第3节 合成高分子化合物 第1课时 高分子化合物及其合成 课标定向 凡事预则立 1.了解高分子化合物的结构特点、分类,建立高分子化合物与单体的相互推断的思维模型。(证据推理与模型认知) 2.了解加聚反应和缩聚反应的特点,能根据单体的官能团差异理解加聚反应和缩聚反应的原理,辨析加聚产物和缩聚产物结构与性质的差异。(宏观辨识与微观探析) 一、高分子化合物概述 1.概念:一般是指由成千上万个原子以 连接形成的、 很大(104~106甚至更大)的化合物(简称高分子),又称大分子化合物(简称大分子)。由于高分子多是由小分子通过聚合反应生成的,也被称作高聚物,通常称作聚合物。 2.结构 单体 合成高分子化合物的 链节 高分子化合物中化学组成和结构均可重复的 ,也可称为重复结构单元 链节数 高分子化合物中 的数目,亦可称为重复结构单元数。常用字母 表示 例子 3.高分子化合物的分类 [点拨]聚合物的单体不一定是一种,也可能是两种或两种以上。一种单体时:结构单元数=聚合度=链节数;两种或两种以上单体时:结构单元数=集合度≠链节数 二、高分子化合物的合成———聚合反应 1.概念 由 物质合成 化合物的化学反应。 2.加成聚合反应 (1)概念:单体通过 的方式生成高分子化合物的反应,简称 反应,反应过程中没有 化合物产生。 (2)例如 ① ; ② ; ③。 3.缩合聚合反应 (1)概念:单体通过分子间的相互 而生成高分子化合物的聚合反应,简称 反应。反应过程中伴随有 化合物(如水)生成。 (2)例如 [思考]与生成聚酯的反应中每生成1 mol聚酯,生成H2O的物质的量是多少 H2O,故每生成1 mol该聚酯,同时生成(2n-1) mol H2O。 【质疑辨析】 (1)葡萄糖、油脂、淀粉属于高分子化合物。 ( ) (2)按照分子链的连接形式可将高分子化合物分为热塑性高分子和热固性高分子两类。 ( ) (3)缩合聚合反应与加成聚合反应一样,产物中均只有高分子化合物。 ( ) (4)CH2=CH—CN发生加聚反应的方程式为nCH2=CH—CN 。 ( ) (5)高聚物可由与经过缩聚反应制得。 ( ) 探究任务一:加聚反应、缩聚反应的类型 【导学探究】 2024年4月25日20时59分,神舟十八号载人飞船成功发射,中国航天事业的飞速发展离不开高分子化学材料的助力。航天舱外“航天服”由6层结构组成,主要用到的材料有棉布、橡胶、涂铝涤纶、铝合金壳体、聚碳酸酯、纳米二氧化钛复合材料等。 探究点:聚合反应类型的判断 (1)丙烯腈(CH2=CH—CN)与1,3-丁二烯(CH2=CHCH=CH2)可制备丁腈橡胶,写出该反应方程式并判断反应类型。 (2)对苯二甲酸与乙二醇发生反应生成涤纶,写出该反应方程式并判断反应类型。 (3)聚碳酸酯的一种合成反应为 ++xW,x和W分别是什么 判断该聚合反应的反应类型。 【归纳总结】 1.加聚反应和缩聚反应的比较 类别 加聚反应 缩聚反应 单体结构 单体必须是含有双键等不饱和键的化合物(如乙烯、氯乙烯、丙烯腈等) 单体为含有两个或两个以上的官能团(如—OH、—COOH、—NH2、—X等)的化合物 反应机理 反应发生在不饱和键上 反应发生在官能团之间 聚合方式 通过不饱和键上的加成连接 通过缩合脱去小分子而连接 反应特点 只生成高聚物,没有副产物产生 生成高聚物的同时,还有小分子副产物生成(如H2O、NH3、HCl) 聚合物化 学组成 所得高聚物的化学组成跟单体的化学组成相同 所得高聚物的化学组成跟单体的化学组成不同 2.加聚反应的常见类型 (1)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 合成聚乙烯:nCH2=CH2 合成聚氯乙烯:nCH2=CHCl (2)二烯自聚型:分子内具有共轭双键(C=C—C=C)的烯烃及其衍生物发生的加聚反应。如合成顺丁橡胶:nCH2=CH—CH=CH2 合成天然橡胶: (3)两种及两种以上的单体共聚型:单体的双键彼此断开,相互连接形成高聚物。如 nCH2CH2+nCH2CH—CH3 3.缩聚反应的常见类型 (1)酸 ... ...
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