化学-人教版-选修5-20-21版：5.1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课程目标核心素养建构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。[知

识

梳

理]一、有机高分子化合物1.概念由许多低分子化合物以共价键结合成的，相对分子质量很大(一般高达104～106)的一类化合物。2.基本概念进行聚合反应形成高分子化合物化学组成相同、可重复含有链节的数目单体链节聚合度二、合成高分子化合物的基本反应类型1.加成聚合反应(加聚反应)(1)概念：由含有________键的化合物分子以___________的形式结合成高分子化合物的反应。(2)加聚反应的特点①单体必须是含有____________等不饱和键的化合物(例如：烯、二烯、炔、醛等)。②反应只生成高聚物，没有副产物产生。③聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同。④聚合物相对分子质量为________相对分子质量的整数倍。不饱和加成反应双键、三键单体2.缩合聚合反应(缩聚反应)(1)概念：有机小分子单体间反应生成高分子化合物，同时生成________________的反应。(2)缩聚反应的特点①单体分子中至少含有两个_______(如—OH、—COOH、—NH2、—X等)。②缩聚反应生成聚合物的同时，还有_______________(如__________________等)生成。③所得聚合物链节的化学组成与单体的________________。H2O、NH3、HCl小分子化合物官能团小分子副产物化学组成不同④缩聚物结构式要在方括号外侧写出链节余下的_____________________。如：端基原子或原子团【自主思考】聚乙烯、聚氯乙烯等高分子化合物能使溴水褪色吗？

[效

果

自

测]1.判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)由同种高聚物组成的高分子材料是纯净物。（

）解析高分子材料是由多个高分子化合物组成的,而每个高分子化合物中的n值不同,故高分子材料是混合物,不是纯净物。(2)由同种高聚物组成的高分子材料互为同分异构体。（

）解析由同种高聚物组成的高分子材料虽然从形式上看好像组成相同，但n值不同且属于混合物，不互为同分异构体。如淀粉和纤维素的化学式都可表示为（C6H10O5）n，但实际上n值不同，不互为同分异构体。××(3)加聚聚合物链节的组成与单体相同，化学键也相同。（

）×(4)缩聚反应生成的高聚物相对分子质量为相应单体相对分子质量的整数倍。()解析缩聚反应生成高聚物的同时，有小分子物质（如水等）生成，其链节的组成与单体不相同，故高聚物相对分子质量不等于单体相对分子质量的整数倍。×2.下列叙述正确的是(

)A.单体的质量之和等于所生成高聚物的质量B.单体为一种物质时，则单体发生加聚反应C.缩聚反应的单体至少有两种D.淀粉和纤维素都可用(C6H10O5)n，但聚合度不同，彼此不是同分异构体解析对于缩聚产物，其质量不等于单体质量之和，A项错误；单体为一种物质时，既可能发生加聚反应，也可能发生缩聚反应，B项错误；缩聚反应的单体可能为一种或多种，C项错误。答案D解析由结构可知，该有机物的分子式为(C11H10O2)n，故A正确；分子中含有酯基，可以发生水解反应，含有碳碳双键，可以发生氧化反应，含有苯环，可以发生卤代反应，故B正确；该有机物属于高聚物，苯环、双键均与氢气发生加成反应，1mol该有机物分子最多能和4nmolH2发生加成反应，故C错误；该高分子有机物经加聚反应聚合而成，故D正确。答案

C4.由丙烯(CH3—CH==CH2)合成的聚丙烯的结构简式为________，链节为________；聚合度为________，聚合物的平均相对分子质量为________。探究一、加聚反应和缩聚反应的区别【合作交流】1.具有什么结构特点的物质才能发生加聚反应？提示单体必须是含有碳碳双键、碳碳三键等不饱和键的化合物(例如：烯烃、二烯烃、炔烃、碳氧双键等含不饱和键的化合物)才能发生加聚反应。提示因该有机物中既含有碳碳双键，又含有羟基和羧基，当作为单体合成高聚物时，可发生加聚反应也可发生缩聚反应，化学方程式分别为【点拨提升】1.加聚反应和缩聚反应的对比

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2.聚合反应的常见类型(1)加聚反应①自聚反应：发生反应的单体只有一种，如：(2)缩聚反应①聚酯类：—OH与—COOH间的缩聚②聚氨基酸类：—NH2与—COOH间的缩聚③酚醛树脂类【特别提醒】聚合物的书写(1)加聚反应聚合物的书写：加聚反应实质是发生加成反应，因此在书写聚合物时要把单键上的原子或原子团“一边”，写在垂直的位置上。(2)缩聚产物聚合物的书写书写缩聚物的结构简式时，要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团，而加聚物的端基不确定，通常用横线“—”表示。(3)书写缩聚反应的方程式时，单体的计量数与缩聚物结构简式的小角标要一致；要注意小分子的计量数。一般由一种单体进行的缩聚反应，生成小分子的计量数为(n－1)；由两种单体进行的缩聚反应，生成小分子的计量数为(2n－1)。【典题例证1】下列工业生产过程中，属于应用缩聚反应制取高聚物的是(

)解析A、B、C中均为加聚反应；D中因有—OH、—COOH，故发生了缩聚反应。答案D【变式训练1】下列有机化合物，既能发生加成反应，又能发生加聚反应，还能发生缩聚反应的是(

)答案B探究二、有机高分子化合物单体的推断【合作交流】1.通过聚合物的链节，可以看出聚合物的单体，你知道下面两种聚合物是由何种单体聚合而成的吗？提示CH3—CH==CH2

CH2==CH—COOCH32.如果一种聚合物是由缩聚反应得到的，在寻找它的单体时不但要看它的链节结构，还要分析它是通过哪一类有机化学反应缩合的。你能看出下列聚合物是由什么单体缩聚而成的吗？提示【点拨提升】1.加聚产物单体的推断(1)凡链节的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。