聚合反应类型

本页讲解中五聚合物一章的内容标准 12.2：聚合反应类型。当你知道什么是聚合物后，自然的下一个问题是单体究竟如何连接。

课程标准要你比较两种机理，加成与缩合，认出哪种单体进行哪种反应，并能对重复单元与副产物作推理。这是本章最容易预测的比较题之一。

两种类型

聚合反应是把许多单体连接成一个聚合物。它以两种截然不同的方式发生：

1. 加成聚合，带有**碳碳双键（C=C）**的单体直接加合在一起。
2. 缩合聚合，带有两个官能团的单体连接，每次释放一个小分子。

加成聚合

在加成聚合中，单体必须是不饱和的，即它含有C=C 双键。当聚合发生时，每个双键打开，单体一个接一个连成长链。

关键是，没有其他产物形成，单体的每一个原子都进入了聚合物里。

关键特征。 (1) 单体含有 C=C。(2) 双键断开并变成单键。(3) 没有小分子被消去。(4) 重复单元的分子式与单体相同。

你应掌握的例子：

单体	聚合物
乙烯，CH₂=CH₂	聚乙烯，(，CH₂，CH₂，)ₙ
丙烯，CH₂=CHCH₃	聚丙烯
氯乙烯，CH₂=CHCl	聚氯乙烯，PVC
四氟乙烯，CF₂=CF₂	聚四氟乙烯，PTFE / 特氟龙
苯乙烯	聚苯乙烯

缩合聚合

在缩合聚合中，每个单体带有两个反应性官能团，两端各一个。当两个单体连接时，一个小分子，通常是水（H₂O），被消去。

这样重复很多次，一边建成长链，一边释放许多小分子。

关键特征。 (1) 每个单体有两个官能团（或两种不同单体，各带两个官能团）。(2) 一个小分子被消去（水，有时是氯化氢）。(3) 重复单元不与单体分子式相同，因为原子作为小分子失去了。

你应掌握的例子：

• 尼龙，由一种二胺和一种二羧酸制成；消去水。
• 涤纶（一种聚酯），由一种二醇和一种二羧酸制成；消去水。
• 蛋白质，由氨基酸连接、失去水而成。
• 淀粉和纤维素，由葡萄糖单元连接、失去水而成。

比较两者

特征	加成	缩合
单体	有 C=C 双键	有两个官能团
双键	打开	不需要
副产物	无	小分子（水）
重复单元对单体	分子式相同	不同（原子失去）
例子	聚乙烯、PVC	尼龙、涤纶

例题

问题。 氯乙烯 CH₂=CHCl 进行加成聚合，生成聚氯乙烯 PVC。

(a) 说出聚合反应的类型并解释你如何得知。(b) 一个 PVC 分子的相对分子质量为 25 000。

计算聚合度 n。[相对原子质量：H = 1，C = 12，Cl = 35.5]

第一步，判断类型（a 部分）。 单体氯乙烯含有 C=C 双键，聚合时没有小分子失去，所以这是加成聚合。

双键打开，相同的单体加合在一起。

第二步，求重复单元的 Mr（b 部分）。 在加成聚合中，重复单元与单体分子式相同，为 CH₂CHCl（C₂H₃Cl）。

Mr = (2 × 12) + (3 × 1) + 35.5 = 24 + 3 + 35.5 = 62.5

第三步，计算 n。

n = 聚合物的 Mr ÷ 重复单元的 Mr
n = 25 000 ÷ 62.5
n = 400

答案。 (a) 加成聚合，由 C=C 双键与没有副产物可知。

(b) 聚合度为 n = 400。

练习题

问题。 尼龙由一种二胺与一种二羧酸反应制成。

说出所涉及的聚合反应类型，并命名被消去的小分子。解释这与聚乙烯的制造方式有何不同。

答案。 尼龙由缩合聚合制成，被消去的小分子是水（H₂O）。这与聚乙烯不同，聚乙烯是乙烯的加成聚合：乙烯有一个 C=C 双键，打开时没有副产物，而尼龙的单体各有两个官能团，每次连接时都失去水。

考试提示

考官几乎总是考两种类型之间的区别，所以要备好三组对比：单体（C=C 双键对两个官能团）、副产物（无对一个小分子如水）、以及重复单元（加成时与单体分子式相同，缩合时不同）。常见的失误是说加成聚合「去掉双键并释放氢气」，加成中什么都不释放。

另一个是忘了加成聚合物的重复单元保持与单体相同的分子式，而这正是你能计算聚合度的依据。从单体判断类型时，先找 C=C：若有，就是加成。

本节定位

这是 聚合物 一章的内容标准 12.2。它直接承接天然与合成聚合物（12.1），那里介绍了单体与重复单元；它也为天然橡胶（12.3）作准备，天然橡胶本身就是异戊二烯的加成聚合物。

在本章 例题 页面多做重复单元与聚合度的题，并在 常见错误 页面复习经典的混淆点。在我们以英文授课、每小时 RM50 起的在线一对一 SPM化学课上，一对一老师可以反复训练加成对缩合的比较，直到你能凭记忆说出全部三组对比。

快速回顾

• 加成：单体有 C=C；双键打开；没有副产物；重复单元 = 与单体分子式相同。例子：乙烯 → 聚乙烯。
• 缩合：单体有两个官能团；消去一个小分子（水）。例子：尼龙、涤纶。
• 通过在单体里找 C=C 双键来判断类型。
• 加成聚合物的重复单元让你能求 n = Mr(聚合物) ÷ Mr(重复单元)。