化学课件 合成高分子化合物的基本方法
合成高分子的基本方法(加聚反应)-高二化学同步课件(人教版2019选择性必修3)
新人教版（2019）高中化学选择性必修三
三大合成材料：塑料，合成橡胶，合成纤维
聚氯乙烯塑料
聚乙烯塑料
聚丙烯塑料
聚苯乙烯塑料
天然橡胶
合成橡胶
合成纤维
聚酰胺纤维
3.有机高分子与低分子化合物有什么不同？
A.③⑥
B.②③
C.①③
③CH2==CH—CN ⑥CH3—CH==CH—CH3
D.④⑤
课堂检测
4.用丙醛 CH3CH2CHO 制取聚丙烯[ CH-CH2 ]n过程中发生的反应类型有
CH3
D
①取代反应 ②消去反应 ③加聚反应 ④氧化反应 ⑤还原反应
A．①②③
B．④②③
C．⑤②④ D．⑤②③
解析: 1.丙醛与氢气发生加成反应(还原反应)生成丙醇； 2.丙醇发生消去反应，生成丙烯； 3.丙烯发生加聚反应得到聚丙烯
①聚合反应：由相对分子质量小的化合物互相结合成分子量大的高分子的反应。
②分类： ①加聚反应 (含有双键、三键类的单体发生的聚合反应)。
②缩聚反应 (含有两个或两个以上官能团的单体之间发生的聚合反应)。
4. 合成高分子的基本方法： 聚合反应 一、加成聚合反应 (简称加聚反应)
➢ 小分子间通过加成反应的形式形成高分子化合物的反应
你知道下面两个聚合物是由何种单体聚合而成的 吗？
CH2-CH n Cl
CH2=CHCl
[ CH2— CH ]n
CH2＝CH—
一、加成聚合反应 (简称加聚反应)
➢加聚物推单体
①无双键
单烯烃加聚 单烯烃共聚
将链节的两个半键闭合即为单体。
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
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
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。
人教版高中化学选修五课件：第五章第一节
。
学习·探究区
(1)具有 两个或多个 官能团的单体相互结合成 高分子 化 合物，同时有小分子 (如H2O、NH3、HCl等)生成的反应 称为缩合聚合反应，简称 缩聚反应 。 (2)写缩聚反应的化学方程式，除单体的物质的量与缩聚 物结构式的下角标要一致外，也要注意生成 小分子 的 物质的量。由一种单体进行缩聚反应，生成小分子的物 质的量应为 n－1 ；由两种单体进行缩聚反应，生成小 分子的物质的量应为 2n－1 。
。 4．写出下列加聚产物的单体
(1)
________________________________。
学习·探究区
本 课 时 栏 目 开 关
学习·探究区
[归纳总结] (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。
本 课 时 栏 目 开 关
例如，烯、二烯、炔、醛等含不饱和键的有机物。 ②发生加聚反应的过程中 没有副产物(小分子化合物)产 生，只生成高聚物。 ③聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成 相同 ，聚 合物的相对分子质量为单体相对分子质量的 整数倍 。 (2)由单体推断加聚物(高分子化合物)的方法：将单体 的不饱和键的碳链单独列一行，再把不饱和键按正确 的方式打开，找到正确的链节，即可写出其化学式。
(1)缩聚反应的特点 ① 缩聚反应的单体常具有 双官能团( 如 —OH 、 —COOH 、 —NH2、—X)或 多官能团 及活泼氢原子等小分子。 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。
学习·探究区
③所得聚合物链节的化学组成与单体的化学组成 不同 。 (2)由缩聚物确定单体的方法
本 课 时 栏 目 开 关
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。
合成高分子化合物的方法(一)
合成高分子化合物的方法(一)合成高分子化合物的方法合成高分子化合物的方法是指将单体（单个分子）通过化学反应形成高分子的过程。
高分子化合物应用广泛，例如塑料、橡胶、纤维、涂料、胶水等。
下面将介绍常见的合成高分子化合物的方法。
添加剂聚合法添加剂聚合法是一种将单体通过化学反应形成高分子的方法。
该方法需要加入反应助剂来促进聚合反应发生。
该方法可以用于聚合单独的单体或在聚合物中引入新的单体。
添加剂聚合法是合成聚合物的常用方法之一。
溶剂聚合法溶剂聚合法是将单体加入到溶剂中，通过化学反应形成高分子的过程。
该方法需要加入适当的引发剂来促进聚合反应发生。
该方法可以用于聚合单独的单体或多个单体。
溶剂聚合法常用于制备高分子薄膜和涂料。
光聚合法光聚合法是使用紫外线或可见光引发器来促进单体的聚合反应。
该方法常用于有机光敏材料的制备，例如光刻板、光学元件等。
该方法具有快速、高效、无残留、反应条件温和等优点。
自由基聚合法自由基聚合法是一种将单体通过化学反应形成高分子的方法。
该方法需要加入适当的引发剂来促进聚合反应发生。
该方法可以用于聚合单独的单体或多个单体。
自由基聚合法常用于制备聚乙烯、聚丙烯等聚合物。
离子聚合法离子聚合法是将带电单体通过离子反应形成高分子的过程。
该方法需要加入适当的溶剂和离子型引发剂来促进聚合反应发生。
离子聚合法常用于制备聚乳酸、聚丙烯酸等聚合物。
以上是常见的合成高分子化合物的方法。
具体方法的选择应根据单体的特殊性质和目标聚合物的化学结构。
•如何选择方法不同的高分子化合物可能需要不同的方法来进行合成，选择合适的方法可以提高合成的效率和质量。
以下几点需要考虑：1.单体的化学特性：根据单体它所拥有的化学性质，从而选择适合的聚合方法。
2.聚合物结构：如果想要得到特定结构的高分子聚合物，应该考虑合适的方法来控制聚合反应。
3.操作条件：选择合适的方法需要根据实验室设备、操作人员技能和反应条件等因素进行权衡。
4.目标用途：高分子化合物的应用领域广泛，选择适合的合成方法可以提高材料的性能及降低成本。
合成高分子的基本方法——缩聚反应高二化学课件(人教版2019选择性必修3)(1)
缩聚反应的类型
(1)由一种单体发生的缩聚反应
①羟基羧基缩聚
O
O
nHO CCH2OH 催化剂 HO [ CCH2O ]nH
+ (n-1)H2O
②氨基羧基缩聚 nH2N CH2 COOH
H
O
催化剂 H [ N CH2 C ]nOH+ (n-1)H2O
高 中 化 学 选 7择 性 必 修 三 （ 2019 人 教 版 ）
O nHO C
O
C OH + nHO
(CH2)4
催化剂
OH
对苯二甲酸
1,4-丁二醇
O
HO [ C
O
C O (CH2)4 O ]nH + (2n-1)H2O
聚对苯二甲酸丁二酯
高 中 化 学 选 6择 性 必 修 三 （ 2019 人 教 版 ）
基基于于真 真实 情实景情的景同 的步 教同学步 教 学
口罩带在弹性内芯的外面包裹纺织品是什么？ 其主要成分是聚对苯二甲酸乙二酯（PET）
高 中 化 学 选 2择 性 必 修 三 （ 2019 人 教 版 ）
基基于于真 真实 情实景情的景同 的步 教同学步 教 学
聚对苯二甲酸乙二酯（PET）是怎样制备的呢？
O
n HO C
O
催化剂
C OH + n HO CH2 CH2 OH
基基于于真 真实 情实景情的景同 的步 教同学步 教 学
②二元酸与二胺
O
O
n HO C (CH2)4 C OH
催化剂
+ nH2N (CH2)2 NH2
O
OH
HO [ C (CH2)4 C N (CH2)2 NH ]nH
合成高分子的基本方法
[ CH CH2]n
CH3 加成聚合物：聚丙烯（简称加聚物）
链节： CH CH2 （又称重复结构单元）
CH3 聚合物的平均相对分子质量=链节×n 加聚反应的特点：
聚合度： 含有的链节数目 n
（1）单体必须含有双键、三键等不饱和键（如烯烃、二烯烃、炔烃、醛等） （2）加聚反应只发生在不饱和键上 （3）没有小分子物质生成，原子利用率为100%
学习任务一：加成聚合反应
加聚反应的类型 1.由一种单体发生的加聚反应 （1）单一不饱和键的加聚
―→
―→
学习任务一：加成聚合反应
以下列物质为单体，写出高分子化合物的结构简式
（1）CH2=C(CH3)COOCH3(有机玻璃) （2）HC≡CH （3）HCHO（CH2=O）
拓 展：环装化合物的加聚反应
只生成高聚物
高聚物和小分子
第五章 合成高分子
第一节 合成高分子的基本方法
天然高分子：淀粉、纤维素和蛋白质、天然橡胶等。
有机高分子
合成高分子： 合成纤维、合成塑料、合成橡胶等
【想一想】 我们身边有哪些人工合成的高分子化合物？
聚苯乙烯
聚四氟乙烯
有机玻璃
我被高分子 包围了呀！
涤纶
塑料-聚丙烯
酚醛塑料 聚氯乙烯
写出下列合成聚合物的化学方程式
一定条件
CH3
[CH2 CH2 CH CH2]nn CH3
[ CH2 CH2 CH2 CH]nn CH3
学习任务一：加成聚合反应
以下列物质为单体，完成合成高分子化合物丁苯橡胶的 化学方程式
CH2==CH—CH==CH2、
口罩带的弹性 内芯---天然橡 胶
学习任务一：加成聚合反应
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。
高二化学选修5课件：5-1合成高分子化合物的基本方法
)
人 教 版 化 学
A．有机高分子化合物称为聚合物或高聚物，是因为它
B．有机高分子化合物的相对分子质量很大，因而其结 构很复杂 C．对于一块高分子材料来说，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
第五章 进入含成有机高分子化合物的时代
【解析】
【例1】
下列不属于高分子化合物的是( B．淀粉 D．油脂
)
A．蛋白质 C．硝化纤维
【解析】
【答案】
油脂的主要成分是高级脂肪酸甘油酯，不
人 教 版 化 学
属于高分子化合物。故选D。 D
第五章 进入含成有机高分子化合物的时代
下列对于有机高分子化合物的认识不正确的是( 们大部分是由小分子通过聚合反应而得到的
第五章 进入含成有机高分子化合物的时代
人 教 版 化 学
第五章 进入含成有机高分子化合物的时代
【例2】
乙烯和丙烯按1∶1聚合时，生成聚合物乙丙 )
人 教 版 化 学
树脂，该聚合物的结构简式可能是(
第五章 进入含成有机高分子化合物的时代
【解析】
单烯烃作为单体加聚后的聚合物中不可能
有双键，所以排除C。
人 教 版 化 学
节为________，高分子链中含有链节的数目称为________，
3．聚合物的平均相对分子质量＝________。
第五章 进入含成有机高分子化合物的时代
4．二元酸和二元醇发生________反应，就会得到连接 成链的聚合物(简称聚酯)。 5．缩聚反应与加聚反应不同，在生成________的同时，人 一般伴随有________副产物(如________等)的生成。作为缩 聚 反 应 单 体 的 化 合 物 应 至 少 含 有 ________ 官 能 团 。 含 ________ 官 能 团 的 单 体 缩 聚 后 生 成 的 缩 合 物 呈 现 为
《合成高分子的基本方法》 讲义
《合成高分子的基本方法》讲义一、引言高分子化合物在我们的生活中无处不在，从塑料、橡胶到纤维，从涂料、胶粘剂到生物医药材料，它们的应用广泛而多样。
要了解这些高分子材料是如何被合成出来的，就需要掌握合成高分子的基本方法。
二、加成聚合加成聚合，也称为加聚反应，是合成高分子的一种重要方法。
在这个过程中，不饱和单体（通常含有双键或三键）通过加成反应相互连接，形成高分子链。
1、反应机理加聚反应通常由引发剂引发。
引发剂分解产生自由基或离子等活性种，这些活性种与单体发生加成反应，形成单体活性种。
单体活性种继续与其他单体加成，不断延长高分子链。
2、特点加聚反应的特点之一是反应过程中没有小分子副产物生成。
例如，乙烯在引发剂作用下聚合生成聚乙烯：nCH₂=CH₂ → CH₂CH₂n 。
3、常见的加聚反应单体常见的能够进行加聚反应的单体包括乙烯、丙烯、氯乙烯、苯乙烯等。
4、加聚反应的应用加聚反应在工业上有广泛的应用，聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等塑料都是通过加聚反应合成的。
三、缩合聚合缩合聚合，简称缩聚反应，是另一类重要的合成高分子的方法。
1、反应机理缩聚反应通常是由含有两个或两个以上官能团的单体通过官能团之间的缩合反应而形成高分子。
在反应过程中，会有小分子（如水、醇、氨等）生成。
例如，二元醇和二元酸之间的缩聚反应可以生成聚酯：nHOROH ＋nHOOCR'COOH → HOROOCR'COnOH ＋（n 1）H₂O2、特点缩聚反应的特点是反应过程中有小分子副产物产生。
3、常见的缩聚反应单体常见的缩聚反应单体包括二元醇（如乙二醇）、二元酸（如己二酸）、氨基酸、羟基酸等。
4、缩聚反应的应用缩聚反应可以合成聚酯纤维（如涤纶）、聚酰胺纤维（如尼龙）、聚氨酯等高分子材料。
四、开环聚合开环聚合是指环状单体通过开环而形成高分子的反应。
1、反应机理环状单体的环张力是开环聚合的驱动力。
在合适的引发剂或催化剂作用下，环状单体的化学键断裂，形成活性种，然后不断与单体加成，形成高分子链。
高中化学专题5.1合成高分子化合物的基本方法含解析选修5
专题01 合成高分子化合物的基本方法一. 有机高分子化合物1. 概念：相对分子质量达几万甚至几千万，只是一个平均值，通常称为高分子化合物，简称高分子，有时又称高聚物。
如：淀粉、纤维素、蛋白质、聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂等。
高分子化合物结构简式中通常有“n” ，例淀粉或纤维素：（C6H10O5）n，聚乙烯：。
小分子：相对分子质量通常超过1000，有明确的数值，通常称为低分子化合物，简称小分子；如：烃、醇、醛、羧酸、酯、葡萄糖、蔗糖等。
2. 合成有机高分子化合物以低分子有机物作原料，经聚合反应得到的各种相对分子质量不等的同系物组成的混合物，其相对分子质量一般高达104—106。
高分子化合物又称高聚物。
典例1下列物质中属于高分子化合物的是( )① 淀粉② 纤维素③ 氨基酸④ 油脂⑤ 蔗糖⑥ 酚醛树脂⑦ 聚乙烯⑧ 蛋白质A.②③④⑥⑦⑧B.①④⑥⑦C.①②⑥⑦⑧D.②③④⑥⑦⑧【答案】C【解析】③ 氨基酸、④ 油脂、⑤ 蔗糖都是小分子化合物，选C。
3. 有关高分子化合物的相关用语：⑴ 结构简式：它们是由若干个重复结构单元组成的。
⑵ 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。
叫做链节。
⑶ 聚合度：高分子里含有链节的数目。
通常用n表示。
⑷ 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，叫做单体。
⑸ 聚合物的平均相对分子质量=链节的相对分子质量×n4. 高分子化合物与小分子化合物比较典例2 下列对有机高分子化合物的认识不正确的是 ( )A．有机高分子化合物称为聚合物或高聚物，是因为它们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【答案】C【解析】高分子化合物是由小分子通过加聚(或缩聚)反应合成的聚合物或高聚物，其相对分子质量虽然很大，但结构不一定复杂，通式中的n值不确定，所以相对分子质量不确定。
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
人教版高中选修化学：《合成高分子化合物的基本方法》课件
3.由加聚聚合物推单体的方法
[ CH2— CH ]n CH2=CH Cl
Cl
→ 单体：CH2=CH2
弯箭头法：边键沿箭头指向汇合，箭头相 遇成新键，键尾相遇按虚线部分断成单键。
→单体：
加聚反应的类型
加聚反应是形成高分子化合和物的重要类型。参 加反应的单体一般都要求有不饱和键。（通常为 C=C，有时也可为C=O）。
n
单体 链节 聚合度
高分子化合物,简称高分子,又叫聚合物或高聚物。
一块高分子材料是由若干n值不同的高分子材料 组成的混合物。
人教版高中选修化学：《合成高分子 化合物 的基本 方法》 课件
一、加成聚合反应 人教版高中选修化学：《合成高分子化合物的基本方法》课件
定义：小分子 间通过加成反应的形 式形成高分子化合物的反应叫加成 聚合反应；简称加聚反应。
❖ 常见加聚反应的类型有：
❖ （1）含一个碳碳双键的加聚反应
催化剂
nCH3CH=CH2
[ CH—CH2 ] n
CH3
碳碳双键上连接的原子或原子团，在高分子化合物中只能做支链。
分子中存在碳碳双键、单键交错形式的烯烃，称为共轭烯烃，其 中的双键为共轭双键。含共轭双键的单体在发生加聚反应时，原 来双键中的一个单键均断裂，在形成的高分子化合物中生成一个 新的双键，单体间相互结合成键状。
单体和高分子化合物互推：
CH2= CH [ CH2— CH ]n
人教版高中选修化学：《合成高分子 化合物 的基本 方法》 课件
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2.加聚物结构简式的书写
将链接写在方括号内，聚合度n写在方括号的右 下角
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－H2O
－H2O
－H2O
－H2O
－H2O
3、写出下列单体在一定条件下生成聚酯的化学方程式。
1）HOOCCOOH + HOCH2CH2OH
注意：两种单体聚合，(2n-1)；
2）
一种单体聚合，（n-1)
二、缩合聚合反应 关键词：缩聚反应、聚酯、端基原子、端基原子团
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（如H2O等）生成；
加聚物的结构式为
。
（2）一个化合物发生缩聚反应的是 a、c
，
缩聚物的结构式为
。
（3）可发生缩聚反应的两个化合物是 c 和
f ，缩聚物的结构式为
。
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。）
缩聚物单体的推断方法
分析链节结构的形成特点，再用“切割法” 逆向分析寻找单体
1. 掌握加聚反应和缩聚反应的特点 2. 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
下面聚合物的单体分别是什么？
弯箭头法：一端起，隔碳画； 箭之头，成双键；箭之尾，键要断； 是单键，要裂开；是双键，双换单。
2、下列高分子化合物的单体分别是：
二、缩合聚合反应
－H2O
－H2O
－H2O
－H2O
－H2O
端基原子
链节
端基原子团
小分子间通过缩合反应的形式形成高分子化合物的反应 叫缩合聚合反应；简称缩聚反应。
3. 能从简单的聚合物结构式分析出单体。
温馨提示：缩聚反应方程式书写细节注意点 1、缩聚物结构简式要保留端基 2、生成物中有小分子，且要注意计量系数 一种单体缩聚时，为( n-1 ) 两种单体缩聚时，计量系数为( 2n-1 )
4、下列化合物中
a.
b.
c.
d.
பைடு நூலகம்e.
f.
(1)可发生加聚反应的化合物是 b、d ，
第一节 合成高分子化合物的基本方法
无论“上天”
——航空航天、国防及科技 前沿
还是“入地”
——工业生产、日常生活
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自主学习：阅读课本100页内容，并画出要点。 一、加聚反应
关键词：加聚反应、聚合物、单体、链节、聚合度
1、几个基本概念：（以聚乙烯为例） 单体：CH2=CH2 链节：—CH2—CH2— 聚合度： n 2、加聚反应： 小分子间通过加成反应的形式形成高分子化合物
的反应叫加成聚合反应；简称加聚反应。
3、聚合物的平均相对分子质量 = 链节的相对质量×n（聚合度）
1、写出下列单体在一定条件下聚合成聚合物的化学方程式，
并思考发生加聚反应的单体在结构上有什么要求？
1）CH2=CHCl 3）
2) CH≡CH 4）
加聚反应的特点
特点：1、单体含不饱和键：如烯烃、二烯烃、炔烃、醛等。 2、没有小分子生成； 3、链节和单体的化学组成相同；