2021-2022学年高中化学人教版（2019）选择性必修三 第5章合成高分子第1节合成高分子的基本方法学案

第一节　合成高分子的基本方法
发 展 目 标 体 系 构 建
1.了解聚合物的组成与结构特点，认识单体和单体单元(链节)及其与聚合物结构的关系。培养“宏观辨识与微观探析”的核心素养。2.理解合成高分子的基本方法——加聚反应和缩聚反应的原理及反应特点。培养“证据推理与模型认知”的核心素养。
一、合成高分子简介
1．相对分子质量的特点
高分子的相对分子质量比一般有机化合物大得多，通常在104以上；高分子的相对分子质量没有明确的数值，只是一个平均值。
2．合成高分子的基本方法包括加成聚合反应与缩合聚合反应。
3．合成高分子的有关概念
二、加成聚合反应
1．单体的结构特点：含有碳碳双键(或碳碳三键)的有机物单体。
2．定义：有机小分子通过加成反应生成高分子的反应，称为加成聚合反应(简称加聚反应)。
3．示例：写出下列物质发生加聚反应的化学方程式。
三、缩合聚合反应
1．单体的结构特点：含有两个或两个以上官能团的单体。
2．定义：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)。
3．缩聚反应与加聚反应的重要不同是缩聚反应产物除了生成缩聚物的同时，还伴有小分子的副产物的生成，而加聚反应产物只生成加聚物。
4．书写缩聚物的结构简式时，要注明端基原子或原子团。
5．书写缩聚反应化学方程式时要注明
(1)注明“n”。
(2)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。
6．示例：完成下列物质发生缩聚反应的化学方程式。
1．判断正误(对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”。)
(1)相同质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧消耗的O2质量相同。 (　　)
(2)聚乙烯等高分子为纯净物。 (　　)
(3)高分子的链节与单体的元素组成质量比相同。 (　　)
(4) 的链节为CH2===CHCl。 (　　)
(5)氨基酸分子间可以发生缩聚反应生成肽链。 (　　)
[答案] (1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√
2．某高聚物
有关它的下列叙述中正确的是(　　)
A．它的链节是CH3—CH2—OOCCH3
B．它的聚合度n＝3
C．它的单体是CH2===CH—COOCH3
D．它是加聚产物
[答案]　D
3．写出下列聚合反应的化学方程式
(1)CH≡CH的聚合反应______________________________
______________________________________________________。
(2)乙二酸与乙二醇的聚合反应___________________________
______________________________________________________。
(3) 的聚合反应____________________________
______________________________________________________。
聚合物单体的确定
写出下列聚合物单体的结构简式。
[提示]　①CH2===CHCOOH。
④HOOC(CH2)4COOH、NH2—(CH2)6NH2。
⑥CH2CH2、CH3CHCH2。
⑦CH2===CHCH3、CH2===CH—CH===CH2。
1．加聚反应和缩聚反应的比较
类别 加聚反应 缩聚反应
单体特征 含不饱和键(如)或环(如) 至少含两个官能团
单体种类 含碳碳双键或碳碳三键的有机物等 酚、醛、醇、羧酸、氨基酸等
聚合方式 通过不饱和键加成 通过官能团缩合脱去小分子而连接
聚合物特征 高聚物链节和单体具有相同的化学组成 高聚物链节和单体具有不同的化学组成
产物 只生成高聚物 高聚物和小分子
2.加聚反应常见类型
(1)单烯烃加聚：
3．缩聚反应常见类型
(1)二元酸与二元醇之间
(2)羟基羧酸之间
(3)氨基酸之间
(4)二元酸与二胺之间
4．加聚产物单体的判断方法
(1)凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的聚合物，其单体必为一种，将两个半键闭合即得对应单体。
(2)凡链节主链有四个碳原子(无其他原子)，且链节无双键的聚合物，其单体必为两种，在中央划线断开，然后分别将两个半键闭合即得对应单体。
(3)凡链节主链上只有碳原子，并存在碳碳双键结构的高聚物，其断键规律是“有双键，四个碳；无双键，两个碳”，划线断开，然后将单键变双键，双键变单键即得对应单体。
(4)凡链节主链上有多个碳原子(n>2)，且含有碳碳双键的高聚物，若采用“见双键，四个碳”的断键方式，链节主链两边分别剩下1个碳原子，无法构成含双键的单体时，则可能是含有碳碳三键的化合物参与了加聚反应。
如的单体为两种单烯烃和一种乙炔。
5．缩聚产物单体的判断方法
1．以乙烯和丙烯的混合物为单体，发生加聚反应，不可能得到的是(　　)
B　[乙烯分子间加聚可生成，丙烯分子间加聚可生成，乙烯分子与丙烯分子间加聚可生成或
2．有下列高分子化合物：
其中由两种不同单体聚合而成的是(　　)
A．③⑤　　　　　　 B．③④⑤
C．①②③⑤ D．②③④⑤
B　[①是加聚物，单体是苯乙烯；②是加聚物，单体是1 氯 1,3 丁二烯；③是缩聚物，单体是甘氨酸与苯丙氨酸；④是加聚物，单体是乙烯和丙烯；⑤是缩聚物，单体是对苯二甲酸和乙二醇，符合题意的有③④⑤。]
3．请写出下列高分子化合物的单体或由单体生成的高聚物的结构简式。
1．下列关于高分子化合物的组成、结构或性质的说法正确的是(　　)
A．高分子化合物的单体中一定含有键
B．高分子化合物的链节和单体组成相同
C．缩聚反应的单体至少有两种物质
D．从实验中测得的某种高分子化合物的相对分子质量只能是平均值
D　[高分子化合物的单体中不一定含有碳碳双键，A错误；高分子化合物的链节和单体组成不一定相同，B错误；缩聚反应的单体可以是一种物质，C错误；高分子化合物为混合物，测得的相对分子质量为平均值，D正确。]
2．(双选)下列物质能够自身聚合成高分子化合物的是(　　)
CD　[含羟基和羧基，能自身发生缩聚反应生成和H2O，C正确；发生加聚反应生成，D正确。]
3．下列合成高分子材料的反应方程式和反应类型均正确的是(　　)
C　[A项加聚产物的结构简式应为；B项有小分子生成，该反应为缩聚反应；D项的反应为加聚反应。]
4．下列有机化合物，既能发生加成反应，又能发生加聚反应，还能发生缩聚反应的是(　　)
[答案]　B
5．下列化合物中
(1)可发生加聚反应的化合物是________，加聚物的结构简式为______________________________________________________。
(2)同种分子间可发生缩聚反应生成酯基的化合物是________，缩聚物的结构简式为_________________________________________
______________________________________________________。
[解析]　c分子结构中含有碳碳双键，所以可发生加聚反应；a分子结构中含有两个不同的官能团，所以同一单体间可发生缩聚反应。
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