5 1合成高分子化合物的基本方法

1、第一節(jié) 合成高分子化合物的基本 方法(共1課時(shí)) 1了解有機(jī)高分子化合物的鏈節(jié)、聚合度、單體的概念。 2通過(guò)具體實(shí)例了解加成聚合反應(yīng)的一般特點(diǎn)。 3通過(guò)具體實(shí)例了解縮合反應(yīng)的一般特點(diǎn)。 4能夠由簡(jiǎn)單的單體寫(xiě)出縮合聚合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式、縮合聚合反應(yīng)的方程式或由縮合聚合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分析其單體。 1由于高分子化合物與低分子有機(jī)物在_和_上有差異，它們?cè)赺、_性質(zhì)上也有較大差別。 2聚乙烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 _單體為_(kāi)，鏈節(jié)為_(kāi)，高分子鏈中含有鏈節(jié)的數(shù)目稱(chēng)為_(kāi)，通常用_表示。 3聚合物的平均相對(duì)分子質(zhì)量_。 4二元酸和二元醇發(fā)生 _反應(yīng)，就會(huì)得到連接成鏈的聚合物(簡(jiǎn)稱(chēng)聚酯)。 5縮聚反應(yīng)與加聚反應(yīng)不同，在生成

2、_的同時(shí)，一般伴隨有_副產(chǎn)物(如_等)的生成。作為縮聚反應(yīng)單體的化合物應(yīng)至少含有_官能團(tuán)。含_ 官 能 團(tuán) 的 單 體 縮 聚 后 生 成 的 縮 合 物 呈 現(xiàn) 為_(kāi)結(jié)構(gòu)。例如，合成纖維錦綸 66是由_與_縮聚成的 _結(jié)構(gòu)聚合物。含有三個(gè)官能團(tuán)的單體縮聚后生成的縮合聚合物呈現(xiàn)為_(kāi)結(jié)構(gòu)。 6寫(xiě)縮聚反應(yīng)方程式，除單體物質(zhì)的量與縮聚物結(jié)構(gòu)式的下角標(biāo)要一致外，也要注意生成_的物質(zhì)的量。由一種單體進(jìn)行縮聚反應(yīng)，生成小分子物質(zhì)的量應(yīng)為_(kāi)；由兩種單體進(jìn)行縮聚反應(yīng)，生成小分子物質(zhì)的量應(yīng)為_(kāi)。 【答案】 1相對(duì)分子質(zhì)量 結(jié)構(gòu) 物理 化學(xué) 2 CH2CH2 CH2CH2 聚合度 n 3鏈節(jié)的相對(duì)質(zhì)量n 4酯化

3、5聚合物 小分子 H2O 兩個(gè) 兩個(gè) 線(xiàn)型 己二酸 HOOC(CH2)4COOH 已二胺H2N(CH2)6NH2 線(xiàn)型 體型 6小分子 (n1) (2n1) 提示：提示：不是；它的相對(duì)分子質(zhì)量相對(duì)于 104106的范圍要小的多，不符合有機(jī)高分子化合物的結(jié)構(gòu)特征。 2含有兩個(gè)官能團(tuán)的單體縮聚后生成的縮合聚合物呈現(xiàn)為線(xiàn)型結(jié)構(gòu)。含有三個(gè)官能團(tuán)的單體縮聚后生成的縮合聚合物會(huì)呈現(xiàn)什么樣的結(jié)構(gòu)？ 提示：高分子鏈間產(chǎn)生交聯(lián)，形成體型(網(wǎng)狀)結(jié)構(gòu)。 3如何理解單體與鏈節(jié)的關(guān)系？ 提示：(1)組成聚乙烯分子CH2CH2的鏈節(jié)CH2CH2和單體CH2CH2之間，化學(xué)組成和相對(duì)分子質(zhì)量相同，但結(jié)構(gòu)明顯不同。 (2)

4、淀粉和纖維素(高聚物)的鏈節(jié)是結(jié)構(gòu)單元 C6H10O5，單體是葡萄糖。這樣的鏈節(jié)和單體之間，化學(xué)組成和相對(duì)分子質(zhì)量均不相同，結(jié)構(gòu)也不同。 (3)綜上可知，組成高聚物分子的鏈節(jié)和生成高聚物的單體之間，化學(xué)組成和相對(duì)分子質(zhì)量可能相同，也可能不同。 1有機(jī)高分子化合物 相對(duì)分子質(zhì)量很大，一般高達(dá) 104106，分子由結(jié)構(gòu)單元重復(fù)連接而成，如高分子化合物 其中：結(jié)構(gòu)單元即鏈節(jié)為： CH2CH2，聚合度為： n，單體為：CH2CH2。 2有機(jī)高分子化合物與低分子有機(jī)物的區(qū)別有機(jī)高分子化合物與低分子有機(jī)物的區(qū)別 (1)它們最大的不同是相對(duì)分子質(zhì)量的大小。有機(jī)高分它們最大的不同是相對(duì)分子質(zhì)量的大小。有機(jī)高分

5、子化合物的相對(duì)分子質(zhì)量一般高達(dá)子化合物的相對(duì)分子質(zhì)量一般高達(dá)104106，低分子有機(jī)物，低分子有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量在的相對(duì)分子質(zhì)量在 1000以下。另外，低分子有機(jī)物相對(duì)分以下。另外，低分子有機(jī)物相對(duì)分子質(zhì)量都有一個(gè)明確的數(shù)值，而高分子化合物的相對(duì)分子子質(zhì)量都有一個(gè)明確的數(shù)值，而高分子化合物的相對(duì)分子質(zhì)量只是一個(gè)平均值。質(zhì)量只是一個(gè)平均值。 (2)合成有機(jī)高分子化合物的基本結(jié)構(gòu)與低分子有機(jī)物的單一結(jié)構(gòu)不同，它是由若干個(gè)重復(fù)結(jié)構(gòu)單元組成的高分子。 (3)由于高分子化合物與低分子有機(jī)物在相對(duì)分子質(zhì)量和結(jié)構(gòu)上的差異，使它們?cè)谖锢?、化學(xué)性質(zhì)上也有較大的差別。 3高分子化合物的分類(lèi) (1)按來(lái)源分：天然

6、高分子、合成高分子。 (2)按結(jié)構(gòu)分：線(xiàn)型高分子、體型高分子。 (3)按性質(zhì)分：熱塑性高分子、熱固性高分子。 (4)按用途分：塑料、合成纖維、合成橡膠、涂料、黏合劑等。 【例【例1】 下列不屬于高分子化合物的是( ) A蛋白質(zhì) B淀粉 C硝化纖維 D油脂 【解析】 油脂的主要成分是高級(jí)脂肪酸甘油酯，不油脂的主要成分是高級(jí)脂肪酸甘油酯，不屬于高分子化合物。故選屬于高分子化合物。故選D。 【答案】【答案】 D 下列對(duì)于有機(jī)高分子化合物的認(rèn)識(shí)不正確的是( ) A有機(jī)高分子化合物稱(chēng)為聚合物或高聚物，是因?yàn)樗鼈兇蟛糠质怯尚》肿油ㄟ^(guò)聚合反應(yīng)而得到的 B有機(jī)高分子化合物的相對(duì)分子質(zhì)量很大，因而其結(jié)構(gòu)很復(fù)雜

7、C對(duì)于一塊高分子材料來(lái)說(shuō)， n是一個(gè)整數(shù)值，因而它的相對(duì)分子質(zhì)量是確定的 D高分子材料可分為天然高分子材料和合成高分子材料兩大類(lèi) 【解析】 有機(jī)高分子化合物雖然相對(duì)分子質(zhì)量很大，但在通常情況下，結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，它們是由簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)單元重復(fù)連接而成的；對(duì)于一塊高分子材料來(lái)說(shuō)，它是由許多聚合度相同或不同的高分子聚合起來(lái)的，因而 n是一個(gè)平均值，也就是說(shuō)它的相對(duì)分子質(zhì)量只能是一個(gè)平均值。 【答案】 BC 1聚合反應(yīng)和加聚反應(yīng)的概念 由小分子物質(zhì)合成高分子化合物的化學(xué)反應(yīng)稱(chēng)為聚合反應(yīng)。聚合反應(yīng)又分為加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)。通過(guò)加成聚合反應(yīng)得到高分子化合物的反應(yīng)就叫加聚反應(yīng)。 2單體、鏈節(jié)、聚合度 (1)單體：

8、進(jìn)行聚合反應(yīng)形成高分子化合物的低分子化合物稱(chēng)為單體，如聚乙烯的單體是乙烯。 (2)鏈節(jié)：高分子化合物中化學(xué)組成相同，可重復(fù)的最小單元稱(chēng)為鏈節(jié)，也稱(chēng)為重復(fù)結(jié)構(gòu)單元，如聚乙烯的鏈節(jié)為CH2CH2。 (3)聚合度(n)：高分子鏈中含有鏈節(jié)的數(shù)目稱(chēng)為聚合度，用n來(lái)表示。 3加聚產(chǎn)物的書(shū)寫(xiě) 書(shū)寫(xiě)高分子化合物的結(jié)構(gòu)式時(shí)，將鏈節(jié)寫(xiě)在方括號(hào)內(nèi)，聚合度 n 寫(xiě)在方括號(hào)外的右下角。如： 聚乙烯結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式寫(xiě)為：，聚合物的平均相對(duì)分子質(zhì)量鏈節(jié)的相對(duì)質(zhì)量 n。 4常見(jiàn)的加聚反應(yīng)常見(jiàn)的加聚反應(yīng) 寫(xiě)加聚反應(yīng)的方程式時(shí)，只需將雙鍵斷開(kāi)，其他基團(tuán)寫(xiě)加聚反應(yīng)的方程式時(shí)，只需將雙鍵斷開(kāi)，其他基團(tuán)看做取代基，加上看做取代基，加上 和聚

9、合度和聚合度n即可。對(duì)即可。對(duì)1,3丁二烯型丁二烯型的加聚反應(yīng)，兩個(gè)雙鍵同時(shí)斷開(kāi)，必然會(huì)形成一個(gè)新的碳的加聚反應(yīng)，兩個(gè)雙鍵同時(shí)斷開(kāi)，必然會(huì)形成一個(gè)新的碳碳雙鍵。碳雙鍵。 【例2】 乙烯和丙烯按11聚合時(shí)，生成聚合物乙丙樹(shù)脂，該聚合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可能是( ) 【解析】 單烯烴作為單體加聚后的聚合物中不可能有雙鍵，所以排除C。 和連接為和連接為B，和連接則為，和連接則為 A，從丙烯的斷鍵不，從丙烯的斷鍵不難看出，形成的高聚物鏈節(jié)中必然會(huì)出現(xiàn)一個(gè)難看出，形成的高聚物鏈節(jié)中必然會(huì)出現(xiàn)一個(gè) CH3，則，則D肯定不正確，故選肯定不正確，故選AB。 【答案】【答案】 AB A其單體是CH2CH2和HCOOC2

10、H5 B它是縮聚反應(yīng)產(chǎn)物 C其鏈節(jié)是CH3CH2COOC2H5 D其單體是CH2CHCOOC2H5 【 解解 析析 】 由 結(jié) 構(gòu) 可 以 看 出 ， 重 復(fù) 單 元 是，即單體是CH2CHCOOC2H5，應(yīng)是加聚反應(yīng)的產(chǎn)物。故選 D。 【答案】 D 【解析】 加聚而成的高聚物，有關(guān)單體和鏈節(jié)在組成元素、原子數(shù)目上相同。 【答案】 B 1縮合聚合反應(yīng) (1)由單體通過(guò)分子間的相互縮合而生成高分子化合物的聚合反應(yīng)，簡(jiǎn)稱(chēng)縮聚反應(yīng)，所得的高分子化合物稱(chēng)為縮聚物。 (2)加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的主要區(qū)別：縮聚反應(yīng)過(guò)程中伴有小分子化合物產(chǎn)生。 2重要的縮聚反應(yīng)重要的縮聚反應(yīng) 3縮聚物的書(shū)寫(xiě) 書(shū)寫(xiě)縮合聚合物(

11、簡(jiǎn)稱(chēng)縮聚物)的結(jié)構(gòu)式時(shí)，與加成聚合物(簡(jiǎn)稱(chēng)加聚物)的結(jié)構(gòu)式寫(xiě)法有點(diǎn)不同，縮聚物結(jié)構(gòu)式要在方括號(hào)外側(cè)寫(xiě)出鏈節(jié)余下的端基原子或原子團(tuán)，而加聚物的端基不確定，通常用橫線(xiàn)“”表示。 寫(xiě)縮聚反應(yīng)方程式時(shí)，除單體物質(zhì)的量與縮聚物結(jié)構(gòu)寫(xiě)縮聚反應(yīng)方程式時(shí)，除單體物質(zhì)的量與縮聚物結(jié)構(gòu)式的下角標(biāo)要一致外，也要注意生成小分子的物質(zhì)的量。式的下角標(biāo)要一致外，也要注意生成小分子的物質(zhì)的量。由一種單體進(jìn)行縮聚反應(yīng)，生成小分子物質(zhì)的量應(yīng)為由一種單體進(jìn)行縮聚反應(yīng)，生成小分子物質(zhì)的量應(yīng)為 (n1)；由兩種單體進(jìn)行縮聚反應(yīng)，生成小分子物質(zhì)的量為由兩種單體進(jìn)行縮聚反應(yīng)，生成小分子物質(zhì)的量為 (2n1)。 【例3】 觀察下列聚合反應(yīng)

12、，請(qǐng)你判斷哪些是加聚反應(yīng)，哪些是縮聚反應(yīng)。 【解析】 縮聚反應(yīng)和加聚反應(yīng)的主要區(qū)別是縮聚反應(yīng)有小分子化合物生成。 【答案】 (1)、(2)是縮聚反應(yīng)，(3)、(4)是加聚反應(yīng)。 下列合成有機(jī)高分子材料的化學(xué)方程式和反應(yīng)類(lèi)型都下列合成有機(jī)高分子材料的化學(xué)方程式和反應(yīng)類(lèi)型都正確的是正確的是( ) 【解析】 選項(xiàng)D的反應(yīng)式應(yīng)為： 或?qū)懗上旅娴姆磻?yīng)式也算正確：或?qū)懗上旅娴姆磻?yīng)式也算正確： 【答案】【答案】 BC 如何由高聚物推單體？如何由高聚物推單體？ (2)加聚產(chǎn)物加聚產(chǎn)物 凡鏈節(jié)主鏈只有四個(gè)碳原子 (無(wú)其他原子)且鏈節(jié)無(wú)雙鍵的高聚物，其單體必為兩種。在中央畫(huà)線(xiàn)處斷開(kāi)，然后將四個(gè)半鍵彼此閉合即可，如 (3)縮聚高聚物單體判斷 凡鏈節(jié)為結(jié)構(gòu)的高聚物，其單體必為一種，在亞氨基上加氫，在羰基上加羥基，即得高聚物單體。 凡鏈節(jié)中間(不在鏈端上)含有肽鍵()結(jié)構(gòu)的高聚物，從肽鍵中間斷開(kāi)，兩側(cè)為不對(duì)稱(chēng)性結(jié)構(gòu)的，其單體必為兩種；在亞氨基上加氫，羰基上加羥基即得高聚物單體。 【例