2013届高二化学课件：5-1合成高分子化合物的基本方法(选修5)

第一节合成高分子化合物的基本方法(共1课时)1．了解有机高分子化合物的链节、聚合度、单体的概念。2．通过具体实例了解加成聚合反应的一般特点。3．通过具体实例了解缩合反应的一般特点。4．能够由简单的单体写出缩合聚合物的结构简式、缩合聚合反应的方程式或由缩合聚合物的结构简式分析其单体。1．由于高分子化合物与低分子有机物在________和________上有差异，它们在________、________性质上也有较大差别。2．聚乙烯的结构简式为________单体为________，链节为________，高分子链中含有链节的数目称为________，通常用________表示。3．聚合物的平均相对分子质量＝________。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，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________结构。例如，合成纤维锦纶－66是由________与________缩聚成的________结构聚合物。含有三个官能团的单体缩聚后生成的缩合聚合物呈现为________结构。6．写缩聚反应方程式，除单体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________的物质的量。由一种单体进行缩聚反应，生成小分子物质的量应为________；由两种单体进行缩聚反应，生成小分子物质的量应为________。【答案】1．相对分子质量结构物理化学2．CH2CH2—CH2—CH2—聚合度n3．链节的相对质量×n4．酯化5．聚合物小分子H2O两个两个线型己二酸HOOC(CH2)4COOH已二胺H2N(CH2)6NH2线型体型6．小分子(n－1)(2n－1)提示：不是；它的相对分子质量相对于104～106的范围要小的多，不符合有机高分子化合物的结构特征。2．含有两个官能团的单体缩聚后生成的缩合聚合物呈现为线型结构。含有三个官能团的单体缩聚后生成的缩合聚合物会呈现什么样的结构？提示：高分子链间产生交联，形成体型(网状)结构。3．如何理解单体与链节的关系？提示：(1)组成聚乙烯分子CH2—CH2的链节—CH2—CH2—和单体CH2CH2之间，化学组成和相对分子质量相同，但结构明显不同。(2)淀粉和纤维素(高聚物)的链节是结构单元C6H10O5，单体是葡萄糖。这样的链节和单体之间，化学组成和相对分子质量均不相同，结构也不同。(3)综上可知，组成高聚物分子的链节和生成高聚物的单体之间，化学组成和相对分子质量可能相同，也可能不同。1．有机高分子化合物相对分子质量很大，一般高达104～106，分子由结构单元重复连接而成，如高分子化合物其中：结构单元即链节为：—CH2—CH2—，聚合度为：n，单体为：CH2CH2。2．有机高分子化合物与低分子有机物的区别(1)它们最大的不同是相对分子质量的大小。有机高分子化合物的相对分子质量一般高达104～106，低分子有机物的相对分子质量在1000以下。另外，低分子有机物相对分子质量都有一个明确的数值，而高分子化合物的相对分子质量只是一个平均值。(2)合成有机高分子化合物的基本结构与低分子有机物的单一结构不同，它是由若干个重复结构单元组成的高分子。(3)由于高分子化合物与低分子有机物在相对分子质量和结构上的差异，使它们在物理、化学性质上也有较大的差别。3．高分子化合物的分类(1)按来源分：天然高分子、合成高分子。(2)按结构分：线型高分子、体型高分子。(3)按性质分：热塑性高分子、热固性高分子。(4)按用途分：塑料、合成纤维、合成橡胶、涂料、黏合剂等。【例1】下列不属于高分子化合物的是()A．蛋白质B．淀粉C．硝化纤维D．油脂【解析】油脂的主要成分是高级脂肪酸甘油酯，不属于高分子化合物。故选D。【答案】D下列对于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，是因为它们大部分是由小分子通过聚合反应而得到的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【解析】有机高分子化合物虽然相对分子质量很大，但在通常情况下，结构并不复杂，它们是由简单的结构单元重复连接而成的；对于一块高分子材料来说，它是由许多聚合度相同或不同的高分子聚合起来的，因而n是一个平均值，也就是说它的相对分子质量只能是一个平均值。【答案】BC1．聚合反应和加聚反应的概念由小分子物质合成高分子化合物的化学反应称为聚合反应。聚合反应又分为加聚反应和缩聚反应。通过加成聚合反应得到高分子化合物的反应就叫加聚反应。2．单体、链节、聚合度(1)单体：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，如聚乙烯的单体是乙烯。(2)链节：高分子化合物中化学组成相同，可重复的最小单元称为链节，也称为重复结构单元，如聚乙烯的链节为—CH2—CH2—。(3)聚合度(n)：高分子链中含有链节的数目称为聚合度，用n来表示。3．加聚产物的书写书写高分子化合物的结构式时，将链节写在方括号内，聚合度n写在方括号外的右下角。如：聚乙烯结构简式写为：，聚合物的平均相对分子质量＝链节的相对质量×n。4．常见的加聚反应写加聚反应的方程式时，只需将双键断开，其他基团看做取代基，加上[]和聚合度n即可。对1,3－丁二烯型的加聚反应，两个双键同时断开，必然会形成一个新的碳碳双键。【例2】乙烯和丙烯按1∶1聚合时，生成聚合物乙丙树脂，该聚合物的结构简式可能是()【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。①和②连接为B，①和③连接则为A，从丙烯的断键不难看出，形成的高聚物链节中必然会出现一个—CH3，则D肯定不正确，故选AB。【答案】ABA．其单体是CH2CH2和HCOOC2H5B．它是缩聚反应产物C．其链节是CH3CH2—COOC2H5D．其单体是CH2CHCOOC2H5【解析】由结构可以看出，重复单元是，即单体是CH2CHCOOC2H5，应是加聚反应的产物。故选D。【答案】D【解析】加聚而成的高聚物，有关单体和链节在组成元素、原子数目上相同。【答案】B1．缩合聚合反应(1)由单体通过分子间的相互缩合而生成高分子化合物的聚合反应，简称缩聚反应，所得的高分子化合物称为缩聚物。(2)加聚反应和缩聚反应的主要区别：缩聚反应过程中伴有小分子化合物产生。2．重要的缩聚反应3．缩聚物的书写书写缩合聚合物(简称缩聚物)的结构式时，与加成聚合物(简称加聚物)的结构式写法有点不同，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，而加聚物的端基不确定，通常用横线“－”表示。写缩聚反应方程式时，除单体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，生成小分子物质的量应为(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)。【例3】观察下列聚合反应，请你判断哪些是加聚反应，哪些是缩聚反应。【解析】缩聚反应和加聚反应的主要区别是缩聚反应有小分子化合物生成。【答案】(1)、(2)是缩聚反应，(3)、(4)是加聚反应。下列合成有机高分子材料的化学方程式和反应类型都正确的是()【解析】选项D的反应式应为：或写成下面的反应式也算正确：【答案】BC如何由高聚物推单体？(2)加聚产物②凡链节主链只有四个碳原子(无其他原子)且链节无双键的高聚物，其单体必为两种。在中央画线处断开，然后将四个半键彼此闭合即可，如(3)缩聚高聚物单体判断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。②凡链节中间(不在链端上)含有肽键()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，羰基上加羟基即得高聚物单体。【例4】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________________________。某高分子化合物的部分结构如下，下列说法中正确的是()B．聚合物的分子式是C3H3Cl3C．聚合物的单体是CHClCHClD．若n为聚合度，则其相对分子质量为97n【答案】CD