縮聚反應方程式的書寫

關(guān)于縮聚反應方程式的書寫1.能舉例說明合成高分子化合物的組成與結(jié)構(gòu)特點；2.能依據(jù)簡單合成高分子化合物的結(jié)構(gòu)分析其鏈節(jié)和單體；3.能說明加聚反應和縮聚反應的特點。【學習目標】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?！緦W習重點】第2頁,共42頁，2024年2月25日，星期天內(nèi)容介紹高分子合成是有機合成中最令人矚目的領(lǐng)域，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和科研等方面都有廣泛的應用。本章分三節(jié)內(nèi)容講解：第一節(jié)合成高分子化合物的基本方法第二節(jié)應用廣泛的高分子材料第三節(jié)功能高分子材料第3頁,共42頁，2024年2月25日，星期天第五章順丁橡膠酚醛樹脂聚乙烯1合成方法縮合聚合反應塑料合成纖維合成橡膠高分子化合物3功能高分子材料復合材料單體加成聚合反應以石油、天然氣、煤和農(nóng)副產(chǎn)品為原料2應用廣泛的高分子材料滌綸高吸水性樹脂玻璃纖維增強塑料第4頁,共42頁，2024年2月25日，星期天

1964年12月30日，中國郵電部發(fā)行一套“化學工業(yè)”特種郵票，共８枚，以反映中華人民共和國成立15年以來在化學工業(yè)上取得的成就。８－２為“塑料”。主圖是一女工正在操作生產(chǎn)塑料的設備——聚合釜。８－４為“橡膠”。主圖是一位工人扶一條汽車輪胎，背景是橡膠廠的硫化機。８－８為“合成纖維”。主圖是一位紡織女工正在檢驗用合成纖維織成的各種花布，背景是合成纖維工廠的繞絲設備。第5頁,共42頁，2024年2月25日，星期天一、有機高分子化合物【思考】什么叫低分子化合物？什么叫高分子化合物？【小分子】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，簡稱小分子；如：烴、醇、醛、羧酸、酯、葡萄糖、蔗糖等。

1、概念：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物，簡稱高分子，有時又稱高聚物。如：淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)、聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛樹脂等。第6頁,共42頁，2024年2月25日，星期天【合成有機高分子化合物】以低分子有機物作原料，經(jīng)聚合反應得到的各種相對分子質(zhì)量不等的同系物組成的混合物，其相對分子質(zhì)量一般高達104—106。高分子化合物又稱高聚物。聚乙烯是一種生活中常用的塑料。2、結(jié)構(gòu)：第7頁,共42頁，2024年2月25日，星期天催化劑請用化學方程式表示聚乙烯的合成方法。

結(jié)構(gòu)呈線型第8頁,共42頁，2024年2月25日，星期天（1）結(jié)構(gòu)簡式：它們是由若干個重復結(jié)構(gòu)單元組成的。（2）鏈節(jié)：高分子化合物中化學組成相同、可重復的最小單位，也稱重復結(jié)構(gòu)單元。叫做鏈節(jié)。（3）聚合度：高分子里含有鏈節(jié)的數(shù)目。通常用n表示。（4）單體：能夠進行聚合反應形成高分子化合物的低分子化合物，叫做單體。（5）聚合物的平均相對分子質(zhì)量=鏈節(jié)的相對分子質(zhì)量×n第9頁,共42頁，2024年2月25日，星期天高分子化合物與低分子化合物有什么不同？1、相對分子質(zhì)量的大小不同：2、基本結(jié)構(gòu)不同：3、物理、化學性質(zhì)不同：

低分子1000以下（準確值），高分子10000以上（平均值）。

高分子化合物由若干個重復的結(jié)構(gòu)單元組成。小分子沒有重復結(jié)構(gòu)單元

各方面性質(zhì)差別較大。第10頁,共42頁，2024年2月25日，星期天【學與問】通過聚合物的鏈節(jié)，可以看出聚合物的單體，你知道下面兩個聚合物由何種單體聚合而成的嗎？

CH2=CHCl氯乙烯苯乙烯第11頁,共42頁，2024年2月25日，星期天二、加成聚合反應1、概念：由含有不飽和鍵的化合物分子以加成反應的方式結(jié)合成高分子化合物的反應叫加成聚合反應；簡稱加聚反應。2、加聚反應方程式書寫：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第12頁,共42頁，2024年2月25日，星期天3、加聚反應的特點:（1）單體含不飽和鍵：（2）沒有副產(chǎn)物生成；（3）鏈節(jié)和單體的化學組成相同。

(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)。如烯烴、二烯烴、炔烴、醛等。一塊高分子材料是由若干n值不同的高分子材料組成的混合物。第13頁,共42頁，2024年2月25日，星期天4、加聚反應生成高聚物的單體的判斷[CH2—CH]nCl[CH2—CH]n

CH2=CHCH2=CHCl第14頁,共42頁，2024年2月25日，星期天（1）凡鏈節(jié)的主碳鏈為兩個碳原子，其單體必為一種。將鏈節(jié)的兩個半鍵閉合即為單體。第15頁,共42頁，2024年2月25日，星期天（2）凡鏈節(jié)中主碳鏈為4個碳原子，無碳碳雙鍵結(jié)構(gòu)，其單體必為兩種，從主鏈中間斷開后，再分別將兩個半鍵閉合即得單體。第16頁,共42頁，2024年2月25日，星期天（3)凡鏈節(jié)中主碳鏈為4個碳原子，含有碳碳雙鍵結(jié)構(gòu)，單體為一種，屬二烯烴：[規(guī)律]:“見雙鍵、四個C；無雙鍵、兩個C”劃線斷開，然后將半鍵閉合.第17頁,共42頁，2024年2月25日，星期天5、常見的加聚反應含一個碳碳雙鍵的單體的加聚：如聚丙烯含共軛雙鍵的單體的加聚：如聚1，3-丁二烯不同烯烴的共聚：如乙烯與丙烯加聚含碳氧雙鍵的單體的加聚：如聚甲醛含碳碳三鍵的單體的加聚：如聚乙炔第18頁,共42頁，2024年2月25日，星期天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有何特征？第19頁,共42頁，2024年2月25日，星期天【例1】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)2OB.HCHOC.CH3CHOD.CH3OCH3【例2】有機玻璃（聚丙烯酸甲酯）的結(jié)構(gòu)簡式可用下式表示。設聚合度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；B丙烯酸甲酯丙烯酸甲酯的分子量×3000第20頁,共42頁，2024年2月25日，星期天【例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.B第21頁,共42頁，2024年2月25日，星期天【例4】下列單體中，在一定條件下能發(fā)生加聚反應生成的是（）

B.C.CH3CH=CH2

和CH2=CH2D.CH3CH=CH22AC第22頁,共42頁，2024年2月25日，星期天【思考】請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第23頁,共42頁，2024年2月25日，星期天聚酯縮合聚合反應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”。二元酸和二元醇間第24頁,共42頁，2024年2月25日，星期天三、縮合聚合反應1、概念：有機小分子單體間反應生成高分子化合物，同時產(chǎn)生小分子副產(chǎn)物的反應，叫縮合聚合反應；簡稱縮聚反應。（酯化、成肽…）2、縮聚反應方程式的書寫：（1）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。）第25頁,共42頁，2024年2月25日，星期天（2）單體物質(zhì)的量與縮聚產(chǎn)物結(jié)構(gòu)式的下角標要一致；由一種單體進行縮聚時生成小分子的物質(zhì)的量應為（n-1）；由兩種單體進行縮聚反應生成小分子的物質(zhì)的量應為（2n-1）。第26頁,共42頁，2024年2月25日，星期天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第27頁,共42頁，2024年2月25日，星期天3、縮聚反應的特點：

*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；*單體和聚合物的組成不同；*反應除生成聚合物外，還有小分子生成（如H2O、NH3、HCl等）

。*書寫方式不同；*含有兩個官能團的單體縮聚后生成的聚合物呈線型結(jié)構(gòu)。第28頁,共42頁，2024年2月25日，星期天含有兩個官能團的單體縮聚后生成的縮合聚合物呈現(xiàn)為線型結(jié)構(gòu)，含有三個或多個官能團的單體縮聚后生成的縮聚物會呈現(xiàn)什么樣的結(jié)構(gòu)？體型結(jié)構(gòu)第29頁,共42頁，2024年2月25日，星期天4、由縮聚反應生成高聚物的單體的判斷常用“切割法”，如下圖示：

第30頁,共42頁，2024年2月25日，星期天從酯基中間斷開，在羰基上加羥基，在氧原子上加氫原子得到羧酸和醇。如已知滌綸樹脂的結(jié)構(gòu)簡式為第31頁,共42頁，2024年2月25日，星期天凡鏈節(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，所得氨基酸為單體。如H

OH的單體是第32頁,共42頁，2024年2月25日，星期天和HOOC(CH2)mCOOH。如H

OH的單體是凡鏈節(jié)為H

OH結(jié)構(gòu)的單體必是兩種，可從上斷開，在-NH上加氫原子，在羰基上加羥基，得到二胺和二酸即為單體。第33頁,共42頁，2024年2月25日，星期天①由一種單體nmol單體中含—COOH官能團（或—OH）的物質(zhì)的量為：nmol，而在反應中，有一個端基（—COOH）是沒有參與反應的，故生成水的物質(zhì)的量為：（n-1）mol聚—6—羥基己酸5、縮聚反應類型第34頁,共42頁，2024年2月25日，星期天②由兩種單體：nmol

和進行縮聚反應，nmol單體含—COOH的物質(zhì)的量為2nmol，而在反應中，有一個端基（—COOH）是沒有參與反應的，故生成水的物質(zhì)的量為：（2n-1）mol。nmol第35頁,共42頁，2024年2月25日，星期天按官能團分類：醇酸縮聚：羥酸縮聚：如聚乳酸氨基與羧基縮聚：氨基酸縮聚：醛酚縮聚：如酚醛樹脂第36頁,共42頁，2024年2月25日，星期天【例1】下列化合物中

b.c.d.e.f.(1)可發(fā)生加聚反應的一個化合物是

，加聚物的結(jié)構(gòu)式為

。（2）可發(fā)生縮聚反應的一個化合物是

，縮聚物的結(jié)構(gòu)式為

。（3）可發(fā)生縮聚反應的兩個化合物是

和

，縮聚物的結(jié)構(gòu)式為

。a.b或dafc第37頁,共42頁，2024年2月25日，星期天【例2】