质量和质量,并且计算出其质量分数。

以相对分子质量M为横坐标,质量分数w(x)为纵坐标作图,得一曲线.该曲线为相对分子质量分布曲线11平均官能度与摩尔系数：平均官能度指反应体系中平均每一分子上带有的能参加反应的官能团的数目。

摩尔系数指起始两种官能团的总数之比，其值小于或等与112凝胶点：多官能团单体聚合时，开始出现凝胶的瞬间的临界反应程度。

13线型缩聚合，体型缩聚14聚合上限温度15笼闭效应16引发剂半衰期17引发剂效率18诱导分解19自动加速效应20 S形聚合：采用低活性引发剂聚合时，初期慢，表示正常速率，中期加速，是凝胶效应超过正常速率的结果，后期转慢，玻璃化效应产生影响，凝胶效应和正常聚合都在减慢。

21动力学链长22链转移反应23向单体转移常数24歧化终止25链增长反应26阻聚剂27缓聚剂28共聚物29自由基共聚合反应30竞聚率31理想恒比共聚32 Q，e概念33本体聚合34溶液聚合35悬浮聚合36乳化剂37乳液聚合38乳化作用39临界胶束浓度40增溶作用41三相平衡点42自由基聚合、阴离子聚合和阳离子聚合43配位聚合44立构规整度45立体异构：是原子在大分子中不同空间排列所产生的异构现象。