人教版选修5课件 第五章 第一节　合成高分子化合物的基本方法

人教版选修5课件 第五章 第一节　合成高分子化合物的基本方法

第五章 进入合成有机高分子化合物 第一节 合成高分子化合物的基本方法 的时代 一、有机高分子与低分子有机物的区别 1 ．相对分子质量的大小不同。有机高分子化合物的相对分 子质量一般高达 ___________ ，而且只是一个 ______ 值；而低分 子有机物的相对分子质量在 1 000 以下，有一个 _____ 的数值。 2 ．结构不同。有机高分子是由若干个 ______________ 组成 的，而低分子有机物是由 ___________ 组成的。 3 ．由于两者在相对分子质量和结构上的差异，它们在物理、 化学性质上也有较大的差别。 10 4 ～ 10 6 平均 明确 重复结构单元 单一结构 聚合反应 以 n CH 2 == CH 2 CH 2 — CH 2 为例 单体 _____________________ 链节 _______________________ __________ n 聚合物的平均 相对分子质量 28 n 二、加成聚合反应 1 ．聚乙烯是一种生活中常用的塑料，请用化学方程式表示 聚乙烯的合成方法 _____________________________ 。 2 ．有机高分子化合物的分子组成 n CH 2 ==CH 2 CH 2 — CH 2 CH 2 === CH 2 —CH 2 — CH 2 — 聚合度 单体名称 单体结构简式 聚合物结构简式 乙烯 CH 2 == CH 2 CH 2 — CH 2 丙烯 CH 2 == CHCH 3 氯乙烯 CH 2 == CHCl 丙烯腈 CH 2 == CHCN 3. 单体及聚合产物结构简式的对照 ____________________ ____________________ 单体名称 单体结构简式 聚合物结构简式 丙烯酸 CH 2 == CHCOOH 乙酸乙烯酯 CH 3 COOCH==CH 2 丁二烯 CH 2 == CH— CH ==CH 2 乙炔 HC≡CH 续表 ____________________ ____________________ ____________________ 三、缩合聚合反应 1 ．写出下列反应的化学方程式 (1) 乙酸与乙醇酯化反应 _____________________________ ___________________________________ 。 (2) 乙酸和乙醇分别是一元酸和一元醇，如果用二元酸和二 元醇发生酯化反应，就会得到连接成链的聚合物 ( 简称聚酯 ) 。 试写出己二酸与乙二醇生成聚酯的方程式： _________________ _____________________________________________________ 2 ．缩聚反应方程式书写时应注意的问题 (1) 缩聚物结构式要在 _____________ 外侧写出链节余下的 ______________________ 。 方括号 端基原子或原子团 _____________________________________________ 。 下角标 ( n － 1) (2 n － 1) (2) 单体物质的量与缩聚产物结构式的 ________ 要一致。 (3) 由一种单体进行缩聚反应，生成小分子的物质的量为 _________ ；由两种单体进行缩聚反应，生成小分子物质的量为 _________ 。 加聚反应 缩聚反应 不 同 点 反应物 单体必须是不饱和的 单体不一定是不饱和的，但必 须要含有某些官能团 生成物 生成物只有高分子化 合物 生成物除高分子化合物外，还 有水、卤化氢等小分子化合物 聚合物 分子组成与单体相同 分子组成与单体不完全相同 相同点 反应物可以是同一种单体，也可以是不同种单体，生 成物是高分子化合物 聚合反应 1 ．加聚反应与缩聚反应的比较 2. 加聚产物、缩聚产物的判断 (1) 若有机高分子化合物链节结构中，主链上全部是碳原子 形成的碳链，则一般为加聚产物。 (2) 若链节结构中，主链上除碳原子外还含有其他原子 ( 如 N 、 O 等 ) ，则一般为 缩聚产物。 3 ．高聚物单体的判断 (1) 加聚产物单体的判断 加聚产物单体的判断可用一句话总结： ( 主碳链上 ) 单键变双键 ，双键变单键，哪里过饱和，哪里 断开。 如： CH 2 —CH CH 2 ＝ CH 2 ；所以单体为 CH 2 ＝ CH 2 。 又如： CH 2 —CH== CH —CH 2 — CH 2 — CH 2 子达到过饱和，故两者间断键，得 CH 2 ==CH — CH ==CH 2 和 CH 2 == CH 2 ，所以单体有两种物质，为 CH 2 ==CH — CH ==CH 2 和 CH 2 == CH 2 。 (2) 缩聚产物单体的判断 缩聚产物的主链节通常有三种情况：含酯基 ，含 有肽键 或含有酚醛结合 的基团。 转变 转变 ①凡链节中含有酯基 结构的，从酯基中间断开， 在羰基碳上加羟基得羧基，在氧原子上加氢原子得羟基。 ②凡链节中含有 结构的，断开碳氮键，亚氨基 上加氢原子得氨基，羰基碳上加羟基得羧基。 ③凡含有 结构的，从虚线处断开， C 原子以 双键与 O 原子 结合生成醛，另一部分是酚类。 缩聚特征 单体官能团的缩合 主链特征 副产物 (1) 羟 — 羟 缩合 (2) 羧 — 羟 缩合 (3) 羧 — 胺 缩合 (4) 酚 — 醛缩合 缩聚反应的特征 加聚物单体的判断 ) 。 【 例 1 】 下列适合于 合成聚氯乙烯的原料的是 ( A ． CH 4 ， Cl 2 B ． CH 3 CH 3 ， HCl C ． CH≡CH ， HCl D ． CH 2 === CH 2 ， HCl 【 解析 】 由氯乙烯制取聚氯乙烯的反应属于加成聚合反应。 合成聚氯乙烯的原料为乙炔和 HCl ，反应如下： 【 答案 】 C 1 ． (2010 年上 海理综 ) 生活中使用的塑料食品盒 、水 杯等通 常由聚苯乙烯制成，其结构简式为 。根据所学知 识，可以判断 ( ) 。 D A ．聚苯乙烯能使溴水褪色 B ．聚苯乙烯是一种天然高分子化 合物 C ．聚苯乙烯可由苯乙烯通过化合反应制得 D ．聚苯乙烯单体的分子式为 C 8 H 8 2 ．丁腈橡胶 具有优 ) 。 C 良的耐油、耐高温性能，合成丁腈橡胶的原料是 ( ①CH 2 == CH— CH == CH 2 ②CH 3 —C≡C—CH 3 ③CH 2 == CH—CN ④ ⑤CH 3 —CH==CH 2 ⑥CH 3 —CH== CH —CH 3 A ．③⑥ B ．②③ C ．①③ D ．④⑤ 3 ．四种有机物： ③ 简式为 ,④CH 3 —CH=== CH —CN ，其中可用于合成结构 的高分子材料的正确 A ．①③④ C ．①②④ B ．①②③ D ．②③④ 组合为 ( ) 。 解析： 将高分子化合物如下所示 “ 切 ” 成三段 , 可得中 间一段的单体必定为 ，右段对应的单体是 ，左段对应的单体是 答案 ： D CH 3 —CH=== CH —CN 。 缩聚物单体的判断 【 例 2 】 可用于合成 下面的高分子化合物的单体是 ( ) 。 ① H 2 N—CH 2 —COOH ② ③ ④ A ．①③ B ．③④ C ．②③ D ．①② 【 解析 】 观察链节中有 N 原子，则应是氨基酸缩聚 而成的 中虚线处断键， 高分子。根据肽键水解的特征，从 可知为 ① 和 ③ 。 【 答案 】 A 4 ．已知苯的同系物可被高锰酸钾氧化，又知涤纶树脂的结 构简式为： 写出合成涤纶树脂所需要单体的结构简式： _____________ 和 __________________________ 。 HO—CH 2 — CH 2 —OH 5 ．下面是一种线型高分子的一部分： 由此分析，这种高分子化合物的单体至少有 ____ 种，它们 的结构简式为 __________________________________________ _____________________________________________________ 。 解析： 从本题所示的高分子化合物的长链结构中可以看出 多次出现类似酯结构中的 结构单元，所以这种高 分子化合物是由酸与醇缩聚而成的聚酯。据长链可知结合处为 , 则断裂处亦为 , 断裂后 部分加羟基， 、 其余部分加氢，从左到右得出的结构依次为： ① ② ③ 、 ④ ⑤ 、 ⑥ 。 其中， ③ 和⑤结 构相同， 合成这种高分子化合物的单体至 少有五种，即 ①②③④⑥ 。 答案 : 五