(课件网) 5.1 合成高分子的基本方法 学习重难点 重点 1.加聚反应和缩聚反应的特点及反应原理,能够准确判断加聚反应和缩聚反应类型。 2.掌握由单体合成高分子化合物的方法,以及根据高分子化合物的结构分析其单体。 难点 1.理解缩聚反应过程中官能团之间的相互作用以及小分子的生成,正确书写缩聚反应的化学方程式。 2.培养学生从化学变化的本质出发,理解聚合反应的机理,并能灵活运用聚合反应原理进行高分子化合物的合成设计。 课前导入 我们日常生活中常见的塑料瓶、塑料袋,经过一系列化学加工后,竟然可以变成柔软、舒适的衣物!这背后隐藏着怎样的化学奥秘呢?今天,我们将一起探索合成高分子的世界,了解这些神奇材料是如何通过化学反应‘变身’的。让我们一起揭开合成高分子的神秘面纱,看看化学如何改变我们的生活! 有机高分子的相关概念 PART 01 1.有机高分子 ①天然高分子———淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶等 ②合成高分子———塑料、合成纤维、合成橡胶等 (1)高分子分为天然高分子和合成高分子 (2)高分子和有机小分子的区别与联系 高分子 有机小分子 相对分子质量 相对分子质量数值 分子的基本结构 性质 联系 通常在104以上 一般在1000以下 平均值 具有明确的数值 由若干个重复结构单元组成 具有单一结构 在物理、化学性质上有较大差异 有机高分子是由有机小分子经过聚合反应得到的 单体 链节 聚合度 聚合物 举例 2.合成高分子 (1)合成高分子的基本方法 基本方法 加成聚合反应 缩合聚合反应 一般是含有双键的烯类单体发生的聚合反应 一般是含有两个(或两个以上)官能团的单体之间发生的聚合反应。 (2)合成高分子的相关概念 能合成高分子的小分子物质 高分子中化学组成相同、可重复的最小结构单元,也称重复结构单元或单体单元 高分子链中含有的链节数目,通常用n表示 由单体聚合形成的相对分子质量较大的物质 — — nCH2 = CH2 单体 催化剂 [CH2 = CH2]n 链节 加成聚合反应 PART 02 1.加成聚合反应的定义和特点 【思考】以下有机物均能发生加聚反应,观察他们在结构上有什么特点? 结构中含有不饱和的碳碳双键或碳碳三键。 CH2=CHCl CH2=CHCH3 CH2 = C-CH3 - CH3 CH ≡ CH CH2 = CH-CH= CH2 (1)定义: 由含有不饱和键的相对分子质量小的小分子化合物以加成反应的形式结合成相对分子质量质量较大的高分子的化学反应叫加成聚合反应,简称加聚反应。 1.加成聚合反应的定义和特点 (2)特点: ①单体必须是含有不饱和键的化合物(如烯烃、二烯烃、炔烃、醛等)。 ②加聚反应发生的位置是不饱和键。 ③加聚反应过程中,没有小分子化合物产生,原子利用率为100%,聚合物链节的化学组成与单体的化学组成相同。 ④加聚反应生成的聚合物的平均相对分子质量为单体的相对分子质量的整数倍。 高聚物的平均相对分子质量=链节的相对质量×聚合度n 1.加成聚合反应的定义和特点 写出氯乙烯的加聚反应方程式,说明聚氯乙烯单体、聚合物、链节和聚合度。 聚氯乙烯 [ ] n n CH2 CH Cl 一定条件 CH2 CH Cl 断双键中的1个键,放两边 添加 [ ] 和 n 注意:双键碳放中间,其他做支链 链节 聚合度 聚合物 单体 C C 2.加成反应的常见类型 (1)烯烃单体的加聚反应 [ ] n n C C R4 催化剂 R4 R3 R4 R3 R3 R2 R1 (2)二烯烃单体的加聚反应 [ ] n n C C C C 催化剂 R5 R2 R1 R4 R3 R6 C C C C R5 R2 R1 R4 R3 R6 C C C C C C 2.加成反应的常见类型 (3)不同烯烃单体的加聚反应 n C C R4 催化剂 R3 R2 R1 (4)烯烃和二烯烃的加聚反应 [ ] n n C C C C 催化剂 R9 R6 R5 R8 R7 R10 C C C C R3 R2 R1 R6 R5 R8 + n C C R8 R7 R6 R5 R4 R7 n C C R4 R3 R2 R1 + [ ] ... ...