第2单元高聚物结构高分子物理ppt课件.ppt

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1、第二单元：高聚物的结构2009—2010学年第2学期复习1、什么是高分子化合物？2、高分子化合物从哪来？（来源）第二单元高聚物的结构2.1概述2.2高分子链的近程结构2.3高分子的远程结构2.4高聚物的相互作用和内聚能2.5高聚物的晶体与非晶态结构2.6高聚物的取向2.7高聚物复合材料结构◎2.1概述1.高聚物结构特点：（与低分子相比）★◆◎2.1概述〈1〉高分子由很大数目结构单元组成，以共价键连接形成线性、支化、网状分子。◎2.1概述〈2〉具有一定的柔性和刚性。分子主链有一定的内旋转自由度。◎2.1概述2.高聚物性能特点：〈1〉强大的

2、分子间作用力分子间作用力指范德华力和氢键，在高分子中由于分子量很大，分子链很长，分子间作用力是很大的，在高聚物中，分子间作用力起着更加特殊的重要作用！高分子间强大的分子间作用力甚至超过化学键键能。◎2.1概述〈2〉高聚物具有粘弹性。力学性能同时兼具有弹性和粘性流动的特点，表现为力学松弛现象。3．高聚物结构类型〈1〉近程结构（一级结构）：包括单个高分子链的化学结构和立体化学结构。〈2〉远程结构（二级结构）：高分子链的大小和形状。〈3〉聚集态结构（三级/高级结构）：晶态结构、非晶态结构、取向态结构和织态结构。如何全面研究高聚物结构◎2.2高

3、分子链的近程结构高分子链的化学组成与结构：合成高分子是由单体通过聚合反应连接而成的链状分子，这个链称为高分子链。在高分子链中，重复结构单元称为链节，重复结构单元的数目称为聚合度。高分子链的化学组成不同，聚合物的性能也不同。◎2.2高分子链的近程结构高分子链的化学组成与结构：高分子链的化学组成碳链高分子杂链高分子元素有机高分子无机高分子主链完全由碳原子以共价键连接而成主链中除碳原子外还有其它原子以共价键相连而成主链不含碳原子而侧链上含有有机取代基的高分子分子链完全由碳以外的元素构成的高分子2.高分子链的连接方式：1.试利用以下三种单体分别

4、合成一条高分子链，并说明结构单元的各种可能连接方式。2.试利用前两种单体共同合成一条高分子链，并说明结构单元的连接方式。A.B.C.完成任务后总结可得到结论：（1）对称单烯单体聚合得到的大分子链中单体连接方式只有一种。（2）对于不对称单稀类单体聚合得到的大分子链中单体存在两种连接方式，即：“头—头”“尾—尾”连接和“头—尾”连接。（3）对于二烯类单体聚合得到的大分子链中单体除（2）中连接方式外还可能有1，4—加成、1，2—加成、和3、4—加成。（4）双组分共聚物可能的连接形式有无规、交替、嵌段、接枝等形式。头—头连接头—尾连接尾—尾连接

5、3.高分子链的几何形状：高分子链的几何形状线型支链型星型梳型篦型网型梯形体型两个物理量：支化度：对于支链型高分子，以支化点密度或相邻支化点之间的链的平均分子量来表示支化的程度。交联度：对于交联高分子，通常用相邻两个交联点之间的平均分子量或者用交联点密度表示。4.高分子链的旋光异构和几何异构（1）构型：高分子中由化学键所固定的原子或取代基在空间的排列。要改变构型，必须经过化学键的断裂和重组。构型异构旋光异构几何异构（2）旋光异构：由于不对称碳原子存在与分子中而引起的异构现象。有不对称碳原子，所以有旋光异构异构体的排列方式：在一个链节中含有

6、一个不对称碳原子就有两个旋光异构单元存在，它们在高分子链中有3种立构排列方式。排列方式全同立构间同立构无规立构等规高聚物全同立构间同立构无规立构等规度（立构规整程度）：高聚物中含有全同立构和间同立构总的百分数。等规度越高，高聚物越容易结晶，其力学强度、软化温度、密度、熔点也越高。复习1、什么是高分子链及链节？答：合成高分子是由单体通过聚合反应连接而成的链状分子，这个链称为高分子链。在高分子链中，重复结构单元称为链节。2、按高分子链化学组成不同，高分子分为哪些类型？答：碳链、杂链、元素有机和无机高分子。3、高分子链的几何形状有哪些类型？答

7、：线型、支链型、星型、网型、体型等。（3）几何异构：因双键不能内旋转而引起的异构现象。练习：判断以下两个分子是否为顺反异构体？◎2.3高分子的远程结构1、高分子链的内旋转构象（1）内旋转高分子在运动时C—C单键可以绕轴旋转，称为内旋转。当碳链上不带有任何其它原子或基团的时候，C—C键的内旋转应该是完全自由的，就是说在旋转过程中没有位阻效应。XZY⑴⑶⑵C1（2）构象由于单键内旋转而产生的分子在空间位置上的不同形态称为构象。比较构型与构象的差异？构型：高分子中由化学键所固定的原子或取代基在空间的排列。构型不同的分子可以作为稳定的异构体而分

8、离出来。构象：由于单键的内旋转造成的。分子的构象精确地表示出分子的空间形状。高分子的构象是不断改变的，具有统计性质。因此讲高分子链取某种构象是指的是它取这种构象的几率最大。（3）高分子的柔顺性1>、高分子链