第一节合成高分子化合物基本方法
第五章第一节合成高分子化合物方法
M聚合物= 链节的相对质量×n
练习:写出苯乙烯制备聚苯乙烯的化学方程式
nCH2=CH
CH3
〔CH2—CH〕n CH3
单体 链节
CH2=CH-CH3
—CH2-CH— CH3
2、加聚反应的特点:
①、单体是含不饱和键有机物 ②、产物只有一种,且链节和单体的化学 组成相同;
3、加聚反应类型类型
①自聚型
(1)苯丙氨酸
(2)对苯二乙酸和1,3-丙二醇
缩聚反应的类型 缩聚反应也是形成高分子化合物的重要类型。参加 反应的单体一般要求有两个或两个以上同种或不 同种的官能团。常见的缩聚反应类型有: (1)苯酚和甲醛的缩聚
有机高分子化合物和低分子有机物的区别
高分子有机物 纯净物or混合物 M M有无明确的数 值 性质 低分子有机物
混合物 一万以上 平均值
纯净物
一千以下
明确值
物理、化学性质上有很大差别 你能说出一些乙烯与聚乙烯的性质不同点吗?
〔CH2-CH=CH-CH-CH=CH-CH2-CH〕n Cl CH3
单体
CH2=CH-CH=CH-Cl CH-CH CH2=CH-CH3
练习1、下列化合物中 a. b.
d. e.
c. f.
(1)可发生加聚反应的一个化合物是 b d , 加聚物的结构式为 。 a (2)可发生缩聚反应的一个化合物是_______, 缩聚物的结构式为 。 c f , (3)可发生缩聚反应的两个化合物是 缩聚物的结构式为 。
练习
写出由下列单体发生聚合反应的 化学方程式
2、两个甘氨酸分子形成二肽
二元酸与二元醇的反应:
聚酯
1.定义:
由一种或两种以上的单体相互结合成 高分子化合物的反应叫缩合聚合反应,简 称缩聚反应
5-1合成高分子的基本方法(课件)高中化学人教版(2019)选择性必修3
O
O
HOC(CH2)4COH H2N(CH2)4NH2
环节二、缩合聚合反应(缩聚反应)
小结:缩聚反应的单体一般至少有两个官能团,一般通过脱水实现缩聚
官能团组合 OH和 COOH NH2和 COOH
脱水缩合方式
两种单体 一种单体
酯化反应 成肽反应
二元酸和二元醇 羟基酸 二元酸和二元胺 氨基酸
方程式水的系数
聚合物结构特点 链节中一般无碳碳双键
缩聚反应
至少含有两种以上的 官能团,如:羧基和 羟基;羧基和氨基…
链节中存在肽键或者酯基
环节三、小结
二.合成高分子的两种基本方法对比
由单体写聚合物结构简式
单体
加聚反应
缩聚反应 由聚合物结构推单体
聚合物
结构 官能团、化学键、碳骨架……
练习1.写出由下列单体聚合得到的聚合物的结构简式
【思考】一种聚氯乙烯的平均相对分子质量约为106,其聚合度约为多少?
n = 聚合物的平均相对分子质量
链节的平均相对分子质量
106
= 62.5
≈ 16000
环节一 加成聚合反应(加聚反应)
小结1:已知单体,如何写加聚反应高聚物
CH2 CH
[ CH2 CH ]n
Cl
Cl
小结2:已知加聚反应高聚物,如何写单体
CH2OH [ CH2 C ]n
CH3
CH2OH CH2 C
CH3
CH2 C CH2OH CH3
环节一 加成聚合反应(加聚反应)
活动3:写出下列单体聚合得到的聚合物的结构简式
(2) CH2 CH2 和 CH2 CHCH3
两种单体
[ CH2 CH2
CH2 CH ]n CH3
选修五 第五章第一节有机高分子物质合成方法
nHOOC(CH2)5OH 1)H2O 催化剂 HO OC(CH2)5O H+(n-
•
• ②醇与酸缩聚 • 乙二酸与乙二醇的缩聚:
• 己二酸与乙二醇的缩聚:
nHOOC(CH2)4COOH+nHO(CH2)2OH
浓硫酸
•
HO OC(CH2)4COO(CH2)2O H+(2n-1)H2O
C.对于一块高分子材料,n是一个整数值,因而它的 相对分子质量是确定的 D.高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子 材料两大类
[答案] BC
针对训练1
下列说法中正确的是(
)
A.油脂是高级脂肪酸甘油酯,其相对分子质量较 大,所以是有机高分子化合物 B.聚乙烯是由乙烯经加聚反应合成的,所以聚乙烯 和乙烯的化学性质相同 C.聚乙烯是由乙烯经加聚反应合成的,但是聚乙烯 的基本结构和乙烯的结构不同 D.一块无色透明的塑料的成分是聚乙烯,所以是纯 净物,有固定的相对分子质量 答案:C
答案:(1)bd
高聚物及单体的相互推断
[典例3] 现有两种烯烃CH2===CH—CH3和
,它们的混合物在一定条件下进行加聚反 应,其产物中可能有:
⑤
⑥ A.全部 C.①②③④
(
)
B.①②③⑤ D.③⑤⑥
[答案] B
针对训练3
下面是一种线型高分子的一部分:
由此分析,这种高分子化合物的单体至少有________ 种,它们的结构简式为________________________。合成 该高分子化合物的反应类型是________。
• (2)常见的加聚反应
• ①乙烯的加聚: • • ②1,3-丁二烯的加聚: ;
人教版高中化学选修五课件第五章第一节合成高分子化合物的基本方法
下角标 要一致。 (2)单体物质的量与缩聚产物结构式的________
(3)由一种单体进行缩聚反应,生成小分子的物质的量为 ________ (n-1) ;由两种单体进行缩聚反应,生成小分子物质的量 为________ (2n-1) 。 如:nHOOC(CH2)5OH
O HO[C(CH2)5O]nH+(n-1)H2O ____________________________________________。
=
的单体是H2NCH2COOH和H2NCH2CH2COOH。
=
O 单体必为两种,从中间断开,羰基上的加羟基,氧原子上加 —C—O—
(3)凡链节中间(不在链端上)含有( 酯基 )结构的高聚物,其 — C— O—
=
氢原子即得高聚物单体。 如的单体为HOOC—COOH和HOCH2—CH2OH。
关键一点: 由缩聚物推断单体的步骤为: (1)去掉缩聚物结构简式中的方括号与“n”变为小分子。 (2)断开分子中的酰胺键或酯基。 (3)将断开的羰基碳上连接—OH;在氧或氮原子上连 接—H,还原为单体小分子。
=
=
(2)乙酸和乙醇分别是一元酸和一元醇,如果用二元酸和二 元醇发生酯化反应,就会得到连接成链的聚合物(简称聚酯)。
试写出己二酸与乙二醇生成聚酯的方程式:
______________________________________________。
2.缩聚反应方程式书写时应注意的问题 (1)缩聚物结构式要在________ 方括号 外侧写出链节余下的 端基原子或原子团 ______________________________________ 。
是缩聚产物,可依据官能团形成过 程的链逆向推出单体,把失去的小分子物质分拆后加在相应位 置。 失去的小分子为H2O,拆为—H
第5章 第1节 合成高分子化合物的基本方法
(2)a
H OCH2CH2CH2CO OH
加聚反应和缩聚反应的比较 加聚反应 单体 结构 反应 机理 缩聚反应
单体必须是含有双键等不饱和键 单体为含有两个或两个以上的官 的化合物(如乙烯、氯乙烯、丙烯 能团(如—OH、—COOH、—NH2、 腈等) 反应发生在不饱和键上 —X 等)的化合物 反应发生在不同的官能团之间
B
[ 缩聚反应的单体至少有两个相互作用的官能团。
OH 不能发生
加聚反应;CH2= = = CHCOOH 和 HOCH2CH= = = CHCH2CH3 不能单独发生缩 聚反应。]
[合 作 探 究· 攻 重 难]
加聚反应和缩聚反应
[ 典例] 下列化合物中
a. b.HO(CH2)2OH d. c.CH3CH===CH—CN e.HOOC(CH2)4COOH
(4)无论是加聚反应还是缩聚反应,有机物的单体和高聚物的链节之间的关 系是组成相同,结构不同。( )
(5)
的名称为聚乙二酸乙二酯。(
)
【答案】 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√
2.今有高聚物 , 有关它的下列叙述中正确的
是(
) 【导学号:40892212】 A.它的链节是 CH3—CH2—OOCCH3 B.它的聚合度 n=3 C.它的单体是 CH2===CH—COOCH3 D.它是一种线型高分子化合物
C [ 常见的缩聚反应主要有羟基和羧基的缩聚( 包括二元羧酸和二元醇的缩 聚、羟基酸的缩聚)、酚和醛的缩聚以及氨基和羧基的缩聚(包括二元羧酸和二元 胺的缩聚、氨基酸的缩聚)等。根据缩聚反应的特点,单体必须含有两个或两个 以上的官能团,③中含有—COOH 和—NH2;④中含有—COOH 和—OH;⑤中 含有—COOH 和—NH2。]
2019-2020学年高二化学人教版选修5课件第五章 第一节 合成高分子化合物的基本方法
-7-
第一节 合成高分子化合物的基本方法
知识铺垫
新知预习
自主测试
3.类型 (1)聚乙烯型。如 nCH2 CH2
课前篇自主预习 课堂篇探究学习
������C H 2—CH2������。
(2)1,3-丁二烯型。如 nCH2 CH—CH CH2 ������CH2—CH CH—CH2������。
(3)共聚型。如 nCH2 CH2+nCH2 CH—CH3
(2)醇与酸缩聚,如乙二酸与乙二醇的缩聚:
n
+nHOCH2CH2OH
(2n-1)H2O+
。
己二酸与乙二醇的缩聚: nHOOC(CH2)4COOH+nHO(CH2)2OH
HO������OC(CH2)4CO—O(CH2)2O������H+(2n-1)H2O。
-12-
第一节 合成高分子化合物的基本方法
) (3)高聚物的链节和单体的组成相同、结构不同。( ) (4)天然橡胶是高聚物,不能使溴水褪色。( )
(5)
的单体是 CH2 CH2 和
。
() (6)加聚反应单体只有一种,而缩聚反应的单体应该有两种。(
) 答案(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)×
-15-
第一节 合成高分子化合物的基本方法
三键的有机物
聚合方式 加成聚合
缩合聚合
聚合物 高聚物链节和单体 高聚物链节和单体具有不同的
特征
具有相同的组成 组成
产物
只产生高聚物
高聚物和小分子
-22-
第一节 合成高分子化合物的基本方法
任务一
任务二
随堂演练
2.聚合反应化学方程式的书写 (1)加聚反应化学方程式的书写。 ①发生加聚反应的单体只有一种。如:
高中化学选修五第五章第一节合成高分子化合物的基本方法-课件
②羟基羧酸的酯化缩聚
(2)氨基和羧基的缩聚 ①氨基酸的缩聚 氨基酸缩聚成聚酰胺或蛋白质 如:nH2NCH2(CH2)4COOH催――化→剂
②含双氨基与含双羧基物质的缩聚 如由间苯二甲酸和间苯二胺制备Nomx纤维:
要点二 由高聚物推单体的方法——
1.判断聚合类型 若链节主链上都是碳原子,一般是加聚反应得到的产 物;若链节主链上含有 等基团时,一般是缩聚反应的产物.
(3)凡链节主链中只有碳原子并存在
键的高聚
物,其规律是“见双键,四个碳,无双键,两个碳”画
线
断开,然后将半键闭合,即将单双键互换.如:
的单体是:
3.缩聚高聚物单体的判断
(1)凡链节为
结构的高聚物,其单体必为
一种,在亚氨基上加氢,在羰基上加羟基,即得高聚物单
体:H2N—R—COOH.
(2)凡链节中间(不在端上)含有肽键(
体.如:
的单体
如下为HOOC—COOH和HOCH2—CH2OH.
由缩聚物推断单体的步骤为: (1)去掉缩聚物结构简式中的方括号与“n”,变为小分子. (2)断开分子中的酰胺键或酯基. (3)将断开的羰基碳上连接—OH;在氧或氮原子上连接—
H,还原为单体小分子.
[例2] 使用有机材料制成的薄膜,给环境造成的“白色 污染”后果十分严重.我国最近研制成功的几种可降解 塑料结构简式如下:
)结构的高
聚物,从肽键中间断开,两侧为不对称性结构的,其
单体必为两种,在亚氨基上加氢原子,羰基上加羟基
即得高聚物单体.如:
是H2NCH2COOH和H2NCH2CH2COOH.
的单体
(3)凡链节中间(不在链端上)含有
22人教版高中化学新教材选择性必修3--第一节 合成高分子的基本方法
都有一个明确的数值,一般在
104 以上
1000以下
若干个重复结构单元组成
具有单一结构
在物理、化学性质上有较大差异
加成
2.加成聚合反应:单体分子通过相互①______的方式连接成链状的高分子的
反应,简称加聚反应;生成的产物称为加成聚合物,简称加聚物。
3.实例说明
链节的相对质量 × 聚合度 ()
聚合物的平均相对分子质量 = ④___________________________。
等基本概念。
读 单体和高分子进行相互推断。
2.证据推理与模型认知:通过
3.能分析高分子的合成路线,能写出典型
观察高聚物的模型,掌握加聚
的加聚反应和缩聚反应的化学方程式。
反应、缩聚反应的反应历程。
知识点一 加成聚合反应
1.高分子与一般有机化合物的区别
相对分子质量
结构
性质
高分子
一般有机化合物
是一个平均值,通常在
22人教版高中化学新教材选择性必修3
第五章 合成高分子
第一节 合成高分子的基本方法
课标要求
1.了解聚合物的组成与结构特点,认识单
素养要求
1.宏观辨识与微观探析:通过
单体或单体间的断键、成键方
课 体和单体单元(链节)及其与聚合物结构
式,及单体与高聚物性质的不
标 的关系。
同,认识单体、链节、聚合度
解 2.了解加聚反应和缩聚反应的特点,能对
某单体通过缩聚反应制得的,单体是 CH3 CH(OH)COOH 。
4. 下列工业生产过程中,属于应用缩聚反应制取高聚物的是( D )
A. 单体 CH2 = CH2 制高聚物
B. 单体
与 CH2 = CH − CH = CH2 制高聚物
高中化学选修五第五章第一节 合成高分子化合物的基本方法
H
N H
CH2
C
N
(4)苯酚与醛之间 O nHCH + n OH
HCl
△
+(2n-1)H20
OH [ —CH2 ]n +(n-1)H2O
5.由缩聚物推单体 O 变为小分子 O O O
(1)去掉方括号和n, ]nH [ C-R-C-OCH2CH2O— HO—
(2)断开分子中的醚键 HO—C-R-C—OCH CH O—H 2 2 或酯基或肽键
A.
B.
C.
D.
3.下列单体中,在一定条件下能发生加聚反应生成
CH2 CH CH3 CH2 CH2
n
的是( C ) B.
A.
C.CH3CH=CH2和CH2=CH2
D.CH3CH=CH2
4.将乙烯和丙烯按1:1物质的量之比聚合时,生成聚合物 乙丙树脂,该聚合物的结构简式可能是( BC ) A. [CH2-CH2-CH2-CH2-CH2]n B. [CH2-CH2-CH-CH2]n CH3
3.聚合物的书写 (1)缩聚物结构简式在方括号外侧写出链节余下的端基 原子或原子团,通常用“—”表示。 O O
如:
]n H HO — [ C—C—OCH2CH2O—
端基原子团
端基原子
(2)写方程式时,要注意生成的小分子的 物质的量。
4.反应类型 (1)醇羟基之间:如nHOCH2CH2OH (2)羟基与羧基之间: 如nHOOCCOOH+nHOCH2CH2OH
4.由加聚产物推单体 (1)链节的主链上只有两个碳原子的高聚物,其单体必 为一种,将两个半键闭合即可 CH3 [ CH2—C ]n CH3
CH2
C
COOCH3
D第五章 第一节 合成高分子化合物的基本
3.聚四氟乙烯可以作为不粘锅的内衬, 3.聚四氟乙烯可以作为不粘锅的内衬,其链节是 聚四氟乙烯可以作为不粘锅的内衬 ( B ) A.
B. C. D.
4.下列单体中,在一定条件下能发生加聚反应生成 下列单体中, 的是………( C ) 的是 (
A. B.
C. CH3CH=CH2 和CH2=CH2
D. CH3CH=CH2
1.写出下列单体聚合成聚合物的化学方程式: 1.写出下列单体聚合成聚合物的化学方程式: 写出下列单体聚合成聚合物的化学方程式 2) 1) CH2=CHCl 2) 3) ) 人造象牙中,主要成分的结构是: 2、人造象牙中,主要成分的结构是: 它是通过加聚反应制得的, 它是通过加聚反应制得的,则合成人造象牙 的单体是…………………………( B ) 的单体是 ( A.(CH3)2O B. HCHO C.CH3CHO D. CH3OCH3
C H O C H O H C H
O
的结构简式和名称分别是___________ 则A的结构简式和名称分别是 的结构简式和名称分别是 (2)乙醛在一定条件下三分子聚合可以生成环状 乙醛在一定条件下三分子聚合可以生成环状 的三聚乙醛, 的三聚乙醛,其结构简式为 ————————————————
[训练 : 训练]: 训练
二、缩合聚合反应
1、定义 、 具有两个或两个以上官能团的单体, 具有两个或两个以上官能团的单体, 互相缩合并脱去小分子副产NH3等)而生成高分子化合物的聚合反应。 而生成高分子化合物的聚合反应。 而生成高分子化合物的聚合反应
2、特点 、
1.缩聚反应的单体往往是具有双官能团( 1.缩聚反应的单体往往是具有双官能团(如— 缩聚反应的单体往往是具有双官能团 OH、 COOH COOH、 NH OH、—COOH、—NH2、—X及活泼氢原子等)或多官 X及活泼氢原子等) 能团的小分子; 能团的小分子; 2.缩聚反应生成聚合物的同时 缩聚反应生成聚合物的同时, 2.缩聚反应生成聚合物的同时,还有小分子副 产物( HCl等 生成; 产物(如H2O、NH3、HCl等)生成; 3.所得聚合物链节的化学组成与单体的化学组 3.所得聚合物链节的化学组成与单体的化学组 成不同; 成不同; 4.缩聚物结构式要在方括号外侧写出链节余下 4.缩聚物结构式要在方括号外侧写出链节余下 的端基原子或原子团(这与加聚物不同, 的端基原子或原子团(这与加聚物不同,而加聚物 的端基不确定,通常用横线“ 表示.)如 表示.) 的端基不确定,通常用横线“—”表示.)如:
合成高分子化合物的基本方法
[板书]缩聚反应的特点:
1、缩聚反应的单体往往是具有双官能团(如—OH、—COOH、—NH2、—X及活泼氢原子等)或多官能团的小分子;
2、缩聚反应生成聚合物的同时,还有小分子副产物(如H2O、NH3、HCl等)生成;
单体名称
单体结构简式聚合物乙烯来自CH2=CH2丙烯
CH2=CHCH3
氯乙烯
CH2=CHCl
丙烯腈
CH2=CHCN
丙烯酸
CH2=CHCOOH
醋酸乙烯酯
CH3COOCH=CH2
丁二烯
CH2=CH—CH=CH2
乙炔
HC≡CH
[学生讨论]请同学们仔细观察上述能进行加聚反应的单体,它们在结构上有什么共同特征?加聚反应的特点是什么?
[讲] 和 ,方法是:在寻找单体是时,先看它的链节结构,分析它是通过哪一类有机化学反应缩合的;然后根据缩合反应中断键和成键的特点,逆向分析寻找单体。
[投影小结]缩聚反应小结:
(1)方括号外侧写链节余下的端基原子(或端基原子团)
(2)由一种单体缩聚时,生成小分子的物质的量应为(n-1)
(3)由两种单体缩聚时,生成小分子的物质的量应为(2n-1)
第五章 第一节合成高分子化合物的基本方法(1)
教学
目
的
知识能
能举例说明合成高分子的组成与结构特点,能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。
过程
了解高分子化合物合成的基本方法。
情感态度
价值观
掌握了有机高分子化合物的合成原理,人类是可以通过有机合成不断合成原自然界不存在的物质,从而为不断提高人类生活水平提供物质基础。
2019-2020年高中化学人教版选修5教学案:第五章 第一节 合成高分子化合物的基本方法(含答案)
第一节⎪⎪ 合成高分子化合物的基本方法[课标要求]1.了解有机高分子化合物的结构特点,了解有机高分子化合物的链节、聚合度、单体等概念。
2.了解加聚反应和缩聚反应的一般特点。
3.能由单体写出聚合反应方程式、聚合物结构式。
4.能由聚合物的结构简式分析出它的单体。
2019-2020年高中化学人教版选修5教学案:第五章 第一节 合成高分子化合物的基本方法(含答案)1.有机高分子化合物的特点1.合成高分子化合物的基本反应是加聚反应和缩聚反应;发生加聚反应的单体具有不饱和键(双键或三键),发生缩聚反应的单体至少含有两个能相互发生反应的官能团。
2.链节上只有碳原子的聚合物为加聚产物,链节上存在或结构的聚合物为缩聚产物。
3.加聚产物寻找单体的口诀为:单键两两断,双键四个碳;单键变双键,双键变单键。
4.缩聚产物寻找单体的方法为:将链节上的或水解,在上补充—OH 形成—COOH ,在—O —或—NH —上补充H ,形成—OH 或—NH 2,即可得到对应单体。
有机高分子化合物[特别提醒](1)有机高分子化合物都是混合物,无固定的熔、沸点。
(2)聚合物是混合物,没有固定的相对分子质量,聚合物的平均相对分子质量=链节的相对质量×聚合度。
1.某高分子化合物的部分结构如下:下列说法中正确的是()A.聚合物的分子式为C3H3Cl3B.聚合物的链节为C.合成该聚合物的单体是ClHC===CHClD.若n表示聚合度,则其相对分子质量为95n解析:选C注意到碳碳单键可以旋转,则可判断上述聚合物重复的结构单元(即链节) 为,该聚合物的结构简式为。
合成它的单体是ClHC===CHCl,其分子式为(C2H2Cl2)n,其相对分子质量为97n。
2.由丙烯(CH3CHCH2)合成聚丙烯的结构简式为________,链节为________;聚合度为________,聚合物的平均相对分子质量为________。
解析:聚丙烯的结构简式为其平均相对分子质量为42n 。
高中化学选择性必修三 第5章 第1节 合成高分子的基本方法 讲义
一、有机高分子化合物1.概念由许多低分子化合物以共价键结合成的,相对分子质量很大(通常在104以上)的一类化合物。
2.基本概念单体—能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物↓聚合高聚物—由单体聚合而成的相对分子质量较大的化合物↓单元链节—高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位,也称重复结构单元↓数目聚合度—高分子链中含有链节的数目,通常用n表示例如:【归纳总结】有机高分子化合物与低分子有机物的区别有机高分子化合物低分子有机物相对分子质量高达10 000以上 1 000以下相对分子质量的数值平均值明确数值分子的基本结构若干重复结构单元组成单一分子结构性质物理、化学性质有较大差别二、合成高分子化合物的基本反应类型 1.加成聚合反应(加聚反应) (1)概念由含有不饱和键的化合物分子以加成反应的形式结合成高分子化合物的反应。
(2)加聚反应的特点①单体必须是含有双键、三键等不饱和键的化合物(例如:烯、二烯、炔、醛等)。
①反应只生成高聚物,没有副产物产生。
①聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同。
①聚合物相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍。
(3)常见的加聚反应 ①丙烯的加聚: n CH 2==CH—CH 3―――→催化剂。
①1,3-丁二烯的加聚:n CH 2==CH—CH==CH 2――→催化剂CH 2—CH==CH—CH 2。
2.缩合聚合反应(缩聚反应) (1)概念有机小分子单体间反应生成高分子化合物,同时生成小分子化合物的反应。
(2)缩聚反应的特点①单体分子中至少含有两个官能团(如—OH 、—COOH 、—NH 2、—X 等)。
①缩聚反应生成聚合物的同时,还有小分子副产物(如H 2O 、NH 3、HCl 等)生成。
①所得聚合物链节的化学组成与单体的化学组成不同。
①缩聚物结构简式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团。
如:(3)常见的缩聚反应 ①羟基酸缩聚如HOCH 2COOH 的缩聚: n HOCH 2COOH 催化剂①+(n -1)H 2O 。
第五章 第一节 合成高分子化合物的基本方法
第一节合成高分子化合物的基本方法[核心素养发展目标] 1.宏观辨识与微观探析:能根据单体的官能团差异理解加聚反应和缩聚反应的原理,从而认识高分子化合物的形成历程。
2.证据推理与模型认知:建立高聚物与单体间的相互推断的思维模型,能运用该思维模型进行高聚物与单体间的相互推断。
一、有机高分子化合物1.概念由许多小分子化合物通过共价键结合成的,相对分子质量很高(104~106)的一类化合物。
2.特点(1)相对分子质量很大,由于高分子化合物都是混合物,其相对分子质量只是一个平均值。
(2)合成原料都是低分子化合物。
(3)每个高分子都是由若干个重复结构单元组成的。
3.与高分子化合物有关的概念(1)单体:能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物。
(2)链节:高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位。
(3)聚合度:高分子链中含有链节的数目,通常用n表示。
催化剂如:――→(4)聚合物的平均相对分子质量=链节的相对质量×n。
1.下列关于高分子化合物的说法中正确的是()A.高分子化合物的相对分子质量一般在几千至几万B.高分子化合物一般都是混合物C.聚乙烯有固定的熔点和沸点D.高分子化合物分子中只含C、H、O三种元素答案 B解析高分子化合物的相对分子质量在104以上,A错误;高分子化合物一般都是混合物,没有固定的熔、沸点,B正确,C错误;蛋白质属于高分子化合物,除含有C、H、O外,还含有N、P等元素,D错误。
2.下列属于有机高分子化合物的有________。
①油脂②蔗糖③蛋白质④淀粉⑤碳纤维⑥甘油⑦聚氯乙烯(PVC)⑧DNA和RNA⑨汽油答案③④⑦⑧有机高分子化合物与低分子有机物的区别有机高分子化合物低分子有机物相对分子质量高达10 000以上 1 000以下分子的基本结构若干重复结构单元组成单一分子结构性质物理、化学性质有较大差别二、加成聚合反应1.概念一定条件下,由含有不饱和键的化合物分子以加成反应形式结合成高分子化合物的反应,简称加聚反应。
高中化学选修五第五章第一节合成高分子化合物的基本方法
高中化学选修五第五章第一节合成高分子化合物的基本方法合成高分子化合物是化学领域的一个重要研究方向。
高分子化合物广泛应用于塑料制品、纤维材料、涂料、胶粘剂、医药材料等领域。
本文将介绍合成高分子化合物的基本方法。
一、聚合反应是合成高分子化合物的主要方法之一、聚合反应是指将单体分子在一定条件下发生共价键的形成,形成线性、支化、交联或三维网络结构的高分子化合物。
聚合反应包括链聚合、开环聚合和交联聚合等。
1.链聚合是最常用的聚合反应之一,通过单体分子上的反应中心引发聚合链的生长。
链聚合反应有自由基聚合、阴离子聚合和阳离子聚合等。
自由基聚合反应广泛应用于合成塑料和橡胶,而阴离子聚合反应常用于制备高分子材料。
2.开环聚合是通过单体分子的环状结构反应性上的开环产生线性链的聚合过程。
开环聚合反应包括环氧树脂聚合、环丁烷聚合等。
3.交联聚合是通过在聚合过程中引入交叉链接结构,在高分子材料中形成三维网络结构。
交联聚合反应主要包括热交联反应和辐射交联反应等。
二、缩聚反应是合成高分子化合物的另一种方法。
缩聚反应是指通过两个或多个单体分子间的反应生成高分子化合物。
缩聚反应通常是通过脱水或脱溴等反应,在单体分子之间形成共价键。
缩聚反应主要包括酯化反应、酰胺化反应、缩醛反应等。
缩聚反应可选择性强,可以合成不同结构、性质和用途的高分子化合物。
三、改变分子结构的方法也是合成高分子化合物的重要手段。
改变分子结构可以通过引入官能团或交联剂等方式实现。
引入官能团可以改变分子的相容性、热稳定性、力学性能等。
交联剂可以引入交联结构,增强高分子材料的耐热性、耐溶剂性和力学性能等。
四、模板聚合是一种特殊的方法,它可以通过模板分子的存在,控制高分子聚合的反应过程和产物的结构。
模板聚合可以合成具有特殊功能和结构的高分子材料,如分子印迹聚合物和电导聚合物。
综上所述,合成高分子化合物的基本方法包括聚合反应、缩聚反应、改变分子结构的方法和模板聚合等。
这些方法具有一定的选择性和可控性,可以合成不同结构和性质的高分子化合物,广泛应用于材料科学、医学和工业领域。
第一节合成高分子的基本方法
知识精讲
一、高分子的概述
1. 高分子的合成:是指利用有机化合物相互反应的性能,得到相对分子质量较大的高分子的过 程。
2. 高分子的特点 ①高分子的相对分子质量比一般有机化合物大得多,通常在104以上。 ②聚合反应得到的是分子长短不一的混合物。 ③高分子的相对分子质量是一个平均值。 3. 合成高分子的基本方法 ①加成聚合反应——一般是含有双键的烯类单体发生的聚合反应。 ②缩合聚合反应——一般是含有两个或两个以上官能团的单体之间发生的聚合反应。
知识精讲 二、加成聚合反应
1. 定义:由单体分子间通过加成反应生成高分子的反应称为加成聚合反应,简称加聚反应。生 成的加成聚合物简称加聚物。
2. 加聚反应方程式的书写 例如,
【说明】加聚物的端基不确定,一般不必写出。
知识精讲 二、加成聚合反应
3. 加聚反应的类型 ①自聚反应:由一种单体发生的加聚反应。 例如,
2. 缩聚反应方程式的书写 ①在方括号外侧写出端基原子或原子团。
②单体物质的量与缩聚物结构简式的下角标要一致。 ③一种单体进行缩聚反应时,生成小分子的物质的量为(n-1);两种单体进行缩聚反应时,生 成小分子的物质的量为(2n-1)。
知识精讲 三、缩合聚合反应
3. 缩聚反应的类型 ①羟基酸缩聚 例如,6-羟基己酸缩聚反应的方程式为:
三、缩合聚合反应
4. 缩聚反应的特点 ①单体含有两个或多个官能团(如-OH、-COOH、-NH2等)。 ②反应过程生成聚合物的同时,还有副产物(如H2O等)产生。 ③链节与单体的化学组成不同。 ④聚合物的相对分子质量不是单体相对分子质量的整数倍。 ⑤原子利用率小于100%。 ⑥大多数缩聚反应为可逆反应,为提高产率,并得到具有较高聚合度的聚合物,需要及时移除 反应产生的小分子副产物。
【高中化学】第5章第1节 合成高分子化合物的基本方法教案
第五章进入合成有机高分子化合物的时代第一节合成高分子化合物的基本方法一、教材分析:本节首先用乙烯聚合反应说明加成聚合反应,用乙二酸与乙二醇生成聚酯说明缩合聚合反应,不介绍具体条件,只介绍加聚与缩聚反应的一般特点,并借此提出单体、链节、聚合度等概念,要求学生能识别加聚反应与缩聚反应的单体,利用“学与问”“思考与交流”等栏目,初步学会有简单的单体写出聚合反应的方程式及聚合物的结构式。
本节是在以学科知识逻辑体系(按有机化合物分类、命名、分子结构特点、主要化学性质进行编写)为主线,和以科学方法逻辑发展为主线(先介绍研究有机化合物的一般步骤和方法,然后是有机合成,再是合成有机高分子的基本方法),不断深入认识有机化合物后,进一步了解合成有机高分子化合物的基本方法。
明显看出是在第三章第四节“有机合成”的基础上延伸而来,学习本节后将有利于学生理解和掌握高分子材料的制取和性质。
二、教学目标1、知识目标:(1)能举例说明合成高分子化合物的组成与结构特点;(2)能依据简单合成高分子化合物的结构分析其链节和单体;(3)学会由简单的单体写出聚合反应方程式(4)能说出加聚反应和缩聚反应的特点。
2、能力目标:了解高分子化合物合成的基本方法。
3、情感、态度和价值观使学生感受到,掌握了有机高分子化合物的合成原理,人类是可以通过有机合成不断合成原来自然界不存在的物质,从而为不断提高人类生活水平提供物质基础。
三、教学重点难点重点:加聚反应和缩聚反应的特点;能用常见的单体写出简单的聚合反应方程式和聚合物的结构简式。
难点:用常见的单体写出简单的聚合反应方程式和聚合物的结构简式;用简单的聚合物结构式分析出单体。
四、学情分析:本节课建立在已学习了有机物的加成反应和常见酯化反应的基础上,对有机化学反应的进一步学习深化,通过生活中、生产中的常见物质多为通过加聚、缩聚反应得到且应用广泛,从而激发学生的学习兴趣,让学生积极踊跃参与课堂,是探究能充分开展的优越条件,通过一系列有梯度、有思维含量的问题进行引导,最终能达到让学生自己得出答案的,获得探索后取得成果的快乐感受。
第5章-第1节合成高分子化合物的基本方法
教 学 方 案 设 计
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学
(1)可发生加聚反应的化合物是________,加聚物的结 构简式为________。
课 时 作 业
菜
单
新课标 ·化学 选修5 有机化学基础
教 学 目 标 分 析
(2)同种分子间可发生缩聚反应的化合物是________, 缩聚物的结构简式为________。
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
课 时 作 业
新课标 ·化学 选修5 有机化学基础
教 学 目 标 分 析 课 堂 互 动 探 究
1.单体中含有不饱和键,往往发生加聚反应,并且链 节主链上只有碳原子;单体中含有两种以上官能团,往往
教 学 方 案 设 计
发生缩聚反应,主链上除碳原子外还有其他原子。 2.单体的物质的量与缩聚物结构简式的小角标要一 致;要注意小分子的物质的量:一般由一种单体进行的缩
教 学 目 标 分 析 课 堂 互 动 探 究
教 学 方 案 设 计
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
课 时 作 业
新课标 ·化学 选修5 有机化学基础
教 学 目 标 分 析 课 堂 互 动 探 究
教 学 方 案 设 计
当 堂 双 基 达 标
课 前 自 主 导 学 菜 单
课 时 作 业
●教学地位 人类生活中离不开合成高分子化合物,新型高分子化
教 学 方 案 设 计
合物的研发更是人类社会发展的方向。高分子化合物的合 成是高考命题的热点,尤其是利用易得、廉价的简单有机 分子,通过系列转化,再利用聚合反应获得合成高分子化 合物,在高考中久考不衰。
当 堂 双 基 达 标
高中化学 第五章 第一节 合成高分子化合物的基本方法
第一节 合成高分子化合物的基本方法[学习目标定位] 1.知道并会应用有关概念:单体、高聚物、聚合度、链节、加聚反应和缩聚反应等。
2.熟知加聚反应和缩聚反应的原理,会写相应的化学方程式,学会高聚物与单体间的相互推断。
1.乙烯的官能团是,推测乙烯能发生的有机反应类型有氧化反应、加成反应、加聚反应等。
CH 3—CH 2—CH 2OH 能发生的有机反应类型有氧化反应、酯化反应、消去反应、取代反应等。
2.有机高分子化合物按其来源可分为:天然高分子化合物(如淀粉、纤维素、蛋白质等)和合成高分子化合物(如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等)。
3.有机高分子化合物与低分子有机物的区别与联系(1)高分子化合物的相对分子质量一般高达104~106,其数值为平均值;低分子有机物的相对分子质量常在1 000以下,有确定的数值。
(2)高分子化合物由若干个重复结构单元组成;低分子有机物为单一的分子结构。
二者在物理、化学性质上有较大的差异。
(3)高分子化合物与低分子有机物的联系是有机高分子化合物是以低分子有机物为原料聚合生成。
探究点一 加成聚合反应1.写出乙烯分子间相互反应生成聚乙烯的化学方程式n CH 2===CH 2――→催化剂CH 2—CH 2(1)像这种由含有不饱和键的化合物分子以加成反应形式结合成高分子化合物的反应叫加成聚合反应,简称加聚反应。
(2)能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物称为单体;高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位称为链节;含有链节的数目称为聚合度,通常用n 表示。
(3)聚合物的平均相对分子质量等于链节的相对质量×n 。
2.写出丙烯发生加聚反应的化学方程式,并注明高聚物的单体、链节、聚合度。
3.写出下列物质发生加聚反应的化学方程式(3)1,3丁二烯 n CH 2===CH —CH===CH 2――→催化剂CH 2—CH===CH —CH 2;(4)乙烯、丙烯共聚 n CH 2===CH 2+n CH 2===CH —CH 3。
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OH
OH + nHCHO 催化剂
n
H
OH CH2
-CH2—OH +(n-)H2O
n
含有两个官 能团单体缩 聚生成线型 结构,含有 多个官能团 缩聚生成的 聚合物呈什 么样结构?
OH CH2 OH CH2
CH2 OH
CH2 CH2 OH CH2 OH CH2
CH 2
OH
CH2
HO CH2
OH CH2 OH CH2
加聚反应 CH2=CH2
—CH2—CH2—
n
单体 链节 聚合度
聚合物相对质量=链节相对质量×n。
(2)加聚反应的特点
① 单体:烯、二烯、炔、醛等含不饱和键的化
合物。
②原子利用率100%,无小分子生成 ③所生成的高分子的式量是单体式量的整数 倍;高分子与单体具有相同的元素组成。
巩固练习
1.完成表格
比较项目
反应物的特征
加聚反应
缩聚反应
含双官能团 如:-OH, -COOH,-NH2等
含不饱和键
反应物的种类 相同或不同的单体 相同或不同的单体
产物的特征 高聚物与单体间 具有相同的组成 高聚物与单体的 组成不相同
产物的种类
只有高聚物
高聚物和小分子
巩固练习
1.完成缩聚反应式
①苯酚和甲醛 ②HOCH2COOH ③乙二酸和乙二醇 ④甘氨酸 ⑤己二胺和对苯二甲酸
酚醛树脂 苯酚、 甲醛
聚四氟乙烯塑料
单体:CF2=CF2
Hale Waihona Puke ABS塑料单体:丁二烯、丙烯腈、苯乙烯
尼龙
涤纶
腈纶
纺纶纤维织成 的防弹衣
橡
胶
产 品
高分子化合物定义、分类和特点
1、定义: 相对分子质量很大的分子称为高分子化合物,又 称高分子或聚合物。 一般相对分子质量在10000以上 2、分类: 天然高分子 淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶 合成高分子 聚乙烯、聚氯乙烯
单体名称 丙烯 单体结构简式 CH2=CHCH3 聚合物
氯乙烯
丙烯腈
CH2=CHCl
CH2=CHCN
丙烯酸
醋酸乙烯酯 丁二烯 乙炔
CH2=CHCOOH
CH3COOCH=CH2 CH2=CH—CH=CH2 HC≡CH
2、写出方程式
CH2=CH2与CH2=CH—CH3共聚
CH2=CH—CH3与CH2=C-CH=CH2 共聚 CH3
2.缩聚反应的特点:
(1)缩聚反应的单体往往是具有双官能团(如— OH、—COOH、—NH2、—X及活泼氢原子等)或多 官能团的小分子; (2)有小分子生成(如H2O、NH3、HCl等); (3)所得聚合物链节的化学组成与单体的化学组成 不同; (4)有端基原子和端基原子图
加聚反应与缩聚反应的比较
3.高分子化合物特点 (1)高分子的分子量很大。
(2)属于混合物,分子量不确定,是一个 平均值。 (3)从分子结构看,有机高分子是
由若干重复结构单元组成。
第一节
合成高分子化学物的基本方法
聚合反应:由小分子生成高分子的反应
加成聚合反应(加聚反应)
聚合反应
缩合聚合反应(缩聚反应)
一、加聚反应 (1)基本概念
3.写出下列物质的单体
CH3
【CH2—CH—CH2—CH—CH—CH 】
CH3
CH3
二、缩合聚合反应(缩聚反应)
1.定义:小分子单体间通过缩合反应生成高 分子化合物,同时生成小分子的反应。
O
n CH3CHC OH
OH
催化剂
O H OCHC CH3
OH+(n-1)H2O n
指出该反应中的单体和链节
◆ 聚乙烯(PE)产品
无毒,化学稳定性好,适合做食品和药物的 包装材料
单体: CH2=CH2
吹塑成型的聚乙烯薄膜
保鲜膜
◆聚氯乙烯(PVC) 单体: CH2=CHCl
化学稳定性好,耐酸碱腐蚀。
◆聚苯乙烯
单体:CH2=CH
C6H5
单体: 聚甲基丙烯酸甲酯 (有机玻璃) CH2=C COOCH3 CH3
2.写出缩聚反应后高聚物 (1)己二酸和1.4-丁二醇 (2)
3.判断单体
• 4. 高分子化合物A和B的部分结构如下:
• A: … –CH–CH2–CH–CH2–CH–cH2… … … • COOH COOH COOH • B … –NH–CH–CO–NH–CH–CO–NH–C … … … • CH3 CH3 • 它们的单体是什么?属于哪类反应? A:CH(COOH)= CH 加聚反应 B:NH2CH(CH3)C-OH 缩聚反应 O
1.下列有机物最多与多少molNaOH反应,生成几 种有机产物?
(3) (1)
(2)
CH3COO
COOCH3
COOH
2.写出下列有机物与足量NaOH溶液共热反应 方程式
选修5
第五章 进入合成有机高分子化合物的时代 第一节
合成高分子化合物的基本方法
天然高分子:淀粉、纤维素和蛋白质、天然橡胶等。
合成高分子: 塑料、合成纤维、合成橡胶等