5.1 合成高分子的基本方法 課件高二下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修3

合成高分子的基本方法第五章合成高分子1.了解合成高分子的組成與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，能依據(jù)合成高分子的結(jié)構(gòu)分析其鏈節(jié)和單體。2.了解加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的特點(diǎn)。3.能用常見的單體寫出簡(jiǎn)單聚合反應(yīng)的化學(xué)方程式和聚合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式(重點(diǎn))。4.從有機(jī)高分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)出發(fā)，掌握合成有機(jī)高分子的基本方法，培養(yǎng)推理、概括能力。什么是高分子？通用高分子：塑料、合成纖維、合成橡膠天然高分子:淀粉、纖維、天然橡膠施陶丁格功能高分子：高吸水性樹脂、高分子分離膜、醫(yī)用高分子等功能化智能化現(xiàn)代化“在人類歷史上，幾乎沒(méi)有什么科學(xué)像高分子科學(xué)這樣對(duì)人類社會(huì)做出如此巨大的貢獻(xiàn)?！?/p>

有機(jī)高分子有機(jī)高分子化合物低分子有機(jī)物相對(duì)分子質(zhì)量相對(duì)分子質(zhì)量的數(shù)值分子的基本結(jié)構(gòu)性質(zhì)聯(lián)系很大(通常104～106)1000以下平均值有明確的數(shù)值單一分子結(jié)構(gòu)由若干個(gè)重復(fù)結(jié)構(gòu)單元組成在物理、化學(xué)性質(zhì)上有較大差異以低分子有機(jī)物為原料，經(jīng)聚合反應(yīng)得到各種相對(duì)分子質(zhì)量不等的同系物組成的混合物（高分子），也稱為聚合物一、加成聚合反應(yīng)

由含有不飽和鍵的化合物分子以加成反應(yīng)的形式結(jié)合成高分子化合物的反應(yīng)叫加成聚合反應(yīng)，簡(jiǎn)稱加聚反應(yīng)。1.概念：如：

Cl—

Cl—氯乙烯聚氯乙烯單體聚合度—CH2—CH—Cl鏈節(jié)最小重復(fù)結(jié)構(gòu)單元聚合物的平均相對(duì)分子質(zhì)量＝鏈節(jié)的相對(duì)質(zhì)量×n加聚物含有鏈節(jié)的數(shù)目2.特點(diǎn)單體必須是含有雙鍵、三鍵等不飽和鍵的化合物(烯、炔、醛等)反應(yīng)只生成高聚物，沒(méi)有副產(chǎn)物產(chǎn)生聚合物鏈節(jié)的化學(xué)組成跟單體的化學(xué)組成相同聚合物相對(duì)分子質(zhì)量為單體相對(duì)分子質(zhì)量的整數(shù)倍Mr(平均)＝鏈節(jié)的相對(duì)質(zhì)量×n一、加成聚合反應(yīng)3.加聚反應(yīng)常見的類型(1)①一種單體的加聚(烯烴或炔烴加聚)

②二烯烴加聚

(2)混聚：由兩種或兩種以上單體發(fā)生的加聚反應(yīng)

CH3—

CH3—“兩頭開，雙變單，單變雙”“分別單體，再相連”(3)特殊加聚甲醛（HCHO）的加聚：nHCHO催化劑聚甲醛（人造象牙）乙炔（HC≡CH）的加聚：nHC≡CH催化劑聚乙炔（導(dǎo)電塑料）環(huán)氧乙烷（

））的加聚：n催化劑聚環(huán)氧乙烷—開環(huán)聚合成線型聚醚4.加聚物單體的判斷方法無(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。[

]CH—CH2Cln單體CH=CH2Cl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—CH—CH2]nClCH3單體CH2=CH2CH=CH2ClCH3CH=CH24.加聚物單體的判斷方法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。[CH2=CH

]n單體HC≡CH[CH2—CH=C—CH2—CH—CH2]nClCH3單體

CH2=CH—C=CH2ClCH3CH=CH2斷鍵規(guī)律：見雙鍵，四個(gè)碳，無(wú)雙鍵，兩個(gè)碳塑料中的“四烯”聚乙烯聚丙烯聚氯乙烯聚苯乙烯PEPPPVCPSCH2CH2nCH2CHnCH3CH2CHnClCH2CHn1、人造象牙中，主要成分的結(jié)構(gòu)是，它是通過(guò)加聚反應(yīng)制得的，則合成人造象牙的單體是A.(CH3)2OB.HCHOC.CH3CHOD.CH3OCH32、已知某高分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

，現(xiàn)有4種有機(jī)化合物：①②

③

④其中可用于合成該高分子的是A.①③④ B.①②③C.①②④ D.②③④CCH3—CH=CH—CNB二、縮合聚合反應(yīng)

由單體分子間通過(guò)縮合反應(yīng)生成高分子的反應(yīng)稱為縮合聚合反應(yīng)(簡(jiǎn)稱縮聚反應(yīng)）1.概念：催化劑6-羥基己酸聚-6-羥基己酸脂OnHO—C(CH2)5OH+(n-1)H2OH[]OHOC(CH2)5On單體鏈節(jié)端基原子團(tuán)端基原子①

單體分子中至少含有兩個(gè)官能團(tuán)②

縮聚反應(yīng)生成聚合物的同時(shí)，還有小分子副產(chǎn)物生成③

所得聚合物鏈節(jié)的化學(xué)組成與單體的化學(xué)組成不同如-OH、-COOH、-NH2、-X等如H2O、HCl等⑥縮聚物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式要在方括號(hào)外側(cè)寫出鏈節(jié)余下的端基原子或原子團(tuán)HO(CH2)4O(CH2)2OHnCOCO2.特點(diǎn)④

多為可逆反應(yīng)，為提高產(chǎn)率，需要及時(shí)移除反應(yīng)產(chǎn)生的小分子副產(chǎn)物⑤

含兩個(gè)官能團(tuán)的單體縮聚后生成的縮合聚合物呈線型結(jié)構(gòu)二、縮合聚合反應(yīng)COOHCH2OHCOOHCH2OH+nn催化劑HO——H+(2n-1)H2O[CCOCH2CH2O]n聚酯OO各單體物質(zhì)的量與縮聚物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的下角標(biāo)一般要一致模擬聚乙二酸乙二酯的合成過(guò)程——用分子卡片模擬1個(gè)乙二酸HOOC-COOH和1個(gè)乙二醇HOCH2CH2OH分子發(fā)生酯化反應(yīng)生成鏈狀化合物，逐漸加長(zhǎng)，2個(gè)，4個(gè)，8個(gè)......COOHCOHOHO—CH2—CH2—OHn+nCOO—CH2—CH2—OCO[]nHOH+(2n-1)H2O催化劑對(duì)苯二甲酸乙二醇聚對(duì)苯二甲酸乙二酯聚對(duì)苯二甲酸乙二酯（PET）是怎樣制備的呢？3.常見的縮聚反應(yīng)(1)一種單體縮聚①羥基酸縮聚②氨基酸縮聚H[O—(CH2)5—C]nOHO=+(n-1)H2OnHO(CH2)5COOH6-羥基己酸nH2N—CH2—COOHH[N—CH2—C]nOHO=+(n-1)H2O(酸脫羥基氨脫氫)(酸脫羥基醇脫氫)—H(2)兩種單體縮聚①二元酸與二元醇縮聚對(duì)苯二甲酸聚對(duì)苯二甲酸丁二酯＋(2n－1)H2OOOHO[C——C—O—(CH2)4—O]nH②二元酸與二胺縮聚己二酸聚己二酰己二胺＋(2n－1)H2OOOHHO[C—(CH2)4—C—N—(CH2)6—NH]nH縮聚反應(yīng)中每一種單體至少有雙官能團(tuán)，且可以反應(yīng)縮去小分子：常見雙官能團(tuán)－OH

－COOH

－NH2

聚酯類和水聚酰胺類和水具有什么特征的物質(zhì)可以發(fā)生縮聚反應(yīng)？反應(yīng)原理：酸脫羥基、醇（氨）脫氫由一種單體縮聚，小分子的量為（n-1）

由兩種單體縮聚，小分子的量為（2n-1）找出下列高分子的單體，并按要求填空。(1)錦綸()的單體為________________，反應(yīng)類型為_____________。H2N(CH2)5COOH縮聚反應(yīng)其單體必為一種去掉中括號(hào)和n即可(2)滌綸()的單體為_____________________________________，制備滌綸的化學(xué)方程式為__________________________________________________________________________________________________________________。、HOCH2CH2OH＋nHOCH2CH2OH＋(2n－1)H2O酯基酸加羥基、醇加氫其單體必為兩種斷開酯基COOHHOOCCOOHnHOOC催化劑OOHO[C——C—OCH2CH2—O]nH4.縮聚物單體的判斷方法

通過(guò)縮聚反應(yīng)獲得的聚合物，判斷其單體，不僅要看鏈節(jié)，還要判斷它是通過(guò)哪一類反應(yīng)縮合而來(lái)。要關(guān)注的細(xì)節(jié)，找到關(guān)鍵處，斷鍵補(bǔ)上端基原子(團(tuán))即可。H—OCH2C—OH

[]nOHOCH2COOH其單體必為一種，去掉中括號(hào)和n，即為單體。（1）若高聚物為

、

、HOROH[]nH[]OHOC-R-On[]HHN—R—nOOHC鏈節(jié)不含酯基和酰胺鍵，一去即為單體。HO—C——C—OCH2CH2—OH

[]nOOHOOC——COOHHOCH2CH2OH

補(bǔ)—H補(bǔ)—OH（2）鏈節(jié)中含有酯基

或肽鍵

結(jié)構(gòu)的聚合物，其單體可以繼續(xù)拆解，從酯基或肽鍵部位斷開，補(bǔ)上氫原子或羥基即可。—C—OO——C—ONH—鏈節(jié)中含有酯基或肽鍵結(jié)構(gòu)的聚合物，一去二斷三補(bǔ)。加聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)單體聚合物比較項(xiàng)目加聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)單體官能團(tuán)聚合物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)至少含有兩種以上的官能團(tuán)，如：羧基和羥基；羧基和氨基…含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵等不飽和鍵鏈節(jié)中存在肽鍵或者酯基