高中化学 第五章 进入合成有机高分子化合物的时代 第一节 合成高分子化合物的基本方法课件 新人教版选修5-新人教版高中选修5化学课件

1、第五章进入合成有机高分子化合物的时代第五章进入合成有机高分子化合物的时代第一节合成高分子化合物的基本方法第一节合成高分子化合物的基本方法 新课导入新课导入 ( (教师用书备用教师用书备用) )现代社会已经进入合成有机高分子化合物时代现代社会已经进入合成有机高分子化合物时代, ,从我们穿的各式各样的从我们穿的各式各样的衣服到各种塑料制品和宇航员出舱进行太空活动的舱外宇航服衣服到各种塑料制品和宇航员出舱进行太空活动的舱外宇航服, ,大都是大都是有机高分子材料。它们是以石油、煤、天然气为原料合成的有机高分子材料。它们是以石油、煤、天然气为原料合成的, ,你想知道你想知道这其中的奥秘吗这其中的奥秘吗?

2、 ? 学习目标学习目标 1.1.了解合成高分子的组成与结构特点了解合成高分子的组成与结构特点, ,能依据合成高分子的结构分析其能依据合成高分子的结构分析其链节和单体。链节和单体。( (素养素养: :宏观辨识与微观探析、模型认知宏观辨识与微观探析、模型认知) )2.2.了解加聚反应和缩聚反应的特点。了解加聚反应和缩聚反应的特点。( (素养素养: :宏观辨识与微观探析、变化宏观辨识与微观探析、变化观念与模型认知观念与模型认知) )3.3.能用常见的单体写出简单的聚合反应方程式和聚合物的结构式。能用常见的单体写出简单的聚合反应方程式和聚合物的结构式。( (素素养养: :变化观念与模型认知变化观念与模

3、型认知) )4.4.从有机高分子的结构特点出发从有机高分子的结构特点出发, ,掌握合成有机高分子的基本方法掌握合成有机高分子的基本方法, ,培养培养推理、概括能力。推理、概括能力。( (素养素养: :微观探析与变化观念、证据推理与模型认知微观探析与变化观念、证据推理与模型认知) )知识分点突破知识分点突破知识点知识点1 1高分子化合物及其合成方法高分子化合物及其合成方法基础梳理基础梳理1.1.高分子化合物高分子化合物(1)(1)概念概念: :有机高分子化合物是指相对分子质量很大有机高分子化合物是指相对分子质量很大, ,一般高达一般高达 . .的有机化合物。的有机化合物。10104 410106

4、 6(2)(2)高分子化合物的结构高分子化合物的结构链节链节低分子低分子(3)(3)有机高分子化合物的合成有机高分子化合物的合成(4)(4)有机高分子化合物与低分子有机物的区别有机高分子化合物与低分子有机物的区别有机高分子化合物有机高分子化合物低分子有机物低分子有机物相对分子质量相对分子质量一般高达一般高达10104 410106 61 0001 000以下以下相对分子质量相对分子质量只有平均值只有平均值有明确数值有明确数值分子的分子的基本结构基本结构由若干个重复由若干个重复 组成组成单一分子结构单一分子结构性质性质在物理、化学性质上有较大差别在物理、化学性质上有较大差别联系联系有机高分子化合

5、物是以特定结构的低分子有机物经有机高分子化合物是以特定结构的低分子有机物经 得到的得到的结构单元结构单元聚合反应聚合反应2.2.加成聚合反应加成聚合反应(1)(1)概念概念由低分子有机物通过由低分子有机物通过 生成高分子化合物的反应叫生成高分子化合物的反应叫做做 , ,简称简称 反应。反应。(2)(2)加聚反应的特点加聚反应的特点单体必须是含有单体必须是含有 、 等不饱和键的化合物。例如等不饱和键的化合物。例如, ,烯、烯、二烯、炔、醛等含不饱和键的有机物。二烯、炔、醛等含不饱和键的有机物。发生加聚反应的过程中发生加聚反应的过程中 ( (小分子化合物小分子化合物) )产生产生, ,只生成只生成

6、高聚物。高聚物。聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成 , ,聚合物的相聚合物的相对分子质量为单体相对分子质量的对分子质量为单体相对分子质量的 。加成聚合加成聚合加成聚合反应加成聚合反应加聚加聚双键双键三键三键没有副产物没有副产物相同相同整数倍整数倍(3)(3)完成下面加聚反应产物完成下面加聚反应产物22CHCH=CHCH n3.3.缩合聚合反应缩合聚合反应(1)(1)概念概念有机小分子单体间反应生成高分子化合物有机小分子单体间反应生成高分子化合物, ,同时产生小分子化合物的同时产生小分子化合物的反应叫做反应叫做 , ,简称简称 反应。反应。(2)(2)缩聚反

7、应的特点缩聚反应的特点缩聚反应的单体至少含有两个缩聚反应的单体至少含有两个 。反应除了生成聚合物外还生成反应除了生成聚合物外还生成 , ,如如H H2 2O O、HXHX等。等。仅含两个官能团的单体缩聚后生成的缩合聚合物仅含两个官能团的单体缩聚后生成的缩合聚合物 结构结构, ,含三含三个或三个以上官能团的单体缩聚后的缩合聚合物呈体型个或三个以上官能团的单体缩聚后的缩合聚合物呈体型( (网状网状) )结构。结构。缩合聚合反应缩合聚合反应官能团官能团小分子小分子呈线型呈线型缩聚缩聚原子原子原子团原子团(n-1)(n-1)(2n-1)(2n-1)疑难探究疑难探究问题导思问题导思1.1.上述反应中哪些

8、是加聚反应上述反应中哪些是加聚反应? ?这些反应的反应物、反应方式有何共同点这些反应的反应物、反应方式有何共同点? ?提示提示: :(1)(2)(3)(1)(2)(3)都是聚合反应都是聚合反应; ;聚合反应的反应物分子中都有碳碳双键聚合反应的反应物分子中都有碳碳双键; ;反应方式都是小分子打开双键相互连接成高分子。反应方式都是小分子打开双键相互连接成高分子。2.2.上述反应中哪些是缩聚反应上述反应中哪些是缩聚反应? ?这些反应的反应物、生成物有何共同点这些反应的反应物、生成物有何共同点? ?提示提示: :(4)(5)(6)(4)(5)(6)都是缩聚反应都是缩聚反应, ,反应物的分子中都有两个官

9、能团反应物的分子中都有两个官能团; ;除了得除了得到高分子化合物外到高分子化合物外, ,都还生成了小分子化合物。都还生成了小分子化合物。归纳总结归纳总结(2)(2)加聚反应方程式的书写加聚反应方程式的书写加聚反应的单体一般都要求有双键或三键加聚反应的单体一般都要求有双键或三键( (通常为碳碳双键通常为碳碳双键, ,有时也可为碳有时也可为碳氧双键氧双键) )。(2)(2)缩聚反应方程式的书写缩聚反应方程式的书写缩聚物结构式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团。缩聚物结构式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团。由一种单体进行缩聚反应由一种单体进行缩聚反应, ,生成小分子的物质的量为

10、生成小分子的物质的量为(n-1)mol;(n-1)mol;由两由两种单体进行缩聚反应种单体进行缩聚反应, ,生成小分子物质的量为生成小分子物质的量为(2n-1)mol(2n-1)mol。3.3.加聚反应和缩聚反应的比较加聚反应和缩聚反应的比较加聚反应加聚反应缩聚反应缩聚反应单体结单体结构特点构特点单体必须是含有双键等不单体必须是含有双键等不饱和键的化合物饱和键的化合物( (如乙烯、如乙烯、氯乙烯、丙烯腈等氯乙烯、丙烯腈等) )单体为含有两个或两个以单体为含有两个或两个以上的官能团上的官能团( (如如OHOH、COOHCOOH、NHNH2 2、X X等等) )的的化合物化合物反应反应原理原理反应

11、发生在不饱和反应发生在不饱和键上键上反应发生在不同的官能团之间反应发生在不同的官能团之间聚合聚合方式方式通过不饱和键上的通过不饱和键上的加成连接加成连接通过缩合脱去小分子而连接通过缩合脱去小分子而连接反应反应特点特点只生成高聚物只生成高聚物, ,没没有副产物产生有副产物产生生成高聚物的同时生成高聚物的同时, ,还有小分子还有小分子副产物生成副产物生成( (如如H H2 2O O、HCl)HCl)聚合聚合物化物化学组学组成成所得高聚物的化学所得高聚物的化学组成跟单体的化学组成跟单体的化学组成相同组成相同, ,其平均其平均相 对 分 子 质 量相 对 分 子 质 量 M =M =M (M ( 单

12、体单 体 ) ) n (n ( 聚聚合度合度) )所得高聚物的化学组成跟单体所得高聚物的化学组成跟单体的化学组成不同的化学组成不同, ,其平均相对其平均相对分子质量分子质量 M(M(单体单体) )n(n(聚聚合度合度) )M题组例练题组例练1.1.下列有关高分子化合物的叙述中正确的是下列有关高分子化合物的叙述中正确的是( ( ) )A.A.高分子化合物的特点之一是组成元素简单、结构复杂、相对分子质量大高分子化合物的特点之一是组成元素简单、结构复杂、相对分子质量大B.B.高分子链之间靠分子间作用力结合高分子链之间靠分子间作用力结合, ,因此分子间作用弱因此分子间作用弱, ,高分子材料强度高分子材

13、料强度较小较小C.C.高分子化合物的相对分子质量一般在几千至几万高分子化合物的相对分子质量一般在几千至几万D.D.高分子物质均为混合物高分子物质均为混合物D D解析解析: :在通常情况下在通常情况下, ,高分子化合物结构并不复杂高分子化合物结构并不复杂, ,它们是由简单的结它们是由简单的结构单元重复连接而成的构单元重复连接而成的,A,A不正确不正确; ;高分子材料的强度一般都比较大高分子材料的强度一般都比较大,B,B不正确不正确; ;一般地一般地, ,高分子化合物的相对分子质量为几万至几十万高分子化合物的相对分子质量为几万至几十万,C,C不正不正确确; ;高分子物质是由许多聚合度相同和不同的高

14、分子聚集起来的高分子物质是由许多聚合度相同和不同的高分子聚集起来的, ,因此因此高分子材料都是混合物高分子材料都是混合物,D,D正确。正确。B B3.3.下列合成有机高分子化合物的反应中下列合成有机高分子化合物的反应中, ,属于加聚反应的是属于加聚反应的是( ( ) )B B解析解析: :根据加聚反应的特点根据加聚反应的特点, ,单体含有不饱和键以及反应中没有副产物单体含有不饱和键以及反应中没有副产物产生产生, ,可以判断和为加聚反应。可以判断和为加聚反应。解析解析: :c c分子结构中含有碳碳双键分子结构中含有碳碳双键, ,所以可发生加聚反应所以可发生加聚反应;a;a分子结构中分子结构中含有

15、两个不同的官能团含有两个不同的官能团, ,所以同一单体间可发生缩聚反应。所以同一单体间可发生缩聚反应。b b、e e分子分子中各含有两个相同的官能团中各含有两个相同的官能团, ,所以两种分子之间可发生缩聚反应。所以两种分子之间可发生缩聚反应。知识点知识点2 2有机化合物分子单体的判定有机化合物分子单体的判定基础梳理基础梳理1.1.首先判断聚合类型。若链节结构中首先判断聚合类型。若链节结构中, ,主链上是碳与碳原子形成碳链主链上是碳与碳原子形成碳链, ,则则一般为一般为 ; ;若链节结构中若链节结构中, ,主链上不仅含有碳原子还含有其他主链上不仅含有碳原子还含有其他原子原子( (如氧、氮等如氧、

16、氮等) )则一般为则一般为 。2.2.若是加聚产物若是加聚产物(1)(1)聚乙烯型聚乙烯型凡链节的主链只有两个碳原子凡链节的主链只有两个碳原子( (无碳碳双键无碳碳双键) )的高聚物其合成单体必为的高聚物其合成单体必为一种一种, ,将两半链闭合即可。将两半链闭合即可。加聚产物加聚产物缩聚产物缩聚产物HORCOOHHORCOOHH H2 2NRCOOHNRCOOHHOOCCOOHHOOCCOOHHOCHHOCH2 2CHCH2 2OHOHH H2 2NCHNCH2 2COOHCOOHHCHOHCHO疑难探究疑难探究问题导思问题导思1.1.通过聚合物的链节的结构特点通过聚合物的链节的结构特点, ,

17、可以确定高聚物是何种反应的产物可以确定高聚物是何种反应的产物, ,并并能进一步确定高聚物分子是由何种单体聚合成的。试分析上面生成能进一步确定高聚物分子是由何种单体聚合成的。试分析上面生成(1)(2)(1)(2)的反应类型以及其单体。的反应类型以及其单体。2.2.上述高分子化合物上述高分子化合物(3)(3)的链节有何结构特点的链节有何结构特点? ?试确定得到该高分子的反试确定得到该高分子的反应类型及单体。应类型及单体。3.3.如果已知如果已知(4)(4)由两种单体经酯化后聚合而成的由两种单体经酯化后聚合而成的, ,试确定其单体。试确定其单体。归纳总结归纳总结高分子化合物单体的判定高分子化合物单体

18、的判定1.1.首先确定生成高分子的反应类型首先确定生成高分子的反应类型3.3.由缩聚反应生成高聚物的单体的判断由缩聚反应生成高聚物的单体的判断(1)(1)若链节中含有酯基若链节中含有酯基: :从酯基中间断开从酯基中间断开, ,在羰基上加羟基在羰基上加羟基, ,在氧原子上加氢原在氧原子上加氢原子得到羧酸和醇。子得到羧酸和醇。题组例练题组例练1.1.下列高聚物中下列高聚物中, ,由两种不同的单体通过缩聚反应制得的是由两种不同的单体通过缩聚反应制得的是( ( ) )D D22CH CH=CHCH nD DC C能力总结提升能力总结提升课堂小结课堂小结1.1.乙烯和聚乙烯只是分子的大小不同乙烯和聚乙烯只是分子的大小不同, ,分子中均含有双键分子中均含有双键, ,两者化学性质两者化学性质相似。这种说法正确吗相似。这种说法正确吗? ?易错辨析易错辨析提示提示: :不正确不正确, ,乙烯分子含有双键乙烯分子含有双键, ,在发生加聚反应时在发生加聚反应时, ,双键已经全部打开双键已经全部打开, ,故聚乙烯分子中已经没有双键故聚乙烯分子中已经没有双键, ,两者性质不同。两者性质不同。2.2.是不是高聚物的相对分子质量都