5.1 合成高分子的基本方法 课件(共31张PPT)2022-2023学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修3

(共31张PPT)
合成高分子的基本方法
5.1
[学习目标]
1.了解合成高分子的组成与结构特点，能依据合成高分子的结构分析其链节和单体。
2.了解加聚反应和缩聚反应的特点。
3.能用常见的单体写出简单的聚合反应化学方程式和聚合物的结构式。
[重点难点]
从有机高分子的结构特点出发，掌握合成有机高分子的基本方法及由高分子推断单体的方法，培养推理、概括能力。
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情境导入
无纺布：聚丙烯
口罩带：聚对苯二甲酸乙二酯（PET）
有机高分子
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。
目标一 加成聚合反应
1．有机高分子
加成聚合反应
缩合聚合反应
一般是含有双键的烯类单体发生的聚合反应
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
合成高分子的方法
混合物
平均值
无纺布：聚丙烯
请写出合成聚丙烯的化学方程式。
nCH3CH==CH2
一定条件
[ ]n
—CH—CH2—
CH3
丙烯
聚丙烯
单体：
加成聚合物：
（简称加聚物）
链节：
（又称重复结构单元）
聚合度：
含有的链节数目 n
聚合物的平均相对分子质量＝链节的相对质量×n
2．加成聚合反应
—CH—CH2—
CH3
2．加成聚合反应
在一定条件下，通过相互加成的方式连接成链状的高分子的反应称为加成聚合反应(简称加聚反应)。
3．加成聚合反应的特点
(1)单体一般含有碳碳双键、碳碳三键等不饱和键（如烯烃、二烯烃、炔烃、
醛等）。
(2)没有小分子物质生成，原子利用率为100%。
(1)仅由一种单体发生的加聚
方法：断双(三)键，伸两边，添括号，写n
4．加聚反应的几种常见的类型
nCH2==CH2
[ ]n
—CH2—CH2—
催化剂
聚乙烯
nCH≡CH
[ ]n
—CH==CH—
催化剂
聚乙炔
(2)二烯烃加聚
[ ]n
—CH2—CH==CH—CH2—
nCH2==CH—CH==CH2
一定条件
方法：双变单，单变双，破两头，移中间
(3)混聚：由两种或两种以上单体发生的加聚反应
nCH2==CH2＋nCH2==CH—CH3
一定条件
[ ]n
—CH2—CH2—CH—CH2—
CH3
[ ]n
—CH2—CH2—CH2—CH—
CH3
或
方法：断双键，连中间，添括号，写n
导练
1.写出下列单体发生加聚反应的化学方程式。
(1)ClCH==CH2：__________________________________。
(2) ：______________________________________________。
(3)CH2==CH2＋CH3—CH==CH—CH3：_________________________________
________________________________。
nCH2==CH2＋nCH3—CH==CH—CH3
(4)CH2==CH2＋CH2==CH—CH==CH2：_________________________________
____________________________________________。
nCH2==CH2＋nCH2==CH—CH==CH2
?CH2—CH2—CH2—CH==CH—CH2?
2.写出下列高分子的单体。
(1) ：________________。
(2) ：______________________________。
(3) ：______________
___________________________________。
HOOCCH==CH2
CH2==CH—CH3、
、
CH2==CH—CH==CH2、
加聚物单体的判断方法
(1)链节主链只有两个碳原子(无其他原子)的聚合物，其合成单体必为一种，将链节两端两个半键断开向内闭合即可。
如：
(2)链节主链上只有四个碳原子且链节无碳碳双键的聚合物，其单体必为两种，在正中央划线断开，然后左右两个半键闭合即可。如：
(3)链节主链上只有碳原子且存在碳碳双键结构的聚合物，其断键规律是“见双键，四个碳；无双键，两个碳”划线断开，然后单键变双键，双键变单键即得单体。如：
合成聚对苯二甲酸乙二酯的化学方程式如何书写呢？
口罩带：聚对苯二甲酸乙二酯（PET）
聚对苯二甲酸乙二酯
+
+
(2n－1)H2O
目标二 缩合聚合反应
1．缩合聚合反应
由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)。
n HO—CH2—CH2—OH
n
O—CH2—CH2—O—H
[ ]n
+
+
(2n－1)H2O
n HO—CH2—CH2—OH
n
O—CH2—CH2—O—H
[ ]n
单体
单体
链节
端基原子团
端基原子
各单体物质的量与缩聚物结构简式的下角标要一致
有水分子生成
1.具有什么特征的物质可以发生缩聚反应？反应原理是什么？
提示　缩聚反应中每一种单体至少有双官能团，且可以反应缩去小分子。
常见双官能团：
导思
2.利用球棍模型分别模拟一种单体(羟基乙酸HOOCCH2OH)和两种单体(乙二酸HOOCCOOH和乙二醇HOCH2CH2OH)的缩聚过程，体会缩聚反应的特点，并总结出脱去的小分子数目与单体的关系。
提示　设单体的物质的量均为n，由一种单体缩聚，小分子的物质的量为n－1，由两种单体缩聚，小分子的物质的量为2n－1。
2．缩合聚合反应的特点
(1)缩聚反应的单体常含有两个或两个以上能相互作用的原子或原子团。
(2)在生成缩聚物的同时，还伴有小分子的副产物(如H2O等)的生成。
(3)一般的缩聚反应多为可逆反应。
(4)由一种单体进行缩聚反应，生成的小分子物质的量一般为n－1，
由两种单体进行缩聚反应，生成的小分子物质的量一般为2n－1。
3．常见的缩聚反应类型
(1)一种单体缩聚
①羟基酸缩聚
n HO—CCH2OH
O
‖
HO—CCH2O—H
O
‖
[ ]n
＋(n－1)H2O
②氨基酸缩聚
n H2N—CH2—COOH
H—N—CH2—C—OH
O
‖
[ ]n
H
—
＋(n－1)H2O
+ (2n－1)H2O
O—(CH2)4—O—H
[ ]n
+
n HO—(CH2)4—OH
n
(2)两种单体缩聚
①二元酸与二元醇缩聚
②二元酸与二胺
n HO—C—(CH2)4—C—OH
O
‖
O
‖
＋nH2N—(CH2)2—NH2
[ ]n
H
—
HO—C—(CH2)4—C—N—(CH2)2—NH—H
O
‖
O
‖
+ (2n－1)H2O
导练
1.完成下列缩聚反应的化学方程式。
(1)乳酸( )的缩聚：______________________________________
_____________。
(2)乙二酸与乙二醇的缩聚：____________________________________________
______________。
＋(n－1)H2O
＋(2n－1)H2O
(3)间苯二甲酸( )和间苯二胺( )的缩聚：
________________________________________________________________________________。
＋
＋(2n－1)H2O
2.找出下列高分子的单体，并按要求填空。
(1)锦纶( )的单体为________________，反应类型为__________。
(2)涤纶( )的单体为____________________
_______________，制备涤纶的化学方程式为____________________________
__________________________________________________________________。
H2N(CH2)5COOH
缩聚反应
、
HOCH2CH2OH
＋
nHOCH2CH2OH
＋(2n－1)H2O
缩聚物单体的判断方法
(1)若聚合物为 或 ，其单体必为一种，去掉中括号和n即可。
单体
如：
一去
(2)当链节中含有 或 结构时，其单体至少是两种，此时常用“切割法”，去掉中括号和n后，断开羰基与氧原子或氮原子间的共价键，然后在羰基碳上连上羟基，在氧原子或氮原子上连上氢原子。
HO—C—(CH2)4—C—O—(CH2)2—O—H
O
‖
[ ]n
O
‖
H—NH—CH2—C—NH—CH—C—OH
O
‖
[ ]n
CH3
—
O
‖
补上—OH
补上—H
补上—OH
补上—H
HOOC(CH2)4COOH
HO(CH2)2OH
H2NCH2COOH
CH3—CH—COOH
NH2
—
单体
一去
二断
三补
课堂小结
加成聚合反应
概念
特点
不同类型方程式的书写
缩合聚合反应
合成高分子的基本方法
单体的判断方法