5-1 合成高分子的基本方法（教学课件）高中化学人教（2019）版选修三

第五章合成高分子第一节合成高分子的基本方法学习目标1、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链节和单体。2、了解加聚反应和缩聚反应的特点。3、能用常见的单体写出简单的聚合反应化学方程式和聚合物的结构式。4、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，培养推理、概括能力。情景引入在漫长的抗疫战中，我国在10天内完成了火神山、雷神山医院的建设与交付使用，成为家喻户晓的神话。其中，高分子材料发挥了非常重要的作用。地面所用HDPE防渗膜：高密度聚乙烯为主要材料。耐腐蚀、寿命长、防渗性能好。地板选用PVC塑胶地板：聚氯乙烯为主要材料。环保、轻薄、超强耐磨抗冲击。情景引入淀粉纤维素天然橡胶塑料合成纤维合成橡胶高分子材料的发展合成高分子改性天然高分子天然高分子情景引入1、高分子合成概述高分子的合成是利用有机化合物相互反应的性能，得到相对分子质量较大的高分子的过程。高分子的相对分子质量比一般有机化合物大得多，通常在104以上；一般有机化

合物的相对分子质量具有明确的数值，而高分子的相对分子质量却是一个平均值，因为高分子是混合物。2、

合成高分子的基本方法：①加成聚合反应：一般是含有双键的烯类单体发生的聚合反应。②缩合聚合反应：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。任务一认识合成高分子丙烯聚丙烯任务二加成聚合反应1.定义：由不饱和的低分子化合物以加成反应的形式结合成高分子

化合物的反应叫做加成聚合反应，简称加聚反应。CH3CH=CH2n一定条件[

]CHCH2CH3n①单体：能合成高分子的小分子物质被称为单体。②链节：高分子中重复的结构单元称为链节③聚合度：高分子中含有链节的数目称为聚合度，通常用n表示④聚合物的平均相对分子质量=链接×n课堂练习单体名称单体结构简式聚合物链节乙炔HC≡CH丙烯CH2=CHCH3丙烯腈CH2=CHCN乙酸乙烯酯CH3COOCH=CH21,3-丁二烯CH2=CH—CH=CH2CH3[CH2—CH

]nCH3CH2—CH

CN[CH2—CH

]nCNCH2—CH

OOCCH3[CH2—CH

]nOOCCH3CH2—CH

[CH2-CH=CH-CH2]nCH2-CH=CH-CH2(1)单体必须是含有双键、叁键等不饱和键的化合物。

例如：烯、

二烯、炔、醛等含不饱和键的化合物。(2)加聚反应只发生在不饱和键上(3)没有小分子物质生成，原子利用率为100%(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3.加聚反应的特点：任务二加成聚合反应4.加聚反应的几种常见类型(1)仅由一种单体发生的加聚方法：断双(三)键，伸两边，添括号，写nnCH2=CH2催化剂

聚乙烯[CH-CH2]n聚乙炔nCH≡CH一定条件[CH=CH2]n(2)共轭二烯烃加聚方法：双变单，单变双，破两头，移中间一定条件nCH2=CH-CH=CH2[CH2-CH=CH-CH2]n(3)混聚：由两种或两种以上单体发生的加聚反应nCH2=CH2+nCH2=CHCH3

一定条件[CH2

CH2

CH

CH2]nCH3[CH2

CH2

CH2

CH]nCH3方法：断双键，连中间，添括号，写n写出下列单体的聚合反应方程式

②nCH3-CH=CH-CH3③nCH2=C—CH=CH2

CH3①nClCH=CH2一定条件Cl[CH-CH2]n一定条件一定条件CH3[CH—CH]nCH3[CH2-C=CH-CH2]nCH3课堂练习

④nCH2=CH2+nCH3-CH=CH-CH3

⑤nCH2=CH2+nCH2=CH-CH=CH2一定条件一定条件CH3[CH2—CH2—CH—CH]nCH3[CH2-CH2-CH2-C=CH-CH2]n课堂练习二、加聚物推单体[

]CHCH2Cln单体CH=CH2Cl1.链节主链只有两个碳原子(无其他原子)，的聚合物，其合成单体必

为一种，将链节两端两个半键断开向内闭合即可。[

]CCH2COOCH3nCH3单体C=CH2COOCH3CH3任务二加成聚合反应2.链节主链上只有四个碳原子且链节无碳碳双键的聚合物，其单

体必为两种，在正中央划线断开，然后左右两个半键闭合即可。[CH2-C=CH-CH2]nCH3单体CH2=CH2+CH2=CH-CH33.链节主链上只有碳原子且存在碳碳双键结构的聚合物，双键前

后两个碳原子断开，形成共轭烯烃结构。规律：见双键，四个碳，无双键，两个碳[CH2

CH

=

C

CH2

CHCH2]nClCH3单体

CH2=CH

C=CH2ClCH3CH=CH2任务二加成聚合反应4.链节主链上有多个碳原子，且其中含有碳碳双键的聚合物，若采用“见双键，四个碳”的断键方式，链节主链两边只剩下1个碳原子，

无法构成含双键的单体时,则可能是含有碳碳三键的化合物参与了加

聚反应。单体[CH-CH2-CH=CH-CH2-CH2]nCH=CH2CH=CH2HC≡CH1.写出下列聚合物的单体结构[

]CHCH2COOHn单体CH=CH2COOH①②单体CH=CH2课堂练习口罩的外面包裹纺织品主要成分是聚对苯二甲酸乙二酯（PET）COOCH2CH2OCO[]nHOH聚对苯二甲酸乙二酯是怎样制备的呢？思考交流释疑解惑聚对苯二甲酸乙二酯COOHCOHOCOOCH2CH2OCO[]nHOHCH2CH2OHHOnn+催化剂+(2n-1)H2O由单体分子间通过缩合反应生成高分子的反应称为缩合聚合反应，简称缩聚反应。1．定义任务三缩聚反应缩聚反应与加聚反应的重要不同是缩聚反应产物除了生成缩聚物的同时，还伴有小分子的副产物的生成，而加聚反应产物只生成加聚物。端基原子团端基原子2．缩合聚合反应特点(1)缩聚反应的单体通常是具有双官能团(如—OH、—COOH、—NH2等)或多官能团的小分子。(2)缩聚反应生成缩合聚合物(简称缩聚物)的同时，还伴有小分子副产物(如H2O等)的生成。由一种单体进行的缩聚反应，生成的小分子的物质的量一般为n-1；由两种单体进行的缩聚反应，生成的小分子的物质的量一般为2n-1。(3)缩聚反应一般多为可逆反应为提高产率，并得到具有较高聚合度的缩聚物，需要及时移除反应产生的小分子副产物。任务三缩聚反应3．常见的缩聚反应能够发生缩聚反应的物质含有多种官能团(—OH、—COOH、—NH2等)，主要有如下几种类型:(1)二元酸与二元醇缩聚产物：斩头去尾，挤出小鬼(小分子)。(2)羟基酸缩聚

(3)二元酸与二胺缩聚

(4)氨基酸缩聚

完成合成尼龙66的化学方程式尼龙66广泛用于工业、服装、装饰、工程塑料领域。己二酸和己二胺发生缩聚反应可以制得。H2N(CH2)6NH2

HOOC(CH2)4COOH课堂练习4．缩聚物单体的判断方法步骤第一步第二步第三步实例采用“切割法”去掉缩聚物结构简式中的方括号与“n”,变为小分子断开分子中的肽键或酯基在断开的羰基碳原子上连接—OH,在氧或氮原子上连接—H,还原为单体小分子知识梳理1.若链节中含有酚羟基的结构，单体一般为酚和醛。单体2.链节中含有

、H其单体必为一种。

H[

OCH2CH2CO

]nOH单体

HO-CH2CH2-COOH3.链节中含有酯基，单体一般为酸和醇。将

断开，

去掉中括号和n,左边加羟基，右边加氢即可.单体COOHCOHOHO-CH2-CH2-OH知识梳理4.链节中含有，单体为氨基酸。将

断开，去掉中括号和n,左边加羟基，右边加氢即可。单体知识梳理4、下列高分子化合物是由一种单体缩聚制得的是（）A. B.C. D.B课堂练习合成高分子的两种基本方法对比

官能团加聚反应缩聚反应已知有机小分子结构，如何确定合成高分子的方法呢？单体

聚合物思考交流比较项目加聚反应缩聚反应单体官能团产物至少含有两种以上的官能团，如：羧基和羟基；羧基和氨基…加聚反应和缩聚反应基本特点对比缩聚物、小分子加聚物含有双键、三键等不饱和键知识梳理生活中无处不在的高分子材料聚乙烯防渗膜合成橡胶手套聚丙烯熔喷层聚乳酸缝合线医用聚乙烯无纺布聚氯乙烯塑胶地板防护帽中的橡筋聚甲基丙烯酸甲酯镜片化学与生活单体合成高分子化合物的基本方法结构聚合物加聚反应缩聚反应官能团、化学键、碳骨架……正、逆推导书写化学方程式思维建模4.下列合成高分子化合物的反应的化学方程式及类型均正确的是（）A.合成有机玻璃：n―→

缩聚反应B.合成橡胶：n

―→

加聚反应C.合成酚醛树脂：n

＋nHCHO―→

＋(n－1)H2O缩聚反应D.合成HT纤维：n