合成高分子的基本方法課件-高二下學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修3

第一節(jié)合成高分子的基本方法第五章合成高分子素養(yǎng)目標(biāo)學(xué)習(xí)要點1.通過單體或單體間的斷鍵、成鍵方式及單體與高聚物性質(zhì)的不同,認(rèn)識單體、鏈節(jié)、聚合度等基本概念,形成宏觀辨識與微觀探析的學(xué)科核心素養(yǎng)。2.通過聚氯乙烯等的合成,了解加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的特點,掌握加聚反應(yīng)、縮聚反應(yīng)的反應(yīng)歷程,形成證據(jù)推理與模型認(rèn)知的學(xué)科核心素養(yǎng)。1.一個差別:鏈節(jié)是最小的重復(fù)單位,單體是合成高分子的小分子。2.兩種反應(yīng)類型:加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)。3.單體結(jié)構(gòu)特點:(1)加聚物的單體結(jié)構(gòu)特點為含有碳碳三鍵或碳碳雙鍵;(2)縮聚物的單體結(jié)構(gòu)特點為含有多個官能團。知識點一加成聚合反應(yīng)基礎(chǔ)落實?必備知識全過關(guān)1.高分子的合成(1)概念利用有機化合物相互反應(yīng)的性質(zhì),得到

的高分子的過程。(2)高分子的特點①相對分子質(zhì)量很大,通常在

以上。

②高分子都是

物,其相對分子質(zhì)量只是一個平均值。

(3)合成高分子的方法①加成聚合反應(yīng):一般是

發(fā)生的聚合反應(yīng)。

②縮合聚合反應(yīng):一般是

發(fā)生的聚合反應(yīng)。

相對分子質(zhì)量較大104

混合含有雙鍵的烯類單體含有兩個(或兩個以上)官能團的單體之間2.加成聚合反應(yīng)(1)定義由含有

鍵的相對分子質(zhì)量小的小分子化合物以

反應(yīng)的形式結(jié)合成相對分子質(zhì)量大的高分子的化學(xué)反應(yīng)叫加成聚合反應(yīng),簡稱

反應(yīng)。

不飽和加成加聚(2)高分子的組成

可重復(fù)小分子化合物如:聚合物單體鏈節(jié)聚合度深度思考

(1)硬脂酸甘油酯

的相對分子質(zhì)量為890,它屬于高分子嗎?提示

不屬于;它的相對分子質(zhì)量相對于104以上的范圍要小得多,同時也不符合高分子的結(jié)構(gòu)特征。提示

不能,若寫成

CH2—CH—CH3,則右端的碳原子就形成5價鍵,而中間的碳原子只形成了3價鍵,這都違背科學(xué)事實。易錯辨析(1)高分子為混合物,且沒有固定的熔、沸點。(

)(2)加聚反應(yīng)的原子利用率為100%。(

)(3)加聚反應(yīng)得到的聚合物的鏈節(jié)和單體的化學(xué)組成不同。(

)(4)鏈節(jié)是高分子中重復(fù)出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)單元,如聚乙烯的鏈節(jié)是—CH2CH2—。(

)(5)丙烯能使溴水褪色,聚丙烯不能使溴水褪色。(

)√提示

聚合物的聚合度不同,都為混合物。

√提示

加聚反應(yīng)沒有小分子生成。

×提示

加聚反應(yīng)得到的聚合物的鏈節(jié)和單體的化學(xué)組成相同。

√√重難突破?能力素養(yǎng)全提升探究角度1

加聚反應(yīng)方程式的書寫例1[教材改編題]氯丁橡膠的化學(xué)結(jié)構(gòu)可表示為其鏈節(jié)為

,單體為

;

寫出生成該高分子化合物的化學(xué)方程式:

。

歸納總結(jié)

加聚反應(yīng)的特點及反應(yīng)產(chǎn)物的書寫方法

[對點訓(xùn)練1]探究角度2

加聚物單體的判斷例2某聚合物的結(jié)構(gòu)簡式是

,其單體的結(jié)構(gòu)簡式為(

)B解析

解法1

二四分段法選定聚合物的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元,從一側(cè)開始分段,如果在重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的主鏈上遇到C=C,一般可將以C=C為中心的4個C劃分為一段,其余的每2個C劃分為一段,從各段的連接處斷開,再將單鍵變?yōu)殡p鍵,雙鍵變?yōu)閱捂I,即可得到單體。解法2

彎箭頭轉(zhuǎn)移法從重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的一端開始,利用彎箭頭將鍵轉(zhuǎn)移——箭尾處斷開一鍵,箭頭處形成一鍵,即可得到單體。故其單體為CH2=C(CH3)—CH=CH—CH3和CH2=CH2,它們的名稱分別為2-甲基-1,3-戊二烯和乙烯,故選B。方法規(guī)律

由加聚物推斷單體的方法

[對點訓(xùn)練2]已知某高分子的結(jié)構(gòu)簡式為,其中可用于合成該高分子的是(

)A.①③④

B.①②③

C.①②④

D.②③④C知識點二縮合聚合反應(yīng)基礎(chǔ)落實?必備知識全過關(guān)1.概念由單體分子間通過

反應(yīng)生成高分子的反應(yīng)稱為縮合聚合反應(yīng),簡稱

反應(yīng)。

2.縮聚物的結(jié)構(gòu)簡式縮合縮聚3.縮聚反應(yīng)的特點(1)縮聚反應(yīng)的單體通常是具有雙官能團(如—OH、—COOH、—NH2、—X及活潑氫原子等)或多官能團的小分子有機化合物。(2)縮聚反應(yīng)生成聚合物的同時,還有

(如H2O、HCl等)生成。

(3)縮聚反應(yīng)一般多為

反應(yīng),為提高產(chǎn)率,得到具有較高

的縮聚物,需要及時移除反應(yīng)產(chǎn)生的

副產(chǎn)物。

小分子副產(chǎn)物可逆聚合度小分子4.書寫縮聚物及縮聚反應(yīng)化學(xué)方程式的注意事項(1)方括號外側(cè)寫出

原子或原子團。

(2)各單體物質(zhì)的量與縮聚物結(jié)構(gòu)簡式的

一般要一致。

(3)小分子的物質(zhì)的量:①由一種單體(nmol)進(jìn)行縮聚反應(yīng),生成的小分子的物質(zhì)的量一般為

;

②由兩種單體(nmol)進(jìn)行縮聚反應(yīng),生成的小分子的物質(zhì)的量一般為

。

端基下標(biāo)(n-1)mol(2n-1)mol5.縮聚反應(yīng)化學(xué)方程式的書寫(1)己二酸[

]與乙二醇(HOCH2CH2OH)反應(yīng)生成聚己二酸乙二酯:

。

(2)6-羥基己酸[HOOC(CH2)5OH]反應(yīng)生成聚-6-羥基己酸酯:

。

深度思考(1)的鏈節(jié)是什么?該高分子(縮聚物)的相對分子質(zhì)量是不是鏈節(jié)相對質(zhì)量的n倍?提示

。不是?？s聚物有端基原子或端基原子團,故縮聚物的相對分子質(zhì)量大于鏈節(jié)相對質(zhì)量的n倍。(2)試根據(jù)加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的原理,探討由有機化合物

形成高聚物時可能發(fā)生的反應(yīng)類型,試寫出相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式。提示

因該有機化合物中既含有碳碳雙鍵,又含有羥基和羧基,當(dāng)作為單體合成高聚物時,可發(fā)生加聚反應(yīng)也可發(fā)生縮聚反應(yīng),化學(xué)方程式分別為

易錯辨析(1)高分子化合物的鏈節(jié)和單體的組成不一定相同。(

)(2)有機高分子化合物的相對分子質(zhì)量等于單體相對分子質(zhì)量的n倍。(

)√提示

加聚產(chǎn)物的鏈節(jié)和單體的組成或相對分子質(zhì)量一定相同,但縮聚產(chǎn)物一定不相同?！撂崾?/p>

縮聚產(chǎn)物不符合,因為單體間脫去了小分子形成縮聚物。

(4)氨基酸分子間可發(fā)生縮聚反應(yīng)。(

)√提示

氨基酸分子含有羧基和氨基,可以脫去小分子,發(fā)生縮聚反應(yīng)。

(3)高分子化合物中的鏈節(jié)中含有酯基的一定是縮聚物。(

)×提示

有些加聚物的鏈節(jié)中也有酯基,比如

鏈節(jié)中含有酯基,但它是由CH2=CHCOOCH3通過加聚反應(yīng)而來的。重難突破?能力素養(yǎng)全提升探究角度1

縮聚反應(yīng)的特點與縮聚反應(yīng)的化學(xué)方程式的書寫例1寫出下列物質(zhì)發(fā)生縮聚反應(yīng)的化學(xué)方程式。(1)HOCH2COOH縮聚。(2)H2N—CH2COOH縮聚。(3)對苯二甲酸與乙二醇縮聚。(4)H2NCH2COOH和

縮聚。歸納總結(jié)

[對點訓(xùn)練1][2024云南紅河高二期中]尼龍66是一種重要的合成纖維,它是由己二酸和己二胺[H2N(CH2)6NH2]以相等的物質(zhì)的量在一定條件下聚合而成的,下列敘述不正確的是(

)A.尼龍66的結(jié)構(gòu)簡式是B.合成尼龍66的反應(yīng)屬于縮聚反應(yīng)C.合成尼龍66的基礎(chǔ)反應(yīng)為酯化反應(yīng)D.尼龍66的長鏈結(jié)構(gòu)中含有酰胺基(—CONH—)C解析

尼龍66是HOOC—(CH2)4—COOH和H2N—(CH2)6—NH2通過縮聚而成的高分子化合物,結(jié)構(gòu)簡式是

,選項A、B正確;分子中含有若干酰胺鍵,在一定條件下可以發(fā)生水解,選項C不正確;尼龍66的長鏈結(jié)構(gòu)中含有酰胺基(—CONH—),選項D正確。探究角度2

縮聚物單體的判斷例2使用有機材料制成的塑料薄膜,會給環(huán)境造成“白色污染”,后果十分嚴(yán)重。我國研制成功的一類可降解塑料的結(jié)構(gòu)如下,該類塑料具有良好的生物適應(yīng)性和分解性,能夠自然腐爛分解。試回答下列問題。(1)這類可降解塑料中的單體分別為A.

,B.

、

。

(2)可降解塑料在自然界可通過

(填反應(yīng)類型)反應(yīng)分解為小分子物質(zhì)。

HOOC—COOH水解解析

(1)A的鏈節(jié)不含酯基和酰胺基,故去掉方括號和n即得到單體;B的鏈節(jié)含有酯基,第一步去掉方括號和n,第二步斷開酯基中的C—O,在羰基碳原子上連接—OH,氧原子上連接—H,得到單體

和HOOC—COOH。(2)兩種塑料均含酯基,故可通過水解反應(yīng)分解為小分子物質(zhì)?！咀兪皆O(shè)問】(1)寫出A在酸性條件下降解的化學(xué)方程式。(2)B在堿性條件下降解得到小分子,1molB最多消耗

molNaOH。

提示

2n。1

mol

B中含有(2n-1)

mol酯基和1

mol羧基,水解時消耗2n

mol

NaOH。方法規(guī)律

由縮聚物推斷單體(1)縮聚物的鏈節(jié)不含酯基和酰胺基例如:縮聚物

去掉方括號和n,得到單體H2N—R—COOH。(2)縮聚物的鏈節(jié)含酯基或酰胺基

[對點訓(xùn)練2]下列高聚物一定是由兩種單體縮聚而成的是(

)D學(xué)以致用隨堂檢測全達(dá)標(biāo)12345題組1高分子的特點1.下列關(guān)于有機高分子的說法不正確的是(

)A.有機高分子被稱為聚合物或高聚物,因為它們大部分是由小分子化合物通過聚合反應(yīng)制得的B.有機高分子的相對分子質(zhì)量很大,因而其結(jié)構(gòu)復(fù)雜C.對于一種高分子材料,n是整數(shù),但它的相對分子質(zhì)量不確定D.有機高分子都是混合物B解析

有機高分子的相對分子質(zhì)量很大,但是部分有機高分子由重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元(鏈節(jié))連接而成,因而其結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜。12345題組2加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的比較

A.名稱為聚乙烷 B.單體是CH2=CH2C.含有n個碳原子 D.鏈節(jié)是—CH2—B解析

CH2—CH2名稱為聚乙烯,故A錯誤;聚乙烯的單體為乙烯,故B正確;n表示該聚合物的聚合度,故C錯誤;鏈節(jié)為—CH2—CH2—,故D錯誤。123453.下列說法不正確的是(

)A.縮聚反應(yīng)生成高分子的同時,還有H2O等小分子物質(zhì)生成B.丙烯和聚丙烯都能使溴水褪色C.縮聚反應(yīng)聚合物的鏈節(jié)和單體的化學(xué)組成不相同D.由高分子組成的物質(zhì)都沒有固定的熔、沸點B解析

縮聚反應(yīng)與加聚反應(yīng)的區(qū)別在于生成物不同,加聚反應(yīng)只生成高聚物,而縮聚反應(yīng)生成高聚物的同時,還有小分子副產(chǎn)物生成,A項正確;丙烯分子中含有碳碳雙鍵,能使溴水褪色,而聚丙烯分子中不含碳碳雙鍵,不能使溴