5.1 合成高分子的基本方法 课件(共30张PPT) 高二化学人教版（2019）选择性必修3

(共30张PPT)
人教版选择性必修3
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第五章 合成高分子
学习目标
1.加成聚合反应
2.缩合聚合反应
第一节 合成高分子的基本方法
我被高分子包围了呀！
酚醛塑料
涤纶
有机玻璃
聚苯乙烯
聚四氟乙烯
塑料
聚丙烯
聚氯乙烯
【想一想】 我们身边有哪些人工合成的高分子化合物？
1、相对分子质量的大小和数值是否明确不同:
（1）高分子的分子量很___，一般高达_____ _。低分子相对分子质量较____，一般在_______以下。
（2）低分子相对分子分子量都有一个_____的数值，而高分子化合物的相对分子质量只是一个______值。
想一想：油脂（例硬脂酸甘油酯）是高分子化合物吗？为什么？
大
104--106
小
1000
明确
平均
高分子化合物与低分子化合物有什么不同？
想一想
2、基本结构不同：
高分子化合物是以低分子有机物作原料，经______反应得到的若干具有_____(填不重复或重复)结构单元的组成。
而低分子物质只具有_____（填不单一或单一）分子结构，小分子______重复结构单元。
聚合
重复
单一
没有
3、 物质组成不同：
高分子化合物是由各种相对分子质量____等的同系列的物质组成的_____物。____固定的熔沸点。
而低分子物质是_____物。__固定熔沸点。
4、物理、化学性质有较大的差别
高分子化合物通常处于固体状态，有较好的机械强度，绝缘性能，耐腐蚀性能，可塑性，高弹性。
不
混合
没有
纯净
有
1、定义：由不饱和的、相对分子质量小的化合物分子，通过加成的方式相互结合成相对分子质量大的化合物分子，这样的反应叫加成聚合反应，简称加聚反应。
2、单体：形成高分子化合物的小分子化合物。高分子化合物又称聚合物，通过加聚反应得到的叫做加聚物，其分子结构一般呈线型。
例如：nCH2=CH2 ［ CH2—CH2］n
催化剂
一、加成聚合反应：
nCH2=CH2 ［CH2- CH2］n
催化剂
3、链节：高分子化合物中化学组成相同，可重
复的最小单元称为链节。
聚乙烯的链节为:
聚合度：高分子链中链节的数目n称为聚合度.
4、相对分子质量：Mr加聚物平均＝n·Mr链节
-CH2- CH2-
5、加聚反应的特点
单体的特点
反应部位与反应实质
产物
正确书写加聚产物
含有不饱和键（如烯、炔、醛等）；可以是一种或多种单体聚合
不饱和键 加成反应
只有聚合物，没有副产物，原子利用率为100%，链节的化学组成跟单体化学组成相同。聚合物相对分子质量为单体相对分子质量整数倍。
不饱和键的碳链单独列一行，其余基团挂在链上。
1、单一烯烃的加聚：
2、二烯烃的加聚：
6、加聚反应的类型
最重要
4、碳碳三键的加聚：
3、烯烃与烯烃的加聚(共聚)：
单体结构简式 聚合物结构简式 链节
CH2=CHCH3
CH2=CHCl
CH2=CHCN
CH2=CHCOOH
CH3COOCH=CH2
HC≡CH
将单体中不饱和键的碳链单独列一行
其余基团挂在链上
1.写出聚合物
下面两种聚合物由何种单体聚合而成？
3.加聚产物单体的判断
[CH2－CH2－CH2－CH ＝ CH －CH2]n
小结：由加聚物推单体的方法：
边键内移“牵手”，对方“无手”就往内“断开手”
[CH2－CH2－CH2－CH ＝ CH －CH2]n
实用规律：
见双键、四个C
无双键、两个C
[ CH＝CH－CH2－CH ＝ CH－CH2 ]n
分析：单体？
和 CH2＝ CH－CH＝ CH2
CH CH
CH3COOH+H O-CH2-CH3 CH3COOC2H5+ H2O
浓硫酸
加热
n HOOC-COOH ＋ n HOCH2CH2OH
乙二酸 乙二醇
二、缩合聚合反应：
HO-C-C-OH＋H-OCH2CH2O-H···HO-C-C-OH＋H-OCH2CH2OH
O
O
O
O
nHOOC－COOH ＋ nHOCH2CH2OH
催化剂
O O O O
-C-C-O-CH2CH2O- ··· -C-C-O-CH2CH2O- ＋ 2n H2O
即：
如何断键、成键，形成聚合物呢？
断键分析
( -1)
HO
H
HO－C-C-O CH2CH2O n H ＋( 2n-1 ) H2O
聚乙二酸乙二(醇)酯 小分子（副产物）
O
O
n HOOC—COOH ＋ n HOCH2CH2OH
催化剂
HO－C-C-OCH2CH2O nH ＋( 2n-1 ) H2O
O
O
链节
单体
单体
端基原子团
端基原子
聚合度
1、定义：在生成聚合物的同时，还有小分子副产物生成（如水），这样的反应叫缩合聚合反应，简称缩聚反应。所得聚合物称为缩聚物。
2、缩聚反应的特点：
（1）单体为含有两个或两个以上官能团（如—OH、—COOH、—NH2、—X）的小分子。
（2）断键规律：羧基脱—OH、羟基（氨基）脱—H。
（3）产物有高聚物，同时还要小分子（副产物）
（4）高聚物链节的化学组成与单体不同
（5）高聚物的相对分子质量比单体的n倍略小
（6）线性分子
3、缩聚反应的类型：
（1）一种单体聚酯类：—OH与—COOH间缩聚
催化剂
nH—O—CH2—C—OH
O
O
H—O—CH2—C—OH
[
]
n
+ (n-1) H2O
羟基乙酸
聚羟基乙酸
一种单体聚氨基酸类：-NH2与-COOH间缩聚
nCH3－CH－COOH
NH2
催化剂
丙氨酸
CH3
O
[ ]
n
－NH－CH－C － OH
+（n-1）H2O
H
3、缩聚反应的类型：
（2）两种单体聚酯类：—OH与—COOH间缩聚
n HOOC（CH2）4 COOH + n HOCH2CH2OH
催化剂
O
O
C（CH2）4 C-OCH2CH2O
[ ]
HO
H
n
（2n-1）H2O
+
己二酸
乙二醇
聚己二酸乙二（醇）酯
3、缩聚反应的类型：
两种单体聚氨基酸类：-NH2与-COOH间缩聚
nCH3－CH－COOH
NH2
+ nNH2－CH2－COOH
催化剂
CH3
O
n
[ ]
H
－NH－CH－C－NH－CH2－
C
O
—OH
+（2n-1）H2O
3、缩聚反应的类型：
（先加成后缩聚）
3、缩聚反应的类型：
（3）特殊类型：甲醛和苯酚
小结：缩聚反应方程式书写注意点
1、缩聚物结构简式要保留端基原子或原子团
2、生成物中有小分子，且要注意计量系数
一种单体缩聚时，为( n-1 )
两种单体缩聚时，计量系数为( 2n-1 )
4、写出缩聚高分子的单体
方法：从缩聚高分子主链中的酯基或肽键断开，将断开的羰基补上—OH,在氧或氮原子上补—H，还原为单体小分子。
HO C C OCH2CH2O nH
O
O
补上—OH
补上—H
H O C C OH
O
O
和 HOCH2CH2OH
(“切割加基法”)
H O H O
H－ N－CH－C－N－CH C－n OH
R R'
写出该高聚物的单体：
H2N－CH－COOH
H2N－CH－COOH 和
R
R'
小结：谈谈对聚合反应的认识
加聚反应 缩聚反应
单体的特征
反应原理
聚合物的 书写方法
聚合物找 单体方法
不饱和键
（主要碳碳双键）
每一单体都至少含两种官能团（主要是-COOH和-OH或-COOH和-NH2）
加成反应
酯化反应或脱水成肽反应
含有双键碳列成一行，其余基团挂在链上，无端基原子
有端基原子或原子团，反应过程中去掉什么原子或原子团，端基原子或原子团就是什么
链节主链全部是碳原子，按照无双键两个碳，有双键四个碳切割，单双键互换即可。
链节主链除碳原子还有其他原子，从酯基或肽键部位切割，补H或-OH。
本课小结：
能理解链节、单体和聚合度的概念
1.会书写加聚反应，会判断加聚高分子的单体；
2.会书写缩聚反应，会判断缩聚高分子的单体。
3.加聚反应与缩聚反应的特点对比：
反应类型 加聚反应 缩聚反应
反应物特点 含有不饱和键 含有特征官能团
生成物特点 聚合物与单体的组成相同；主链上一般只有碳原子 聚合物与单体的组成不同；主链上除碳原子外还有O或N原子
产物种类 只有聚合物 有聚合物和小分子