《2019学年高中化学 第三章 有机合成及其应用 合成高分子化合物第3节 合成高分子化合物 第1课时课件 鲁科版选修5教学资料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019学年高中化学 第三章 有机合成及其应用 合成高分子化合物第3节 合成高分子化合物 第1课时课件 鲁科版选修5教学资料（57页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第1课时高分子化合物概述与高分子化合物的合成 第3章第3节合成高分子化合物 学习目标定位 1 了解高分子化合物的分类 组成和结构特点 能根据高聚物的结构简式确定其单体和链节 2 了解加聚反应和缩聚反应的区别 并能进行反应类型的判断 新知导学 达标检测 内容索引 新知导学 1 高分子化合物的概念高分子化合物是指由许多以共价键结合成的 相对分子质量 通常为104 106 的一类化合物 又称为或 小分子化合物 一 高分子化合物概述 很高 聚合物 高聚物 2 单体和链节 1 单体 能用来合成高分子化合物的称为单体 2 链节 高分子化合物中化学组成和结构均可重复的 也称为重复结构单元 例如 由乙烯生成聚
2、乙烯反应的化学方程式为nCH2 CH2 CH2 CH2 则聚乙烯的单体为 链节为 n为 即重复结构单元数或链节数 小分子化合物 最小单位 CH2 CH2 CH2 CH2 链节的数目 3 高分子化合物的分类 1 按照高分子化合物的来源 高分子化合物高分子化合物 2 按照高分子化合物分子链的连接形式 高分子支链型高分子高分子 3 按照高分子化合物受热时的不同行为 性高分子高分子 4 按照高分子化合物的工艺性质和使用 塑料 橡胶 纤维 涂料 黏合剂 密封材料 天然 合成 线型 体型 热塑 热固性 1 关于高分子化合物 聚合物 的理解 相对分子质量很高的化合物才是高分子化合物 通常相对分子质量在一万以
3、上 高分子化合物 高聚物 是由链节数 n 不同的高分子组成的 故高分子化合物 高聚物 无固定的相对分子质量和熔 沸点 2 高分子化合物的单体和链节不同单体是合成高分子化合物的小分子 一般是不饱和的或含有两个或多个官能团的小分子 是物质 能独立存在 链节是高分子化合物中的最小重复单位 不能独立存在 例1下列说法中正确的是A 油脂是高级脂肪酸甘油三酯 其相对分子质量较大 所以是有机高分子化合物B 聚乙烯是由乙烯经加聚反应合成的 所以聚乙烯和乙烯的化学性质相同C 聚乙烯是由乙烯经加聚反应合成的 但是聚乙烯的基本结构和乙烯的结构不同D 一块无色透明的塑料的成分是聚乙烯 所以是纯净物 有固定的相对分子质
4、量 答案 解析 解析油脂的相对分子质量只有几百 而有机高分子化合物的相对分子质量一般高达104 106 所以 油脂不是有机高分子化合物 乙烯在发生加聚反应时 碳碳双键打开 所以聚乙烯中没有碳碳双键 而是单键 因此二者结构和化学性质都不相同 塑料的组成成分是聚乙烯 但是合成聚乙烯所用的乙烯分子的数目不同 链节数不同 所以塑料不是纯净物 而是混合物 易错警示 1 高分子化合物 聚合物 为混合物 不属于纯净物 高分子化合物 聚合物 没有固定的相对分子质量和熔 沸点 2 加聚反应聚合物的链节和单体的组成相同 结构不同 性质不同 3 油脂不属于高分子化合物 下列说法不正确的是A 聚合物的链节是 CHCl
5、 CHCl B 聚合物的分子式是C3H3Cl3C 合成该聚合物的单体是CHCl CHClD 若n表示链节数 则其相对分子质量为97n 例2某高分子化合物的部分结构如下 答案 解析 易错警示 加聚反应聚合物链节与单体的书写不同 其结构不同 加聚反应聚合物的相对分子质量是其单体 或链节 相对分子质量的整数倍 n倍 1 加成聚合反应 1 概念 加成聚合反应是指单体通过的方式生成高分子化合物的反应 简称反应 2 常见的加聚反应类型 单烯自聚型 分子内含有一个的烯烃及其衍生物发生的加聚反应 如 甲基丙烯酸甲酯加聚 加成 二 高分子化合物的合成 聚合反应 加聚 二烯自聚型 分子内具有共轭双键 的烯烃及其衍
6、生物发生的加聚反应 如 1 3 丁二烯加聚 nCH2 CH CH CH2 苯乙烯加聚 CH2 CH CH CH2 混合型 由不同烯烃 或共轭二烯烃 及其衍生物间发生的加聚反应 如 乙烯 丙烯共聚 nCH2 CH2 nCH2 CH CH3 或 3 推断加聚产物的单体 CH2 CH2和 单体为 和CH CH 2 缩合聚合反应 1 概念 缩合聚合反应是指由单体通过分子间的而生成高分子化合物的聚合反应 简称反应 2 常见的缩聚反应类型 羟基酸的酯化缩聚 醇羟基中的氢原子和羧基中的羟基缩合成水的反应 相互缩合 缩聚 nH2O 二元醇和二元羧酸的酯化缩聚 醇羟基中的氢原子和羧基中的羟基缩合成水的反应 nH
7、OCH2CH2OH 2nH2O 氨基酸的缩聚 氨基中的氢原子和羧基中的羟基缩合成水的反应 nH2N CH2 5COOH nH2O 二元胺和二元羧酸的缩聚 氨基中的氢原子和羧基中的羟基缩合成水的反应 nH2N CH2 6NH2 nHOOC CH2 4COOH nH2O 酚醛缩聚 酚中的活泼氢原子与醛中的缩合成水的反应 3 推断缩聚产物的单体 若缩聚产物的链节含有或结构 其 单体必为 在链节 中 O 上或 中 NH 上加 羰基碳上加 得到相应的单体 如 的单体是 一种 氢原子 羟基 H2NCH2CH2COOH 当链节中含有酯基 或结构时 则其单体至少是 此时常用 切割法 断开羰基与氧原子间的共价键
8、或断开羰基与氮原子间的共价键 然后在羰基碳上连上 在氧原子或氮原子上连上 如 的单体是 两种 羟基 氢原子 和HOCH2CH2OH 1 加聚反应与缩聚反应的比较 2 高分子化合物单体的判断方法 1 由加聚产物推断单体 半键还原法 每隔2个碳原子断一个键 再把两个半键还原为一个共价键 凡链节的碳链为两个碳原子的 其合成的单体为一种 将两个半键闭合即得单体 凡链节中无碳碳双键的 则链节中必为每2个碳原子分为一组 然后将每一组的两个半键闭合 即为单体 链节中存在碳碳双键结构若主链节为四个碳原子且双键在中间的 其单体必为一种 将链节的双键断开 两端半键闭合形成双键 即得高聚物的单体 若双键不在四个碳原
9、子的中心 可能为烯烃和炔烃的共聚产物 2 由缩聚产物推断单体 例3 2017 河南安阳一中高二月考 下列合成高分子化合物的反应及类型均正确的是A 合成有机玻璃 缩聚反应 B 合成橡胶 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 加聚反应 C 合成酚醛树脂 n 答案 解析 nH2O缩聚反应 nHCHO D 合成HT纤维 n n 缩聚反应 解析A项 反应类型判断错误 应该是加聚反应 B项 产物的结构简式书写错误 应该是 D项 HCl的化学计量数应为2n 易错警示 1 上连接的原子或原子团 在形成的高分子化合物中只能作支链 2 由一种单体进行缩聚反应 生成小分子的化学计量数应为n 由两种单体进行缩聚反应
10、 生成小分子的化学计量数应为2n 例4下列化合物中 a b HO CH2 2OH 答案 解析 c CH3CH CH CNd e HOOC CH2 4COOH 1 可发生加聚反应的化合物是 填字母 下同 加聚物的结构简式为 c 解析c分子结构中含有碳碳双键 可以发生加聚反应 发生缩聚反应的单体分子中必须至少含有2个能相互发生反应的官能团 2 同种分子间可发生缩聚反应生成酯基的化合物是 缩聚物的结构简式为 3 两种分子间可发生缩聚反应的化合物是 和 缩聚物的结构简式为 a b e 答案 方法规律 1 加聚反应的单体必须是含有双键 叁键等不饱和键的化合物 如烯烃 二烯烃 炔烃 HCHO等 缩聚反应的
11、单体往往具有双官能团 如 OH COOH NH2 X 或多官能团及活泼氢原子等的小分子 2 碳氧双键也可以发生加聚反应 如 nHCHO CH2 O 环氧乙烷也可以发生加聚反应 如 n CH2 CH2 O 例5高分子化合物A和B的部分结构如下 答案 解析 1 合成高分子化合物A的单体是 生成A的反应是 反应 A B CH CH2 COOH 加聚 2 合成高分子化合物B的单体是 生成B的反应是 反应 答案 解析 缩聚 A B 达标检测 1 下列说法不正确的是A 乙烯和聚乙烯性质不相同B 聚乙烯是由 CH2 CH2 分子组成的化合物 加热至某一温度则可完全熔化C 同质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后生成C
12、O2的质量相等D 乙烯和聚乙烯的最简式相同 答案 1 2 3 4 5 6 解析乙烯聚合得聚乙烯 二者性质不同 聚乙烯是混合物 没有固定的熔点 解析 7 2 下列高分子化合物的单体为一种的是 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 B为加聚产物 单体为CH2 CHCl和CH2 CH2 C为缩聚产物 单体为和HOCH2CH2OH D为缩聚产物 单体为H2N CH2 6NH2和HOOC CH2 4COOH 7 3 2017 吉林省实验中学高二期末 下列不是高聚物的单体的是A CH2 CH CNB CH2 CH CH3C D CH2 CH2 答案 解析 1 2 3 4 5 6
13、7 1 2 3 4 5 6 7 4 有4种有机物 答案 解析 1 2 3 4 5 6 CH3 CH CH CN 其中可用于合成结构简式为的高分子材料的正确组合为A B C D 7 1 2 3 4 5 6 解析根据所给高聚物的结构简式和加聚反应原理可知主链上碳原子为不饱和碳原子 根据碳的4个价键规则可作如下的断键处理 断键处用虚线表示 断键后两半键闭合可得高聚物的单体为CH3 CH CH CN 和 故选D 7 已知合成ABS树脂用了3种单体 根据所学知识判断 这3种单体的结构简式分别为 5 工程塑料具有优异的强度与耐热性 可作为工业用的结构材料 并具有功能作用结构的高性能塑料 ABS树脂是常用的
14、一种工程塑料 其结构简式如下所示 答案 CH2 CH CN CH2 CH CH CH2 1 2 3 4 5 6 解析 7 1 2 3 4 5 6 解析根据高聚物分子的链节 采用箭头法解题 如下图所示 可确定ABS树脂的单体 则可确定三种单体分别是CH2 CH CN CH2 CH CH CH2 7 6 已知涤纶树脂的结构简式为它是 和 填单体的结构简式 通过 反应而制得的 反应的化学方程式为 1 2 3 4 5 6 答案 解析 7 1 2 3 4 5 6 7 完成下列填空 1 该高分子由 种单体 聚合成高分子的简单小分子 聚合而成 7 2017 沈阳二中高二检测 有一种线型高分子 结构如图所示
15、答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 5 1 2 3 4 5 6 7 2 写出上述单体中相对分子质量最小和相对分子质量最大的分子间发生缩聚反应的化学方程式 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 3 上述单体中相对分子质量最小的分子在一定条件下完全消去后所得物质的结构简式为 该物质加聚生成的高分子 填 能 或 不能 与溴的CCl4溶液发生加成反应 3分子该物质聚合成环 所得物质的名称是 答案 解析 CH CH 能 解析乙二醇发生两个羟基的消去反应生成乙炔 乙炔加聚生成的高分子化合物 CH CH 中含有碳碳双键 能与溴的CCl4溶液发生加成反应 三分子乙炔聚合成环
16、可得苯分子 1 2 3 4 5 6 7 苯 4 上述单体中互为同系物的是 写出所有可能 用结构简示表示 答案 解析 HOOC COOH与HOOC CH2 COOH HOCH2CH2OH与 HOCH2CH OH CH3 解析乙二酸与丙二酸互为同系物 乙二醇与丙二醇互为同系物 即HOOC COOH与HOOC CH2 COOH HOCH2CH2OH与HOCH2CH OH CH3 1 2 3 4 5 6 7 5 与上述单体中相对分子质量最大的物质互为同系物 且相对分子质量大14的结构有 种 答案 解析 10 解析上述单体中相对分子质量最大的是对苯二甲酸 与对苯二甲酸互为同系物 且相对分子质量大14的结构中 如果苯环上含有1个取代基 则应该是 CH COOH 2 如果苯环上含有2个取代基 则应该是 COOH和 CH2COOH 有邻 间 对3种位置关系 如果苯环上含有3个取代基 则应该是2个羧基和1个甲基 其位置有6种 故共有10种结构 1 2 3 4 5 6 7
