合成高分子的基本方法 【 備課精講精研 】高二下學(xué)期人教版（2019）選擇性必修三

第五章

合成高分子第一節(jié)

合成高分子的基本方法1、了解加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的特點(diǎn)，能用常見的單體寫出簡(jiǎn)單的聚合反應(yīng)方程式和聚合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。（證據(jù)推理與模型認(rèn)知）2、了解合成高分子的組成與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，能依據(jù)簡(jiǎn)單合成高分子的結(jié)構(gòu)分析其鏈節(jié)和單體。（宏觀辨識(shí)與與微觀探析）學(xué)習(xí)目標(biāo)生活中無(wú)處不在的高分子材料聚乙烯防滲膜合成橡膠手套聚丙烯熔噴層聚乳酸縫合線天然高分子：淀粉、纖維素和蛋白質(zhì)、天然橡膠等合成高分子：合成纖維、合成塑料、合成橡膠等有機(jī)高分子閱讀P132第一、二段，回答：1、什么是有機(jī)高分子？2、請(qǐng)寫出合成聚丙烯的化學(xué)方程式，并以此為例分析單體、鏈節(jié)、聚合度、聚合物。一、有機(jī)高分子概述1、概念：通常指相對(duì)分子量在104以上的有機(jī)化合物。注意：高分子是混合物，其相對(duì)分子質(zhì)量是一個(gè)平均值。2.高分子的合成：(1)含義:利用有機(jī)化合物相互反應(yīng)的性能,得到相對(duì)分子質(zhì)量較大的高分子的過程。(2)相關(guān)概念：CH3CH=CH2n一定條件[

]CHCH2CH3n單體鏈節(jié)聚合度聚合物CHCH2CH3最小的聚丙烯分子的n=

，每個(gè)聚丙烯分子的n值相同嗎？聚合物的平均相對(duì)分子質(zhì)量=鏈節(jié)的相對(duì)質(zhì)量×nn值不確定，故聚合物為混合物，沒有固定的熔沸點(diǎn)。注意：2393、

合成高分子的基本方法：①加成聚合反應(yīng)：

一般是含有雙鍵的烯類單體發(fā)生的聚合反應(yīng)。②縮合聚合反應(yīng)：

一般是含有兩個(gè)(或兩個(gè)以上)官能團(tuán)的單體之間發(fā)生的聚合反應(yīng)。二、加成聚合反應(yīng)1.定義：由不飽和的低分子化合物以加成反應(yīng)的形式結(jié)合成高分子化合物的反應(yīng),簡(jiǎn)稱加聚反應(yīng)。丙烯聚丙烯CH3CH=CH2n一定條件[

]CHCH2CH3n(1)單體必須是含有雙鍵、叁鍵等不飽和鍵的化合物。

例如：烯、二烯、炔、醛等含不飽和鍵的化合物。(2)加聚反應(yīng)只發(fā)生在不飽和鍵上(3)沒有小分子物質(zhì)生成，原子利用率為100%2.加聚反應(yīng)的特點(diǎn)：二、加成聚合反應(yīng)3.加聚反應(yīng)的幾種常見類型(1)僅由一種單體發(fā)生的加聚方法：斷雙(三)鍵，伸兩邊，添括號(hào)，寫nnCH2=CH2催化劑

聚乙烯[CH-CH2]n聚乙炔nCH≡CH一定條件[CH=CH2]n(2)共軛二烯烴加聚方法：雙變單，單變雙，破兩頭，移中間一定條件nCH2=CH-CH=CH2[CH2-CH=CH-CH2]n(3)混聚：由兩種或兩種以上單體發(fā)生的加聚反應(yīng)nCH2=CH2+nCH2=CHCH3

一定條件[CH2

CH2

CH

CH2]nCH3[CH2

CH2

CH2

CH

]nCH3方法：斷雙鍵，連中間，添括號(hào)，寫n3.加聚反應(yīng)的幾種常見類型1、請(qǐng)寫出下列單體聚合反應(yīng)的產(chǎn)物

②nCH3-CH=CH-CH3③nCH2=C—CH=CH2

CH3①nClCH=CH2一定條件Cl[CH-CH2]n一定條件一定條件CH3[CH—CH]nCH3[CH2-C=CH-CH2]nCH3課堂練習(xí)

④nCH2=CH2+nCH3-CH=CH-CH3

⑤nCH2=CH2+nCH2=CH-CH=CH2一定條件一定條件CH3[CH2—CH2—CH—CH]nCH3[CH2-CH2-CH2-CH=CH-CH2]n筆記P114深度思考2將下列高分子材料所用的單體填入相應(yīng)的橫線學(xué)習(xí)2.將下列高分子材料所用的單體填入相應(yīng)的橫線上。(1)聚苯乙烯(

)的單體為__________________。(2)的單體為_______________________________。(3)丁苯吡橡膠

的單體為_______________________________________________。(4)天然橡膠

的單體為__________________。4、加聚物單體的判斷方法鏈節(jié)主鏈無(wú)雙鍵單烯烴加聚單烯烴共聚將鏈節(jié)的兩個(gè)半鍵閉合即為單體。單體將鏈節(jié)中每?jī)蓚€(gè)碳斷開，再將兩個(gè)半鍵閉合即為單體。[CH2

CH2

CH

CH2

CHCH2]nClCH3單體CH2=CH2CH=CH2ClCH3CH=CH2鏈節(jié)主鏈只有兩個(gè)碳鏈節(jié)主鏈有四個(gè)及以上碳原子單體鏈節(jié)主鏈上有雙鍵炔烴加聚或共聚共軛二烯烴加聚或共聚將鏈節(jié)的兩個(gè)半鍵閉合即為單體。[CH=CH

]nHC≡CH單體4、加聚物單體的判斷方法以雙鍵為中心，以四個(gè)碳為一個(gè)單元?jiǎng)澗€斷開，將單鍵變?yōu)殡p鍵，雙鍵變?yōu)閱捂I。單體CH2==CH—CH==CH2規(guī)律：見雙鍵，四個(gè)碳，

無(wú)雙鍵，兩個(gè)碳課堂鞏固：書P135題4口罩帶的主要成分是聚對(duì)苯二甲酸乙二酯（PET）COOCH2CH2OCO[]nHOH聚對(duì)苯二甲酸乙二酯是怎樣制備的呢？你能判斷出該聚合物的單體，寫出反應(yīng)的方程式嗎？閱讀P139資料卡，總結(jié)聚合物的命名方法單體nn+COOHCOHOHOCH2CH2OH催化劑COOCH2CH2OCO[]nHO+(2n-1)H2OH端基原子團(tuán)端基原子鏈節(jié)由單體分子間通過縮合反應(yīng)生成高分子的反應(yīng)，簡(jiǎn)稱縮聚反應(yīng)。1．定義：縮聚反應(yīng)在生成縮聚物的同時(shí)，還伴有小分子的副產(chǎn)物的生成，而加聚反應(yīng)產(chǎn)物只生成加聚物。三、縮合聚合反應(yīng)注意：我們學(xué)過哪些官能團(tuán)之間的縮合反應(yīng)？這些縮合反應(yīng)都屬于什么反應(yīng)類型？下列方程式中的反應(yīng)物能發(fā)生縮聚反應(yīng)嗎？為什么具有什么特征的物質(zhì)可以發(fā)生縮聚反應(yīng)？C2H5—O—H+H—O—C2H5

C2H5?O?C2H5+H2O

CH3—C—OH+H—O—C2H5

CH3—C—O—C2H5+H2O濃H2SO4==OO

R—C—OH+H—NH—R’

R—C—NH—R’

+H2O==OO2．縮聚反應(yīng)單體的特點(diǎn)一般縮聚反應(yīng)中每一種單體至少有雙官能團(tuán)，且可以發(fā)生縮合反應(yīng)生成小分子：常見雙官能團(tuán)－OH－COOH

－NH2

聚酯類和水聚酰胺類和水反應(yīng)原理：酸脫羥基、醇（氨）脫氫3．縮聚反應(yīng)方程式書寫的要點(diǎn)（1）一般在括號(hào)外側(cè)寫出端基原子或原子團(tuán)（2）注意小分子的物質(zhì)的量課堂鞏固：完成下列縮聚反應(yīng)方程式的書寫(1)HOCH2COOH(2)H2NCH2COOH(3)乙二酸和乙二醇(4)H2NCH2CH2NH2與HOOCCH2CH2COOH由一種單體縮聚，小分子的量為（n-1）由兩種單體縮聚，小分子的量為（2n-1）小結(jié)：介紹：一種特殊的縮聚——苯酚與甲醛的縮聚(酚醛樹脂)在酸催化下，等物質(zhì)的量的苯酚與甲醛反應(yīng)，苯酚鄰位或?qū)ξ坏腍原子與甲醛的羰基加成生成羥甲基苯酚，然后羥甲基苯酚之間脫水縮合成線型結(jié)構(gòu)高分子酚醛縮聚：再總反應(yīng)：先H+苯酚一定是羥基的鄰位發(fā)生反應(yīng)嗎？+1.下列高聚物中，由兩種不同的單體通過縮聚反應(yīng)制得的是A. B.C.D.D【課堂鞏固】2.根據(jù)下列聚合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式判斷單體（1）（2）（3）（4）4.縮聚物單體的判斷方法（1）第一步：去掉縮聚物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中的方括號(hào)與“n”,變?yōu)樾》肿拥诙剑簲嚅_分子中的肽鍵或酯基第三步：羰基碳原子上連接—OH,在氧或氮原子上連接—H,還原為單體小分子（3）補(bǔ)上—H補(bǔ)上—OH小結(jié)：步步高學(xué)習(xí)筆記P116(1)若聚合物為

或

，其單體必為一種，去掉中括號(hào)和n即可。(2)當(dāng)鏈節(jié)主鏈中含有

或

結(jié)構(gòu)時(shí)，其單體至少是兩種。去掉中括號(hào)和n后，切割斷鍵后在羰基碳上連上羥基，在氧原子或氮原子上連上氫原子。（3）若鏈節(jié)主鏈中含有酚羥基的結(jié)構(gòu)，單體一般為酚和醛。單體聚合物單體的判斷方法（4）若鏈節(jié)主鏈為碳鏈，則為加聚產(chǎn)物，單體為烯或炔。類別加聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)單體特征含不飽和鍵(如

)或環(huán)(如)至少含兩個(gè)官能團(tuán)單體種類含碳碳雙鍵或碳碳三鍵的有機(jī)物等酚、醛、醇、羧酸、氨基酸等聚合方式通過不飽和鍵加成通過官能團(tuán)縮合脫去小分子而連接聚合物特征高聚物鏈節(jié)和單體具有相同的化學(xué)組成高聚物鏈節(jié)和單體具有不同的化學(xué)組成產(chǎn)物只生成高聚物高聚物和小分子加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的比較1．北京冬奧會(huì)“冰墩墩”“雪容融”成為頂流，由PVC、PC、ABS和亞克力等環(huán)保材料制作而成。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．PVC()的單體為氯乙烯B．PC()中所有碳原子均可共面C．ABS的單體之一苯乙烯能使溴水褪色D．亞克力()可通過加聚反應(yīng)制備B【課堂練習(xí)】2、當(dāng)含有上面結(jié)構(gòu)片斷的蛋白質(zhì)在胃液中水解時(shí)，不可能產(chǎn)生的氨基酸是（

）DABC【課堂練習(xí)】6.(2020·北京昌平區(qū)高二期末)聚碳