浙2物质的化学组成和聚集状态1J

1第二章物质的化学组成和聚集状态《工程化学基础》2本章内容提要物质是由原子、离子、分子等原子的结合态组成的，根据组成物质的元素的种类的不同，可以将物质分为无机物和有机物两大类。原子、分子及其结合态因其所处条件不同，他们又可分成单质、简单化合物、配合物、高分子化合物、金属有机化合物等。在一定条件下，他们可以聚集成固体、液体和气体等宏观状态，表现出不同的性质、功能和用途。3目录2.1物质的化学组成2.2固体2.3液体和液晶2.4气体和等离子体42.1物质的化学组成学习要求联系实例，理解配位化合物、高分子化合物组成中的基本概念和命名原则，能写出一些常见配合物和高分子的化学式。联系实例，理解物质的化学组成和结构是决定其性能和应用的基础。5配合物是以金属正离子(或中性原子)作为中心，有若干个负离子或中性分子按一定的空间位置排列在其周围形成的复杂化合物。处于配合物中心位置的正离子或中性原子称为配位中心(中心体或形成体)，也称中心离子或中心原子。按一定空间位置排列在配位中心周围的负离子或中性分子称为配位体，简称配体。中心离子和配位体之间靠配位键结合。英语中称做：CoordinationCompound，意为“协同化合物”或ComplexCompound，意为“复杂化合物”。译成“配合物”或“络合物”定义一、配位化合物掌握6[Pt(NH3)4(NO2)Cl]CO3中心离子内界(配离子)外界K4[PtCl6]外界内界(配离子)配位体中心离子配位原子配位体概念说明掌握中心离子：Pt3+,配位数6配体：NH3、NO2、Cl-，内界：[Pt(NH3)4(NO2)Cl]2+外界：CO32-中心离子：Pt2+,配位数6配体：Cl-内界：[PtCl6]4-外界：K+7配位化合物的命名H2[Zn(OH)2C12]二氯二羟合锌(Ⅱ)酸Na2[MgY]乙二胺四乙酸合镁(Ⅱ)酸钠K4[PtCl6]六氯合铂(Ⅱ)酸钾K2[HgI4]四碘合汞(Ⅱ)酸钾[Co(NH3)3(H2O)C12]Cl氯化二氯·一水·三氨合钴(Ⅲ)[Cu(NH3)2(CH3COO)]Cl氯化乙酸根·二氨合铜(Ⅱ)[Cu(en)2]SO4硫酸二乙二胺合铜(Ⅱ)Co2(CO)8八羰合二钴(0)Cr(C6H6)2二苯合铬(0)掌握8Cu2+H2NH2NNH2NH2CH2CH2CH2CH2CaONCH2COOONOCOCH2CH2CH2COCH2CH2CO2-[CaY]2–配离子[Ca(EDTA)]2-多齿配体与螯合物复杂多元有机酸根、多元胺等常常含有两个或两个以上的配位原子，它们作为配位体时称为多齿配体。多齿配体与中心离子形成具有环状结构的配合物又称螯合物，螯合物的稳定性很强。掌握[Cu(en)2]2+9反式-二氯·二氨合铂(Ⅱ)PtH3NClClNH3PtNH3ClClNH3顺式-二氯·二氨合铂(Ⅱ)例如具有抗癌活性无活性。配合物的结构与性能螯合物的稳定性很强是因为螯合效应的结果。即多齿配体与中心离子形成了环状结构。结构对配合物的性质有很大影响。具有相同化学组成的配合物往往有不同的空间结构，并表现出不同的性能。掌握10高分子化合物，简称高分子，又称高聚物，它的相对分子质量高达几千甚至几百万。有无机高分子和有机高分子之分，这里讨论有机高分子。有机高分子中有纤维素、蛋白质、淀粉、木质素等天然高分子和有机小分子聚合而成的合成高分子。工程应用中多为合成高分子。世界上第一个合成高分子是1907年诞生的酚醛树脂。五、高分子化合物nHCHO+nOHOHCH2nnH2O+了解11例如：聚氯乙烯的分子是由许多氯乙烯加聚结合而成：单体链节多分散性：高分子化合物相对分子质量大小不等的现象简写：ClCH2CHn聚合物nCH2CHClCH2CHCH2ClCHCH2ClCHCl............聚合聚合度加成聚合与缩合聚合掌握12nH2N(CH2)6NH2己二酸己二胺nHOOC(CH2)4COOH+(2n–1)H2O聚酰胺–66或尼龙–66]nOH+又如，聚酰胺–66（尼龙–66）由己二胺和己二酸为单体经过缩聚反应制得：H[NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO它的聚合度为2n聚合度是以链节数来计量的在聚酰胺化学式中，名称后的第一个数字“6”指二元胺的碳原子数，第二个数字“6”指二元酸的碳原子数。掌握链节链节重复单元13Polymer高分子化合物聚合度一般不一定相同,故常采用平均分子量表示它的大小,例如:某聚氯乙烯{-[CH2-CHCl]n-}的聚合度n为10000,它的链节式量为：12×2+1×3+35.5=62.5，则它的平均分子量是：平均分子量=链节式量×聚合度=62.5×10000=62.5万。14碳链高分子化合物主链中均是C–C键主链中引入了O，N等杂元素，不但有C–C键，还有C–O，C–N键，杂链高分子化合物主链中仅含有Si，P，O等元素而没有C原子元素有机高分子化合物高分子化合物的分类掌握15表2.1一些高分子化合物及其单体名称化学式单体聚乙烯CH2＝CH2聚丙烯CH3CH＝CH2聚氯乙烯ClCH＝CH2聚苯乙烯聚四氟乙烯CF2＝CF2聚异戊二烯CH2CH2n[]CHCH2n[]CH3CHCH2n[]ClCHCH2n[]CF2CF2n[]CH2CH2n[]CCHCH3CH＝CH2CH2＝C—CH＝CH2CH3掌握16名称化学式单体聚酰胺H2N(CH2)6NH2HOOC(CH2)4COOH聚甲基丙烯酸甲酯聚环氧乙烷聚丙烯腈CH2＝CHCNNH(CH2)6NHC(CH2)4COO[]nO[]nNH(CH2)5CCH2Cn[]COOCH3CH3CH2CH2n[]OCHCH2n[]CNNH(CH2)5C=OCH2＝C—COOCH3CH3CH2—CH2O掌握17名称化学式单体聚丙烯酰胺聚对苯二甲酸乙二(醇)酯HOCH2CH2OH酚醛树脂HCHO，聚二甲基硅氧烷CH2CH2n[]COH2NCCOOCH2CH2n[]OOOHCH2n][SiOn[]CH3CH3SiOHOHCH3CH3OHCOOHCHOOCH2＝CHCNH2O掌握18名称ABS化学式单体CH2＝CHCN，CH2＝CH—CH＝CH2，CHCH2x[]CNCH2CH2y[]CHCHCHCH2z[]CH＝CH2了解19高分子化合物的命名(4)有时还以高分子化合物的主要用途或最初用途表示命名，属习惯名称或商品名称，如乙烯-丙烯共聚物称乙丙橡胶，聚酰胺高聚物称尼龙或锦纶。归纳起来一般有以下几种情况：(1)在单体或组成特征前面加“聚”(Po1y-)，表示高分子化合物是通过聚合反应得到的，如聚乙烯、聚酰胺等。(2)在单体后面加“树脂”，曾表示树上流出的脂，多为天然高分子化合物，现在也将某些合成高分子化合物称作“树脂”，如酚醛树脂，脲醛树脂，环氧树脂，聚氯乙烯树脂等。(3)英文缩写，如ABS是以其单体丙烯腈(Acrylonitrile)、丁二烯(Butadiene)和苯乙烯(Styrene)英文名称的第一个字母大写组合来表示；PE是聚乙烯(Polyethylene)的英文缩写了解20表2.2一些常见高分子化合物的名称高分子材料化学名称习惯名称或商品名称英文名称英文缩写塑料聚乙烯聚丙烯聚氯乙烯聚苯乙烯丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物聚乙烯，乙纶聚丙烯，丙纶聚氯乙烯，氯纶聚苯乙烯腈丁苯共聚物PolyethylenePolypropylenePoly(vinylchloride)PolystyreneAcrylonitrile-butadiene-styrenecopolymerPEPPPVCPSABS纤维聚对苯二甲酸乙二(醇)酯聚己二酰己二胺聚丙烯腈聚乙烯醇缩乙醛涤纶，的确良锦纶—66或尼龙—66腈纶维纶Poly(ethyleneterephthalate)Poly(hexamethyleneadipamide),PolyacrylonitrilePoly(vinylacetal)PETPPAPANPVA橡胶丁二烯—苯乙烯共聚物顺聚丁二烯顺聚异戊二烯乙烯—丙烯共聚物丁苯橡胶顺丁橡胶异戊橡胶乙丙橡胶Butadiene-styrenerubbercis-1,4-Polybutadienerubbercis-1,4-PolyisoprenerubberEthylene-propylenerubberSBRBRIREPR了解21作业：P321.4.5.6.