5.1合成高分子的方法+课件+-2024-2025学年高二下学期化学人教版选择性必修3

第五章

合成高分子

第1节合成高分子的方法

第1课时

合成高分子的方法揭示目标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。学习目标新课导入高分子的合成是利用有机物相互反应的性能，通过聚合反应得到相对分子质量较大的高分子的过程有机高分子的特点：高分子化合物都是混合物，无固定熔沸点；高分子的相对质量都是平均值，在104以上；高分子的合成原料都是小分子化合物；每个高分子均由若干个重复结构单元组成。新课导入合成有机高分子的方法：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；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。【温馨提示】缩聚反应不一定是两种官能团，即两个可以是同一种官能团。一、加成聚合反应1.概念：在一定条件下，含有不饱和键的物质通过加成的方式连接成链状的高分子的反应，简称为加聚反应。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)＝链节的相对分子质量×n一、加成聚合反应塑料中的“四烯”聚乙烯聚丙烯聚氯乙烯聚苯乙烯PEPPPVCPSCH2CH2nCH2CHnCH3CH2CHnClCH2CHn一、加成聚合反应单体聚合成高分子化合物的小分子化合物如CH2＝CH2链节高分子化合物中的最小重复单元

—CH2—CH2—聚合度高分子化合物中的链节数如聚乙烯中的nnCH2=CH2催化剂CH2CH2n(重复结构单元)聚丙烯的单体结构简式为___________________，CH3—CH==CH2写出丙烯的加聚的化学方程式以及回答相关问题：催化剂nCH2=CHCH3CH2CHnCH3链节为_____________________；聚合度为_______，聚合物的平均相对分子质量为_______。n42nCH2CHCH3思考与讨论一、加成聚合反应3.加聚反应的类型①单烯烃的加聚：n

CH3CH=CH2催化剂②共轭二烯烃的加聚：催化剂[CH2—CH]nCH3聚丙烯天然橡胶一、加成聚合反应③两种单烯烃共聚的加聚：nCH2=CH2+nCH2=CH—CH3催化剂乙丙树脂3.加聚反应的类型一、加成聚合反应甲醛（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3.加聚反应的类型④特殊加聚：一、加成聚合反应4.加聚产物单体的推断（1）链节的主链无双键①单烯烃加聚规律是“无双键，两个碳；见双键，四个碳”链节的主链只有两个碳原子，一种单体。将链节的两个半键闭合即为单体。[

]CHCH2Cln单体CH=CH2Cl一、加成聚合反应4.加聚产物单体的推断（1）链节的主链无双键②单烯烃共聚规律是“无双键，两个碳；见双键，四个碳”链节主链有四个碳原子以上、两种或两种以上单体将链节主链中每两个碳断开，再将两个半键闭合即为单体。[CH2

CH2

CH

CH2

CHCH2]nClCH3单体CH2=CH2CH=CH2ClCH3CH=CH2CH2==CH2单体nCH2CH2CH3CHCH2CH3—CH==CH2CH2CnCOOCH3CH3单体CH2CCOOCH3CH3当堂检测一、加成聚合反应4.加聚产物单体的推断（2）链节的主链有双键规律是“无双键，两个碳；见双键，四个碳”①共轭二烯烃加聚或共聚链节主链有四个碳原子以上；见双键，四个碳分割；将半键闭合可得单体。[CH2

CH=C

CH2

CH

CH2]nClCH3单体

CH2=CH

C=CH2ClCH3CH=CH2一、加成聚合反应4.加聚产物单体的推断（2）链节的主链有双键规律是“无双键，两个碳；见双键，四个碳”②炔烃加聚或共聚将链节的两个半键闭合即为单体。链节主链上只有两个碳原子链节主链上有多个碳原子(>2)；按见双键，四个碳分割无果。可能是含有碳碳三键的化合物参与加聚[CH2=CH

]n单体HC≡CH单体当堂检测CH2CHnCHCH2CHCH2CH2==CH—CH==CH2CHCH2单体CH2CHnCHCH2CHCH2单体CHCHCH2CH2CHCH2二、缩合聚合反应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

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⑤

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：2.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二、缩合聚合反应HO(CH2)4O(CH2)2OHnCOCO端基原子团端基原子Mr(平均)＝链节的相对分子质量×n+18二、缩合聚合反应3.缩聚反应的类型：（1）由一种单体发生的缩聚反应①羟基酸的缩聚：③氨基酸的缩聚：(利用酯化反应)nHOCH2OHCO催化剂nHOCH2OHCO(n－1)H2OnH2NCH2COOH催化剂(n－1)H2OnNHCH2HOHCO(利用成肽反应)二、缩合聚合反应3.缩聚反应的类型：（2）由两种单体发生的缩聚反应①二元酸与二元醇②二元酸与二胺nHOOC(CH2)4COOH＋nHO(CH2)2OH催化剂(2n－1)H2OnO(CH2)2OHHOCO(CH2)4COnH2NCH2(CH2)4CH2NH2＋nHOOC(CH2)4COOH催化剂(2n－1)H2OnNHCH2HOHCO(CH2)4CO(CH2)4CH2NH二、缩合聚合反应3.缩聚反应的类型：（2）由两种单体发生的缩聚反应③两种氨基酸（或羟基酸）共聚：nHOOC(CH2)4OH＋nHOOC(CH2)2OH催化剂(2n－1)H2OnOC(CH2)2OHHOCO(CH2)4O二、缩合聚合反应3.缩聚反应的类型：（3）特殊缩聚反应①酚醛缩聚（如苯酚与甲醛）：总反应式：二、缩合聚合反应3.缩聚反应的类型：（3）特殊缩聚反应②醇缩聚:注意：生成小分子的个数，若由一种单体缩聚小分子数一般为n－1，两种单体缩聚，小分子数一般为2n－1。二、缩合聚合反应（1）去掉方括号和n，变为小分子（2）断开分子中的醚键或酯基或肽键

（3）将断开的羰基碳上连接-OH，在氧或氮原子上连接-H，

还原为单体小分子4.缩聚物推单体步骤：（4）若链节中含有酚羟基的结构，单体一般为酚和醛二、缩合聚合反应CH2HOHOHn单体HCHOOHnHNHOHCOCH3CH单体HNHOHCOCH3CH二、缩合聚合反应nHNHCH2COCH2OHNHCH2COHNHCH2COOHCH2OHNHHCH2COnHOOCO(CH2)6COH(CH2)4OHOCO(CH2)6COOHOH(CH2)4OH1．酚醛树脂广泛用于生产电闸、灯口等电器用品，已知酚醛树脂可由以下反应制备：

下列说法错误的是A．苯酚的分子式为C6H6O B．酚醛树脂具有固定的熔沸点C．该反应类型为聚合反应

D．甲醛可发生氧化反应当堂检测BA．该材料的单体为：B．可用溴水鉴别该材料和其单体C．该材料为高分子化合物，也为纯净物D．该材料能使酸性高锰酸钾和溴水褪色，且原理相同2．EPR是一种对氧化剂具有较好抗耐性的合成材料，应用极为广泛，其结构简式可以表示如下所示，下列有关说法正确的是B当堂检测3．聚乳酸(PLA)无毒，具有生物相容性、可降解性等诸多优异性能。PLA的结构如下图所示。下列分析错误的是A．PLA含有3种官能团

B．PLA可用作免拆型手术缝线C．PLA的单体能发生消去反应和氧化反应

D．1molPLA最多能与(n+2)molNaOH反应D当堂检测4．我国最新合成出一种聚醚酯(PM)新型材料，可实现“单体-聚合物-单体”的闭合循环，推动塑料经济的可持续发展。合成方法如下：

下列说法错误的是A．M分子中含有2个手性碳原