資源簡介

(共34張PPT)
合成高分子的基本方法
第一節
[學習目標]
1.了解合成高分子的組成與結構特點，能依據合成高分子的結構分析其鏈節和單體。
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化學方程式和聚合物的結構式。
[重點難點]
從有機高分子的結構特點出發，掌握合成有機高分子的基本方法及由高分子推斷單體的方法，培養推理、概括能力。
眾志成城 抗擊疫情
情境導入
無紡布：聚丙烯
口罩帶：聚對苯二甲酸乙二酯（PET）
有機高分子
高分子的相對分子質量比一般有機化合物大得多，通常在104以上。
目標一 加成聚合反應
1．有機高分子
加成聚合反應
縮合聚合反應
一般是含有雙鍵的烯類單體發生的聚合反應
一般是含有兩個（或兩個以上）官能團的單體之間發生的聚合反應
合成高分子的方法
混合物
平均值
無紡布：聚丙烯
請寫出合成聚丙烯的化學方程式。
nCH3CH==CH2
一定條件
[ ]n
—CH—CH2—
CH3
丙烯
聚丙烯
單體：
加成聚合物：
（簡稱加聚物）
鏈節：
（又稱重復結構單元）
聚合度：
含有的鏈節數目 n
聚合物的平均相對分子質量＝鏈節的相對質量×n
2．加成聚合反應
—CH—CH2—
CH3
2．加成聚合反應
在一定條件下，通過相互加成的方式連接成鏈狀的高分子的反應稱為加成聚合反應(簡稱加聚反應)。
3．加成聚合反應的特點
(1)單體一般含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵等不飽和鍵（如烯烴、二烯烴、炔烴、
醛等）。
(2)沒有小分子物質生成，原子利用率為100%。
(1)僅由一種單體發生的加聚
方法：斷雙(三)鍵，伸兩邊，添括號，寫n
4．加聚反應的幾種常見的類型
nCH2==CH2
[ ]n
—CH2—CH2—
催化劑
聚乙烯
nCH≡CH
[ ]n
—CH==CH—
催化劑
聚乙炔
(2)二烯烴加聚
[ ]n
—CH2—CH==CH—CH2—
nCH2==CH—CH==CH2
一定條件
方法：雙變單，單變雙，破兩頭，移中間
(3)混聚：由兩種或兩種以上單體發生的加聚反應
nCH2==CH2＋nCH2==CH—CH3
一定條件
[ ]n
—CH2—CH2—CH—CH2—
CH3
[ ]n
—CH2—CH2—CH2—CH—
CH3
或
方法：斷雙鍵，連中間，添括號，寫n
導練
1.寫出下列單體發生加聚反應的化學方程式。
(1)ClCH==CH2：__________________________________。
(2) ：______________________________________________。
(3)CH2==CH2＋CH3—CH==CH—CH3：_________________________________
________________________________。
nCH2==CH2＋nCH3—CH==CH—CH3
(4)CH2==CH2＋CH2==CH—CH==CH2：_________________________________
____________________________________________。
nCH2==CH2＋nCH2==CH—CH==CH2
?CH2—CH2—CH2—CH==CH—CH2?
2.寫出下列高分子的單體。
(1) ：________________。
(2) ：______________________________。
(3) ：______________
___________________________________。
HOOCCH==CH2
CH2==CH—CH3、
、
CH2==CH—CH==CH2、
加聚物單體的判斷方法
(1)鏈節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，將鏈節兩端兩個半鍵斷開向內閉合即可。
如：
(2)鏈節主鏈上只有四個碳原子且鏈節無碳碳雙鍵的聚合物，其單體必為兩種，在正中央劃線斷開，然后左右兩個半鍵閉合即可。如：
(3)鏈節主鏈上只有碳原子且存在碳碳雙鍵結構的聚合物，其斷鍵規律是“見雙鍵，四個碳；無雙鍵，兩個碳”劃線斷開，然后單鍵變雙鍵，雙鍵變單鍵即得單體。如：
合成聚對苯二甲酸乙二酯的化學方程式如何書寫呢？
口罩帶：聚對苯二甲酸乙二酯（PET）
聚對苯二甲酸乙二酯
+
+
(2n－1)H2O
目標二 縮合聚合反應
1．縮合聚合反應
由單體分子間通過縮合反應生成高分子的反應稱為縮合聚合反應(簡稱縮聚反應)。
n HO—CH2—CH2—OH
n
O—CH2—CH2—O—H
[ ]n
+
+
(2n－1)H2O
n HO—CH2—CH2—OH
n
O—CH2—CH2—O—H
[ ]n
單體
單體
鏈節
端基原子團
端基原子
各單體物質的量與縮聚物結構簡式的下角標要一致
有水分子生成
1.具有什么特征的物質可以發生縮聚反應？反應原理是什么？
提示　縮聚反應中每一種單體至少有雙官能團，且可以反應縮去小分子。
常見雙官能團：
導思
2.利用球棍模型分別模擬一種單體(羥基乙酸HOOCCH2OH)和兩種單體(乙二酸HOOCCOOH和乙二醇HOCH2CH2OH)的縮聚過程，體會縮聚反應的特點，并總結出脫去的小分子數目與單體的關系。
提示　設單體的物質的量均為n，由一種單體縮聚，小分子的物質的量為n－1，由兩種單體縮聚，小分子的物質的量為2n－1。
2．縮合聚合反應的特點
(1)縮聚反應的單體常含有兩個或兩個以上能相互作用的原子或原子團。
(2)在生成縮聚物的同時，還伴有小分子的副產物(如H2O等)的生成。
(3)一般的縮聚反應多為可逆反應。
(4)由一種單體進行縮聚反應，生成的小分子物質的量一般為n－1，
由兩種單體進行縮聚反應，生成的小分子物質的量一般為2n－1。
3．常見的縮聚反應類型
(1)一種單體縮聚
①羥基酸縮聚
n HO—CCH2OH
O
‖
HO—CCH2O—H
O
‖
[ ]n
＋(n－1)H2O
②氨基酸縮聚
n H2N—CH2—COOH
H—N—CH2—C—OH
O
‖
[ ]n
H
—
＋(n－1)H2O
+ (2n－1)H2O
O—(CH2)4—O—H
[ ]n
+
n HO—(CH2)4—OH
n
(2)兩種單體縮聚
①二元酸與二元醇縮聚
②二元酸與二胺
n HO—C—(CH2)4—C—OH
O
‖
O
‖
＋nH2N—(CH2)2—NH2
[ ]n
H
—
HO—C—(CH2)4—C—N—(CH2)2—NH—H
O
‖
O
‖
+ (2n－1)H2O
導練
1.完成下列縮聚反應的化學方程式。
(1)乳酸( )的縮聚：______________________________________
_____________。
(2)乙二酸與乙二醇的縮聚：____________________________________________
______________。
＋(n－1)H2O
＋(2n－1)H2O
(3)間苯二甲酸( )和間苯二胺( )的縮聚：
________________________________________________________________________________。
＋
＋(2n－1)H2O
2.找出下列高分子的單體，并按要求填空。
(1)錦綸( )的單體為________________，反應類型為__________。
(2)滌綸( )的單體為____________________
_______________，制備滌綸的化學方程式為____________________________
__________________________________________________________________。
H2N(CH2)5COOH
縮聚反應
、
HOCH2CH2OH
＋
nHOCH2CH2OH
＋(2n－1)H2O
縮聚物單體的判斷方法
(1)若聚合物為 或 ，其單體必為一種，去掉中括號和n即可。
單體
如：
一去
(2)當鏈節中含有 或 結構時，其單體至少是兩種，此時常用“切割法”，去掉中括號和n后，斷開羰基與氧原子或氮原子間的共價鍵，然后在羰基碳上連上羥基，在氧原子或氮原子上連上氫原子。
HO—C—(CH2)4—C—O—(CH2)2—O—H
O
‖
[ ]n
O
‖
H—NH—CH2—C—NH—CH—C—OH
O
‖
[ ]n
CH3
—
O
‖
補上—OH
補上—H
補上—OH
補上—H
HOOC(CH2)4COOH
HO(CH2)2OH
H2NCH2COOH
CH3—CH—COOH
NH2
—
單體
一去
二斷
三補
課堂小結
加成聚合反應
概念
特點
不同類型方程式的書寫
縮合聚合反應
合成高分子的基本方法
單體的判斷方法
1
2
自我測試
1.下列說法正確的是
A.高分子是指相對分子質量很大的物質，如
B.對于高分子材料來說，n是一個整數值，則它的相對分子質量是確定的
C.乙烯和聚乙烯的最簡式相同
D.聚氯乙烯是天然有機高分子
√
硬脂酸甘油酯，不屬于高分子
n是一個平均值，相對分子質量只能是一個平均值
最簡式均為CH2
合成有機高分子
1
2
自我測試
2.工程塑料PBT的結構簡式為 。
下列有關說法正確的是
A.PBT是加聚反應得到的高分子
B.PBT中含有羧基、羥基和酯基
C.PBT的單體中有芳香烴
D.PBT的單體均能與Na、NaOH、Na2CO3反應
√
醇不能與NaOH、Na2CO3 反應
縮聚反應
芳香酸
HO—(CH2) 4—OH

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