5.1 合成高分子的基本方法 课件高二下学期化学人教版（2019）选择性必修3

合成高分子的基本方法第五章合成高分子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聚合反应的化学方程式和聚合物的结构简式(重点)。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。什么是高分子？通用高分子：塑料、合成纤维、合成橡胶天然高分子:淀粉、纤维、天然橡胶施陶丁格功能高分子：高吸水性树脂、高分子分离膜、医用高分子等功能化智能化现代化“在人类历史上，几乎没有什么科学像高分子科学这样对人类社会做出如此巨大的贡献。”

有机高分子有机高分子化合物低分子有机物相对分子质量相对分子质量的数值分子的基本结构性质联系很大(通常104～106)1000以下平均值有明确的数值单一分子结构由若干个重复结构单元组成在物理、化学性质上有较大差异以低分子有机物为原料，经聚合反应得到各种相对分子质量不等的同系物组成的混合物（高分子），也称为聚合物一、加成聚合反应

由含有不饱和键的化合物分子以加成反应的形式结合成高分子化合物的反应叫加成聚合反应，简称加聚反应。1.概念：如：

Cl—

Cl—氯乙烯聚氯乙烯单体聚合度—CH2—CH—Cl链节最小重复结构单元聚合物的平均相对分子质量＝链节的相对质量×n加聚物含有链节的数目2.特点单体必须是含有双键、三键等不饱和键的化合物(烯、炔、醛等)反应只生成高聚物，没有副产物产生聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同聚合物相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍Mr(平均)＝链节的相对质量×n一、加成聚合反应3.加聚反应常见的类型(1)①一种单体的加聚(烯烃或炔烃加聚)

②二烯烃加聚

(2)混聚：由两种或两种以上单体发生的加聚反应

CH3—

CH3—“两头开，双变单，单变双”“分别单体，再相连”(3)特殊加聚甲醛（HCHO）的加聚：nHCHO催化剂聚甲醛（人造象牙）乙炔（HC≡CH）的加聚：nHC≡CH催化剂聚乙炔（导电塑料）环氧乙烷（

））的加聚：n催化剂聚环氧乙烷—开环聚合成线型聚醚4.加聚物单体的判断方法无双键单烯烃加聚单烯烃共聚将链节的两个半键闭合即为单体。[

]CH—CH2Cln单体CH=CH2Cl将链节中每两个碳断开，再将两个半键闭合即为单体。[CH2—

CH2—CH—CH2—CH—CH2]nClCH3单体CH2=CH2CH=CH2ClCH3CH=CH24.加聚物单体的判断方法有双键炔烃加聚或共聚共轭二烯烃加聚或共聚将链节的两个半键闭合即为单体。[CH2=CH

]n单体HC≡CH[CH2—CH=C—CH2—CH—CH2]nClCH3单体

CH2=CH—C=CH2ClCH3CH=CH2断键规律：见双键，四个碳，无双键，两个碳塑料中的“四烯”聚乙烯聚丙烯聚氯乙烯聚苯乙烯PEPPPVCPSCH2CH2nCH2CHnCH3CH2CHnClCH2CHn1、人造象牙中，主要成分的结构是，它是通过加聚反应制得的，则合成人造象牙的单体是A.(CH3)2OB.HCHOC.CH3CHOD.CH3OCH32、已知某高分子的结构简式为

，现有4种有机化合物：①②

③

④其中可用于合成该高分子的是A.①③④ B.①②③C.①②④ D.②③④CCH3—CH=CH—CNB二、缩合聚合反应

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.概念：催化剂6-羟基己酸聚-6-羟基己酸脂OnHO—C(CH2)5OH+(n-1)H2OH[]OHOC(CH2)5On单体链节端基原子团端基原子①

单体分子中至少含有两个官能团②

缩聚反应生成聚合物的同时，还有小分子副产物生成③

所得聚合物链节的化学组成与单体的化学组成不同如-OH、-COOH、-NH2、-X等如H2O、HCl等⑥缩聚物结构简式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团HO(CH2)4O(CH2)2OHnCOCO2.特点④

多为可逆反应，为提高产率，需要及时移除反应产生的小分子副产物⑤

含两个官能团的单体缩聚后生成的缩合聚合物呈线型结构二、缩合聚合反应COOHCH2OHCOOHCH2OH+nn催化剂HO——H+(2n-1)H2O[CCOCH2CH2O]n聚酯OO各单体物质的量与缩聚物结构简式的下角标一般要一致模拟聚乙二酸乙二酯的合成过程——用分子卡片模拟1个乙二酸HOOC-COOH和1个乙二醇HOCH2CH2OH分子发生酯化反应生成链状化合物，逐渐加长，2个，4个，8个......COOHCOHOHO—CH2—CH2—OHn+nCOO—CH2—CH2—OCO[]nHOH+(2n-1)H2O催化剂对苯二甲酸乙二醇聚对苯二甲酸乙二酯聚对苯二甲酸乙二酯（PET）是怎样制备的呢？3.常见的缩聚反应(1)一种单体缩聚①羟基酸缩聚②氨基酸缩聚H[O—(CH2)5—C]nOHO=+(n-1)H2OnHO(CH2)5COOH6-羟基己酸nH2N—CH2—COOHH[N—CH2—C]nOHO=+(n-1)H2O(酸脱羟基氨脱氢)(酸脱羟基醇脱氢)—H(2)两种单体缩聚①二元酸与二元醇缩聚对苯二甲酸聚对苯二甲酸丁二酯＋(2n－1)H2OOOHO[C——C—O—(CH2)4—O]nH②二元酸与二胺缩聚己二酸聚己二酰己二胺＋(2n－1)H2OOOHHO[C—(CH2)4—C—N—(CH2)6—NH]nH缩聚反应中每一种单体至少有双官能团，且可以反应缩去小分子：常见双官能团－OH

－COOH

－NH2

聚酯类和水聚酰胺类和水具有什么特征的物质可以发生缩聚反应？反应原理：酸脱羟基、醇（氨）脱氢由一种单体缩聚，小分子的量为（n-1）

由两种单体缩聚，小分子的量为（2n-1）找出下列高分子的单体，并按要求填空。(1)锦纶()的单体为________________，反应类型为_____________。H2N(CH2)5COOH缩聚反应其单体必为一种去掉中括号和n即可(2)涤纶()的单体为_____________________________________，制备涤纶的化学方程式为__________________________________________________________________________________________________________________。、HOCH2CH2OH＋nHOCH2CH2OH＋(2n－1)H2O酯基酸加羟基、醇加氢其单体必为两种断开酯基COOHHOOCCOOHnHOOC催化剂OOHO[C——C—OCH2CH2—O]nH4.缩聚物单体的判断方法

通过缩聚反应获得的聚合物，判断其单体，不仅要看链节，还要判断它是通过哪一类反应缩合而来。要关注的细节，找到关键处，断键补上端基原子(团)即可。H—OCH2C—OH

[]nOHOCH2COOH其单体必为一种，去掉中括号和n，即为单体。（1）若高聚物为

、

、HOROH[]nH[]OHOC-R-On[]HHN—R—nOOHC链节不含酯基和酰胺键，一去即为单体。HO—C——C—OCH2CH2—OH

[]nOOHOOC——COOHHOCH2CH2OH

补—H补—OH（2）链节中含有酯基

或肽键

结构的聚合物，其单体可以继续拆解，从酯基或肽键部位断开，补上氢原子或羟基即可。—C—OO——C—ONH—链节中含有酯基或肽键结构的聚合物，一去二断三补。加聚反应缩聚反应单体聚合物比较项目加聚反应缩聚反应单体官能团聚合物结构特点至少含有两种以上的官能团，如：羧基和羟基；羧基和氨基…含有碳碳双键、碳碳三键等不饱和键链节中存在肽键或者酯基