高分子化学知识点总结
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一名词解释体型缩聚:参加反应的单体只要有一种单体具有两个以上的官能团(即f>2),缩聚反应将向三个方向发展,生成支化或交联结构的三维体型大分子缩聚物的缩聚反应,这种聚合反应称为体型缩聚引发剂效率:引发剂分解后,往往只有一部分用来引发单体聚合,这部分引发剂占引发剂分解或消耗总量的分数称作引发剂效率自动加速现象:又称凝胶效应,是聚合反应进行到一定程度时,聚合速率显著上升的一种现象。
降解:达到生命周期的终结。
塑料降解是使聚合物分子量下降、聚合物材料(塑料)物性下降链柔性:指高分子链在绕单键内旋转自由度,内旋转可导致高分子链构象的变化,因为伴随着状态熵增大,自发地趋向于蜷曲状态的特性。
单体:是能起聚合反应或缩聚反应等合成高分子化合物的简单化合物逐步聚合:聚合反应缓慢逐步进行,每步反应的速率和活化能大致相同,链长逐步增长的聚合反应歧化终止:以某自由基夺取另一自由基的氢原子或其他原子而终止聚合反应的方式笼敝效应:虽然A、B相遇几率变低,当一旦相遇即具有很高的碰撞频率,总体看来其碰撞频率并不低于气相反应中的碰撞频率,因而发生反应的机会也较多。
交联:两个或者更多的分子相互键合交联成网络结构的体型分子的反应构型:共价键化合物分子中各原子在空间的相对排列关系。
结构单元: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。
缩合聚合:指的是具有两个或两个以上反应官能团的单体之间反复发生缩合反应生成聚合物同时放出小分子的过程。
偶合终止:是指两个链自由基相互结合的终止。
诱导效应:由于电负性不同的取代基(原子或原子团)的影响,使整个分子中的成键电子云密度向某一方向偏移,使分子发生极化的效应,叫诱导效应扩链:指使聚合物主链增长的过程构象:在有机化合物分子中,由C—C单键旋转而产生的原子或基团在空间排列的无数特定的形象称为构象。
二简答1,写出聚己二酰己二胺的聚合反应式以及单体的名称尼龙662.写出由对苯二甲酸+乙二醇得到的链状高分子的重复单元的化学结构式3.写出常用引发剂过硫酸钾亚硫酸盐体系的分子式和分解反应式。
药用高分子材料各章知识点总结第一章一、 高分子材料的基本概念1、什么是高分子:高分子是指由多种原子以相同的、多次重复的结构单元并主要由共价键连接起来的、通常是相对分子量为104~106的化合物;2、单 体:能够进行聚合反应,并构成高分子基本结构组成单元的小分子;即合成聚合物的起始原料;3、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;即构成大分子链的基本结构单元;4、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;5、重复单元 Repeating unit ,又称链节:聚合物中化学组成和结构均可重复出现的最小基本单元;重复单元连接成的线型大分子,类似一条长链,因此重复单元又称为链节;高分子的三种组成情况1.由一种结构单元组成的高分子此时:结构单元=单体单元=重复单元说明:n 表示重复单元数,也称为链节数, 在此等于聚合度;由聚合度可计算出高分子的分子量:M=n. M0 式中:M 是高分子的分子量 M0 是重复单元的分子量2.另一种情况:结构单元=重复单元 单体单元结构单元比其单体少了些原子氢原子和氧原子,因为聚合时有小分子生成,所以此时的结构单元不等于单体单元;注意:对于聚烯烃类采用加成聚合的高分子结构单元与单体的结构是一致的,仅电子排布不同对于缩聚,开环聚合或者在聚合中存在异构化反应的高分子结构单元与单体的结构不一致3.由两种结构单元组成的高分子合成尼龙-66的特征:其重复单元由两种结构单元组成,且结构单元与单体的组成不尽相同,所以,不能称为单体单元;注意:1对于均聚物,即使用一种单体聚合所得的高分子,其结构单元与重复单元是相同的; 聚CH 2 CH CH 2-CH n CH 2 CH n单体体 n H 2N-(--CH 2-)-COOH --NH-(--CH 2-)-CO--n n H 2O +552对于共聚物,即使用两种或者两种以上的单体共同聚合所得的高分子,其结构单元与重复单元是不同的;二、高 分 子 的 命 名1、 习 惯 命 名 法天然高分子:一般有与其来源、化学性能与作用、主要用途相关的专用名称;如纤维素来源、核酸来源与化学性能、酶化学作用;合成高分子:1由一种单体合成的高分子:“聚”+ 单体名称;如乙烯:聚乙烯; 丙烯:聚丙烯; 氯乙烯:聚氯乙烯2以高分子结构特征来命名. 如聚酰胺、聚酯、聚醚、聚砜、聚氨酯、聚碳酸酯等;尼龙-66:聚己二酰己二胺;尼龙-610:聚癸二酰己二胺;尼龙-6:聚己内酰胺或聚ω-氨基己酸2.商品名称:1树脂类未加工成型的原料都称为树脂2橡胶类 3纤维如丁苯橡胶---丁二烯、苯乙烯聚合物 氯纶 PVC 聚氯乙烯乙丙橡胶---乙烯、丙烯共聚物 丙纶 PP 聚丙烯腈纶 PANC 聚丙烯腈3. IUPAC 系统命名法1 确定重复结构单元;2给重复结构单元命名:按小分子有机化合物的IUPAC 命名规则给重复结构单元命名;3给重复结构单元的命名加括弧括弧必不可少,并冠以前缀“聚”;例: COOCH 3CH 3n C CH 2 重复结构单元为: 聚1-甲氧基羰基-1-甲基乙烯 聚1-氯乙烯三、高 分 子 链 结 构1.聚合物的结构:一级结构近程结构:结构单元的化学组成、连接顺序、立体构型,以及支化、交联等;是反映高分子各种特性的最主要结构层次;二级结构远程结构:通常包括高分子链的形态构象以及高分子的大小分子量;与高分子链的柔性和刚性有直接关系;三级结构聚集态结构:聚集态结构也称三级结构,或超分子结构,它是指单位体积内许多大分子链之间的的排列与堆砌方式;包括晶态、非晶态、取向态、液晶态及织态等;2.高分子链的近程结构:高分子链的构型 :构型:是对分子中的最近邻原子间的相对位置的表征,也可以说,是指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列;1.旋光异构:若高分子中含有手性C 原子,则其立体构型可有D 型和L 型,据其连接方式可分为如下三种:以聚丙烯为例:1 全同立构高分子:主链上的C 的立体构型全部为D 型或L 型, 即DDDDDDDDDD 或C H H C Cl H C H H C Cl H C H H C Cl H C H H CC l HLLLLLLLLLLL;2 间同立构高分子:主链上的C的立体构型各不相同, 即D型与L型相间连接,LDLDLDLDLDLD;立构规整性高分子tactic polymer: C的立体构型有规则连接,简称等规高分子;3 无规立构高分子:主链上的C的立体构型紊乱无规则连接;3、高分子链的远程结构:包括分子量及分子量分布和高分子形态构象;书P8分子量:1.数均分子量:按聚合物中含有的分子数目统计平均的分子量;根据聚合物溶液的依数性测得的,通过依数性方法和端基滴定法测定;2重均分子量:是按照聚合物的重量进行统计平均的分子量;根据聚合物溶液对光的散射性质、扩散性质测得的;通过光散射法测定;分子量分布:分子量分布越窄,聚合物排布越好;4.高分子聚集态结构的特点.1.聚合物晶态总是包含一定量的非晶相,100%结晶的情况是很罕见的;2.聚合物聚集态结构不但与大分子链本身的结构有关,而且强烈地依赖于外界条件;四、聚合与高分子化学反应1.自由基聚合特点:1可概括为慢引发、快增长、速终止;2聚合体系中只有单体和聚合物组成;3单体转化率随聚合时间的延长而逐渐增大;4小量阻聚剂足以使自由基聚合终止;2.本体聚合:只有单体本身在引发剂或热、光、辐射的作用下进行的聚合;3.溶液聚合:单体和引发剂溶于适当溶剂中进行的聚合方法;4.悬浮聚合:单体以小液滴状悬浮在水中的聚合;5.乳液聚合:单体在水介质中由乳化剂分散成乳液状进行的聚合;6.缩聚反应由含有两个或两个以上官能团的单体分子间逐步缩合聚合形成聚合物,同时析出低分子副产物的化学反应,是合成聚合物的重要反应之一;特点:1.每一高分子链增长速率较慢,增长的高分子链中的官能团和单体中的官能团活性相同,所以每一个单体可以与任何一个单体或高分子链反应,每一步反应的结果,都形成稳定的化合物,因此链逐步增长,反应时间长;2.由于分子链中官能团和单体中官能团反应能力相同,所以,在聚合反应初期,单体很快消失,生成了许多两个或两个以上的单体分子组成的二聚体、三聚体和四聚体等,即反应体系中存在分子量大小不等的缩聚物;四、药用高分子材料通论药用高分子材料:指的是药品生产与制造加工过程中使用的高分子材料,药用高分子材料包括作为药物制剂成分之一的药用辅料与高分子药物,以及与药物接触的包装储运高分子材料;第二章一、高分子的分子运动1.高分子运动特点:一运动单元的多重性:1.整链的运动:以高分子链为一个整体作质量中心的移动,即分子链间的相对位移;2.链段的运动:由于主链σ键的内旋转,使分子中一部分链段相对于另一部分链段而运动,但可以保持分子质量中心不变宏观上不发生塑性形变;高弹性:链段运动的结果拉伸—回复;流动性:链段协同运动,引起分子质心位移;3.链节的运动:指高分子主链上几个化学键相当于链节的协同运动,或杂链高分子的杂链节运动4.侧基、支链的运动:侧基、支链相对于主链的摆动、转动、自身的内旋转;二、分子运动的时间依赖性:物质从一种平衡状态在外场作用下,通过分子运动低分子是瞬变过程,高分子是速度过程需要时间达到与外界相适应的另一种平衡状态;三、分子运动的温度依赖性1.活化运动单元:温度升高,增加了分子热运动的能量,当达到某一运动单元运动所需的能量时,就激发这一运动单元的运动;2.增加分子间的自由空间:温度升高,高聚物发生体积膨胀,自由空间加大;当自由空间增加到某种运动单元所需的大小时,这一运动单元便可自由运动;2、高分子的玻璃化转变玻璃态、高弹态和粘流态称为聚合物的力学三态;温度低,聚合物在外力作用下的形变小,具有虎克弹性行为,形变在瞬间完成,当外力除去后,形变又立即恢复,表现为质硬而脆,这种力学状态与无机玻璃相似,称为玻璃态;随着温度的升高,形变逐渐增大,当温度升高到某一程度时,形变发生突变,进入区域II,这时即使在较小的外力作用下,也能迅速产生很大的形变,并且当外力除去后,形变又可逐渐恢复;这种受力能产生很大的形变,除去外力后能恢复原状的性能称高弹性,相应的力学状态称高弹态;由玻璃态向高弹态发生突变的区域叫玻璃化转变区,玻璃态开始向高弹态转变的温度称为玻璃化转变温度,以Tg表示;当温度升到足够高时,聚合物完全变为粘性流体,其形变不可逆,这种力学状称为粘流态;高弹态开始向粘流态转变的温度称为粘流温度,以T f表示,其间的形变突变区域称为粘弹态转变区;二、溶解与高分子溶液一、高聚物的溶解1.非晶态高聚物的溶解条件:足够量的溶剂、一定量的非晶态高聚物溶解过程:溶胀到无限溶胀;溶解过程的关键步骤是溶胀;其中无限溶胀就是溶解,而有限溶胀是不溶解;2.结晶晶态高聚物的溶解非极性结晶高聚物的溶解条件:足够量的溶剂,一定量的非极性结晶高聚物,并且加热到熔点附近;溶解过程:加热使结晶熔化,再溶胀、溶解;极性溶解高聚物的溶解条件:足够量的强极性溶剂,一定量的极性结晶高聚物,不用加热;溶解过程:通过溶剂化作用溶解;二、溶剂的选择1.极性相似原则2.溶剂化原则3.溶解度参数相近原则三、高聚物的力学性能1.应力:单位面积上的内力为应力,其值与外加的应力相等;2.应变:当材料受到外力作用而又不产生惯性移动时,其几何形状和尺寸会发生变化,这种变化称为应变或形变;3.弹性模量:是单位应变所需应力的大小,是材料刚度的表征;4.硬度:是衡量材料抵抗机械压力能力的一种指标;5.强度:是材料抵抗外力破坏的能力;6.高聚物力学性能的最大特点是高弹性和粘弹性:1.高弹性:处于高弹态的高聚物表现出的独特的力学性能;是由于高聚物极大的分子量使得高分子链有许多不同的构象,而构象的改变导致高分子链有其特有的柔顺性;链柔性在性能上的表现就是高聚物的高弹性;橡胶就是具有高弹性的材料;弹性形变的本质也就是高弹性变的本质;2).粘弹性:指高聚物材料不但具有弹性材料的一般特性,同时还具有粘性流体的一些特性; 力学松弛:高聚物的力学性能随时间的变化统称力学松弛;最基本的有:蠕变、应力松弛、滞后、力学损耗;蠕变:在一定的温度和恒定的外力作用下拉力,压力,扭力等,材料的形变随时间的增加而逐渐增大的现象;应力松弛:对于一个线性粘弹体来说,在应变保持不变的情况下,应力随时间的增加而逐渐衰减,这一现象叫应力松弛;滞后现象:高聚物在交变力作用下,形变落后于应力变化的现象;力学损耗:由于力学滞后而使机械功转换成热的现象;第三章一、凝胶与功能水凝胶1.凝胶是指溶胀的三维网状结构高分子,即聚合物分子间相互连接,形成空间网状结构,而在网状结构的孔隙中又填充了液体介质;影响胶凝作用的因素:浓度、温度、电解质;2.凝胶的性质1触变性 2溶胀性 3脱水收缩性 4透过性3.凝胶的分类1物理凝胶:由非共价键氢键或范德华力相互连接,形成网状结构;由于聚合物分子间的物理交联使其具有可逆性,只要温度等外界条件改变,物理链就会破坏,凝胶可重新形成链状分子溶解在溶剂中成为溶液,也称为可逆凝胶;2化学凝胶:是高分子链之间以化学键形成的交联结构的溶胀体,加热不能溶解也不能熔融,结构非常稳定,也称为不可逆凝胶;3冻胶:指液体含量很多的凝胶,通常在90%以上;多数由柔性大分子构成,具有一定的柔顺性,网络中充满的溶剂不能自由流动,所以表现出弹性的半固体状态,通常指的凝胶均为冻胶;4干凝胶:液体含量少的凝胶,其中大部分是固体成分;在吸收适宜液体膨胀后即可转变为冻胶;4.功能水凝胶:对温度或pH等环境因素的变化所给予的刺激有非常明确或显着的应答; 根据环境变化的类型不同,环境敏感水凝胶可分为:温敏水凝胶、pH敏水凝胶、盐敏水凝胶、光敏水凝胶、电场响应水凝胶、形状记忆水凝胶;二、粒子分散结构:有以下四种类型:1.药物粒子分散在高聚物基材中的复合结构,高聚物为连续相,如速释型固体分散制剂;2.药物粒子和高聚物粒子分散于同一或另一高聚物基材中的复合结构,如传统的淀粉基可崩解固体片剂3.药物粒子包裹在聚合物囊膜中,再分散在聚合物基材中4.药物粒子分散在高聚物凝胶网络中的复合结构,这类药物通常是疏水性的,如聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物的水凝胶制成的皮鲁卡品滴眼剂等缓释给药系统;三、缓控释性材料1.缓释制剂:指用药后能在较长时间内持续缓慢释放药物以达到延长药效目的的制剂;系指口服药物在规定释放介质中,按要求缓慢地非恒速释放;2.控释制剂:药物从制剂中按一定规律缓慢、恒速释放,使机体内药物浓度保持相对恒定,体内释药不受pH影响;系指口服药物在规定释放介质中,按要求缓慢地恒速或接近恒速释放;四、分散传质过程药物的扩散过程:1.药物溶出并进入周围的聚合物或孔隙;2.由于浓度梯度,药物分子扩散通过聚合物屏障;3.药物由聚合物解吸附;4.药物扩散进入体液或介质;第四章药用天然高分子材料一、淀粉1.来源淀粉starch广泛存在于绿色植物的须根和种子中,根据植物种类、部位、含量不同,各以特有形状的淀粉粒而存在;药用淀粉多以玉米淀粉为主;2.化学结构和组成淀粉是由许多葡萄糖分子脱水缩聚而成的高分子化合物;结构单元:D-吡喃环型葡萄糖淀粉组成可以分为两类,直链淀粉与支链淀粉;自然淀粉中直链,支链淀粉之比一般约为15-28%比72-85%,视植物种类、品种、生长时期的不同而异;1直链淀粉是以α-1,4苷键连接而成的线型聚合物;直链淀粉由于分子内氢键作用,链卷曲成螺旋形,每个螺旋圈大约有6个葡萄糖单元;2支链淀粉是由D-葡萄糖聚合而成的分支状淀粉,其直链部分也为α-1,4苷键,而分支处则为α-1,6苷键;在各种淀粉中,直链淀粉约占20%-25%,支链淀粉约占75%-85%3.性质1形态与物理常数玉米淀粉为白色结晶粉末,流动性不良,淀粉在干燥处且不受热时,性质稳定;2淀粉的溶解性、含水量与氢键作用力溶解性:呈微弱的亲水性并能分散与水,淀粉不溶于水、乙醇和乙醚等,但有一定的吸湿性; 含水量:在常温、常压下,淀粉有一定的平衡水分,但淀粉含有很高的水分却不显示潮湿而呈干燥的粉末状,这主要是淀粉中的葡萄糖单元存在的众多醇羟基与水分子相互作用形成氢键的缘故;不同淀粉的含水量存在差异,这是由于淀粉分子中羟基自行缔合及与水分子缔合程度不同所致;3淀粉的吸湿与解吸吸湿:淀粉中含水量受空气湿度和温度的影响,在一定的相对湿度和温度条件下,淀粉吸收水分与释放水分达到平衡,此时淀粉所含的水分称为平衡水分;用做稀释剂的淀粉和崩解剂的淀粉,宜用平衡水分下的玉米淀粉;解吸:淀粉中存在的水,分为自由水和结合水两种状态,自由水仍具有普通水的性质,随环境的变化而变化,它具有生理活性,可被微生物利用,而结合水则不能;4淀粉的水化、膨胀、糊化水化:淀粉颗粒中的淀粉分子有的处于有序态晶态,有的处于无序态非晶态它们构成淀粉颗粒的结晶相和无定性相,无定性相是亲水的,进入水中就吸水,先是有限的可以膨胀,而后是整个颗粒膨胀的现象;膨胀:淀粉在60-80℃热水中,能发生膨胀,直链淀粉分子从淀粉粒中向水中扩散,形成胶体溶液,而支链淀粉则仍以淀粉粒残余的形式保留在水中;糊化:若不实施直链淀粉与支链淀粉的分离,在过量水中,淀粉加热至60~80℃时,则颗粒可逆地吸水膨胀,至某一温度时,整个颗粒突然大量膨化、破裂,晶体结构消失,最终变成粘稠的糊,虽停止搅拌,也都下沉的现象;糊化的本质:水分子加入淀粉粒中,结晶相和无定性相的淀粉分子之间的氢键断裂,破坏了缔合状态,分散在水中成为亲水胶体;5淀粉的回升老化、凝沉回生或老化:淀粉糊或淀粉稀溶液再低温静置一段时间,会变成不透明的凝胶或析出沉淀的现象;形成的淀粉称为回生淀粉;4、反应1水解反应存在于淀粉分子中糖基之间的连接键——苷键,可以在酸或酶的催化下裂解,形成相应的水解产物,呈现多糖具备的水解性质;2显色反应淀粉与碘试液作用时形成有色包结物,螺旋结构长颜色深,所以直链淀粉与碘化钾、碘溶液作用呈蓝色,支链淀粉呈紫红色;5.应用淀粉在药物制剂中主要用作片剂的稀释剂、崩解剂、粘合剂、助流剂,崩解剂;淀粉应用安全无毒,同时药典品不得检出大肠杆菌、活蛹,1g淀粉含霉菌应在100个以下,杂菌不得多于1000个;可灭菌玉米淀粉是玉米淀粉经化学及物理改性后的淀粉,遇水或蒸汽灭菌不糊化,是供某些医疗用途的改性淀粉;二、糊精1.来源与制法淀粉水解是大分子逐步降解为小分子的过程,这个过程的中间产物总称为糊精;糊精的制法是在干燥状态下将淀粉水解,其过程有四步:酸化、预干燥、糊精化及冷却;2.分类在药剂学中应用的糊精有白糊精和黄糊精;3.性质糊精为白色、淡黄色粉末;不溶于乙醇95℃、乙醚,缓缓溶于水,易溶于热水三、麦芽糖糊精1.来源与制法麦芽糖糊精是由食用淀粉在有水存在的条件下,将淀粉加热,经合适的酸或者酶部分水解而制得;制法:部分地将淀粉水解可得不同链长的葡萄糖单元的聚合物溶液,然后过滤、浓缩、干燥即得麦芽糖糊精;2.性质为无甜味、无臭的白色粉末或颗粒;易溶于水,微溶于乙醇;若其葡萄糖当量提高,则吸湿性、可压性、溶解度、甜度也随之提高,黏度下降;四、羧甲基淀粉钠1.结构为聚α-葡萄糖的羧甲基醚2.性质为白色至类白色自由流动的粉末,能分散于水,形成凝胶,醇中溶解度约2%,不溶于其它有机溶剂,有较大的吸湿性3.应用羧甲淀粉钠作为胶囊剂和片剂的崩解剂广泛应用于口服药物制剂中,在湿法制粒时,将羧甲淀粉钠加入颗粒内部,其润湿时起黏合剂的作用,而在颗粒干燥后又能起崩解剂的作用;是某些口崩片的理想辅料;也可用作助悬剂;五、纤维素1.来源纤维素存在于一切植物中,是构成植物细胞壁的基础物质;2.结构结构单元是D-吡喃葡萄糖基,相互间以-1,4-苷键连接,分子式为C6H10O5n;3.性质1化学反应性纤维素的氧化、酯化、醚化、分子间形成氢键、吸水、溶胀以及接枝共聚等都与纤维素分子中存在大量羟基有关;2氢键的作用纤维素结晶区和无定形区的羟基,基本上是以氢键形式存在3吸湿性纤维素吸水后,再干燥的失水量,与环境的相对湿度有关,纤维素在经历不同湿度的环境后,其平衡含水量的变化,存在滞后现象,即吸附时的吸着量低于解吸时的吸着量; 4溶胀性纤维素的有限溶胀可分为结晶区间溶胀和结晶区内溶胀;纤维素溶胀能力的大小取决于碱金属离子水化度,纤维素的溶胀是放热反应,温度降低,溶胀作用增加;对同一种碱液并在同一温度下,纤维素的溶胀随其浓度而增加,至某一浓度,溶胀程度达最高值;5机械降解特性机械降解后的纤维素比氧化、水解或热降解的纤维素具有更大的反应能力;6可水解性纤维素大分子的背键对酸的稳定性很低,在酸碱度、温度适合的条件下,能产生水解降解,酸是催化剂,可降低贰键破裂的活化能,增加水解速度;纤维素对碱在一般情况下是比较稳定的,但在高温下,纤维素也产生碱性水解;六、粉状纤维素1.制法将植物纤维材料纤维浆,用%NaOH溶液在20℃处理,不溶解的部分中包括纤维浆中的纤维素和抗碱的半纤维素,用转鼓式干燥器制成片状,再经机械粉碎即得粉状纤维素;2.性质呈白色,无臭,无味,具有纤维素的通性,不同细度的粉末的流动性和堆密度不一,具有一定的可压性,流动性较差;3.应用可用于片剂的稀释剂,硬胶囊或散剂的填充剂;在软胶囊中可用于降低油性悬浮性内容物的稳定剂,以减轻其沉降作用,也可作口服混悬剂的助悬剂;用作片剂干性粘合剂的浓度为5%;-20%,崩解剂浓度为5%-15%,助流剂浓度为1%-2%,不得用作注射剂或吸入剂辅料;在食品工业中可作为无热量食品的添加剂;七、微晶纤维素1.制法将结晶度高的纤维经强酸水解除去其中的无定形部分,所得聚合度约为220,相对分子质量约为36000的结晶性纤维即为微晶纤维素;胶态微晶纤维素:纤维素+亲水性分散剂2.性质白色、无臭、无味,多孔、易流动粉末,不溶于水、稀酸、氢氧化钠液和一般有机溶剂;可压性:具有高度变形性,极具可压性;吸附性:为多孔性微细粉末,可以吸附其他物质如水、油和药物等;分散性:微晶纤维素在水中经匀质器作用,易于分散生成妈油般的凝胶体;反应性能:在稀碱液中少部分溶解,大部分膨化,表现出较高的反应性能;3.应用微晶纤维素PH型广泛用作口服片剂及胶囊剂的稀释剂、吸附剂、崩解剂、抗粘附剂;此外也可作为倍散的稀释剂和丸剂的赋形剂;微晶纤维素RC型作为胶体分散系主要用于干糖浆、混悬剂,有时也作为水包油乳剂和乳膏的稳定剂;微晶纤维素球形颗粒,为具有高圆度和机械强度的球形细粒剂,可作为包衣型缓释制剂、苦味掩盖制剂的核芯,微晶纤维素AvicelPH-300系列具有快速崩解性、较好的流动性、可减小片重差异等优点;Avice KG-801可以提高片剂硬度、降低磨损性、少量添加适于在低压力下压片等优点;纤维素衍生物具有以下性质:具有玻璃化转变温度、溶度参数和表面能、物理配伍相容性、溶胀性、吸湿性、黏度、生物黏附性、热凝胶化和昙点、液晶的形成;八、醋酸纤维素。
一、选择题1.下列塑料的合成中,发生的化学反应类型与其它三种不同的是A.聚乙炔塑料B.聚氯乙烯塑料C.酚醛塑料D.聚苯乙烯塑料答案:C【分析】根据加聚和缩聚反应的特点进行判断反应类型,或者用生成物的种类判断,或者用单体的官能团判断能发生的反应类型。
解析:A.聚乙炔是由乙炔发生加聚反应合成;B.聚氯乙烯塑料是由氯乙烯发生加聚反应合成;C.酚醛塑料是由苯酚和甲醛发生缩聚反应合成;D.聚苯乙烯塑料是由苯乙烯发生加聚反应合成;故不同的反应类型是缩聚反应,故选答案C。
【点睛】根据反应单体的官能团判断反应类型。
2.乳酸的结构简式为,在一定条件下,得到聚乳酸(PLA),下列说法不正确的是A.1mol乳酸分子与Na充分反应,可产生1molH2B.PLA的链节为C.PLA可以被微生物降解为CO2和H2O,是公认的环保材料D.PLA通常是在乳酸杆菌作用下由淀粉发酵转化为乳酸,再将乳酸加聚制得答案:D解析:A.由乳酸的结构简式可知,1mol乳酸含有1mol羧基和1mol羟基,故1mol乳酸分子与Na充分反应,可产生1molH2,A正确;B.乳酸生成聚乳酸是发生酯化反应缩聚而成,酯化反应的机理为酸脱羟基醇脱氢,故PLA的链节为,B正确;C.PLA为聚乳酸,分子中含有C、H、O三种元素,含酯基,故可先降解为乳酸,再可以被微生物降解为CO2和H2O,是公认的环保材料,C正确;D.PLA通常是在乳酸杆菌作用下由淀粉发酵转化为乳酸,乳酸形成聚乳酸是缩聚反应,而不是加聚反应,D错误;故答案为:D。
3.下列说法正确的是A.聚碳酸酯可通过缩聚反应制得B.合成高聚物的单体一共有三种C.的单体不能发生银镜反应D.1 mol最多与7 mol H2加成答案:A解析:A.聚碳酸酯可通过缩聚反应制得,A正确;B.合成高聚物的单体一共有2种,单体为:CH2=CH-CH=CH2和,故B错误;C.合成酚醛树脂的单体为苯酚和甲醛,甲醛能发生银镜反应,C错误;D.1 mol,一个链节与7 个H2发生加成,1mol中含有n mol链节,需要7n mol H2,D错误;故选A。
高分子化学知识点总结高分子化学是研究高分子化合物的合成、结构、性能和应用的一门学科。
它是化学领域中的一个重要分支,对于材料科学、生物医学、环境保护等众多领域都有着深远的影响。
以下是对高分子化学一些重要知识点的总结。
一、高分子的基本概念高分子化合物是指相对分子质量很大的化合物,其相对分子质量通常在 10^4 到 10^7 之间。
高分子化合物由许多结构单元通过共价键重复连接而成,这些结构单元被称为单体。
例如,聚乙烯是由乙烯单体聚合而成,其结构单元就是乙烯。
高分子的相对分子质量具有多分散性,即同一种高分子化合物中,不同分子的相对分子质量大小不同。
通常用平均相对分子质量来表示高分子的相对分子质量,常见的平均相对分子质量有数均相对分子质量、重均相对分子质量和粘均相对分子质量。
二、高分子的分类根据来源,高分子可以分为天然高分子和合成高分子。
天然高分子如纤维素、蛋白质、淀粉等,是自然界中存在的;合成高分子则是通过人工合成得到的,如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。
按照高分子的主链结构,可分为碳链高分子、杂链高分子和元素有机高分子。
碳链高分子的主链完全由碳原子组成,如聚乙烯、聚丙烯;杂链高分子的主链除了碳原子外,还含有氧、氮、硫等原子,如聚酯、聚酰胺;元素有机高分子的主链中不含碳原子,而是由硅、磷、钛等元素组成,侧链则为有机基团。
三、高分子的合成方法(一)加聚反应加聚反应是指由不饱和单体通过加成聚合反应生成高分子化合物的过程。
在加聚反应中,单体分子中的双键或三键打开,相互连接形成高分子链。
常见的加聚反应有自由基聚合、离子聚合和配位聚合。
自由基聚合是应用最广泛的一种加聚反应,其反应条件相对简单,通常在加热或引发剂的作用下进行。
引发剂分解产生自由基,引发单体聚合。
离子聚合包括阳离子聚合和阴离子聚合,它们对反应条件要求较高,需要在无水、无氧的环境中进行。
配位聚合可以制备具有规整结构的高分子,如等规聚丙烯。
(二)缩聚反应缩聚反应是指由具有两个或两个以上官能团的单体通过缩合反应生成高分子化合物,并伴随有小分子副产物(如水、醇、氨等)生成的过程。
【大学入学考试】大学化学必背知识点归纳与总结精华版大学入学考试:大学化学必背知识点归纳与总结精华版前言本文旨在为准备参加大学入学考试的考生提供大学化学必背知识点的归纳与总结,帮助考生高效备考,取得优异成绩。
一、物质的组成和性质1. 原子结构和元素周期表2. 化学键和分子结构3. 化学计量和摩尔计算4. 溶液和浓度计算二、化学反应和化学方程式1. 反应类型和化学方程式2. 氧化还原反应和配位反应3. 化学平衡和化学反应速率4. 化学动力学和化学平衡常数三、化学元素和化合物1. 化合价和化合物命名2. 无机酸、无机碱和盐的性质3. 有机化合物的基本结构和分类四、溶液和离子反应1. 溶解度和溶解度积2. 酸碱中和反应和pH值计算3. 离子反应的电离度和电导率五、氧化还原反应和电化学1. 氧化还原反应的基本概念和方法2. 电池和电解池的原理和应用3. 计量电位和氧化还原电位六、化学平衡和热力学1. 热现象和热力学基本概念2. 化学平衡和平衡常数的计算3. 热力学循环和熵的计算七、配位化学和有机化学1. 配位化学的基本概念和配位数2. 有机化学的基本反应类型和机理3. 有机物的命名和结构分析八、高分子化学和环境化学1. 高分子化学的基本概念和聚合反应2. 环境化学的基本原理和环境污染控制3. 生物化学和生物分子的性质结语本文对大学化学必背的知识点进行了归纳与总结,希望能为考生提供参考与帮助。
备考时,考生应基于本文内容进行复习与掌握,并结合相关习题进行练习。
祝考生取得优异的考试成绩!。
一、选择题1.化学与生产、生活、科技、环境等密切相关。
下列说法正确的是A.我国自主研发的“龙芯4000系列”CPU芯片与光导纤维是同种材料B.“复兴号”高铁车厢连接处使用的增强聚四氟乙烯板属于有机高分子材料C.古人煮沸海水制取淡水,现代可通过向海水加入明矾实现海水淡化D.用75%的医用酒精杀死新型冠状病毒,是利用了酒精的强氧化性答案:B解析:A.我国自主研发的“龙芯4000系列”CPU芯片的主要成分是硅,光导纤维主要是二氧化硅制成的,A不正确;B.聚四氟乙烯板是以四氟乙烯为原料,通过加聚反应制成的材料,聚四氟乙烯板属于有机高分子材料,B正确;C.向海水中加入明矾,主要是为了利用明矾中Al3+水解生成的氢氧化铝胶体的吸附能力,将海水中的悬浊物沉降,但不能实现海水中可溶性盐的脱除,无法实现淡化,C不正确;D.用75%的医用酒精杀死新型冠状病毒,是利用了酒精能使蛋白质变性的性质,D不正确;故选B。
2.下列关于“嫦娥五号”所用的材料中不属于新型无机非金属材料的是A.挖土铲——氮化碳特种钻B.国旗——复合纤维织物C.降落伞——氮化硼纤维D.望远镜——碳化硅特种陶瓷答案:B解析:A.氮化碳特种钻属于新型无机非金属材料,故A不符合题意;B.复合纤维织物属于新型有机材料,故B符合题意;C.氮化硼纤维属于新型无机非金属材料,故C不符合题意;D.碳化硅特种陶瓷属于新型无机非金属材料,故D不符合题意;答案为B。
3.下列说法正确的是A.蛋白质水解时中的C-N键断裂B.糖类、油脂都是高分子化合物C.石油分馏、煤的干馏都是物理变化D.聚乙烯和苯分子中均含有碳碳双键答案:A解析:A.蛋白质水解时,中的C-N键断裂,A项正确;B.单糖和双糖及油脂都不是高分子化合物,B项错误;C.石油的分馏是物理变化,煤的干馏是化学变化,C项错误;D.聚乙烯中没有碳碳双键,苯分子中含有介于碳碳双键和碳碳单键之间的独特的键,D 项错误;答案选A。
美丽化学知识点总结大全化学是一门研究物质的性质、组成、结构、变化以及相互关系的科学。
在我们的日常生活中,有许多美丽的化学知识点都与我们息息相关,让我们一起来总结一下这些美丽的化学知识点吧。
1. 化学元素化学元素是构成物质的基本单位,也是化学中最基本的概念之一。
元素是由原子组成的,每个元素都有一个独特的原子序数和原子量。
在Periodic Table中,元素按照原子序数的大小排列,并且被按周期性定律分类。
美丽的元素周期表展现了元素之间的规律性和变化规律,展示了化学元素的丰富多样性。
2. 化学键化学键是化学中最基本的概念之一,它是原子之间的相互作用力,用于将原子结合在一起形成分子或晶体。
常见的化学键包括共价键、离子键、金属键等。
共价键是由共享电子而形成的,离子键是由电子转移而形成的,金属键是由金属原子共享电子而形成的。
3. 化学反应化学反应是指化学物质之间的转化过程,它包括原子间键的破裂和重新组合的过程。
在化学反应中,化学键的断裂和形成是原子组合和分解的基础,反应速率和平衡常数是化学反应动力学和平衡性质的两个重要指标。
4. 酸碱中和反应酸碱中和反应是指盐类和水同时生成的化学反应。
在酸碱中和反应中,酸和碱之间进行了化学反应,生成了盐和水。
该反应在我们的日常生活中经常发生,例如消化过程中的胃酸与碱性胰液的中和反应。
5. 化学平衡化学平衡是指在一定条件下,反应物与生成物的浓度达到一定比例,反应达到动态平衡的状态。
在平衡状态下,反应物和生成物的浓度不再改变,但是反应物与生成物之间仍然保持着动态的转化。
化学平衡是化学反应动力学和热力学性质的综合体现。
6. 溶解与析出溶解是指固体、液体或气体溶解在溶剂中的过程,溶质与溶剂之间形成了溶液。
溶解是由物质的分子间相互作用力和溶剂分子间相互作用力的竞争所决定的。
析出是指溶液中某种物质的浓度达到饱和状态后,该物质逐渐从溶液中析出形成固体的过程。
7. 化学反应动力学化学反应动力学研究的是化学反应速率与反应条件之间的关系。
第一章 绪论单体:能通过聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物,即合成聚合物的原料。
高分子:一个大分子由许多简单的结构单元通过共价键重复键接而成,并具有一定机械性能。
结构单元:在大分子链中出现的以单体结构基础的原子团称为结构单元。
重复单元:大分子链上化学组成和结构均可重复的最小单元,可能与结构单元相同,也可能由2个或多个结构单元组成。
单体单元:与单体中原子种类及个数相同的结构单元,仅电子结构有所变化。
重复单元或结构单元类似大分子链中的一个环节,故俗称链节由一种单体聚合而成的高分子称为均聚物; 由两种或两种以上的单体聚合而成的高分子则称为共聚物. 结构单元=单体单元=重复单元=链节聚合度:聚合度是衡量高分子大小的一个指标。
合成尼龙-66具有另一特征:H 2N(CH 2)6NH 2+ HOOC(CH 2)4COOHH--NH(CH 2)6NH--CO(CH 2)4CO--OHn(2n-1) H 2O +结构单元 结构单元 重复结构单元有两种表示法:[1]以大分子链中的结构单元数目表示,记作:[2]:以大分子链中的重复单元数目表示,记作:由聚合度可计算出高分子的分子量: M 是高分子的分子量; M 0 是结构单元的分子量 结构单元=重复单元=链节≠ 单体单元单体在形成高分子的过程中要失掉一些原子 结构单元 ≠ 重复单元 ≠ 单体单元 重复单元=链节 三大合成材料:橡胶,塑料,纤维玻璃化温度:聚合物从玻璃态到高弹态的热转变温度。
分子量及其分布数均分子量:按聚合物中含有的分子数目统计平均的分子量高分子样品中所有分子的总重量除以其分子(摩尔)总数∑∑∑∑∑∑====iii iiiii in Mx M WWNM N N WM )(式中,W i ,N i ,M i 分别为i -聚体的重量、分子数、分子量重均分子量:是按照聚合物的重量进行统计平均的分子量i -聚体的分子量乘以其重量分数的加和∑∑∑∑∑===iiiii i iii w Mw M NM N WM W M 2分布指数表示:重均分子量与数均分子量的比值,M w / M nM w / M n 分子量分布情况1 均一分布 接近 1 (1.5 ~ 2) 分布较窄远离 1 (20 ~ 50) 分布较宽 聚合反应1. 按单体-聚合物结构变化分类【1】 缩聚 【2】加聚 【3】开环聚合 2. 按聚合机理分类【1】逐步聚合 【2】连锁聚合(活性种可以是自由基、阴离子、阳离子;过程由链引发、链增长、链终止等基元反应组成)n xDP n DP x n ==00M DP M x M n ⋅=⋅=第二章逐步聚合反应1逐步聚合的基本概念与连锁聚合不同,逐步聚合的基本特征是聚合度随时间逐步增长,而转化率在聚合初期即可达到很高,因此表现出与连锁聚合完全不同的规律。
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5章合成高分子第一节合成高分子的基本方法.................................................................................. - 1 - 第二节高分子材料...................................................................................................... - 5 - 微专题3有机推断题的解题策略............................................................................. - 15 -第一节合成高分子的基本方法一、合成高分子简介1.相对分子质量的特点高分子的相对分子质量比一般有机化合物大得多,通常在104以上;高分子的相对分子质量没有明确的数值,只是一个平均值。
2.合成高分子的基本方法包括加成聚合反应与缩合聚合反应。
3.合成高分子的有关概念二、加成聚合反应1.单体的结构特点:含有碳碳双键(或碳碳三键)的有机物单体。
2.定义:有机小分子通过加成反应生成高分子的反应,称为加成聚合反应(简称加聚反应)。
3.示例:写出下列物质发生加聚反应的化学方程式。
三、缩合聚合反应1.单体的结构特点:含有两个或两个以上官能团的单体。
2.定义:单体分子间通过缩合反应生成高分子的反应称为缩合聚合反应(简称缩聚反应)。
3.缩聚反应与加聚反应的重要不同是缩聚反应产物除了生成缩聚物的同时,还伴有小分子的副产物的生成,而加聚反应产物只生成加聚物。
4.书写缩聚物的结构简式时,要注明端基原子或原子团。
5.书写缩聚反应化学方程式时要注明(1)注明“n”。
(2)生成小分子的个数,若由一种单体缩聚小分子数一般为n-1,两种单体缩聚,小分子数一般为2n-1。
6.示例:完成下列物质发生缩聚反应的化学方程式。
CH 2=CHC 6H 5合成材料一、合成高分子材料分类(结构)1、塑料【主要成分: 合成树脂及加工助剂】(1) 线型塑料(2) 体型塑料——酚醛塑料(网状)【单体:甲醛、苯酚】酚醛树脂:用酚类(苯酚)与醛类(甲醛)在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子化合物。
①反应原理:酸性条件下,甲醛去氧,酚去邻对位的氢,生成线性酚醛树脂和水高压聚乙烯——低密度聚乙烯 相对分子质量低,有支链,熔点密度较低聚乙烯(PE)【单体: CH2=CH2】 低压聚乙烯——高密度聚乙烯相对分子质量高,支链极少甚至没有,熔点密度较高 △单键可旋转,聚乙烯具有一定弹性 聚氯乙烯(PVC )【单体: CH2=CHCl 】 聚苯乙烯 【单体: 】+HCHOH +H +n(加成反应)+(n -1)H 2O (加聚反应)交联剂:二烯化合物(使高聚分子间发生交联,形成网状结构)②酚醛树脂溶解性:线性酚醛树脂常温下为固体,缓慢溶于乙醇;加热时快速溶于乙醇线性高分子容易软化,网状高分子受热后不能软化或熔融,也不溶于任何溶剂。
③在碱催化下,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,就可以生成网状结构的酚醛树脂。
2、合成纤维3、合成橡胶①天然橡胶——聚异戊二烯单体:分类:特点:性能全面,易老化聚乙烯醇,连有羟基,吸水性好(顺)聚异戊二烯三叶橡胶(反)聚异戊二烯杜仲胶【注意】天然橡胶含有C=C ,易加成反应和易被氧化(老化)。
强氧化剂、卤素、有机物溶剂都易腐蚀橡胶(不用橡胶瓶塞)。
如:KMnO4 溶液、浓HNO3、液溴、汽油、苯、四氯化碳等。
②合成橡胶 ○顺丁橡胶 A.顺式B.反式○丁苯橡胶SBR丁二烯和苯乙烯共聚而成的弹性体,合成丁苯橡胶 1,3-丁二烯苯乙烯 ○硫化橡胶线性结构 网状结构加入硫化剂(硫磺)混炼硫化剂:打开化聚合物的碳碳双键,以—S —S —(硫硫键)将线性结构连接为网状结构二、功能高分子材料(引入特定官能团)1、高吸水性树脂①对天然吸水材料改性,在它们的高分子链上再接上强亲水性基团,提高其吸水能力 亲水性集团:-COOH 、-COONa 、-CHO 、-OH (极性化合物亲水)CH2=CH-CH=CH 2CH 2= CH②以带有强亲水性原子团的化合物作为单体,聚合得到亲水性高聚物肥皂【H 3C —(CH 2)n —COONa 】皂化反应 2、聚丙烯酸钠(尿不湿) 3、高分子分离膜:(1)组成:高分子分离膜是用具有特殊分离功能的高分子材料制成的薄膜。
聚合物化学知识点总结
什么是聚合物?
聚合物是由许多重复单元组成的高分子化合物。
聚合物可以是
天然的(如蛋白质、淀粉和纤维素),也可以是人造的(如塑料、
合成纤维和橡胶)。
聚合反应
聚合反应分为两种类型:加成聚合和缩聚聚合。
加成聚合是将
单体的链长延伸,而缩聚聚合是将单体结合在一起形成较大的分子。
聚合物分类
聚合物可以根据不同的分类标准进行分类,例如:
- 按照聚合物的来源:天然聚合物和人造聚合物。
- 按照聚合物的性质:塑料、橡胶、纤维。
- 按照聚合物的形成方式:线性聚合物、支化聚合物、交联聚
合物。
聚合物的应用
由于聚合物具有重要的物理和化学性质,因此在许多领域都有广泛的应用:
- 塑料制品:塑料、塑料衣架、塑料玩具等。
- 纤维制品:合成纤维、纺织品、绳索等。
- 橡胶制品:轮胎、密封件、管道等。
- 医疗学:人工器官、缝合线等。
结论
聚合物是人类社会中不可或缺的一部分。
有了聚合物,我们能够制造出各种各样的产品,并且在很大程度上改善了我们的生活质量。
高分子化学知识点总结引言高分子化学是研究大分子化合物及其性质、合成方法和应用的学科。
随着材料科学的快速发展,高分子材料在日常生活中得到广泛应用。
本文将对高分子化学的重要知识点进行总结,帮助读者更好地了解和应用高分子化学。
1. 高分子化合物的结构高分子化合物由大量重复单元组成,常见的高分子化合物有聚合物和共聚物。
聚合物由相同单体重复连接而成,例如聚乙烯、聚丙烯等;共聚物由不同单体交替连接而成,例如苯乙烯-丙烯腈共聚物。
2. 高分子聚合反应高分子聚合反应是指将单体分子通过聚合反应连接成高分子化合物的过程。
常见的高分子聚合反应有链聚合反应和步聚合反应。
链聚合反应包括自由基聚合、阴离子聚合和阳离子聚合等;步聚合反应包括缩合聚合、开环聚合等。
3. 高分子材料的性质高分子材料具有许多独特的性质,包括力学性能、热性能、光学性能、电性能等。
力学性能表现为高分子材料的拉伸、弯曲、压缩等力学特性;热性能关注高分子材料的熔点、玻璃化转变温度等;光学性能研究高分子材料的透明度、折射率等;电性能研究高分子材料的导电性能、介电性能等。
4. 高分子合成方法高分子合成方法包括聚合反应和修饰反应。
聚合反应指通过聚合反应将单体连接成高分子化合物,常见的聚合反应有自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合等;修饰反应是在已有高分子化合物上引入新的官能团,扩展其应用领域。
5. 高分子材料的应用高分子材料广泛应用于各个领域,包括塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂等。
塑料是高分子材料的重要应用领域之一,其在包装、建筑、电子等领域中起到重要作用。
橡胶常用于制作轮胎、密封件等弹性材料。
纤维应用于制作纺织品、绳索等。
涂料和胶粘剂则广泛应用于涂装和粘接领域。
6. 高分子材料的发展趋势随着科技的进步,高分子材料的研究也在不断发展。
未来的高分子材料将更加注重可持续性和环境友好性,研究重点将放在可降解材料、高性能材料和功能材料等方面。
结论高分子化学是一门重要的学科,在现代材料科学中起到了重要的作用。
高考化学有机高分子知识点一、高分子的概念和分类高分子是由许多较简单的分子单元通过共价键相互连接而成的大分子化合物。
高分子可以分为天然高分子和合成高分子两大类。
天然高分子包括蛋白质、纤维素等,而合成高分子则是通过人工合成得到的聚合物,如聚乙烯、聚氨酯等。
二、聚合反应和聚合物聚合反应是指在特定的条件下,将单体分子通过共价键相连形成聚合物的过程。
聚合反应可以分为缩聚和加聚两种类型。
缩聚是指两个或更多的单体分子通过形成共价键而合成出长链聚合物,如酯的缩聚反应。
加聚是指通过单体中碳原子上的双键或三键将多个单体分子连接起来,形成线型聚合物,如乙烯的加聚反应。
三、高分子的结构和性质高分子的结构可以分为线型、支化、网络和交联结构等。
线型结构的高分子比较柔软,易于加工和改性;支化结构的高分子含有分支链,使其分子量增加,从而提高其机械强度和热稳定性;网络结构高分子的分子链相互交织形成网状结构,具有较高的强度和硬度;而交联结构高分子的分子链通过交联点连接,形成三维网络结构,具有较好的弹性和耐热性。
高分子的性质包括物理性质和化学性质两个方面。
物理性质主要涉及熔点、熔融温度、硬度、韧性等,具体取决于高分子的结构;而化学性质则涉及与其他物质的相互作用,例如与溶剂的溶解性、与氧气的氧化性等。
四、合成高分子材料的方法合成高分子材料的方法有很多种,其中常用的有聚合、交联和共聚等。
聚合是通过聚合反应将单体转化为聚合物;交联是将线型聚合物通过交联反应形成具有网络结构的高分子材料;共聚是指在聚合反应中同时使用两个或更多的单体,形成包含多种单体的高分子材料。
五、高分子的应用领域高分子广泛应用于各个领域,如塑料制品、药物载体、纺织品、涂料、电子材料等。
塑料制品是高分子应用最广泛的领域之一,例如聚乙烯、聚丙烯等塑料制品在日常生活中随处可见。
药物载体是指利用高分子材料作为药物的载体,将药物包裹在高分子材料中,以提高其稳定性和控释性。
纺织品广泛使用聚酯纤维等高分子材料制成,具有良好的抗皱性和耐磨损性。
○逐步聚合:无活性中心,单体官能团之间相互反应而逐步增长,绝大 多数缩聚反应都属于逐步聚合。
○连锁聚合:活性中心引发单体,迅速连锁增长的聚合。
烯类单体的加 聚反应大部分属于连锁聚合。
连锁聚合需活性中心,根据活性中心的不 同可分为自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合。
○热塑性聚合物:能溶于适当溶剂中,加热时可熔融塑化,冷却时则固 化成型,如涤纶,尼龙等。
热塑性聚合物可以重复加工成型。
○热固性聚合物: 加热条件下发生了交联反应, 形成了网状或体型结构, 再加热时不能熔融塑化,也不溶于溶剂。
热固性聚合物一经固化,就不 能进行二次加工成型,如酚醛树脂,硫化橡胶。
○无规预聚物:预聚物中未反应的官能团呈无规排列,经加热可进一步 发生交联反应的预聚物称做无规预聚物,这类预聚物由单体直接合成, 通过控制聚合温度控制反应阶段。
○结构预聚物:具有特定的活性端基或侧基的预聚物称为结构预聚物, 其往往是线形低聚物,分子量从几百至几千不等,它本身不能进一步聚 合或交联,必须另加交联剂,催化剂等才能交联。
○引发剂效率(ƒ):引发剂分解生成初级自由基总量中真正用于与单体反 应最后生成单体自由基并开始链增长反应的自由基的百分数,ƒ﹤1。
○构型:指分子中原子由化学键固定在空间排布的结构,固定不变,要 改变构型,必须经化学键的断裂和重组。
○构象:由于 σ 单键的内旋转而产生的分子在空间的不同形态,处于不 稳定状态,随分子的热运动而随机改变。
○动力学链长:每个活性种从引发阶段开始到终止阶段为止,所消耗的 单体分子数定义为动力学链长(ν)。
* ○光学异构:即分子中含手性原子(如手性碳 C ),使物体与其镜像不能 叠合,从而具有不同旋光性,这种空间排布不同的对映体称为光学异构 体,分 R(右)型和 S(左)型。
○几何异构:又称顺反异构,是指分子中存在双键或环,使某些原子在 空间的位置不同而产生的立体异构。
○遥爪聚合物:在聚合物分子链两端各带有特定官能团、能通过这些反 应性端基进一步聚合的高分子物质。
【初中化学】初中化学知识点:天然有机高分子材料有机物:含有碳元素的化合物称为有机化合物(一氧化碳、二氧化碳、碳酸钙等除外),简称有机物。
有机高分子:有些有机物的相对分子质量比较大,通常称它们为有机高分子化合物,简称有机高分子。
如淀粉、蛋白质、纤维素、塑料、橡胶等。
【有机高分子模型】有机高分子材料:用有机高分子化合物做成的材料就是有机高分子材料。
有机高分子材料分为:(1)天然有机高分子材料:比如:棉花、羊毛、天然橡胶等。
(2)合成有机高分子材料:例如:塑料、合成橡胶、合成纤维等,简称合成材料。
常用的天然有机高分子材料及其特点:1、棉花:棉花的主要成分是纤维素,纤维素含量高达90%以上。
棉纤维能制成多种规格的织物,用它制成的衣服具有耐磨并能在高温下熨烫,良好的吸湿性、透气性和穿着舒适的优点。
2、羊毛:羊毛主要南蛋白质形成,就是纺织工业的关键原料,织物具备弹性不好、吸湿性弱、保暖性不好等优点。
3、蚕丝:蚕丝是蚕结茧时形成的长纤维,也是一种天然纤维,其主要成分是蛋白质。
蚕丝质轻而细长,织物光泽好、穿着舒适、手感滑顺、导热性差、吸湿透气性好。
中国是世界上最早使用丝织物的国家。
4、天然橡胶:天然橡胶就是所指从橡胶树上收集的天然胶乳,经过凝同、潮湿等加工工序做成的弹性固状物。
天然橡胶就是一种以共聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物。
分子式就是(c5h8)n,其成分中91%~94%就是橡胶烃(共聚异戊二烯),其余为蛋白质、脂肪酸、糖类等非橡胶物质,就是应用领域最广泛的通用型橡胶。
相关初中化学知识点:合成有机高分子材料定义:有机合成材料:常称聚合物,如聚乙烯分子是由成千上万个乙烯分子聚合而成的高分子化合物。
有机合成材料的基本性质:1、聚合物由于高分子化合物大部分就是由小分子生成而变成的,所以也常称作聚合物。
比如,聚乙烯分子就是由成千上万个乙烯分子生成而变成的高分子化合物。
2、合成有机高分子材料的基本性质①热塑性和热固性。
分子知识点总结一、原子和分子的基本概念1.1 原子原子是构成物质的基本单位,是由质子、中子和电子组成的,质子和中子位于原子核内,电子绕原子核运动。
原子的质量由质子和中子的质量决定,质子质量约为1.67×10^-27 kg,中子质量约为1.67×10^-27 kg,电子质量约为9.11×10^-31 kg。
1.2 分子分子是由两个或两个以上的原子以化学键结合而成的,是构成物质的基本单位。
分子的例子包括水分子(H2O)、氧气分子(O2)等。
二、分子的结构2.1 电子轨道电子绕原子核运动的路径称为电子轨道,电子在轨道上运动不断向外界辐射能量,发射光子。
电子轨道可分为K层、L层、M层等,不同层次的轨道能级不同,电子可在不同的轨道上运动。
2.2 共价键共价键是两个原子通过共享电子而形成的化学键,通常是由非金属原子形成的。
共价键的形成使得原子形成分子,其中的电子会在原子核之间游离,形成共用键。
三、分子的性质3.1 极性分子极性分子是指分子中各原子的电子云分布不均匀,形成极性。
通常由非金属元素和电负性不同的原子组合而成的分子是极性分子,如水(H2O)分子。
极性分子在外电场下会受到偏转,使得极性分子具有一定的电性。
3.2 非极性分子非极性分子是指分子中各原子的电子云分布均匀,不形成极性。
通常由相同元素或者电负性相近的原子组合而成的分子是非极性分子,如氧气(O2)分子。
非极性分子在外电场下不会受到偏转,电性较弱。
四、分子的运动4.1 热运动分子的热运动是指分子在空间中不断地做高速运动,碰撞、振动和旋转。
当分子处于高温环境下,分子的热运动速度加快,分子之间的碰撞也会更加频繁。
4.2 扩散分子在空间中做热运动时会不断地向周围扩散,当分子的热运动速度足够大时,分子会跨越较大的距离,形成扩散现象。
扩散是分子间动能和随机性相结合的结果。
五、化学键5.1 离子键离子键是由阳离子和阴离子之间的静电作用力形成的化学键。
高考化学大题必背知识点总结归纳一、离子反应1. 阳极反应:正离子(阳离子)在阴极接受电子,还原成非金属元素或负离子。
2. 阴极反应:负离子(阴离子)在阳极失去电子,氧化成非金属元素或正离子。
3. 水的电离与酸碱中的电离反应。
4. 溶液中离子反应的各类实例分析与推导。
二、化学平衡1. 反应速率与平衡常数之间的关系。
2. Le Chatelier原理:当平衡系统受到扰动时,系统会通过改变温度、浓度、压力等因素,以抵消扰动,保持平衡。
3. 平衡常数的计算与应用。
三、化学反应速率与化学动力学1. 反应速率的定义与计算。
2. 影响反应速率的因素:浓度、温度、催化剂等。
3. 反应级数与速率常数的关系。
4. 反应速率与反应机理的关系。
四、电解质与非电解质1. 电解质:在水溶液中能够电离成离子的化合物。
2. 强弱电解质的判断与例举。
3. 非电解质:不能在水中电离成离子的化合物。
五、溶液的浓度与溶度1. 溶液的浓度计算与浓度单位的换算。
2. 溶度的概念与影响因素。
3. 饱和溶液与过饱和溶液的区别与实例。
六、化学反应原理1. 氧化还原反应:电子的转移、氧化剂与还原剂的定义与例举。
2. 还原反应的应用:金属的制备与锈蚀、还原焰色反应等。
3. 酸碱中的氧化还原反应。
七、化学实验与理论1. 实验操作技巧:称量、烧杯与容量瓶的使用、干燥法等。
2. 实验室装置的使用与构造:滴定装置、容量管、玻璃仪器等。
3. 化学知识与实际问题的联系。
八、高分子化学1. 高分子聚合物的定义与特点。
2. 塑料与合成纤维的分类、性质与应用。
3. 聚合反应的机理与分子结构。
总结:高考化学大题中,涉及到的知识点非常广泛。
从离子反应、化学平衡到化学反应速率与化学动力学,再到溶液的浓度与溶度等,每一个知识点都需要我们理解清楚,并能够熟练运用。
此外,化学实验与理论的结合也是重要的一部分,通过实践与理论的相互验证,更能够加深我们对化学原理的理解和记忆。
最后,高分子化学作为一门重要的分支,需要我们掌握聚合反应的机理与分子结构,了解塑料与合成纤维的分类和应用。
高分子化学知识点总结文件编码(GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968)第一章绪论高分子的基本概念高分子化学:研究高分子化合物合成与化学反应的一门科学。
单体:能通过相互反应生成高分子的化合物。
高分子或聚合物(聚合物、大分子):由许多结构和组成相同的单元相互键连而成的相对分子质量在10000以上的化合物。
相对分子质量低于1000的称为低分子。
相对分子质量介于高分子和低分子之间的称为低聚物(又名齐聚物)。
相对分子质量大于1 000 000的称为超高相对分子质量聚合物。
主链:构成高分子骨架结构,以化学键结合的原子集合。
侧链或侧基:连接在主链原子上的原子或原子集合,又称支链。
支链可以较小,称为侧基;也可以较大,称为侧链。
端基:连接在主链末端原子上的原子或原子集合。
重复单元:大分子链上化学组成和结构均可重复出现的最小基本单元,可简称重复单元,又可称链节。
结构单元:单体分子通过聚合反应进入大分子链的基本单元。
(构成高分子链并决定高分子性质的最小结构单位称为~)。
单体单元:聚合物中具有与单体的化学组成相同而键合的电子状态不同的单元称为~。
聚合反应:由低分子单体合成聚合物的反应。
连锁聚合:活性中心引发单体,迅速连锁增长的聚合。
烯类单体的加聚反应大部分属于连锁聚合。
连锁聚合需活性中心,根据活性中心的不同可分为自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合。
逐步聚合:无活性中心,单体官能团之间相互反应而逐步增长。
绝大多数缩聚反应都属于逐步聚合。
加聚反应:即加成聚合反应,烯类单体经加成而聚合起来的反应。
加聚反应无副产物。
缩聚反应:缩合聚合反应,单体经多次缩合而聚合成大分子的反应。
该反应常伴随着小分子的生成。
高分子化合物的分类1) 按高分子主链结构分类:可分为:①碳链聚合物:大分子主链完全由碳原子组成的聚合物。
②杂链聚合物:聚合物的大分子主链中除了碳原子外,还有氧、氮,硫等杂原子。
③元素有机聚合物:聚合物的大分子主链中没有碳原子孙,主要由硅、硼、铝和氧、氮、硫、磷等原子组成。
④无机高分子:主链与侧链均无碳原子的高分子。
2)按用途分可分为:塑料、橡胶、纤维三大类,如果再加上涂料、粘合剂和功能高分子则为六大类。
塑料:具有塑性行为的材料,所谓塑性是指受外力作用时,发生形变,外力取消后,仍能保持受力时的状态。
塑料的弹性模量介于橡胶和纤维之间,受力能发生一定形变。
软塑料接近橡胶,硬塑料接近纤维。
橡胶:具有可逆形变的高弹性聚合物材料。
在室温下富有弹性,在很小的外力作用下能产生较大形变,除去外力后能恢复原状。
橡胶属于完全无定型聚合物,它的玻璃化转变温度(T g)低,分子量往往很大,大于几十万。
纤维:聚合物经一定的机械加工(牵引、拉伸、定型等)后形成细而柔软的细丝,形成纤维。
纤维具有弹性模量大,受力时形变小,强度高等特点,有很高的结晶能力,分子量小,一般为几万。
3)按来源分可分为:天然高分子、合成高分子、半天然高分子(改性的天然高分子)4)按分子的形状分:线形高分子、支化高分子、交联(或称网状)高分子5)按单体分:均聚物、共聚物、高分子共混物(又称高分子合金)6)按聚合反应类型分:缩聚物、加聚物7)按热行为分:热塑性聚合物:聚合物大分子之间以物理力聚集而成,加热时可熔融,并能溶于适当溶剂中。
热塑性聚合物受热时可塑化,冷却时则固化成型,并且可以如此反复进行。
热固性聚合物:许多线性或支链形大分子由化学键连接而成的交联体形聚合物,许多大分子键合在一起,已无单个大分子可言。
这类聚合物受热不软化,也不易被溶剂所溶胀。
8)按相对分子质量分:高聚物、低聚物、齐聚物、预聚物。
相对分子质量及其分布1)相对分子质量平均相对分子质量:相对于一般低分子化合物都具有确定的相对分子质量而言,一般合成聚合物都不是由具有相同相对分子质量的大分子组成,而是由许多相对分子质量大小不等的同系物分子组成的混合物。
因此,高分子化合物的相对分子质量只是这些同系物相对分子质量的统计平均值。
数均分子量:一种按聚合物分子数目统计平均的分子量,即高分子样品的总重量W 除以其分子的总数量:/i i i n i i i i i in M m m M x M n n m M ====∑∑∑∑∑∑ ,i i w x 为i-聚体的分子分率和质量分率。
某体系的总质量m 为分子总数所平均。
质均分子量: 一种按聚合物重量统计平均的分子量,即i 聚体的分子量乘以其重量分数的加和。
采用光散射法测得: 2i i i i wi i i i in m m M M w M m n M ===∑∑∑∑∑ 2)聚合度聚合度(DP ):即高分子链中重复单元的重复次数,以n X 表示;衡量聚合物分子大小的指标。
聚合度DP 与相对分子质量的关系为n M DP M =⋅ 式中M 为重复单元的相对分子质量. 由于共聚物和混缩聚物的重复单元由两个或两个以上结构单元组成,如果采用聚合度DP 往往会带来计算上的不便,因此大部分情况下,将聚合度定义为每个大分子链所含结构单元数目的平均值,通常以n X 表示。
聚合度n X 与相对分子质量的关系为0n n M X M =⋅, 0M 为结构单元的平均相对分子质量。
特别强调:聚合度的计算最好以结构单元数目而不以重复单元数目为基准,即通常采用的是n X 表示聚合度。
3) 相对分子质量分布多分散性:聚合物通常由一系列相对分子量不同的大分子同系物组成的混合物,这种相对分子质量的不均一性称为相对分子质量的多分散性。
多分散性有三种表示法:①多分散系数;②分级曲数;③分布函数。
多分散系(指)数可以用重均分子量和数均分子量的比值来表示,这一比值称为多分散指数,其符号为/(/)w n z w D M M M M =或,对于完全单分散的聚合物D=1,其数值大小表征聚合物相对分子质量大小悬殊的程度。
分子量分布(MWD ):由于高聚物一般由不同分子量的同系物组成的混合物,因此它的分子量具有一定的分布,分子量分布一般有分布指数和分子量分布曲线两种表示方法。
高分子化合物的基本特点:特点一:分子量大(一般在一万以上)特点二:组成简单、结构有规特点三:分子形态呈多样性特点四:分子量具多分散性特点五:具有显着的多层次结构第二章缩聚和逐步聚合逐步聚合反应的基本概念1 逐步聚合的特征逐步聚合:通常是由单体所带的两种不同的官能团之间发生化学反应而进行的。
无活性中心,单体官能团之间相互反应而逐步增长。
绝大多数缩聚反应都属于逐步聚合。
其特征为:①逐步聚合反应是通过单体功能基之间的反应逐步进行的。
在反应初期,聚合物远未达到实用要求的高分子量(>5000—10000)时,单体就已经消失了。
②逐步聚合反应的速率是不同大小分子间反应速率的总和。
③聚合产物的相对分子质量随转化率增高而逐步增大的。
④在高转化率才能生成高分子量的聚合物。
2逐步聚合反应的分类1)按反应机理分类逐步缩聚反应:带有两个或两个以上官能团的单体之间连续、重复进行的缩合反应,即缩掉小分子而进行的聚合。
反应过程中,不小分子副产物生成。
逐步加成聚合:单体分子通过反复加成,使分子间形成共价键,逐步生成高相对分子质量聚合物的过程,其聚合物形成的同时没有小分子析出,如聚氨酯的合成。
逐步聚合反应的所有中间产物分子两端都带有可以继续进行约定缩合反应的官能团,而且都是相对稳定的。
当某种单体所含有官能团的物质的量多于另一种单体时,聚合反应就无法再继续下去。
2)按聚合物链结构分类线形逐步聚合反应:参加反应的单体都只带有两个官能团,聚合过程中,分子链在两个方向上增长,分子量逐步增大,体系的粘度逐渐上升,最后形成高分子的聚合反应。
支化、交联聚合反应(体型聚合):参加聚合反应的单体至少有一个含有两个以上官能团时,反应过程中,分子链从多个方向增长。
调节两种单体的配比,可以生成支化聚合物或交联聚合物(体型聚合物)3)按参加反应的单体种类分类(1)逐步均聚反应:只有一种或两种单体参加聚合反应,生成的聚合物只含有一种重复单元。
(2)逐步共聚反应:两种或两种以上单体参加聚合反应,生成的聚合物含有两种或两种以上的重复单元。
3. 缩聚反应缩聚反应:是缩合聚合的简称,是多次缩合重复结果形成缩聚物的过程。
缩合和缩聚都是基团间的反应,两种不同基团可以分属于两种单体分子,也可能同在一种单体分子上。
官能度f:一分子聚合反应原料中能参与反应的官能团数称为官能度。
1-1、1-2、1-3体系缩合,将形成低分子物;2-2或2-官能度体系缩聚,形成线形缩聚物;2-3、2-4或3-3体系则形成体形缩聚物。
4. 线形缩聚机理线形缩聚机理的特征有:逐步和可逆。
1)线型缩聚反应的逐步性缩聚大分子的生长是由于官能团相互反应的结果。
缩聚早期,单体很快消失,转变成二聚体、三聚体、四聚体等低聚物,转化率很高,以后的缩聚反应则在低聚物之间进行。
缩聚反应就是这样逐步进行下去的,聚合度随时间或反应程度而增加。
延长聚合时间的主要目的在于提高产物相对分子质量,而不在于提高转化率。
缩聚早期,单体的转化率就很高,而相对分子质量却很低。
转化率:是指转变成聚合物的单体部分占起始单体量的百分数。
逐步特性是所有缩聚反应所共有的。
2)线型缩聚反应的平衡性许多缩聚反应是可逆的,其可逆的程度可由平衡常数来衡量。
根据其大小,可将线型缩聚大致分成三类:①平衡常数小,如聚酯化反应,K≈4,低分子副产物水的存在对聚合物相对分子质量影响很大,应除去。
②平衡常数中等,如聚酰胺化反应,K≈300~500,水对聚合物相对分子质量有所影响。
③平衡常数很大或看作不可逆,如聚碳酸酯和聚砜一类的缩聚,平衡常数总在几千以上。
可逆平衡的程度则各类缩聚反应有明显的差别。
3) 线型缩聚反应的平衡常数Flory 等活性理论:单官能团化合物的分子链达到一定长度之后,其官能团的化学反应活性与分子链长无关。
按照官能团等活性理论,可以用一个平衡常数表征整个聚合反应的平衡特征,并以体系中的官能团浓度代替单体浓度。
以聚酯反应为例,则其平衡常数为2[~~~~][][][]OCO H O K COOH OH =--- 方括号的含义是代表官能团的浓度和小分子的浓度。
Flory 等活性理论的适用条件:①缩聚反应体系必须是真溶液,均相体系,全部反应物、中间产物和最终产物都溶于这个介质。
②官能团所处的环境——邻近基团效应和空间阻碍两方面因素在反应过程中应当不变。
③聚合物的相对分子质量不能太高,反应速率不能太大,反应体系黏度不能太高,以不影响小分子产物的逸出、不妨碍建立平衡为限,不能使扩散成为控制速率的主要因素。
4) 反应程度和聚合度考虑到在线型缩聚反应中实际参加反应的是官能团而不是整个单体分子,所以通常采用已经参加了反应的官能团与起始官能团的物质的量之比即反应程度p 来表征该反应进行的程度:00N N p N -==已反应官能团数/起始官能团总数 式中:0N 为反应起始时单体的总物质的量;N 为缩聚反应体系中同系物(含单体)的总物质的量。