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 分子的热运动
记一记
分子的热运动知识体系
一个比较——比较布朗运动和扩散现象
三点认识——布朗运动的运动本质，影响因素、产生原因
三个概念——扩散现象、布朗运动、热运动
辨一辨
1.将沙子倒入石块中，沙子要进入石块的空隙属于扩散现象．(×)
2．在一杯热水中放几粒盐，整杯水很快会变咸属于扩散现象．(√)
3．悬浮微粒的布朗运动说明了微粒内部分子做无规则热运动．(×)
4．看到射进教室的一缕阳光中的灰尘在上下飞舞的运动是布朗运动．(×)
5．温度升高，物体分子的热运动变剧烈．(√)
6．热运动是物体受热后所做的运动．(×)
想一想
1.在显微镜下追踪一个小炭粒的运动，每隔30 s把炭粒的位置记录下来，把位置按时间连接起来，如图所示，这说明小炭粒轨迹是折线正确吗？ 提示：不正确，在每段时间内炭粒做的是无规则运动，不是直线运动．
2．请问布朗运动、扩散现象也是热运动吗？
提示：不是，分子永不停息的无规律运动叫热运动，布朗运动反映了分子热运动，分子的热运动是扩散现象形成的原因．
3．单个分子永不停息地无规则运动叫热运动，正确吗？
提示：不正确，热运动是对大量分子而言的，对个别分子无意义．
思考感悟：
练一练
1.下列关于扩散现象的说法正确的是( )
A．扩散现象只能发生在气体与气体间
B．扩散现象只能发生在液体与液体间
C．扩散现象只能发生在固体与固体间
D．任何物态的物体间都可发生相互扩散现象
解析：不同物态的物体之间，由于分子的运动，总会存在着扩散现象，只是有着快慢差别(受温度、物质形态等因素影响)．如墙角放一堆煤，墙及墙体内都会变黑，所以扩散现象不仅存在于液体与液体、气体与液体、气体与气体之间，同样也存在于固体与固体、气体与固体、液体与固体之间．
答案：D
2．扩散现象说明了( )
A．气体没有固定的形状和体积
B．分子间相互排斥
C．分子在运动
D．不同分子间可相互转换
解析：扩散现象是两种物体的分子彼此进入对方的现象是分子热运动的有力证明，所以只有C项正确． 答案：C
乙烯与有机高分子材料
一、乙烯
1、乙烯的分子组成与结构
（1）分子组成与结构
分子式
电子式 结构式 结构简式 分子结构模型
球棍模型 空间充填模型
C2H4（最简式：CH2） CH2==CH2
（2）空间构型
乙烯为平面结构，2个碳原子和4个氢原子在同一平面上。
特别提醒：
“ ”称为碳碳双键，碳碳双键决定乙烯的化学性质。
乙烯的结构简式不能写成CH2CH2（双键不能省略）。
2、乙烯的物理性质
颜色 气味 状态 溶解性 密度
无色 稍有气味 气体 难溶于水 比空气略小
3、乙烯的化学性质
乙烯分子中含有碳碳双键，碳碳双键的存在决定了乙烯能发生氧化反应、加成反应和加聚反应。
（1）氧化反应
① 燃烧——可燃性 乙烯在空气中燃烧，火焰明亮且伴有黑烟，生成二氧化碳和水，同时放出大量的热，化学方程式为：
C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O
规律总结：
有机物燃烧时产生黑烟是因为含碳量高，燃烧不充分，有机物中含碳量越高，燃烧越不充分，产生的黑烟越浓。
② 与强氧化剂的反应
将乙烯通入酸性KMnO4溶液中，溶液紫色褪去且生成CO2，说明乙烯能被酸性KMnO4溶液氧化。
（2）加成反应
① 乙烯与溴反应
实验图示
实验现象 溴的四氯化碳溶液褪色
实验结论
及分析 乙烯与溴发生化学反应，使溴的四氯化碳溶液褪色。反应中，碳碳双键中的一个键断裂，两个溴原子分别加在两个价键不饱和的碳原子上，生成无色的1,2-二溴乙烷液体。 点燃
C2H4
KMnO4
酸性溶液 紫色— 无色 反应方程式
方法技巧：
（1）乙烯与Br2反应时，一般用溴水或溴的四氯化碳溶液，都生成无色的1,2-二溴乙烷液体，但反应现象不同，乙烯通入溴水中，溴水褪色，溶液分层；而乙烯通入溴的四氯化碳溶液中，溶液只褪色不分层。
（2）利用乙烯能使溴水褪色而甲烷不能使溴水褪色的原理，既可以鉴别乙烯和甲烷，也可以除去甲烷中混有的乙烯气体。
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第一章
1.什么是材料的功能，什么是材料的性能，举例说明。第1页
材料的功能，从本质上来说是向材料输入某种能量和信息，经过材料的储存、传输或转换等过程，再向外输出的一种特性。如化学性、导电性、磁性、光敏性、生物活性等。
材料的性能是指材料对外部作用的表征与抵抗的特性，如对外里的抵抗表现为强度、模量，对热的抵抗表现为耐热性，对光、电、化学药品的抵抗表现为材料的耐光性、绝缘性、耐化学药品性等。
2.功能高分子材料的制备方法以及各自的特点。第4页
方法：（1）功能性小分子的高分子化，高分子化学反应引入预期的功能基团。
功能性小分子的高分子化主要优点在于可以使生成的功能高分子功能基团分布均匀，生成的聚合物结构可以通过小分子分析和聚合机理加以预测，产物的稳定性高，但这种方法需在功能性小分子中引入可聚单体，从而使反应较为复杂，同时在反应中反应条件对功能基团会产生一定的影响，需对功能集团加以保护，使材料的成本增加。例如，高吸水性树脂可以通过将亲水性基团的丙烯酸钠进行自由基聚合实现。
利用高分子化学反应制备功能高分子的主要优点在于合成或天然高分子骨架是现成的，可选择的高分子母体多，来源广，价格低廉。但是在进行高分子化学反应时，反应不可能100%完成，尤其是在多不得高分子化学反应中，制的的产物中含有未反应的官能团，即功能集团较少，功能基团在分子链上的分布也不均匀。例如聚苯乙烯、尼龙、淀粉都可以作为高分子母体。
（2）通过特殊加工赋予高分子的功能特性。
许多聚合物通过特定的加工方法和加工工艺，可以较精确地控制其聚集状态结构及宏观状态，从而使之体现出一定的功能性。例如，许多塑料可以经过适当的制膜工艺，制成具有分离功能的多孔膜和致密膜。
（3）通过普通聚合物与功能材料的复合，制成复合型功能高分子材料。
这种制备方法简便快速，不受场地和设备限制，不受聚合物和功能性化合物官能团反应活性的影响，适用范围宽，功能基团的分布较均匀。但其共混体不稳定，在使用条件下（如溶胀、成膜等）功能聚合物易由于功能小分子的流失而逐步失去活性，如固定化酶。例如，将绝缘塑料和导电涂料共混制得导电塑料。
