高分子化學(xué)教學(xué)中有機(jī)化學(xué)知識(shí)的融通實(shí)踐

摘 要：本文通過對高分子化學(xué)的教學(xué)研究，了解到什么是高分子教學(xué)中的有機(jī)化學(xué)知識(shí)，同時(shí)對有機(jī)化學(xué)的分類進(jìn)行分析，將有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)融通在高分子有機(jī)化學(xué)應(yīng)用實(shí)踐中。

關(guān)鍵詞：高分子化學(xué)；教學(xué)研究；有機(jī)化學(xué)；融通應(yīng)用

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號：1002-7661（2013）33-002-01

有機(jī)化學(xué)（Organic Chemistry）是一個(gè)名詞，由瑞典化學(xué)家貝采里烏斯（Berzelius）在1806年提出的。當(dāng)時(shí)是與無機(jī)化學(xué)相對立而命名的。同時(shí)，又被稱為碳化合物的化學(xué)，其主要是研究有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及制備的一門學(xué)科，是化學(xué)中十分重要的一個(gè)分支。其中，含碳化合物被稱為有機(jī)化合物，這是由于原先的化學(xué)家們認(rèn)為含碳物質(zhì)一定要由生物（有機(jī)體）才能制造，然而，1828年德國化學(xué)家弗里德里希·維勒（Friedrich Whler），在實(shí)驗(yàn)室中第一次成功合成尿素（一種生物分子），從此以后，有機(jī)化學(xué)便脫離傳統(tǒng)所定義的范圍，擴(kuò)大為含碳物質(zhì)的化學(xué)。

一、高分子化學(xué)

高分子化學(xué)主要包括高分子化學(xué)、高分子物理和高分子工藝，它是高分子科學(xué)的三大領(lǐng)域之一。高分子化學(xué)主要就是研究高分子化合物合成、化學(xué)反應(yīng)、物理化學(xué)、加工成型以及應(yīng)用等方面的一門綜合性學(xué)科。在內(nèi)容上，高分子化學(xué)和有機(jī)化學(xué)以及物理化學(xué)有直接關(guān)系，所以，我們必須學(xué)好這門學(xué)科，這對學(xué)生掌握有機(jī)化學(xué)知識(shí)的理解十分有利，同時(shí)，又為以后的學(xué)習(xí)打下一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。從而，我們要注意將有機(jī)化學(xué)知識(shí)融入到高分子化學(xué)的學(xué)習(xí)中，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而對學(xué)生的創(chuàng)新思維進(jìn)行培養(yǎng)，學(xué)會(huì)融會(huì)貫通。

二、有機(jī)化學(xué)分類

對于有機(jī)化學(xué)我們可以從兩方面進(jìn)行不同分類。

1、有機(jī)化合物的碳原子結(jié)合的基本結(jié)構(gòu)不同

（1）鏈狀化合物，主要是其化合物分子中的碳原子連接成鏈狀，最開始是在脂肪中發(fā)現(xiàn)的，因此可成為脂碳環(huán)化合物。

（2）碳環(huán)化合物，主要是其化合物分子中含有碳原子組成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所以稱之碳環(huán)化合物，其可以分為脂環(huán)族化合物以及芳香族化合物兩大類，前者是和脂肪族化合物相似的碳環(huán)化合物；后者是其分子中還有苯環(huán)、稠苯體系的化合物。

（3）雜環(huán)化合物，在這類化合物中除了碳原子以外，還有其他元素的原子，所以就叫做雜環(huán)化合物。

2、依據(jù)官能團(tuán)分類

官能團(tuán)就是決定某一類化合物性質(zhì)的主要原子、原子團(tuán)。含有相同官能團(tuán)的化合物，其化合物的基本性質(zhì)相同。如下圖：

三、高分子有機(jī)化學(xué)的反應(yīng)

1、聚合反應(yīng)

由有機(jī)小分子（單體）經(jīng)過聚合反應(yīng)制成的就是高分子化合物。聚合反應(yīng)主要分為兩類：

（1）縮聚反應(yīng)

經(jīng)過縮聚反應(yīng)產(chǎn)生的縮聚物，如滌綸，學(xué)名聚對苯二甲酸乙二醇酯，它主要是對苯二甲酸和乙二醇合成的。這些都是官能團(tuán)單體之間多次縮合小分子而成的。

（2）加聚反應(yīng)

經(jīng)過加聚反應(yīng)產(chǎn)生的聚合物，如苯乙烯合成聚苯乙烯等，都是由于烯類單體的雙鍵加成聚合成的。

在有機(jī)化學(xué)中，我們要通過學(xué)習(xí)熟練地掌握聚合反應(yīng)的性質(zhì)、特點(diǎn)。聚合反應(yīng)中的縮聚反應(yīng)和加聚反應(yīng)是不同性質(zhì)的，他們的結(jié)構(gòu)、性能也不盡相同。縮聚是為了平衡反應(yīng)通過官能團(tuán)（二個(gè)或以上）的單體的縮合反應(yīng)，并去掉某些小分子而成，這種情況屬于逐步聚合，要有大于98%的高的基團(tuán)反應(yīng)程度才能得到高分子化合物并伴有副反應(yīng)。加聚是烯類單體通過雙鍵斷裂相互加成并且在引發(fā)劑、光照等的作用下的聚合反應(yīng)，在反應(yīng)中沒有生成小分子，這種情況屬于連鎖聚合，萬一發(fā)生的話可以很快形成高分子化合物。但必須加快反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，同時(shí)，所得聚合物多屬于碳鏈聚合物。

2、電子效應(yīng)與位阻效應(yīng)

電子效應(yīng)與位阻效應(yīng)作為有機(jī)化學(xué)中的重要內(nèi)容，是高分子化學(xué)中的一個(gè)非常重要的體現(xiàn)，它涉及到化合物的穩(wěn)定性以及反應(yīng)機(jī)理的選擇等多個(gè)方面。如單體對聚合機(jī)理的選擇性直接影響著分子結(jié)構(gòu)中的電子效應(yīng)。又因?yàn)殡娮有?yīng)中包含著共軛效應(yīng)以及誘導(dǎo)效應(yīng)，正因?yàn)楣曹椇驼T導(dǎo)作用，可以進(jìn)行陰、陽離子和自由基聚合。單體中取代基的位阻效應(yīng)影響著聚合動(dòng)力學(xué)的影響，取代基中的多種效應(yīng)（共軛效應(yīng)、極性效應(yīng)以及位阻效應(yīng)等）影響了聚合中單體、自由基的活性，但是影響程度并不一樣。

3、合成與改性高分子化合物

作為高分子化學(xué)中的教學(xué)內(nèi)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與引入功能制備新的聚合以及擴(kuò)大應(yīng)用范圍為主要目的。通常有共聚化學(xué)改性以及聚合物化學(xué)改性等改性方法。它融入了很多相關(guān)的有機(jī)化學(xué)知識(shí)，使其在高分子化學(xué)教學(xué)中得到融通實(shí)踐。

綜上所述，將有機(jī)化學(xué)知識(shí)融入到高分子化學(xué)教學(xué)中，不僅使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣提高了，更加有效的保證了教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1] 賈紅兵.高分子化學(xué)導(dǎo)讀與題解（與第4版配套）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.

[2] 潘祖仁.高分子化學(xué)（第4版）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007