《合成高分子化合物》 导学案

《合成高分子化合物》导学案
一、学习目标
1、了解合成高分子化合物的概念、分类和特点。

2、掌握加聚反应和缩聚反应的原理及常见高分子化合物的合成方法。

3、学会分析高分子化合物的结构，能根据单体写出高分子化合物的结构简式，反之亦然。

4、了解高分子化合物在生产生活中的广泛应用，以及对环境的影响。

二、知识梳理
（一）高分子化合物的概念
高分子化合物是指由许多小分子化合物以共价键结合成的、相对分子质量很高（通常在 10^4 以上）的一类化合物。

（二）高分子化合物的分类
1、按照来源分类
（1）天然高分子化合物：如淀粉、纤维素、蛋白质等。

（2）合成高分子化合物：如塑料、合成纤维、合成橡胶等。

2、按照结构分类
（1）线型高分子：分子中的链节呈直线状连接。

（2）体型高分子：分子链之间通过化学键交联形成网状结构。

3、按照性质和用途分类
（1）塑料：具有可塑性，加热时变软，冷却后变硬，能反复加工
成型。

（2）合成纤维：强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀。

（3）合成橡胶：具有高弹性、绝缘性、气密性等特点。

（三）高分子化合物的特点
1、相对分子质量大，一般在 10^4 以上。

2、具有“多分散性”，即高分子化合物的相对分子质量不是均一的，而是由不同相对分子质量的同系物组成的混合物。

3、具有较好的机械强度、绝缘性、耐腐蚀性等性能。

（四）加聚反应
1、概念
由不饱和的小分子通过加成聚合反应生成高分子化合物的反应。

2、特点
（1）反应物一般为含双键或三键的小分子。

（2）反应过程中没有小分子生成。

（3）产物的化学组成与单体相同。

3、常见的加聚反应
（1）乙烯的加聚：nCH₂=CH₂→CH₂CH₂n
（2）1,3-丁二烯的加聚：nCH₂=CHCH=CH₂→CH₂CH=CHCH₂n （五）缩聚反应
1、概念
由具有两个或两个以上官能团的小分子通过缩合聚合反应生成高分子化合物，同时有小分子（如水、醇、氨等）生成的反应。

2、特点
（1）反应物一般为含有两个或两个以上官能团的小分子。

（2）反应过程中有小分子生成。

（3）产物的化学组成与单体不同。

3、常见的缩聚反应
（1）羟基酸的缩聚：nHOCH₂COOH→OCH₂COn ＋ nH₂O
（2）二元醇与二元酸的缩聚：nHOCH₂CH₂OH ＋
nHOO CCOOH→OCH₂CH₂OOCCOn ＋ 2nH₂O
（六）高分子化合物的结构
1、线型结构
高分子链之间没有化学键连接，能溶解在适当的溶剂中，具有热塑性。

2、体型结构
高分子链之间通过化学键交联，形成网状结构，不易溶解，具有热
固性。

三、重点难点突破
（一）加聚反应和缩聚反应的判断
1、观察反应物的官能团
若反应物中含有双键或三键等不饱和键，通常发生加聚反应；若反
应物中含有多个官能团（如羟基、羧基、氨基等），通常发生缩聚反应。

2、观察反应过程中是否有小分子生成
有加聚反应过程中没有小分子生成，缩聚反应过程中有小分子生成。

（二）高分子化合物单体的判断
1、加聚产物单体的判断
（1）凡链节的主链只有两个碳原子（无其他原子）的聚合物，其
单体必为一种，将两个半键闭合即可。

（2）凡链节主链有四个碳原子（无其他原子），且链节无双键的聚合物，其单体必为两种，在正中央划线断开，然后将四个半键闭合即可。

（3）凡链节主链上只有碳原子，并存在碳碳双键结构的聚合物，其规律是“见双键，四个碳；无双键，两个碳”划线断开，然后将半键闭合，即将单双键互换。

2、缩聚产物单体的判断
（1）若链节中含有酯基（），则单体一般为羧酸和醇。

（2）若链节中含有肽键（），则单体一般为氨基酸。

四、例题讲解
例 1：写出下列高分子化合物的单体。

（1）CH₂CHCln
单体：CH₂=CHCl
（2）NH(CH₂)₆NHCO(CH₂)₄COn
单体：H₂N(CH₂)₆NH₂和 HOOC(CH₂)₄COOH
例 2：下列反应属于加聚反应的是（）
A nCH₂=CH₂＋ nCH₂=CHCH₃ → CH₂CH₂CH₂CH(CH₃)n
B nHOOCCOOH ＋ nHOCH₂CH₂OH →
CO(CH₂)₄COOCH₂CH₂On ＋ 2nH₂O
C nCH₂=CHCH=CH₂ → CH₂CH=CHCH₂n
D nHCHO → CH₂On
答案：C
解析：A 选项为共聚反应；B 选项为缩聚反应；D 选项为加聚反应，但甲醛（HCHO）结构特殊，一般不作为加聚反应的典型例子；C 选项为 1,3-丁二烯的加聚反应。

五、课堂练习
1、写出下列高分子化合物的单体。

（1）CH₂CH(CH₃)n
（2）O(CH₂)₂OCONH(CH₂)₆NHCOn
2、下列反应属于缩聚反应的是（）
A nCH₂=CHCN → CH₂CH(CN)n
B nCH₃CH(OH)COOH → OCH(CH₃)COn ＋ nH₂O
C nC₆H₅OH ＋nHCHO → C₆H₅OCH₂n ＋ nH₂O
D nCH₂=CH₂ → CH₂CH₂n
六、课后作业
1、复习本节课所学内容，整理笔记。

2、完成课本上的相关习题。

3、查阅资料，了解一种新型合成高分子化合物的性能和应用。

七、拓展阅读
高分子材料在现代社会中的应用越来越广泛，除了常见的塑料、合
成纤维和合成橡胶，还有许多新型的高分子材料不断涌现。

例如，具
有良好生物相容性的医用高分子材料，用于制造人工器官和药物载体；具有特殊光学性能的高分子材料，用于制造液晶显示器和光学透镜；
具有高强度和耐高温性能的高分子复合材料，用于航空航天领域等。

随着科技的不断进步，高分子材料的发展前景将更加广阔。

希望通过本节课的学习，同学们能够对合成高分子化合物有更深入
的了解，为今后的学习和生活打下坚实的基础。