1819 第5章 第1节 合成高分子化合物的基本方法.docx

1、1819 第5章 第1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：1.了解单体、聚合物、链节、加聚反应、缩聚反应的概念。2.掌握加聚反应和缩聚反应的原理。3.初步掌握单体和聚合物之间的相互推断。(重点)自 主 预 习探 新 知一、有机高分子化合物1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很大(通常104106)1 000以下相对分子质量的数量平均值有明确的数值分子的基本结构由若干个重复结构单元组成单一分子结构性质在物理、化学性质上有较大差异联系以低分子有机物为原料，经聚合反应得到各种相对分子质量不等的同系物组成的混合物，也称为聚合物2有关概念微记

2、忆：(1)高分子化合物都是混合物。没有固定的熔、沸点。(2)高分子的性质与单体的性质往往不同。二、合成高分子化合物的基本方法1加聚反应与缩聚反应加聚反应缩聚反应概念由低分子有机物通过加成反应生成高分子化合物的反应叫做加成聚合反应，简称加聚反应由一种或一种以上的单体相互结合生成聚合物，同时有小分子生成的反应称为缩合聚合反应，简称缩聚反应高聚物的结构线型结构线型结构链节和单体链节和单体的化学组成和相对分子质量均相同；如聚乙烯的链节是CH2CH2，单体是CH2=CH2链节和单体的化学组成和相对分子质量均不同，如的单体为HOCH2CH2COOH，链节为2实例(1)丙烯发生加聚反应的化学方程式：(2)缩

3、聚反应HOCH2COOH发生缩聚反应的化学方程式：乙二酸与乙二醇发生缩聚反应的化学方程式：nHOOCCOOHnHOCH2CH2OH微点拨：加聚产物的原子个数比与单体的原子个数比相同，而缩聚产物的原子个数比与单体的原子个数比不相同。基础自测1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)油脂、淀粉和纤维素相对分子质量都较大，它们都属于高分子化合物。(2)由同一种高聚物组成的高分子材料是纯净物。 ()(3)加聚物与缩聚物的结构式的书写不同。 ()(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、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CH3CH2OOCCH3B它的聚合度n3C它的单体是CH2=CHCOOCH3D它是一种线型高分子化合物D该高聚物的重复的结构单元是；其结构简式为，应为线型结构；其合成它的单体是CH2=CHOOCCH3，而不是CH2=CHCOOCH3。3下列物质能发生加成、加聚反应和缩聚反应的是()AOHBCCH2=CHCOOHDHOCH2CH=CHCH2CH3B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

5、 重 难加聚反应和缩聚反应典例下列化合物中abHO(CH2)2OHcCH3CH=CHCNdeHOOC(CH2)4COOH(1)可发生加聚反应的化合物是_，加聚物的结构简式为_。(2)同种分子间可发生缩聚反应生成酯基的化合物是_，缩聚物的结构简式为_。【解析】c分子结构中含有碳碳双键，所以可发生加聚反应；a分子结构中含有两个不同的官能团，所以同一单体间可发生缩聚反应。【答案】(1)c (2)a加聚反应和缩聚反应的比较加聚反应缩聚反应 单体结构单体必须是含有双键等不饱和键的化合物(如乙烯、氯乙烯、丙烯腈等)单体为含有两个或两个以上的官能团(如OH、COOH、NH2、X等)的化合物反应机理反应发生在

6、不饱和键上反应发生在不同的官能团之间聚合方式通过不饱和键上的加成连接通过缩合脱去小分子而连接反应特点只生成高聚物，没有副产物产生生成高聚物的同时，还有小分子副产物生成(如H2O、HCl)聚合物化学组成所得高聚物的化学组成跟单体的化学组成相同，其平均相对分子质量MM(单体)n(聚合度)所得高聚物的化学组成跟单体的化学组成不同，其平均相对分子质量M(单体)n(聚合度)对点训练1分别用下列各组物质作为单体，在一定条件下，通过缩合聚合反应能合成高分子化合物的是()乙烯、丙烯、苯乙烯乙酸、乙二醇1,6己二酸、1,6己二胺对苯二甲酸、乙二醇氨基乙酸、氨基丙酸A BC DC常见的缩聚反应主要有羟基和羧基的缩

7、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，中含有COOH和NH2；中含有COOH和OH；中含有COOH和NH2。高聚物单体的判断背景材料已知由两种单体经酯化后聚合而成。思考交流通过寻找上述高聚物的单体，思考下列问题：(1)如何根据高聚物的结构简式判断其单体？(2)写出由两种单体生成上述高聚物的化学反应方程式。(3)有机高分子化合物的相对分子质量是否为单体的相对分子质量乘以聚合度？【提示】(1)由材料中的结构简式可知，链节中含酯的结构，且是由双键加聚形成的

8、聚合物，所以该高聚物的单体为CH2=CHOH和。(3)若有机高分子化合物是由加聚反应形成的，其相对分子质量为单体的相对分子质量乘以聚合度；若有机高分子化合物是由缩聚反应形成的，其相对分子质量不等于单体的相对分子质量乘以聚合度，应小于它。1由加聚产物判断单体的方法(1)凡链节主链只有两个碳原子的高聚物，其合成单体必为一种，将其半键闭合即可得到单体，如的单体是。(2)凡链节主链中有四个碳原子，且链节中无碳碳双键的聚合物，其单体必为两种，在正中央画线断开，然后两个半键闭合即得到两单体，如的单体是CH2=CH2和。(3)凡链节主链中只有碳原子，并存在结构的高聚物，其规律是“见双键，四个碳，无双键，两个

9、碳”画线断开，然后将半键闭合，即将单双键互换，如的单体是CH2=CHCH=CH2和。2由缩聚产物判断单体的一般方法(1)若含有酚羟基的结构，单体一般为酚和醛，如的单体是和HCHO。(2)若链节中含有以下结构，如，其单体必为一种，如的单体为。(3)若链节中含有部分，则单体为酸和醇，将中CO单键断开，去掉中括号和n值，左边羰基上加羟基，右边氧原子上加氢即可得高聚物单体，如的单体为HOOCCOOH和HOCH2CH2OH。(4)若链节中含有部分，则单体一般为氨基酸，将中CN单键断开，去掉中括号和n值，左边羰基上加羟基，右边亚氨基加氢，如的单体为H2NCH2COOH和。对点训练2已知某聚合物的结构简式为

10、请回答下列问题： 【导学号：40892213】(1)该聚合物是通过_反应合成的。(2)制备该聚合物的单体是_。(3)写出制备上述聚合物的化学方程式：_。【解析】该聚合物的链节中含有酯基()，显然是羧酸和醇分子间脱去水分子形成的，根据脱水的机理“酸脱羟基，醇脱氢”，逆推单体时，可以将酯基中的羰基和氧原子断开，在羰基上补OH，氧原子上补H，即可得到单体。【答案】(1)缩聚(2) (对苯二甲酸)、HOCH2CH2OH(乙二醇)(3) nHOCH2CH2OH(2n1)H2O当 堂 达 标固 双 基1下列属于天然高分子化合物的是()A聚乙烯 B淀粉C硝化纤维 D油脂B淀粉是天然高分子化合物，聚乙烯是合成

11、高分子化合物，硝化纤维是天然高分子化合物与硝酸发生酯化反应的产物，在与硝酸反应中，纤维素的高分子链未被破坏，因而仍是高分子化合物。油脂是高级脂肪酸甘油酯，相对分子质量相对较小，且在其结构中没有出现重复的结构单元和聚合度，故不是高分子化合物。2人造象牙主要成分是CH2O，它是通过加聚反应制得的，则合成此高聚物的单体是()A(CH3)2O BHCHOCCH3CHO DB人造象牙由加聚反应制得，加聚产物的元素种类及原子数目与单体一样，可以判断其单体为HCHO。3聚四氟乙烯可以作为不粘锅的内衬，其链节是()ACF2CF2 BCF2CF2CCF2=CF2 DCF2=CF2B链节是高分子化合物中重复的最小

12、单位。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() 【导学号：40892214】A单体CH2=CH2制高聚物CH2CH2B单体CHCH2与CH2=CHCH=CH2制高聚物C单体CH2=CHCH3制高聚物D单体HOCH2CH2OH与制高聚物DA、B、C都为加聚反应，D为缩聚反应。5化合物A与其他有机试剂在一定条件下发生加成、水解、氧化、缩聚反应，可制得某新型化合物()，则A为()A1丁烯 B丙烯C乙烷 D乙烯D从所给有机物的结构简式分析：合成该高分子化合物的单体为HOOCCOOH和HOCH2CH2OH，可以用选项中的物质进行验证，假定A为乙烯，则A经过加成、水解、氧化可生成HOOCC

13、OOH，A经过加成、水解后所得产物为HOCH2CH2OH，故乙烯符合题意。6ABS合成树脂的结构可表示为则生成该树脂的单体的种类和化学反应所属类型正确的是() 【导学号：40892215】A1种加聚反应 B2种缩聚反应C3种加聚反应 D3种缩聚反应C根据ABS的结构简式可知该高分子化合物是加聚产物，其单体有CH2=CHCN、CH2=CHCH=CH2、苯乙烯，C正确。7以乙炔为主要原料可合成聚氯乙烯等，其制备过程如下：(1)试写出B和C的结构简式：B_；C_。(2)写出反应和的化学方程式并指明反应类型：_，_。(3)若某聚丙烯腈的平均相对分子质量为26 500，则n_。(4)三分子乙炔在一定条件下可聚合成环状分子，该分子的结构简式可表示为_。【答案】(1)CH2=CHCNCH2=CHCCH(2)CHCHHCNCH2=CHCN，加成反应，加聚反应(3)500(4)