高二化學(xué)合成高分子化合物的基本方法

1、塑料制品聚乙烯制品酚醛樹脂橡膠橡膠合成纖維 第一節(jié)第一節(jié)合成高分子化合物的基本方法合成高分子化合物的基本方法一、有機高分子化合物1、概念：由許多小分子化合物以共價鍵結(jié)合成的相對分子質(zhì)量很高的一類化合物。又稱為聚合物。我們學(xué)過的高分子化合物有哪些？我們學(xué)過的高分子化合物有哪些？它們與普通小分子有何不同？它們與普通小分子有何不同？（1 1）小分子小分子：相對分子質(zhì)量通常不上千，：相對分子質(zhì)量通常不上千，有明確的數(shù)值，通常稱為低分子化合物，簡稱有明確的數(shù)值，通常稱為低分子化合物，簡稱小分子；小分子；如：如：烴、醇、醛、羧酸、酯、葡萄糖、烴、醇、醛、羧酸、酯、葡萄糖、蔗糖等蔗糖等（2 2）高分子高分子

2、：相對分子質(zhì)量達幾萬甚至幾：相對分子質(zhì)量達幾萬甚至幾千萬，只是一個平均值，通常稱為高分子化合千萬，只是一個平均值，通常稱為高分子化合物，簡稱高分子，有時，又稱高聚物；物，簡稱高分子，有時，又稱高聚物；如：如：淀淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)、聚乙烯、聚氯乙烯、酚粉、纖維素、蛋白質(zhì)、聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛樹脂等醛樹脂等相對分子質(zhì)量大小不同相對分子質(zhì)量大小不同結(jié)構(gòu)不同結(jié)構(gòu)不同小分子小分子：結(jié)構(gòu)單一結(jié)構(gòu)單一高分子高分子：由若干個重復(fù)結(jié)構(gòu)單元組成由若干個重復(fù)結(jié)構(gòu)單元組成性質(zhì)有較大差異性質(zhì)有較大差異聚乙烯是一種生活中常用的塑料。聚乙烯是一種生活中常用的塑料。 催化劑催化劑線型結(jié)構(gòu)線型結(jié)構(gòu) 2、高分子化合物的結(jié)構(gòu)特

3、點、高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點高分子化合物通常結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，往往由簡單的高分子化合物通常結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，往往由簡單的結(jié)構(gòu)單元重復(fù)結(jié)構(gòu)單元重復(fù)連接連接而成；而成； 如聚乙烯中：如聚乙烯中：（A A）CHCH2 2CHCH2 2叫聚乙烯的叫聚乙烯的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元重復(fù)結(jié)構(gòu)單元（或（或鏈節(jié)鏈節(jié)）；）；（B B）n n表示每個高分子化合物中表示每個高分子化合物中鏈節(jié)鏈節(jié)的重復(fù)次數(shù)，叫的重復(fù)次數(shù)，叫聚合度聚合度；n值一定時，有確定的分子組成和相對分子質(zhì)量，值一定時，有確定的分子組成和相對分子質(zhì)量， 聚合物的平均相對分子質(zhì)量聚合物的平均相對分子質(zhì)量=鏈節(jié)的相對分子質(zhì)量鏈節(jié)的相對分子質(zhì)量n。 n n越大，相對分子質(zhì)量

4、越大；越大，相對分子質(zhì)量越大；一塊高分子材料是由若干一塊高分子材料是由若干n值不值不同的高分子材料組成的混合物。同的高分子材料組成的混合物。（C C）合成高分子的低分子化合物叫合成高分子的低分子化合物叫單體單體。如乙烯是聚乙烯。如乙烯是聚乙烯的單體。的單體。CH2 CH2n二、合成高分子化合物的基本反應(yīng)類型1、加成聚合反應(yīng)（加聚反應(yīng)）（1）定義：由含有不飽和鍵的化合物分子以加成反應(yīng)的形式結(jié)合成高分子化合物的反應(yīng)。（2）加聚反應(yīng)類型均聚反應(yīng)：僅由一種單體發(fā)生的加聚反應(yīng)共聚反應(yīng)：由兩種或兩種以上單體發(fā)生的加 聚反應(yīng) a、單體必須是含有雙鍵、三鍵等不、單體必須是含有雙鍵、三鍵等不飽和鍵的化合物。例如

5、：烯、二烯、炔、飽和鍵的化合物。例如：烯、二烯、炔、醛等含不飽和鍵的化合物。醛等含不飽和鍵的化合物。 b、發(fā)生加聚反應(yīng)的過程中，沒有副、發(fā)生加聚反應(yīng)的過程中，沒有副產(chǎn)物產(chǎn)生，聚合物鏈節(jié)的化學(xué)組成跟單產(chǎn)物產(chǎn)生，聚合物鏈節(jié)的化學(xué)組成跟單體的化學(xué)組成相同。聚合物相對分子質(zhì)體的化學(xué)組成相同。聚合物相對分子質(zhì)量為單體相對分子質(zhì)量的整數(shù)倍。量為單體相對分子質(zhì)量的整數(shù)倍。（3）加聚反應(yīng)的特點：）加聚反應(yīng)的特點：(4)加聚反應(yīng)生成高聚物的單體的判斷加聚反應(yīng)生成高聚物的單體的判斷CH2=CHCl2、縮合聚合反應(yīng)（縮聚反應(yīng)）請同學(xué)們寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式，并說明斷請同學(xué)們寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式，并說明斷成鍵的

6、特點成鍵的特點 1 1、乙酸與乙醇酯化反應(yīng)、乙酸與乙醇酯化反應(yīng) 2 2、兩個甘氨酸分子形成二肽、兩個甘氨酸分子形成二肽該反應(yīng)與加聚反應(yīng)不同，在生成聚合物的同時，該反應(yīng)與加聚反應(yīng)不同，在生成聚合物的同時，還伴有小分子副產(chǎn)物（如：還伴有小分子副產(chǎn)物（如：H H2 2O O等）的生成。這等）的生成。這類反應(yīng)我們稱之為類反應(yīng)我們稱之為“縮聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)”。我們現(xiàn)在來觀察下面的一個反應(yīng)我們現(xiàn)在來觀察下面的一個反應(yīng)（1）概念：有機小分子單體間反應(yīng)生成高分 子化合物，同時產(chǎn)生小分子的反應(yīng)。（2)縮聚反應(yīng)類型由兩種單體：由兩種單體：n mol n mol 和和進行縮聚反應(yīng)，進行縮聚反應(yīng)，n mol中含中含CO

7、OH的物質(zhì)的量為的物質(zhì)的量為2 n mol，而在反應(yīng)而在反應(yīng)中，有一個端基（中，有一個端基（COOH）是沒有參與反應(yīng)是沒有參與反應(yīng)的，故生成水的物質(zhì)的量為：（的，故生成水的物質(zhì)的量為：（2n-1） mol。由一種單體由一種單體n mol 單體中含單體中含COOH官能團（或官能團（或OH）的的物質(zhì)的量為：物質(zhì)的量為：n mol， 而在反應(yīng)中，有一個端而在反應(yīng)中，有一個端基（基（COOH）是沒有參與反應(yīng)的，故生成水的是沒有參與反應(yīng)的，故生成水的物質(zhì)的量為：（物質(zhì)的量為：（n-1） mol聚聚6羥基己酸羥基己酸 4、縮聚物結(jié)構(gòu)式要在方括號外側(cè)寫出鏈節(jié)余下的端基原、縮聚物結(jié)構(gòu)式要在方括號外側(cè)寫出鏈節(jié)余

8、下的端基原子或原子團（這與加聚物不同，而加聚物的端基不確定，通子或原子團（這與加聚物不同，而加聚物的端基不確定，通常用橫線常用橫線“”表示。）如：表示。）如： （3）縮聚反應(yīng)的特點：）縮聚反應(yīng)的特點：1、縮聚反應(yīng)的單體往往是具有雙官能團（如、縮聚反應(yīng)的單體往往是具有雙官能團（如OH、COOH、NH2、X及活潑氫原子等）或多官能團的小分子；及活潑氫原子等）或多官能團的小分子；2、縮聚反應(yīng)生成聚合物的同時，還有小分子副產(chǎn)物（如、縮聚反應(yīng)生成聚合物的同時，還有小分子副產(chǎn)物（如H2O、NH3、HCl等）生成；等）生成；3、所得聚合物鏈節(jié)的化學(xué)組成與單體的化學(xué)組成不同；、所得聚合物鏈節(jié)的化學(xué)組成與單體的

9、化學(xué)組成不同；你能看出下列你能看出下列聚合物是由什聚合物是由什么單體縮聚而么單體縮聚而成呢？成呢？ 縮聚物單體的推斷方法常用縮聚物單體的推斷方法常用“切割法切割法”，如下圖示：，如下圖示： 含有兩個官能團的單體縮聚后生成的縮合聚合物含有兩個官能團的單體縮聚后生成的縮合聚合物呈現(xiàn)為直線結(jié)構(gòu)，含有三個或多個官能團的單體呈現(xiàn)為直線結(jié)構(gòu)，含有三個或多個官能團的單體縮聚后生成的縮聚合物會呈現(xiàn)什么樣的結(jié)構(gòu)？縮聚后生成的縮聚合物會呈現(xiàn)什么樣的結(jié)構(gòu)？體型結(jié)構(gòu)體型結(jié)構(gòu)（4）、由縮聚反應(yīng)生成高聚物的單體的判斷）、由縮聚反應(yīng)生成高聚物的單體的判斷從酯基中間斷開，在羰基上加羥基，在氧原子上從酯基中間斷開，在羰基上加羥

10、基，在氧原子上加氫原子得到羧酸和醇。加氫原子得到羧酸和醇。如已知滌綸樹脂的結(jié)構(gòu)簡式為如已知滌綸樹脂的結(jié)構(gòu)簡式為凡凡鏈節(jié)為鏈節(jié)為H OH結(jié)構(gòu)的，其單結(jié)構(gòu)的，其單體必為一種，在鏈節(jié)的體必為一種，在鏈節(jié)的-NH上加氫原子、上加氫原子、羰基上加羥基，羰基上加羥基， 所得氨基酸為單體。所得氨基酸為單體。如如H OH的單體是的單體是1、人造象牙中，主要成分的結(jié)構(gòu)是人造象牙中，主要成分的結(jié)構(gòu)是它是通過加聚反應(yīng)制得的，則合成人造象牙的單體它是通過加聚反應(yīng)制得的，則合成人造象牙的單體是是（ ） A. (CH3)2O B. HCHO C.CH3CHO D.CH3OCH3 B 2、聚四氟乙烯可以作為不粘鍋的內(nèi)襯，其鏈節(jié)是（、聚四氟乙烯可以作為不粘鍋的內(nèi)襯，其鏈節(jié)是（ ） A. B. C. D.B1、下列化合物中、下列化合物中 a.b.c.d.e.f.(1)(1)可發(fā)生加聚反應(yīng)的一個化合物是