化學-人教版-選修5-20-21版：5.1合成高分子化合物的基本方法

第一節(jié)合成高分子化合物的基本方法課程目標核心素養(yǎng)建構1.了解合成高分子的組成與結構特點，能依據(jù)合成高分子的結構分析其鏈節(jié)和單體。2.了解加聚反應和縮聚反應的特點。3.能用常見的單體寫出簡單的聚合反應方程式和聚合物的結構式。4.從有機高分子的結構特點出發(fā)，掌握合成有機高分子的基本方法，培養(yǎng)推理、概括能力。[知

識

梳

理]一、有機高分子化合物1.概念由許多低分子化合物以共價鍵結合成的，相對分子質量很大(一般高達104～106)的一類化合物。2.基本概念進行聚合反應形成高分子化合物化學組成相同、可重復含有鏈節(jié)的數(shù)目單體鏈節(jié)聚合度二、合成高分子化合物的基本反應類型1.加成聚合反應(加聚反應)(1)概念：由含有________鍵的化合物分子以___________的形式結合成高分子化合物的反應。(2)加聚反應的特點①單體必須是含有____________等不飽和鍵的化合物(例如：烯、二烯、炔、醛等)。②反應只生成高聚物，沒有副產(chǎn)物產(chǎn)生。③聚合物鏈節(jié)的化學組成跟單體的化學組成相同。④聚合物相對分子質量為________相對分子質量的整數(shù)倍。不飽和加成反應雙鍵、三鍵單體2.縮合聚合反應(縮聚反應)(1)概念：有機小分子單體間反應生成高分子化合物，同時生成________________的反應。(2)縮聚反應的特點①單體分子中至少含有兩個_______(如—OH、—COOH、—NH2、—X等)。②縮聚反應生成聚合物的同時，還有_______________(如__________________等)生成。③所得聚合物鏈節(jié)的化學組成與單體的________________。H2O、NH3、HCl小分子化合物官能團小分子副產(chǎn)物化學組成不同④縮聚物結構式要在方括號外側寫出鏈節(jié)余下的_____________________。如：端基原子或原子團【自主思考】聚乙烯、聚氯乙烯等高分子化合物能使溴水褪色嗎？

[效

果

自

測]1.判斷正誤，正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)由同種高聚物組成的高分子材料是純凈物。（

）解析高分子材料是由多個高分子化合物組成的,而每個高分子化合物中的n值不同,故高分子材料是混合物,不是純凈物。(2)由同種高聚物組成的高分子材料互為同分異構體。（

）解析由同種高聚物組成的高分子材料雖然從形式上看好像組成相同，但n值不同且屬于混合物，不互為同分異構體。如淀粉和纖維素的化學式都可表示為（C6H10O5）n，但實際上n值不同，不互為同分異構體?！痢?3)加聚聚合物鏈節(jié)的組成與單體相同，化學鍵也相同。（

）×(4)縮聚反應生成的高聚物相對分子質量為相應單體相對分子質量的整數(shù)倍。()解析縮聚反應生成高聚物的同時，有小分子物質（如水等）生成，其鏈節(jié)的組成與單體不相同，故高聚物相對分子質量不等于單體相對分子質量的整數(shù)倍?！?.下列敘述正確的是(

)A.單體的質量之和等于所生成高聚物的質量B.單體為一種物質時，則單體發(fā)生加聚反應C.縮聚反應的單體至少有兩種D.淀粉和纖維素都可用(C6H10O5)n，但聚合度不同，彼此不是同分異構體解析對于縮聚產(chǎn)物，其質量不等于單體質量之和，A項錯誤；單體為一種物質時，既可能發(fā)生加聚反應，也可能發(fā)生縮聚反應，B項錯誤；縮聚反應的單體可能為一種或多種，C項錯誤。答案D解析由結構可知，該有機物的分子式為(C11H10O2)n，故A正確；分子中含有酯基，可以發(fā)生水解反應，含有碳碳雙鍵，可以發(fā)生氧化反應，含有苯環(huán)，可以發(fā)生鹵代反應，故B正確；該有機物屬于高聚物，苯環(huán)、雙鍵均與氫氣發(fā)生加成反應，1mol該有機物分子最多能和4nmolH2發(fā)生加成反應，故C錯誤；該高分子有機物經(jīng)加聚反應聚合而成，故D正確。答案

C4.由丙烯(CH3—CH==CH2)合成的聚丙烯的結構簡式為________，鏈節(jié)為________；聚合度為________，聚合物的平均相對分子質量為________。探究一、加聚反應和縮聚反應的區(qū)別【合作交流】1.具有什么結構特點的物質才能發(fā)生加聚反應？提示單體必須是含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵等不飽和鍵的化合物(例如：烯烴、二烯烴、炔烴、碳氧雙鍵等含不飽和鍵的化合物)才能發(fā)生加聚反應。提示因該有機物中既含有碳碳雙鍵，又含有羥基和羧基，當作為單體合成高聚物時，可發(fā)生加聚反應也可發(fā)生縮聚反應，化學方程式分別為【點撥提升】1.加聚反應和縮聚反應的對比

加聚反應縮聚反應單體結構單體必須是含有雙鍵等不飽和鍵的化合物(如乙烯、氯乙烯、丙烯腈等)單體為含有兩個或兩個以上官能團(如—OH、—COOH、—NH2、—X等的化合物)反應機理反應發(fā)生在不飽和鍵上反應發(fā)生在官能團之間2.聚合反應的常見類型(1)加聚反應①自聚反應：發(fā)生反應的單體只有一種，如：(2)縮聚反應①聚酯類：—OH與—COOH間的縮聚②聚氨基酸類：—NH2與—COOH間的縮聚③酚醛樹脂類【特別提醒】聚合物的書寫(1)加聚反應聚合物的書寫：加聚反應實質是發(fā)生加成反應，因此在書寫聚合物時要把單鍵上的原子或原子團“一邊”，寫在垂直的位置上。(2)縮聚產(chǎn)物聚合物的書寫書寫縮聚物的結構簡式時，要在方括號外側寫出鏈節(jié)余下的端基原子或原子團，而加聚物的端基不確定，通常用橫線“—”表示。(3)書寫縮聚反應的方程式時，單體的計量數(shù)與縮聚物結構簡式的小角標要一致；要注意小分子的計量數(shù)。一般由一種單體進行的縮聚反應，生成小分子的計量數(shù)為(n－1)；由兩種單體進行的縮聚反應，生成小分子的計量數(shù)為(2n－1)?！镜漕}例證1】下列工業(yè)生產(chǎn)過程中，屬于應用縮聚反應制取高聚物的是(

)解析A、B、C中均為加聚反應；D中因有—OH、—COOH，故發(fā)生了縮聚反應。答案D【變式訓練1】下列有機化合物，既能發(fā)生加成反應，又能發(fā)生加聚反應，還能發(fā)生縮聚反應的是(

)答案B探究二、有機高分子化合物單體的推斷【合作交流】1.通過聚合物的鏈節(jié)，可以看出聚合物的單體，你知道下面兩種聚合物是由何種單體聚合而成的嗎？提示CH3—CH==CH2

CH2==CH—COOCH32.如果一種聚合物是由縮聚反應得到的，在尋找它的單體時不但要看它的鏈節(jié)結構，還要分析它是通過哪一類有機化學反應縮合的。你能看出下列聚合物是由什么單體縮聚而成的嗎？提示【點撥提升】1.加聚產(chǎn)物單體的推斷(1)凡鏈節(jié)的主鏈只有兩個碳原子(無其他原子)的聚合物，其合成單體必為一種，將鏈節(jié)兩端兩個半鍵斷開向內閉合即可。