第五章第一节合成有机高分子化合物
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
第五章第一节
精 要 解 读
实 验 探 究
活页规范训练
解析 从高聚物的结构片段分析,此高聚物属高聚酯,因而属 于酯化型缩聚反应。联想酯化反应的特征即可推出酸和醇的结
构片断
, —OCH2CH2O—再连接上—OH
或—H 即得到单体的结构简式。
自 主 探 究
精 要 解 读
实 验 探 究
活页规范训练
答案 缩聚
HOCH2CH2OH
自 主 探 究
精 要 解 读
实 验 探 究
活页规范训练
聚合反应的常见类型
1.加聚反应 (1)自聚反应:发生反应的单体只有一种。如:
(2)共聚反应:发生反应的单体有两种或多种如:
自 主 探 究
精 要 解 读
实 验 探 究
活页规范训练
2.缩聚反应 (1)聚酯类:—OH 与—COOH 间的缩聚 nHOCH2—CH2—OH+nHOOC—COOH HOCH2—CH2—OOC— nHOCH2—CH2—COOH (n-1)H2O OOH+(2n-1)H2O CHOCH2CH2— OH+
自 主 探 究
精 要 解 读
实 验 探 究
活页规范训练
2.缩聚产物单体的推断 (1)若链节中含有酚羟基的结构,单体一般为酚和醛。如 的单体是 。
(2)若链节中含有以下结构,HO—ROH、 , 其单体必为一种, HO—CH2CH2OH 如 的单体为 HO—CH2CH2—OH, 。方法是去中括号即为单体。
自 主 探 究
精 要 解 读
实 验 探 究
活页规范训练
【体验 1】已知涤纶树脂的结构简式为:
,它是________和____(填
单体的结构简式)通过________反应而制得的, 反应的化学方程 式为___________________________________________。
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。
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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)×
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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
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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
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:
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 。
第五章--第一节511-合成高分子化合物的基本方法
第五章第一节合成高分子化合物的基本方法县中学高二化学组编审班别姓名组别学习目标1.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。
2.能说明加聚反应和缩聚反应的特点。
3.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课前自学一、加成聚合反应回顾练习:写出制取聚乙烯的化学方程式,指出聚乙烯中的链节、聚合度以及它的单体。
1、几个基本概念:单体:链节:聚合度:.2、加聚反应:高分子化合物,简称高分子,又叫聚合物或高聚物。
3、聚合物的平均相对分子质量=链节的相对质量×n(聚合度)一块高分子材料是由若干n值不同的高分子材料组成的物。
思考与交流1:根据单体判断聚合产物。
第一组:CH2=CHCH3、CH2=CHCN、CH2=CHCOOH、HCHO、CH≡CCH3小结:此类化合物加聚将单体的不饱和键的碳链单独列一行,其他视为支链部分。
第二组:(1,3-丁二烯型)CH2=CH—CH=CH2、CH2=C(CH3)—CH=CH2小结:1,3-丁二烯型的单体聚合时,主链上的单双键相互替换即可。
第三组:(共聚反应)CH2=CH2和CH2=CHCN,CH2=CH—CH=CH2和CH2=CHCN小结:方法类似第一、二组,仅需将不饱和碳链进行连接即可,其他仍视为支链。
4.加聚反应具有的特点(1)单体必须是含有键、_____键等不饱和键的化合物;例如:烯、二烯、炔、醛等含不饱和键的化合物。
(2)发生加聚反应的过程中,没有副产物产生,聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同。
聚合物相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍。
学与问:通过聚合物的链节可以看出聚合物的单体,你知道下列聚合物的单体吗?补充:几种分子间脱水的情况1. 醇分子间脱水:以乙二醇为例2. 羧酸分子间脱水:以两分子乙酸、邻苯二甲酸为例3. 一元醇和一元羧酸分子间脱水:酯化反应4. 二元醇和二元羧酸分子间脱水:乙二酸和乙二醇反应5. 羟酸分子间脱水:以乳酸为例二、缩合聚合反应回顾:1乙酸与乙醇酯化反应2、两个甘氨酸分子形成二肽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):1.缩聚反应_________________________________________________________________________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)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;(3)所得聚合物链节的化学组成与单体的化学组成不同;(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,而加聚物的端基不确定,通常用横线“—”表示。
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。
高中化学选择性必修三 第5章第1节 合成高分子的基本方法教学设计下学期
第五章 合成高分子 第一节 合成高分子的基本方法教学中通过学过的具体物质,指出淀粉、纤维素、蛋白质、聚乙烯及聚氯乙烯等都是有机高分子化合物。
这样既联系了前面学过的知识,又使学生容易识别有机高分子化合物。
高分子化合物是小分子通过聚合反应制得的,对于教材中出现的结构单元、链节、聚合度与单体等几个概念,结合1~2个典型例子,要求学生知道它们是研究有机高分子化合物时常用的几个名词就可以了,不必加深和拓宽。
教学中注意培养学生密切联系自己的生活实际,细心观察,从生活中学习化学的方法。
初步体验高分子材料在国民经济发展和现代科学技术中的重要作用。
教学重点:单体和单体单元(链节)及其与聚合物结构的关系, 加聚反应和缩聚反应的原理及反应特点。
教学难点:加聚反应和缩聚反应的原理及反应特点。
讲义 教具【新课导入】高分子科学从诞生到现在还不足百年,但完整的高分子材料工业体系已经建立。
除了塑料、合成纤维、合成橡胶三大合成材料,现代高分子材料正向功能化、智能化精细化方向发展,出现了具有光学、电学、生物医学、吸附分离等功能的高分子,与能源、国防、航空航天、电子信息、医疗健康和现代农业考领域的需求密切相关。
高分子的组成和结构特点决定了高分子的性质,是确定高分子合成方法及应用领域的基础,也是我们学习和认识高分子的基本视角。
任务一:认识合成高分子1.高分子的合成是利用有机物相互反应的性能,得到相对分子质量较大的高分子的过程。
2.高分子的相对分子质量比一般有机物大得多,通常在10°以上;一般有机物的相对分子质量具有明确的数值,而高分子的相对分子质量却是一个平均值,因为聚合反应得到的是分子长短不一的混合物。
3.合成高分子的基本方法包括加成聚合反应与缩合聚合反应,前者一般是含有双键的烯类单体发生的聚合反应,后者一般是含有两个(或两个以上)官能团的单体之间发生的聚合反应。
任务二:认识加聚反应和缩聚反应1.加聚反应:(1)定义:有机小分子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)。
有机化学教案第5章 第1节
第一节 合成高分子化合物的基本方法[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。
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:(1)丙烯酸: 。
(2)苯乙烯:。
(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(1∶1)共聚: n CH 2===CH 2+n CH 2===CH—CH 3 ――→催化剂(或 )。
(5)丙烯与1,3丁二烯(1∶1)共聚:n CH 2===CH—CH 3+n CH 2===CH—CH===CH 2――→催化剂(或)。
4.写出下列加聚产物的单体(1) :___________________________________________。
(2) :________________________________________________。
(3) :______________________________________________。
答案 (1)(2)CH 2===CH 2和CHCH 3CH 2(3)1.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。
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。
合成高分子化合物的基本方法
★即使爬到最高的山上,一次也只能脚踏实地地迈一步第五章 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学习目标1.了解合成高分子化合物的组成与结构特点,能依据高分子化合物的结构分析其链节和单体。
2.了解加聚反应和缩聚反应的特点。
3.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式。
4.从有机高分子化合物的结构特点出发,掌握合成有机高分子化合物的基本方法。
自主学习过程式 一、有机高分子化合物 1.概念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(一般高达104~106)的一类化合物。
2.结构(1)结构特点:它们是由若干个重复结构单元组成的。
如聚乙烯写作_____________。
(2)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。
(3)聚合度:高分子链中含有_____的数目。
(4)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。
例如:的链节为_______________,聚合度为n ,单体是____________。
思考感悟1.的相对分子质量为890,它属于有机高分子化合物吗?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_________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)加聚反应方程式的书写①乙烯的加聚:_______________________________ ②1,3-丁二烯的加聚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,同时产生小分子化合物的反应。
(2)类型 ①羟基酸缩聚如HOCH2COOH 的缩聚:______________________________________________________ ②醇与酸缩聚如乙二酸与乙二醇的缩聚:己二酸与乙二醇的缩聚:思考感悟2.由同一高聚物组成的高分子材料是纯净物吗?要点一、聚合反应的常见类型1.加聚反应(1)自聚反应:发生反应的单体只有一种。
第五章第一节合成高分子的基本方法.ppt-2024-2025学年高中化学选择性必修3教学课件
合成高分子的基本方法
1.加聚反应
2.缩聚反应
二、再识加聚反应
探究
乙烯合成聚乙烯 氯乙烯合成聚氯乙烯 丙烯合成聚丙烯 用化学反应方程式表示出这个过程
单体
链节
聚合度
乙烯式加聚反应:
思考:乙烯式加聚有何规律?
[ CH2-CH2 ]n
nCH2=CH2
催化剂
催化剂
催化剂
加聚反应:由相对分子量小的化合物分子相互加成结合成相对分子量大的聚合物的反应 链节:高分子化合物中化学组成相同,可重复的最小单元 单体:能合成高分子的小分子物质
乙二酸和乙二醇
对苯二甲酸和乙二醇
己二酸和己二胺
HOOC(CH2)4COOH
HOCH2CH2OH
三、探讨缩聚反应
构建模型:1、AB型缩聚:
AB型缩聚反应方程式的书写(聚酯类)
+
n
n
缩聚反应中每一种单体至少有双官能团,且可以反应缩去小分子: 常见双官能团-OH -COOH -NH2
1.
的单体是____
2.
缩聚聚合物的单体推断规律
链节中含有酯基 或肽键 结构的聚合物,一去二断三补。
—C—
O
O—
—C—
O
NH—
链节不含酯基和酰胺键 一去即为单体。
小结:谈谈对聚合反应的认识
加聚反应
缩聚反应
H OH
1、去掉方括号和n,即得单体
一去
寻找聚合物的单体
涤纶
三 步 法
补上——OH
补上——H
单体
1、去掉方括号和n,变成小分子
2、断开分子中的酯基
3、接上OH,H即得单体
【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。
选修五第五章合成高分子化合物第一节合成高分子第2课时缩聚反应(2)
3、缩聚反应的类型
(1) 醇羟基和羧基的酯化缩聚.
注意:水的
①羟基羧酸的酯化缩聚(一种单体) 物质的量!
②二元酸和二元醇的缩聚(两种单体):
(2)氨基和羧基的缩聚
①氨基酸的缩聚 (一种单体)
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(两种单体): 如由间苯二甲酸和间苯二胺制备Nomx纤维:
写出缩聚反应方程式:
。
【当堂训练】
【1】写出合成下列聚合物的单体:
O ① H [ O(CH2)5C ]n OH
②O
O
HO [ C(CH2)6C—OCH2CH2O ]n H
③
④ [CH2-CH-CH-CH-CH-CH2]n CH3Cl
加聚反应与缩聚反应特点对比
反应类型 反应物种类
加聚
相同或不同单体
H,还原为单体小分子.
主要类型:
(1)
从酯基中间断开,在羰基上加羟基,在氧原子 上加氢原子得到羧酸和醇。
如已知涤纶树脂的结构简式为
(2) 凡产物为H 体必为一种,
OH结构的,其单
在链节的-NH上加氢原子、羰基上加羟 基, 所得氨基酸为单体。
如H
OH的单体是
(3) ,可从
2.缩聚反应的特点:
①单体往往是具有双官能团(如-COOH、 -OH、
-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;
③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,而加聚物的端基不 确定,通常用横线“—”表示。)
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问题导学第 7 页
③烯烃与烯烃的加聚(共聚),如: nCH2=CH2+nCH2=CH—CH3 催化剂
合成高分子方法
④烯烃和二烯烃的加聚,如:
⑤碳碳三键的加聚,如: ⑥碳氧双键的加聚,如:
问题导学第 8 页
合成高分子方法
(3)加聚反应的特点:
问题导学第 9 页
问题导学第 11 页
(1)概念: 有机小分子单体间反应生成高分子化合物, 同时产生 小分子化合物 的反应。
(2)缩聚反应方程式的书写:
①羟基酸缩聚:如HOCH2COOH的缩聚:
合成高分子方法
②醇与酸缩聚: 如乙二酸与乙二醇的缩聚:
问题导学第 12 页
合成高分子方法
③氨基与羧基的缩聚,如:
问题导学第 13 页
B.聚丙烯的分子长链上有支链
C.聚丙烯的结构简式为
D.聚丙烯能使溴水褪色 解析:聚丙烯的分子结构中不含有碳碳双键,不能使
溴水褪色。
合成高分子方法
当堂巩固第 27 页
3. 写出下列聚合物的单体的结构简式:
O HO C
O C OCH2CH2O nH
丁二烯 乙炔
CH2=CHCH=CH2 CH≡CH
问题导学第 10 页
聚合物
-CH2-CH2-n
-CH2-CH-n -CH2-CH-n CH3
Cl-CH2-CH-n -CH2-CH-n CN
COOH -CH2-CH-n
OCOCH3 -CH2CH=CHCH2-n
-CH=CH-n
合成高分子方法
2.缩合聚合反应(缩聚反应)
合成高分子方法
2.缩聚产物单体的判断
问题导学第 19 页
第一步:去掉缩聚物结构简式中的方括号与“n”,变为
小分子
合成高分子方法
问题导学第 20 页
合成高分子方法
第二步:断开分子中的酰胺键或酯基
问题导学第 21 页
合成高分子方法
问题导学第 22 页
第三步:羰基碳上连接—OH;在氧或氮原子上连—H,
单体含不饱和键, 如:烯烃、二烯烃、炔烃、醛等; 加聚反应发生在不饱和碳上; 链节和单体的化学组成相同;没有副产物生成。
合成高分子方法
单体名称 乙烯 丙烯
氯乙烯 丙烯腈 丙烯酸 醋酸乙烯酯
单体的结构简式 CH2=CH2
CH2=CHCH3 CH2=CHCl CH2=CHCN CH2=CHCOOH CH3COOCH=CH2
合成高分子方法
④酚醛缩聚:
问题导学第 14 页
酚醛树脂
合成高分子方法
问题导学第 15 页
(3)缩聚反应的特点:
①缩聚反应的单体至少含有两个官能团;
②单体和聚合物的组成不同;
③除生成聚合物外,同时还生成了小分子化合物;
④含有两个官能团的单体缩聚后生成的聚合物呈线型
结构。
合成高分子方法
三. 高分子单体的判断 1.加聚产物单体的判断
含碳碳双键或碳
单体特征 碳叁键等
含两个以上官能团
产物特征 与单体组成相同
产物种类 只有聚合物
端基原子
无
单体类别
烯烃、炔烃、二 烯烃、甲醛等
与单体组成不同
聚合物和小分子
有
二元醇、二元羧酸 羟基酸、氨基酸、
酚和醛等
合成高分子方法
当堂巩固第 25 页
1.下列对有机高分子化合物的认识不正确的是( C )
A.有机高分子化合物称为聚合物或高聚物,是因为它
还原为单体小分子。
和
和
合成高分子方法
单体的推断技巧:
总结感第悟23 页
(1)若为加聚产物,要看链节中是否有双键,有双键属于 共轭二烯型或炔烃加聚产物;没有双键,属于乙烯型。 (2)若为缩聚产物,要从酯基或肽键位置断键。
合成高分子方法
加聚反应与缩聚反应的比较
总结感第悟24 页
反应类型
加聚反应
缩聚反应
1. 最大区别: 相对分子质量大小不同
(1)小分子相对分子质量有一个明确的数值
(2)高分子相对分子质量只是一个平均值
小分子:结构单一,没有重复结构单元 2. 结构不同:
高分子:由若干个重复结构单元组成
3. 物理、化学性质上有较大差异
合成高分子方法
一. 高分子化合物 1. 定义:
问题导学第 4 页
相对分子质量很大的分子称为高分子化合物,又称高
—CH2—CH2—
聚合度 高分子链中含有链节的数目
n
由单体聚合而成的相对分子质 聚合物 量较大的化合物
合成高分子方法
问题导学第 6 页
二. 聚合反应: 由小分子生成高分子的反应
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)加聚反应方程式的书写:
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
合成高分子方法
温故知新第 2
页
什么是高分子化合物?我们在日常生活中遇到过的有
机高分子化合物有哪些?
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
合成高分子方法
温故知新第 3 页
问题:高分子化合物与普通小分子有何不同?
们大部分是由小分子通过聚合反应而制得
B.有机高分子化合物的相对分子质量很大,但其结构
不一定复杂
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
合成高分子方法
当堂巩固第 26 页
2.下列对聚丙烯的描述,错误的是 ( D )
A.聚丙烯的分子长链是由C—C键连接而成的
的单
体为CH2=CH2和CH2=CH-CH3。
合成高分子方法
(3)链节主链上只有碳原子,并存在
问题导学第 18 页 结构的聚
合物,其规律是“凡双键,四个碳;无双键,两个碳”,从
一端划线断开,单双键互换即为单体。
如
的单体是
CH2=CH—CH=CH2和C2H5—CH=CH2。 另外,含碳碳双键的高聚物也可能是炔烃加聚产物。
问题导学第 16 页
(1)凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的聚
合物,其合成单体必为一种,将链节两端两个半键
断开向内闭合即可。如
的单体是
CH3—CH=CH2。
合成高分子方法
问题导学第 17 页
(2)链节主链上只有四个碳原子,且链节“无双键”的聚
合物,其单体必为两种,在链节中间断开,然后左右
两个半键闭合即可。如
分子或聚合物。
一般相对分子质量在104 以上,属于混合物。
天然高分子: 淀粉、纤维素、蛋白质、
2. 分类:
天然橡胶
合成高分子: 聚乙烯、聚氯乙烯
合成高分子方法
3.与结构有关的概念
问题导学第 5 页
概念
含义
以 为例
进行聚合反应形成高分子化合 单体 物的低分子化合物
CH2=CH2
链节
高分子化合物中化学组成相同、 可重复的最小单位