(共25张PPT)
第一节 合成高分子的基本方法
第一节 合成高分子的基本方法
抗击疫情，众志成城
戴口罩，防感染
口罩戴结构示意图
无纺布
什么是无纺布？
无纺布PP：主要材料是聚丙烯polypropylene
不同工艺制作不同无纺布，如纺粘无纺布，熔喷无纺布
聚丙烯：是丙烯通过加成聚合反应生成的高分子聚合物
物质 有机高分子 小分子化合物
相对分 子质量 没有明确的数值，只是一个平均值,通常在104以上 具有明确的数值，一般在1000以下
类别 混合物 纯净物
结构 由若干个重复结构单元组成 具有单一结构
一、有机高分子
1.有机高分子与小分子化合物的区别
2.有机高分子
(1)含义:利用有机化合物相互反应的性能,得到相对分子质量较大的高分子的过程。
3.高分子的合成
(2)合成高分子的有关概念
①单体：能合成高分子的小分子物质被称为单体。
例：CH2=CH2
②链节：高分子中重复的结构单元称为链节
例：—CH2-CH2—
③聚合度：高分子中含有链节的数目称为聚合度，通常用n表示
④聚合物：聚合反应生成的产物叫做聚合物
聚合物为混合物，没有固定的熔沸点
其平均相对分子质量=链节的相对质量×n
(3)合成高分子的基本方法:
①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。
②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。
注意：不一定是两种，即两个可以是同一种官能团
1.定义
由含有不饱和键的相对分子质量小的小分子化合物以加成反应的形式结合成相对分子质量大的高分子的化学反应叫加成聚合反应,简称加聚反应。
二、加成聚合反应
2.加聚反应的特点
（1）单体必须是含有双键、三键等不饱和键的化合物 （如烯烃、二烯烃、炔烃、醛等）
（2）加聚反应发生在不饱和键上
（3）无副产物产生，聚合物链节的化学组成与单体的化学组成相同
（4）加聚反应生成的聚合物的平均相对分子质量为单体的相对分子质量的整数倍。
②氯乙烯的加聚：
〔CH2-CH2〕n
nCH2=CHCl
〔CH2-CH〕n
Cl
nCH2=CH2
①乙烯的加聚：
3.加聚反应的几种常见类型
(1)仅由一种单体发生的加聚
烯烃的均聚反应
④2-丁烯的加聚：
③丙烯的加聚：
CH2=CH
CH3
[ CH2— CH ]n
CH3
[ CH— CH ]n
CH3 CH3
nCH3-CH=CH-CH3
〔CH2—C—CH—CH2〕n
H3C
⑤异戊二烯的聚合反应
nCH2=C—CH=CH2
CH3
催化剂
天然橡胶
例如:乙烯与丙烯的聚合
nCH2—CH2 +nCH2—CH-CH3
（乙烯） (丙烯)
CH2—CH2 CH2—CH
CH3
〔
n
〕
(2)由两种或两种以上单体发生的加聚反应
例如：丁二烯与乙烯聚合
nCH2=CH—CH=CH2 + nCH2=CH2
（丁二烯） （乙烯）
〔CH2-CH=CH-CH2-CH2-CH2〕n
巧记加聚反应产物的书写方法
单烯加聚双改单,链节只有两个碳,其他部分连原碳,写成支链不改变。
共轭双键(两个双键之间间隔一个碳碳单键)要加聚,链节四碳要牢记,两端双键变单键,中间单键变双键,其他部分连原碳,写成支链不改变。
共聚链节灵活写,规律总结两方面,开环加聚成长链,断开之处前后连,链节再加方括号,聚合度n跟后面。
单体名称 单体结构简式 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=CH—CH=CH2
乙炔 HC≡CH
Cl
CN
COOH
[ CH—CH2 ]n
OOCCH3
[ CH2—CH ]n
[ CH2—CH ]n
[ CH2—CH ]n
[ CH2—CH2 ]n
CH3
[ CH2—CH ]n
1.下列关于有机高分子的说法不正确的是( )
A.有机高分子被称为聚合物或高聚物,因为它们大部分是由小分子化合物通过聚合反应制得的
B.有机高分子的相对分子质量很大,因而其结构复杂
C.对于一种高分子材料,n是整数,但它的相对分子质量不确定
D.有机高分子都是混合物
解析：有机高分子的相对分子质量很大,但是由重复的结构单元(链节)连接而成,因而其结构并不复杂。
B
2.下列单体能在一定条件下发生加聚反应生成 的是( )
A.丙烯 B.2-甲基-1,3-丁二烯
C.乙烯和丙烯 D.2-甲基-2-丁烯
解析：根据链节上的碳原子数目和键的类型可判断其单体是二烯烃
B
3.下列物质能够自身聚合成高分子的是( )
解析：分子结构中含有碳碳双键或三键的有机化合物,可以发生加聚反应;分子结构中同时含有羧基、羟基等,可通过缩聚反应形成高分子。
C
4．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
解析：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
5.CH3—CH=CH—CH3发生聚合反应生成的高聚物的结构简式正确的是
( )
解析：发生加聚反应时,只是单体的碳碳双键打开,相互连接形成碳链,双键碳原子上所连接的基团(—CH3)并不在主链上,而是作为支链。
B(共30张PPT)
第一节 合成高分子的基本方法
第一节 合成高分子的基本方法
口罩带在弹性内芯的外面包裹纺织品是什么？
其主要成分是聚对苯二甲酸乙二酯（PET）
聚对苯二甲酸乙二酯（PET）是怎样制备的呢？
聚对苯二甲酸乙二酯
C
O
OH
C
O
HO
C
O
O
CH2
CH2
O
C
O
[
]
n
HO
H
CH2
CH2
OH
HO
n
n
+
催化剂
+
(2n-1)H2O
三、缩合聚合反应
1．定义：
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。
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）缩聚反应的单体往往是具有双官能团（如-OH、-COOH、-NH2等）或多官能团的小分子
（2）缩聚反应生成聚合物的同时，还有小分子副产物（如H2O、NH3、HCl等）生成，这是缩聚反应与加聚反应的重要不同之处
（3）所得聚合物链节的化学组成与单体的化学组成不同
（4）含有两个官能团的单体缩聚后生成的聚合物呈线型结构
（5）一般的缩聚反应多为可逆反应，为提高产率，并得到具有较高聚合度的缩聚物，需要及时移除反应产生的小分子副产物
2．单体的结构特点：
单体
C
O
OH
C
O
HO
C
O
O
CH2
CH2
O
C
O
[
]
n
HO
H
CH2
CH2
OH
HO
n
n
+
催化剂
+
(2n-1)H2O
单体
链节
端基原子团
端基原子
缩合聚合反应（缩聚反应）
各单体物质的量与缩聚物结构简式的下角标一般要一致
一个单体
两个单体
2n-1
n-1
缩合聚合反应（缩聚反应）
C
O
OH
C
O
HO
催化剂
6-羟基己酸
聚-6-羟基己酸脂
O
nHO
C
(CH2)5OH
+ (n-1)H2O
H
[
]
O
HO
C
(CH2)5O
n
(CH2)4
OH
HO
n
+
n
C
O
O
(CH2)4
O
C
O
[
]
n
HO
H
+ (2n-1)H2O
催化剂
对苯二甲酸
1,4-丁二醇
聚对苯二甲酸丁二酯
3．缩聚物的结构简式的书写
在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团
注：加聚物的端基不确定，一般不必写出
4．缩聚反应化学方程式的书写
(1)方括号外侧写出端基原子或原子团。
(2)各单体的物质的量与缩聚物结构简式的下角标一般要一致。
(3)生成的小分子的物质的量:
①由一种单体进行的缩聚反应,生成的小分子物质的量一般为n-1;
②由两种单体进行的缩聚反应,生成的小分子物质的量一般为2n-1。
催化剂
O
nHO
C
CH2OH
+ (n-1)H2O
H
[
]
O
HO
C
CH2O
n
5.常见的缩聚反应类型
能够发生缩聚反应的物质含有多种官能团(—OH、—COOH、—NH2等),主要有如下几种类型:
(1)由一种单体发生的缩聚反应
①羟基羧基缩聚
②氨基羧基缩聚
催化剂
+ (n-1)H2O
nH2N
CH2
COOH
[
]
H
N
CH2
n
H
O
OH
C
③羟基羟基缩聚
nHO
CH2CH2
OH
催化剂
HO
CH2CH2O
H
[
]
n
+ (n-1)H2O
④苯酚与甲醛的缩聚(酚醛树脂)
在酸催化下，等物质的量的苯酚与甲醛反应，苯酚邻位或对位的H原子与甲醛的羰基加成生成羟甲基苯酚，然后羟甲基苯酚之间脱水缩合成线型结构高分子
酚醛树脂
酚醛缩聚：
先
再
总反应：
(2)由两种单体发生的缩聚反应
①二元酸与二元醇
(CH2)4
OH
HO
+
n
C
O
O
(CH2)4
O
C
O
[
]
n
HO
H
+ (2n-1)H2O
催化剂
C
O
OH
C
O
HO
n
②二元酸与二胺
(CH2)2
NH2
H2N
+
n
+ (2n-1)H2O
催化剂
C
O
OH
C
O
HO
n
(CH2)4
C
O
(CH2)2
NH
C
O
[
]
n
HO
H
(CH2)4
N
H
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
(1)高分子为混合物,且没有固定的熔、沸点。 ( )
提示√。聚合物的聚合度不同,都为混合物。
(2)加聚反应的原子利用率为100%。( )
提示√。加聚反应没有小分子生成。
(3)聚合反应得到的聚合物的链节和单体的化学组成不同。( )
提示×。加聚反应得到的聚合物的链节和单体的化学组成相同。
1．判断正误(对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”。)
√
√
×
(4)氨基酸分子间可发生缩聚反应。( )
提示√。氨基酸分子含有羧基和氨基,之间可以脱去小分子,发生缩聚反应。
(5)由同一高聚物组成的高分子材料是纯净物。( )
提示×。由同一高聚物组成的高分子材料由于聚合度(n)不同,仍然属于混合物。
(6)缩聚反应与加聚反应一样,产物中均只有高分子。( )
提示×。缩聚反应中除生成高分子外,还有小分子生成,如H2O等。
√
×
×
(7)相同质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧消耗的O2质量相同。 ( )(8)聚乙烯等高分子为纯净物。 ( )(9)高分子的链节与单体的元素组成质量比相同。 ( )
(10) 的链节为CH2===CHCl。 ( )
(11)氨基酸分子间可以发生缩聚反应生成肽链。 ( )
√
√
×
×
×
2．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
解析：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。
D
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
解析：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.根据下列高分子回答问题。
(1)合成聚丙烯酸钠的单体的结构简式是 ,反应类型是 。
(2)①合成涤纶有两种单体,其中能和NaHCO3反应的单体的结构简式是 ,其核磁共振氢谱的峰面积比是 。
②合成涤纶的化学方程式为 。
(3)合成酚醛树脂需要两种单体分别为苯酚和甲醛,和这两种单体均可以发生反应的试剂是 (选填字母)。
a.H2 b.Na c.Na2CO3 d.酸性高锰酸钾溶液(共24张PPT)
第一节 合成高分子的基本方法
由高聚物找单体
有机高分子单体判断的思维流程
如何由高分子找单体
1.先判断反应的类型：判断高聚物反应的类型要根据高聚物中键的特点和产物的情况确定。
2.加聚物的单体判断关键是：根据链节中碳碳键的特点分析是单烯烃的加聚还是二烯烃的加聚
3.缩聚物的单体的判断的关键是键的断的位置以及断键后应该加什么样的基团。
根据聚合物的结构简式，其单体为
加聚反应生成高聚物的单体的判断
(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，将链节的两个半键闭合即得对应单体
[
]
CH CH2
Cl
n
单体
CH=CH2
Cl
(2)凡链节主链有四个碳原子(无其他原子)，链节上含有碳碳双键结构的聚合物，其单体必为一种，属于二烯烃。将链节两端两个半键断开，然后分别将单键变双键双键变单键闭合即得对应单体。
(3)凡链节主链有四（或六或八）个碳原子(无其他原子)，且链节无双键的聚合物，其单体必为多种，将链节中每两个碳断开，然后分别将两个半键闭合即得对应单体。
(4)凡链节主链中只有碳原子,并存在 结构的聚合物,其规律是“见双键,四个碳;无双键,两个碳”。从一端划线断开,隔一键断一键,然后将半键闭合,即单、双键互换。如
的单体是CH2 CH—CH CH2和
(5)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。
已知某高分子的结构简式为
其中可用于合成该高分子的是( )
A.①③④ B.①②③ C.①②④ D.②③④
C
缩聚物单体的推断方法常用“切割法”如
由缩聚反应生成高聚物的单体的判断
如H OH结构的，其单体必为一种，在链节的-NH上加氢原子、羰基上加羟基， 所得氨基酸为单体。
如H OH的单体是
从酯基中间断开，在羰基上加羟基，在氧原子上加氢原子得到羧酸和醇。
如已知涤纶树脂的结构简式为
第一步：去掉缩聚物结构简式中的方括号与“n”，变为小分子
第二步：断开分子中的肽键或酯基
第三步：羰基碳上连接—OH；在氧或氮原子上连—H，还原为单体小分子。
和HOOC(CH2)mCOOH。
如H OH的单体是
如H OH结构的单体
必是两种 ，可从 上断开，在-NH上加氢原子，在羰基上加羟基，得到二胺和二酸即为单体。
由缩聚物推单体的一般步骤
步骤 第一步 第二步 第三步
说明 采用“切割法”去掉缩聚物结构简式中的方括号与“n”,变为小分子 断开分子中的肽键或酯基 将断开的羰基碳原子上连接—OH;在氧或氮原子上连接—H,还原为单体小分子
归纳：由缩聚物推单体的方法
1.去掉缩聚物结构简式中的方括号与n，变为小分子。
2.观察分子中有无酯基或肽键，若有，断开。
3.将断开的羰基上连接—OH，在氧或氮原子上连接—H，还原为单体小分子。
1．写出下列聚合物单体的结构简式
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．③④⑤C．①②③⑤ D．②③④⑤
解析：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。
B
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
