• 

  1 слайд

  10 кл
  Федотова Е.А.-
  учитель химии
  МБОУ Изыхская СОШ
  полимеры
  

• 

  2 слайд

  Особую, очень важную, группу органических веществ составляют высокомолекулярные соединения (полимеры). Масса их молекул достигает нескольких десятков тысяч и даже миллионов.
  Какова роль этих соединений?
  Во-первых, полимерные вещества являются основой Жизни на Земле.
  Органические природные полимеры – биополимеры – обеспечивают процессы жизнедеятельности всех животных и растительных организмов.
  Во-вторых, благодаря особым, только для них характерным свойствам, полимеры широко используются при изготовлении самых разнообразных материалов:
  
  

• 

  3 слайд

• 

  4 слайд

• 

  5 слайд

  Мономер
  
  Низкомолекулярные соединения, из которых образуются полимеры, называются мономерами.
  Например, пропилен СН2=СH–CH3 является мономером полипропилена:
  

• 

  6 слайд

  Структурное звено макромолекулы
  
  Группа атомов, многократно повторяющаяся в цепной макромолекуле, называется ее структурным звеном.
  ...-CH2-CHCl-CH2-CHCl-CH2-CHCl-CH2-CHCl-CH2-CHCl-... поливинилхлорид
  В формуле макромолекулы это звeно обычно выделяют скобками: (-CH2-CHCl-)n
  По строению структурного звeна можно сказать о том, какой мономер использован в синтезе данного полимера. Строение структурного звена соответствует строению исходного мономера, поэтому его называют также мономерным звеном.
  

• 

  7 слайд

  Степень полимеризации
  
  Степень полимеризации - это число, показывающее сколько молекул мономера соединилось в макромолекулу.
  В формуле макромолекулы степень полимеризации обычно обозначается индексом "n" за скобками, включающими в себя структурное (мономерное) звено: n >> 1
  

• 

  8 слайд

  Геометрическая форма макромолекул
  
  Геометрическая форма макромолекулы - пространственная структура макромолекулы в целом.
  Для макромолекул характерны три основные разновидности геометрических форм (каждый шарик на рисунках условно означает структурное звено).
  Линейная форма (например, полиэтилен низкого давления, невулканизованный натуральный каучук и т.п.):
  Разветвленная форма (полиэтилен высокого давления и др.):
  
  Пространственная (трехмерная или сетчатая) форма (например, вулканизованный каучук):
  

• 

  9 слайд

  СПОСОБЫ ОБРАЗОВАНИЯ ПОЛИМЕРОВ
  Кроме того, следует отметить, что некоторые полимеры получают не из мономеров, а из других полимеров, используя химические превращения макромолекул (например, при действии азотной кислоты на природный полимер целлюлозу получают новый полимер - нитрат целлюлозы).
  

• 

  10 слайд

  Мономеры, способные к полимеризации
  Мономерами в полимеризации могут быть вещества, способные вступать в реакции присоединения.
  Это непредельные соединения, содержащие двойные или тройные связи:
  
  а также некоторые вещества циклического строения.
  

• 

  11 слайд

  Схема полимеризации
  
  Схематически реакцию полимеризации часто изображают как простое соединение молекул мономера в макромолекулу.
  Например, полимеризация этилена записывается следующим образом:
  n CH2=CH2      (-CH2-CH2-)n,   или
  СH2=CH2 + CH2=CH2 + CH2=CH2 + ...  
  -CH2-CH2-  +  -CH2-CH2- +  -CH2-CH2-       (-СН2-СH2-)n
  

• 

  12 слайд

• 

  13 слайд

  . Мономеры, способные к поликонденсации
  В поликонденсацию могут вступать соединения, содержащие не менее двух функциональных групп, способных к химическому взаимодействию.
  Например, соединение с двумя разнородными функциональными группами:
  · аминокислоты   H2N - R - COOH       полиамиды
  · оксикислоты      HO - R - COOH       полиэфиры;
  или два соединения, каждое из которых содержит одинаковые функциональные группы, способные взаимодействовать с группами другой молекулы:
  · двухатомные спирты и двухосновные (дикарбоновые) кислоты:
      HO-R-OH + HOOC-R`-COOH       полиэфиры.
  · диамины и двухосновные кислоты:
      H2N-R-NH2 + HOOC-R`-COOH       полиамиды.
  

• 

  14 слайд

• 

  15 слайд

  Поликонденсация
  
  Пoликонденсация - процесс образования высокомолекулярных соединений, протекающий по механизму замещения и сопровождающийся выделением побочных низкомолекулярных продуктов.
  Например, получение капрона из аминокапроновой кислоты:
  n H2N-(CH2)5-COOH H-[-NH-(CH2)5-CO-]n-OH + (n-1) H2O ;
  или лавсана из терефталевой кислоты и этиленгликоля:
  n HOOC-C6H4-COOH + n HO-CH2CH2-OH
  HO-(-CO-C6H4-CO-O-CH2CH2-O-)n-H + (n-1) H2O
  

• 

  16 слайд

• 

  17 слайд

• 

  18 слайд

  СТРОЕНИЕ МАКРОМОЛЕКУЛ
  
  Понятие строение молекулы включает в себя представления о химическом, пространственном и электронном строении
  Химическое строение - последовательность химических связей атомов в молекуле (А.М. Бутлеров).
  Пространственное строение - определенное расположение атомов молекулы в пространстве (геометрия молекулы).
  

• 

  19 слайд

• 

  20 слайд

  Физические состояния полимеров
  
  . В зависимости от строения и внешних условий полимеры могут находиться в аморфном или кристаллическом состояниях.
  · Аморфное состояние полимера характеризуется отсутствием упорядоченности в расположении макромолекул.
  · Кристаллическое состояние возможно лишь для стереорегулярных полимеров.
  

• 

  21 слайд

  Геометрическая форма макромолекул в значительной степени влияет на свойства полимеров:
  
  линейные и разветвленные полимеры термопластичны, растворимы;
  линейные полимеры имеют наибольшую плотность, их макромолекулы способны к ориентации вдоль оси направленного механического поля (это используется, например, при формовании волокон и пленок);
  полимеры сетчатого (пространственного) строения, не плавятся, не растворяются, а только набухают в растворителях; определение молекулярной массы для таких полимеров утрачивает смысл (нет отдельных макромолекул, все цепи сшиты в единую сетку). Сетчатые структуры могут быть получены из термореактивных полимеров.
  

• 

  22 слайд

• 

  23 слайд

• 

  24 слайд

  . Названия полимеров
  
  Существуют два основных способа названий полимеров.
  1. Название полимера строится по названию исходного мономера с добавлением приставки "поли" (полиэтилен, полистирол и т.п.). Этот способ используется обычно для полимеров, полученных путем полимеризации.
  2. Полимеру дается тривиальное название (лавсан, нитрон, найлон и т.п.), которое не отражает строения макромолекул, но удобно своей краткостью. Данный способ применяют создатели полимерных материалов (фирмы, научные и производственные коллективы).
  Так, название ЛАВСАН присвоено полимеру
  [–O–CH2–CH2–O–CO–C6H4–CO–]n
  полиэтиленгликольтерефталат
  как сокращенное название ЛАборатории Высокомолекулярных Соединений Академии Наук.
  

• 

  25 слайд

  Фенолформальдегидные смолы -
  продукты поликонденсации фенола с формальдегидом. Реакция проводится в присутствии кислых (соляная, серная, щавелевая и другие кислоты) или щелочных катализаторов (аммиак, гидроксид натрия, гидроксид бария).
  

• 

  26 слайд

  Композиционный материал (композит)
  - это материал, в котором наряду с основным веществом содержатся упрочняющие или модифицирующие компоненты.
  В состав композита входят: связующее вещество (обычно полимер), наполнитель, пластификаторы, свето- и термостабилизаторы, красители и т.п.
  Вот некоторые примеры наполнителей в композитах:
  сажа в резине,
  ткань в текстолите,
  бумага в гетинаксе,
  стеклоткань и стекловолокно в стеклопластиках,
  
  

Краткое описание материала