阐述有机化学高分子化学教学中有机化学知识融通实践设计

更新时间:2024-02-07 点赞:20982 浏览:87890 作者:用户投稿原创标记本站原创

摘 要:本文通过对高分子化学的教学研究,了解到什么是高分子教学中的有机化学知识,同时对有机化学的分类进行分析,将有机化学基础知识融通在高分子有机化学应用实践中。
关键词:高分子化学;教学研究;有机化学;融通应用
1002-7661(2013)33-002-01
有机化学(Organic Chemistry)是一个名词,由瑞典化学家贝采里乌斯(Berzelius)在1806年提出的。当时是与无机化学相对立而命名的。同时,又被称为碳化合物的化学,其主要是研究有机化合物的结构、性质以及制备的一门学科,是化学中十分重要的一个分支。其中,含碳化合物被称为有机化合物,这是由于原先的化学家们认为含碳物质一定要由生物(有机体)才能制造,然而,1828年德国化学家弗里德里希·维勒(Friedrich Whler),在实验室中第一次成功合成尿素(一种生物分子),从此以后,有机化学便脱离传统所定义的范围,扩大为含碳物质的化学。

一、高分子化学

高分子化学主要包括高分子化学、高分子物理和高分子工艺,它是高分子科学的三大领域之一。高分子化学主要就是研究高分子化合物合成、化学反应、物理化学、加工成型以及应用等方面的一门综合性学科。在内容上,高分子化学和有机化学以及物理化学有直接关系,所以,我们必须学好这门学科,这对学生掌握有机化学知识的理解十分有利,同时,又为以后的学习打下一个坚实的基础。从而,我们要注意将有机化学知识融入到高分子化学的学习中,提高学生的学习兴趣,进而对学生的创新思维进行培养,学会融会贯通。

二、有机化学分类

对于有机化学我们可以从两方面进行不同分类。

1、有机化合物的碳原子结合的基本结构不同

(1)链状化合物,主要是其化合物分子中的碳原子连接成链状,最开始是在脂肪中发现的,因此可成为脂碳环化合物。
(2)碳环化合物,主要是其化合物分子中含有碳原子组成的环状结构,所以称之碳环化合物,其可以分为脂环族化合物以及芳香族化合物两大类,前者是和脂肪族化合物相似的碳环化合物;后者是其分子中还有苯环、稠苯体系的化合物。
(3)杂环化合物,在这类化合物中除了碳原子以外,还有其他元素的原子,所以就叫做杂环化合物。

2、依据官能团分类

官能团就是决定某一类化合物性质的主要原子、原子团。含有相同官能团的化合物,其化合物的基本性质相同。如下图:

三、高分子有机化学的反应

1、聚合反应

由有机小分子(单体)经过聚合反应制成的就是高分子化合物。聚合反应主要分为两类:
(1)缩聚反应
经过缩聚反应产生的缩聚物,如涤纶,学名聚对苯二甲酸乙二醇酯,它主要是对苯二甲酸和乙二醇合成的。这些都是官能团单体之间多次缩合小分子而成的。
(2)加聚反应
经过加聚反应产生的聚合物,如苯乙烯合成聚苯乙烯等,都是由于烯类单体的双键加成聚合成的。
在有机化学中,我们要通过学习熟练地掌握聚合反应的性质、特点。聚合反应中的缩聚反应和加聚反应是不同性质的,他们的结构、性能也不尽相同。缩聚是为了平衡反应通过官能团(二个或以上)的单体的缩合反应,并去掉某些小分子而成,这种情况属于逐步聚合,要有大于98%的高的基团反应程度才能得到高分子化合物并伴有副反应。加聚是烯类单体通过双键断裂相互加成并且在引发剂、光照等的作用下的聚合反应,在反应中没有生成小分子,这种情况属于连锁聚合,万一发生的话可以很快形成高分子化合物。但必须加快反应的转化率,同时,所得聚合物多属于碳链聚合物。

2、电子效应与位阻效应

电子效应与位阻效应作为有机化学中的重要内容,是高分子化学中的一个非常重要的体现,它涉及到化合物的稳定性以及反应机理的选择等多个方面。如单体对聚合机理的选择性直接影响着分子结构中的电子效应。又因为电子效应中包含着共轭效应以及诱导效应,正因为共轭和诱导作用,可以进行阴、阳离子和自由基聚合。单体中取代基的位阻效应影响着聚合动力学的影响,取代基中的多种效应(共轭效应、极性效应以及位阻效应等)影响了聚合中单体、自由基的活性,但是影响程度并不一样。

3、合成与改性高分子化合物

作为高分子化学中的教学内容,高分子化合物的改性十分重要,它是以高分子材料的性能与引入功能制备新的聚合以及扩大应用范围为主要目的。通常有共聚化学改性以及聚合物化学改性等改性方法。它融入了很多相关的有机化学知识,使其在高分子化学教学中得到融通实践。
综上所述,将有机化学知识融入到高分子化学教学中,不仅使学生的学习兴趣提高了,更加有效的保证了教学效果。
参考文献:
贾红兵.摘自:毕业论文格式设置www.618jyw.com
高分子化学导读与题解(与第4版配套)[M].北京:化学工业出版社,2010.
潘祖仁.高分子化学(第4版)[M].北京:化学工业出版社,2007
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