第 1 節(jié) 合成高分子化合物的基本方法

第五章進入合成有機高分子化合物的時代第1節(jié)合成高分子化合物的基本方法學習目標：1.能舉例說明合成高分子的組成與結(jié)構(gòu)特點，能依據(jù)簡單合成高分子的結(jié)構(gòu)分析其鏈節(jié)和單體。2.能說明加聚反應和縮聚反應的特點重點：通過具體實例說明加成聚合反應和縮合聚合反應的特點，能用常見的單體寫出簡單的聚合反應方程式和聚合物的結(jié)構(gòu)式，或從簡單的聚合物結(jié)構(gòu)式分析出單體。難點：1、加聚與縮聚反應的一般特點2、單體、鏈節(jié)（即重復結(jié)構(gòu)單元）、聚合度等概念3、加聚物與縮聚物單體識別4、加聚反應和縮聚反應方程式的書寫【想一想】：什么是高分子化合物？我們在日常生活中遇到過的有機高分子化合物有哪些？

天然高分子：淀粉、纖維素和蛋白質(zhì)、天然橡膠等

合成高分子：

塑料、合成纖維、合成橡膠等

高分子作為結(jié)構(gòu)材料具有質(zhì)輕、不腐、不蝕、色彩絢麗等優(yōu)點，廣泛應用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療器械、家用器具、文化體育、娛樂用品，兒童玩具等，大大豐富和美化了人們的生活。一座年產(chǎn)8萬噸的合成橡膠廠相當于145萬畝橡膠園的年產(chǎn)量。一座年產(chǎn)萬噸的合成纖維廠相當于30萬畝棉田或250萬頭綿羊的棉毛產(chǎn)量。合成纖維合成橡膠思考1：有機高分子化合物與低分子有機化學物有什么不同?1.相對分子質(zhì)量的大小不同:

（1）高分子的分子量很___，一般高達

。低分子相對分子質(zhì)量較____，一般在_______以下。 （2）低分子有機相對分子分子量都有一個_____的數(shù)值，而高分子化合物的相對分子質(zhì)量只是一個______值。

想一想：油脂（例硬脂酸甘油酯）是高分子化合物嗎？為什么？大104--106小1000明確平均不是高分子化合物思考2：

有機高分子化合物與低分子有機化學物有什么不同?2.基本結(jié)構(gòu)不同： 高分子化合物是以低分子有機物作原料，經(jīng)______反應得到的若干具有_____(填不重復或重復)結(jié)構(gòu)單元的組成。而低分子物質(zhì)只具有_____（填不單一或單一）分子結(jié)構(gòu)，小分子______重復結(jié)構(gòu)單元。聚合重復單一沒有有機高分子化合物與低分子有機物的區(qū)別有機高分子化合物低分子有機物相對分子質(zhì)量物質(zhì)類別分子的基本結(jié)構(gòu)性質(zhì)104～1061000以下混合物純凈物若干重復單元組成單一分子物理、化學性質(zhì)上有較大差別相對分子質(zhì)量小的化合物分子相互結(jié)合成相對分子質(zhì)量大的高分子的反應聚合反應:一、加成聚合反應定義：小分子間通過加成反應的形式形成高分子化合物的反應叫加成聚合反應；如：nCH2=CH2[CH2—CH2]n催化劑單體鏈節(jié)聚合度M聚合物=鏈節(jié)的相對質(zhì)量×n加聚反應P.100思考與交流

單體名稱單體的結(jié)構(gòu)簡式聚合物乙烯CH2=CH2丙烯CH2=CHCH3氯乙烯CH2=CHCl丙烯腈CH2=CHCN丙烯酸CH2=CHCOOH醋酸乙烯酯CH3COOCH=CH2丁二烯CH2=CHCH=CH2乙炔CH≡CH-CH2-CH2-n-CH2-CH-nCH3-CH2-CH-nCl-CH2-CH-nCN-CH2-CH-nCOOH-CH2-CH-nOCOCH3-CH=CH-n

-CH2CH=CHCH2-n加聚反應1.加聚反應的特點:⑴單體含不飽和鍵：如烯烴、二烯烴、炔烴、醛等。⑵沒有副產(chǎn)物生成；⑶鏈節(jié)和單體的組成相同(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)。加聚反應2.加聚物結(jié)構(gòu)簡式的書寫將鏈接寫在方括號內(nèi)，聚合度n寫在方括號的右下角-CH2-CH2-n-CH2-CH-nCl例如：加聚反應3.根據(jù)單體判斷聚合產(chǎn)物第一組：CH2=CHCH3

CH2=CHCNCH2=CHCOOHCH≡CCH3小結(jié)：此類化合物加聚將單體的不飽和鍵的碳鏈單獨列一行，其他視為支鏈部分。加聚反應第二組：（1，3-丁二烯型）CH2=CH—CH=CH2、CH2=C(CH3)—CH=CH2小結(jié)：1，3-丁二烯型的單體聚合時，主鏈上的單雙鍵相互替換即可。加聚反應第三組：（共聚反應）CH2=CH2和CH2=CHCN，CH2=CH—CH=CH2

和CH2=CHCN小結(jié)：方法類似第一、二組，僅需將不飽和碳鏈進行連接即可，其他仍視為支鏈。加聚反應4.由加聚聚合物推單體的方法[CH2—CH]nClCH2=CHCl彎箭頭法：邊鍵沿箭頭指向匯合，箭頭相遇成新鍵，鍵尾相遇按虛線部分斷成單鍵。加聚反應由加聚聚合物推單體的方法:→單體：CH2=CH2

邊鍵沿箭頭指向匯合，箭頭相遇成新鍵，鍵尾相遇按虛線部分斷鍵成單鍵。→單體：凡鏈節(jié)主鏈只在C原子并存在有C=C雙鍵結(jié)構(gòu)的高聚物，其規(guī)律是“見雙鍵、四個C；無雙鍵、兩個C”劃線斷開，然后將半鍵閉合，即雙鍵互換。加聚反應舉例：加聚產(chǎn)物單體的判斷加聚反應加聚反應加聚反應的類型總結(jié)加聚反應是形成高分子化合和物的重要類型。參加反應的單體一般都要求有不飽和鍵。（通常為C=C，有時也可為C=O）。加聚反應（1）含一個碳碳雙鍵(或叁鍵)的加聚反應nCH3CH=CH2[CH—CH2]催化劑nCH3碳碳雙鍵上連接的原子或原子團，在高分子化合物中只能做支鏈。加聚反應的類型：加聚反應nCH2=CH—C=CH2[CH2—CH=C—CH2]催化劑CH3CH3n（2）含兩個雙鍵的加聚反應分子中存在碳碳雙鍵、單鍵交錯形式的烯烴，稱為共軛烯烴，其中的雙鍵為共軛雙鍵。含共軛雙鍵的單體在發(fā)生加聚反應時，原來雙鍵中的一個單鍵均斷裂，在形成的高分子化合物中生成一個新的雙鍵，單體間相互結(jié)合成鍵狀。加聚反應nCH2=CH—C=CH2+nCH3CH=CH2CH3催化劑（3）不同物質(zhì)間的加聚反應加聚反應nCH3CH3

[CH2—CH=C—CH2—CHCH2]（4）含碳氧雙鍵的加聚反應

nH—C—H‖O加聚反應[]n—O—CH2—2、人造象牙中，主要成分的結(jié)構(gòu)是它是通過加聚反應制得的，則合成人造象牙的單體是（）

A.(CH3)2COB.HCHOC.CH3CHOD.CH3OCH31、寫出下列單體聚合成聚合物的化學方程式3、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.加聚反應4、下列單體中，在一定條件下能發(fā)生加聚反應生成的是（）

A.

B.C.CH3CH=CH2

和CH2=CH2D.CH3CH=CH2加聚反應5、有機玻璃（聚丙烯酸甲酯）的結(jié)構(gòu)簡式可用表示。設(shè)聚合度n為3000?；卮鹣铝袉栴}：（1）指出有機玻璃的單體和鏈節(jié)；

（2）求有機玻璃的相對分子質(zhì)量；加聚反應第五章進入合成有機高分子化合物的時代第一節(jié)合成高分子化合物的基本方法第2課時請同學們寫出下列反應的化學方程式，并說明斷成鍵的特點

1、乙酸與乙醇酯化反應

2、兩個甘氨酸分子形成二肽縮聚反應聚酯該反應與加聚反應不同，在生成聚合物的同時，還伴有小分子副產(chǎn)物（如：H2O等）的生成。這類反應我們稱之為“縮聚反應”。縮聚反應二、縮合聚合反應定義：小分子間通過縮合反應的形式形成高分子化合物的反應叫縮合聚合反應；簡稱縮聚反應。（酯化、成肽…）縮聚反應縮合聚合反應如：催化劑單體鏈節(jié)聚合度M聚合物=單體的相對質(zhì)量×n-(n-1)×18+(n-1)H2O端基原子端基原子團nCH3CH-C-OHOHO

HOCHCnOHCH3O縮聚反應①由一種單體縮合聚合反應nHOOC(CH2)4COOH+nHOCH2CH2OH催化劑單體鏈節(jié)聚合度M聚合物=單體的相對質(zhì)量×n-(2n-1)×18HOOC(CH2)4COOCH2CH2OnH+(2n-1)H2O端基原子端基原子團縮聚反應②由兩種單體：縮聚反應的特點：1、縮聚反應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；2、縮聚反應生成聚合物的同時，還有小分子副產(chǎn)物（如H2O、NH3、HCl等）生成；3、所得聚合物鏈節(jié)的化學組成與單體的化學組成不同；

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“—”表示。）如：

縮聚反應縮聚反應的類型縮聚反應也是形成高分子化合物的重要類型。參加反應的單體一般要求有兩個或兩個以上同種或不同種的官能團。常見的縮聚反應類型有：縮聚反應（1）醇羥基和羧基酯化而縮聚①二元羧酸和二元醇的縮聚，如合成聚酯nHOOC--COOH+nHOCH2CH2OH此類反應的通式為；nHOOC-R-COOH+nHO-R-OH′nHO—C-R-C-O-R-O—‖‖

[]HOO′+(2n-1)H2O+(2n-1)H2O縮聚反應②醇酸自身的酯化縮聚如nCH3CHCOOHH—O—CH—C—OHn‖‖OO[]OHCH3(n-1)H2O+[]此類反應若單體為一種物質(zhì)，則通式為：nHO—R—COOHH—O—R—C—OH

′H—O—R—C—O—R—C—+(2n-1)H2O‖O‖O[]nOH若有兩種或兩種以上單體，則通式為：nHO—R—COOH+nHO—R—COOH′n+(n-1)H2O縮聚反應（2）氨基與羧基的縮聚①氨基酸自身的縮聚，如合成聚酰胺6：nH2N(CH2)5COOHH—NH(CH2)5C-O—H‖O[]n(n-1)H2O+若此類反應只有一種單體，則通式為：′nH2N—R—COOHH—NH—R—C—‖O[]nOHH2O+(n-1)若此類反應有兩種或兩種以上單體，則通式為：′nH2N—R—COOH+nH2N—R—COOH

H

—NH—R—C—NH—R—C—OH[]n(2n-1)H2O+‖O‖O縮聚反應nHOOC—COOH+nH2N—CH2—CH2—NH2

HO—C—C—NH—CH2CH2—NH—H+(2n-1)H2O此類反應的通式為：nHOOC—R—COOH+nH2N—R—NH2

HO—C—C—NH—R—NH—H+(2n-1)H2O‖O‖O[]n′‖O‖O′[]n②含氨基與羧基的單體發(fā)生縮聚反應縮聚反應縮聚反應縮聚物單體的推斷方法常用“切割法”，如下圖示：

凡鏈節(jié)為H

OH結(jié)構(gòu)的，其單體必為一種，在鏈節(jié)的-NH上加氫原子、羰基上加羥基，所得氨基酸為