高中化學5.1合成高分子的基本方法講義無答案新人教版選擇性必修3

5.1合成高分子的基本方法學習目標素養(yǎng)目標1．了解有機高分子的組成與結構特點，能依據(jù)簡潔合成高分子的結構分析其鏈節(jié)和單體。2．通過詳細實例說明加成聚合反應和縮合聚合反應的特點，能用常見的單體寫出簡潔的聚合反應方程式和聚合物的結構式。3．了解高分子化合物合成的基本方法，駕馭有機高分子化合物的合成原理。通過學習加聚反應和縮聚反應過程中化學鍵的斷裂與結合，探討高分子化合物合成的方法和原理。培育學生“宏觀辨識與微觀探析”的學科素養(yǎng)。2．通過學習明白人類是可以通過有機合成不斷合成原自然界不存在的物質(zhì)，從而為不斷提高人類生活水平供應物質(zhì)基礎。培育學生“科學看法與社會責任”的學科素養(yǎng)。一、有機高分子化合物1．概念：由很多低分子化合物以結合成的，相對分子質(zhì)量很大(通常在104以上)的一類化合物。2．基本概念—能夠進行聚合反應形成高分子化合物的低分子化合物—由單體聚合而成的相對分子質(zhì)量較大的化合物—高分子化合物中化學組成相同、可重復的最小單位，也稱重復結構單元—高分子鏈中含有鏈節(jié)的數(shù)目，通常用n表示例如：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：。(2)加聚反應的特點①單體必需是含有雙鍵、三鍵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(zhì)量為單體相對分子質(zhì)量的。2．縮合聚合反應(縮聚反應)(1)概念：。(2)縮聚反應的特點①單體分子中至少含有兩個官能團(如—OH、—COOH、—NH2、—X等)。②縮聚反應生成聚合物的同時，還有小分子副產(chǎn)物(如H2O、NH3、HCl等)生成。③所得聚合物鏈節(jié)的化學組成與單體的化學組成不同。④縮聚物結構簡式要在方括號外側寫出鏈節(jié)余下的端基原子或原子團。如：學問點一：有機高分子化合物【學問點梳理】1．與低分子有機物的區(qū)分有機高分子化合物低分子有機物相對分子質(zhì)量很大(通常104～106)1000以下相對分子質(zhì)量的數(shù)值平均值有明確的數(shù)值分子的基本結構由若干個重復結構單元組成單一分子結構性質(zhì)在物理、化學性質(zhì)上有較大差異聯(lián)系以低分子有機物為原料，經(jīng)聚合反應得到各種相對分子質(zhì)量不等的同系物組成的混合物，也稱為聚合物2．有關概念單體：能夠進行聚合反應形成高分子化合物的低分子化合物。鏈節(jié)：高分子化合物中化學組成相同、可重復的最小單位，也稱重復結構單元。聚合度：高分子鏈中含有鏈節(jié)的數(shù)目，通常用n表示。高聚物：由單體聚合而成的相對分子質(zhì)量較大的化合物。3．有機高分子化合物的分類(1)按來源分：自然高分子、合成高分子。(2)按結構分：線型高分子、體型高分子、支鏈型高分子。(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?！镜湫屠}】典例1．下列物質(zhì)中，不屬于高分子化合物的是()A．纖維素B．軟脂酸甘油酯C．蛋白質(zhì)D．醋酸纖維素典例2．化學合成技術的發(fā)展對人類健康水平和生活質(zhì)量的提高做出了巨大貢獻。下列各組物質(zhì)全部為合成高分子材料的是()A．聚乙烯酚醛樹脂 B．麥芽糖胰島素C．淀粉聚異戊二烯 D．纖維素滌綸學問點二：合成高分子化合物的基本方法【學問點梳理】1．加成聚合反應(1)概念：由低分子有機物通過加成聚合反應得到高分子有機物的反應，簡稱加聚反應。得到的高分子結構呈線型，稱為聚合物或加聚物。(2)特點①單體必需是含有雙鍵、參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發(fā)生加聚反應的過程中，沒有副產(chǎn)物產(chǎn)生，聚合物鏈節(jié)的化學組成跟單體的化學組成相同。聚合物相對分子質(zhì)量為單體相對分子質(zhì)量的整數(shù)倍。(2)乙烯發(fā)生加聚反應的方程式：nCH2=CH2。2．縮合聚合反應(1)概念：由一種或一種以上的單體相互結合生成聚合物，同時有小分子生成的反應，簡稱縮聚反應。得到的高分子稱為縮聚物。(2)特點①縮聚反應的單體往往是具有雙官能團（如—OH、—COOH、—NH2、—X及活潑氫原子等）或多官能團的小分子。②縮聚反應生成聚合物的同時，還有小分子副產(chǎn)物（如H2O、NH3、HCl等）生成。③所得聚合物鏈節(jié)的化學組成與單體的化學組成不同。(3)縮聚物的表示方法縮聚物結構式要在方括號外側寫出鏈節(jié)余下的端基原子或原子團（這與加聚物不同，而加聚物的端基不確定，通常用橫線“—”表示。）如：聚己二酸乙二酯的結構簡式為：(3)乙二酸和乙二醇發(fā)生縮聚反應得到聚酯的方程式為nHOOC—COOH+nHOCH2—CH2OH?！军c撥】書寫縮聚反應的化學方程式時，各單體物質(zhì)的量與縮聚物結構簡式的下角標一般要一樣。例如，下列化學方程式中兩者都是n。另外，也要留意生成的小分子的物質(zhì)的量：由一種單體進行縮聚反應，生成的小分子物質(zhì)的量一般為n-1；由兩種單體進行縮聚反應，生成的小分物質(zhì)的量一般為2n-1。例如：【歸納比較】加聚反應和縮聚反應的比較類別加聚反應縮聚反應單體特征含不飽和鍵(如)至少含兩個官能團單體種類含碳碳雙鍵或碳碳三鍵的有機物酚、醛、醇、羧酸、氨基酸聚合方式通過不飽和鍵加成通過縮合脫去小分子而連接聚合物特征高聚物與單體具有相同的化學組成高聚物和單體具有不同的化學組成產(chǎn)物只生成高聚物高聚物和小分子【方法技巧】巧斷合成加聚物的單體已知加聚物的結構簡式，可用下面介紹的“單雙鍵互換法”巧斷合成它的單體，其步驟是：(1)首先去掉加聚物兩端的“”、“”。(2)再將高分子鏈節(jié)中主鏈上的碳碳單鍵改為碳碳雙鍵，碳碳雙鍵改為碳碳單鍵。(3)再從左到右檢查高分子鏈節(jié)中各碳原子的價鍵，把碳原子的價鍵超過4價的碳原子找出來。用“△”符號標示出來。(4)去掉不符合4價的碳原子間的價鍵（一般為雙鍵），即得合成該加聚物的單體?！镜湫屠}】典例3．維通橡膠是一種耐腐蝕、耐油、耐高溫、耐寒性能都特殊好的氟橡膠，它的結構簡式為：，合成它的單體為()A．氟乙烯和全氟丙烯B．1，1-二氟乙烯和全氟丙烯C．1-三氟甲基-1，3-丁二烯D．全氟異戊二烯典例4．聚乳酸()可在乳酸菌作用下降解，下列有關聚乳酸的說法正確的是()A．聚乳酸是一種純凈物B．聚乳酸是一種酸性高分子材料C．聚乳酸的單體為D．聚乳酸是由單體之間通過加聚反應合成的典例5．鏈狀高分子化合物()可由有機化工原料R和其他有機試劑，通過加成、水解、氧化、縮聚反應得到，則R是()A．1-丁烯 B．乙烯C．1，3-丁二烯 D．2-丁烯1．下列材料中不屬于有機高分子化合物的是()ABCD宇宙飛船外殼光導纖維宇航服尿不濕酚醛樹脂二氧化硅聚酯纖維聚丙烯酸鈉2．今有高聚物下列分析正確的是()A．其單體是CH2=CH2和B．它是縮聚反應的產(chǎn)物C．其單體是D．鏈節(jié)是CH3CH2COOCH2CH33．有一種脂肪醇，通過一系列反應可變?yōu)楸?，這種脂肪醇通過消去、氧化、酯化、加聚反應等改變后可轉(zhuǎn)化為一種高聚物，這種醇的結構簡式可能為()A．CH2CHCH2OH B．CH2ClCHClCH2OHC．CH3CH2OH D．CH3CH(OH)CH2OH4．(1)由低分子有機物通過加成聚合反應得到高分子有機物的反應，簡稱________。得到的高分子結構呈__________，稱為聚合物或加聚物。(2)乙烯發(fā)生加聚反應的方程式：nCH2=CH2__________。(3)由一種或一種以上的單體相互結合生成聚合物，同時有小分子生成的反應，簡稱__________。得到的高分子稱為縮聚物。(4)聚己二酸乙二酯的結構簡式為。(5)乙二酸和乙二醇發(fā)生縮聚反應得到聚酯的方程式為nHOOC—COOH+nHOCH2—CH2OH。5．合成聚丙烯腈纖維的方法很多，如以乙炔為原料，其合成過程為：CH≡CH＋HCNeq\o(→,\s\up11(CuCl2/NH4Cl),\s\do4(80～90℃))CH2=CHCNeq\o(→,\s\up11(引發(fā)劑),\s\do4(△))聚丙烯腈①②(1)反應①的反應類型為______________________。(2)寫出反應②的化學方程式：____________________________________。(3)1mol合成聚丙烯腈的單體在肯定條件下最多能與______molH2加成。(4)依據(jù)以上材料分析，聚丙烯腈是線型結構還是體型結構？_____________。某有機物A含有C、H、O三種元素，其蒸氣密度是相同條件下H2密度的29倍，把1.16g該有機物在O2中充分燃燒，將生成物通過足量堿石灰，堿石灰增重3.72g，又知生成的CO2和H2O的物質(zhì)的量之比為1∶1。(1)有機物A的分子式為；

(2)經(jīng)紅外光譜法測定，發(fā)覺該分子中含有一個羥基，無甲基，且分子的結構為鏈狀，請寫出A的結構簡式；

(3)已知聚乳酸是一種很有前途的可降解高分子材料，可制成袋子替代日常生活中的大部分塑料袋。請完成以有機物A為原料合成聚乳酸的路途(無機試劑任選)有機物A

7．依據(jù)要求，完成相應方程式的書寫。(1)乙丙橡膠()是以乙烯和丙烯為主要原料合成，化學方程式為____________________________________________________________。(2)聚乳酸()是一種微生物降解高分子，是由乳酸在肯定條件下通過縮聚反應合成，化學方程式為_________________________________。(3)滌綸是由對苯二甲酸()和乙二醇(HOCH2CH2OH)在肯定條件下合成，化學方程式為___________________________________________。8．PTT是近幾年來快速發(fā)展起來的新型熱塑性聚酯材料，具有優(yōu)異性能，能作為工程塑料、紡織纖維和地毯等材料而得到廣泛應用。其合成路途可設計為 其中A、B、C均為鏈狀化合物，A