化學(xué)：《合成高分子化合物的基本方法》：課件二（49張PPT）（人教版選修5）

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歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂 我們?cè)谌粘Ｉ钪杏龅竭^(guò)的有機(jī)高分子化合物有哪些 高分子化合物 有機(jī)高分子 天然高分子 淀粉 纖維素和蛋白質(zhì) 天然橡膠等 合成高分子 合成纖維 合成樹(shù)脂 合成橡膠等 合成有機(jī)高分子材料改變了我們的生活 高分子作為結(jié)構(gòu)材料具有質(zhì)輕 不腐 不蝕 色彩絢麗等優(yōu)點(diǎn) 廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 醫(yī)療器械 家用器具 文化體育 娛樂(lè)用品 兒童玩具等 大大豐富和美化了人們的生活 一座年產(chǎn)8萬(wàn)噸的合成橡膠廠相當(dāng)于145萬(wàn)畝橡膠園的年產(chǎn)量 一座年產(chǎn)萬(wàn)噸的合成纖維廠相當(dāng)于30萬(wàn)畝棉田或250萬(wàn)頭綿羊的棉毛產(chǎn)量 耐高溫 耐腐蝕的塑料王 特氟隆 塑料 合成纖維 合成橡膠 我們學(xué)過(guò)的高分子化合物有哪些 它們與普通小分子有何不同 1 小分子 相對(duì)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(jiǎn)稱小分子 如 烴 醇 醛 羧酸 酯 葡萄糖 蔗糖等 2 高分子 相對(duì)分子質(zhì)量達(dá)幾萬(wàn)甚至幾千萬(wàn) 只是一個(gè)平均值 通常稱為高分子化合物 簡(jiǎn)稱高分子 有時(shí) 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(shù)脂等 相對(duì)分子質(zhì)量大小不同 結(jié)構(gòu)不同 小分子 結(jié)構(gòu)單一高分子 由若干個(gè)重復(fù)結(jié)構(gòu)單元組成 性質(zhì)有較大差異 高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1 高分子化合物通常結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜 往往由簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)單元重復(fù)連接而成 如聚乙烯中 A CH2 CH2 叫聚乙烯的結(jié)構(gòu)單元 或鏈節(jié) B n表示每個(gè)高分子化合物中鏈節(jié)的重復(fù)次數(shù) 叫聚合度 n越大 相對(duì)分子質(zhì)量越大 C 合成小分子的物質(zhì)叫單體 如乙烯是聚乙烯的單體 2 根據(jù)結(jié)構(gòu)中鏈節(jié)連接方式分類(lèi) 可以有線型結(jié)構(gòu)和體型結(jié)構(gòu) 線性結(jié)構(gòu)又可分為帶支鏈和不帶支鏈的結(jié)構(gòu) A 聚乙烯 聚氯乙烯中以C C鍵連接成長(zhǎng)鏈 B 淀粉 纖維素中以C C鍵和C O鍵連接成長(zhǎng)鏈 這些長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)相互纏繞使分子間接觸的地方增多 分子間的作用就大大增加 C 硫化橡膠中 長(zhǎng)鏈與長(zhǎng)鏈之間又形成鍵 產(chǎn)生網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而交聯(lián)在一起 橡膠硫化后 其柔韌性和彈性都會(huì)增大 合成高分子化合物的基本方法 合成高分子化合物的反應(yīng) 什么是加聚反應(yīng) 請(qǐng)寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式 1 由乙烯制備聚乙烯 2 由苯乙烯制備聚苯乙烯 一 加聚反應(yīng) 單體 反應(yīng)部位 反應(yīng)本質(zhì) 是否可以用一個(gè)通式來(lái)表示這些反應(yīng)呢 鏈節(jié) 聚合度 加聚反應(yīng)的特點(diǎn) 1 單體必須是含有雙鍵 參鍵等不飽和鍵的化合物 例如 烯 二烯 炔 醛等含不飽和鍵的化合物 2 發(fā)生加聚反應(yīng)的過(guò)程中 沒(méi)有副產(chǎn)物產(chǎn)生 聚合物鏈節(jié)的化學(xué)組成跟單體的化學(xué)組成相同 聚合物相對(duì)分子質(zhì)量為單體相對(duì)分子質(zhì)量的整數(shù)倍 你知道下面兩個(gè)聚合物由何種單體聚合而成的嗎 CH2 CHCl 由加聚聚合物推單體的方法 單體 CH2 CH2邊鍵沿箭頭指向匯合 箭頭相遇成新鍵 鍵尾相遇按虛線部分?jǐn)噫I成單鍵 單體 凡鏈節(jié)主鏈只有 個(gè)C原子的高聚物 其單體規(guī)律是 見(jiàn)雙鍵 一單體 無(wú)雙鍵 中間斷兩單體 由加聚聚合物推單體的方法 兩邊鍵同時(shí)往內(nèi)移動(dòng)去 牽手 對(duì)方 無(wú)手 就往內(nèi) 斷開(kāi)手 手 牽 手 不能丟 1 寫(xiě)出下列單體聚合成聚合物的化學(xué)方程式1 CH2 CHCl2 3 2 人造象牙中 主要成分的結(jié)構(gòu)是 它是通過(guò)加聚反應(yīng)制得的 則合成人造象牙的單體是 A CH3 2OB HCHOC CH3CHOD CH3OCH3 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 4 下列單體中 在一定條件下能發(fā)生加聚反應(yīng)生成 的是 A B C CH3CH CH2和CH2 CH2D CH3CH CH2 5 有機(jī)玻璃 聚丙烯酸甲酯 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可用 表示 設(shè)聚合度n為3000 回答下列問(wèn)題 1 指出有機(jī)玻璃的單體和鏈節(jié) 2 求有機(jī)玻璃的相對(duì)分子質(zhì)量 自聚 nCH2 CH CH CH2 雙鍵變單鍵變單鍵雙鍵 聚異戊二烯 共聚 乙丙樹(shù)脂 加聚反應(yīng)的類(lèi)型 請(qǐng)同學(xué)們寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式 并說(shuō)明斷成鍵的特點(diǎn) 1 乙酸與乙醇酯化反應(yīng) 2 兩個(gè)甘氨酸分子形成二肽 該反應(yīng)與加聚反應(yīng)不同 在生成聚合物的同時(shí) 還伴有小分子副產(chǎn)物 如 H2O等 的生成 這類(lèi)反應(yīng)我們稱之為 縮聚反應(yīng) 聚酯 縮聚反應(yīng)的特點(diǎn) 1 縮聚反應(yīng)的單體往往是具有雙官能團(tuán) 如 OH COOH NH2 X及活潑氫原子等 或多官能團(tuán)的小分子 2 縮聚反應(yīng)生成聚合物的同時(shí) 還有小分子副產(chǎn)物 如H2O NH3 HCl等 生成 3 所得聚合物鏈節(jié)的化學(xué)組成與單體的化學(xué)組成不同 4 縮聚物結(jié)構(gòu)式要在方括號(hào)外側(cè)寫(xiě)出鏈節(jié)余下的端基原子或原子團(tuán) 這與加聚物不同 而加聚物的端基不確定 通常用橫線 表示 如 由一種單體 nmol單體中含 COOH官能團(tuán) 或 OH 的物質(zhì)的量為 nmol 而在反應(yīng)中 有一個(gè)端基 COOH 是沒(méi)有參與反應(yīng)的 故生成水的物質(zhì)的量為 n 1 mol 聚 6 羥基己酸 由兩種單體 nmol nmol 和 進(jìn)行縮聚反應(yīng) nmol 中含 COOH的物質(zhì)的量為2nmol 而在反應(yīng)中 有一個(gè)端基 COOH 是沒(méi)有參與反應(yīng)的 故生成水的物質(zhì)的量為 2n 1 mol 請(qǐng)寫(xiě)出下列縮聚反應(yīng)的化學(xué)方程式 nH2N CH2 6 NH2 nHOOC CH2 4 COOH nHO CH2 CH2 OH nHOOC COOH 縮聚反應(yīng)官能團(tuán) 雙官能團(tuán) OH COOH NH2 聚酯類(lèi) 聚酰胺類(lèi) 你能看出下列聚合物是由什么單體縮聚而成呢 縮聚物單體的推斷常用方法 切割加基法 從酯基中間斷開(kāi) 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(shù)脂的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 凡鏈節(jié)為HOH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HOH的單體是 和HOOC CH2 mCOOH 如HOH的單體是 凡鏈節(jié)為HOH結(jié)構(gòu)的單體必是兩種 可從上斷開(kāi) 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 線型結(jié)構(gòu) 思考 含有三個(gè)官能團(tuán)的單體縮聚后生成的縮合聚合物會(huì)呈現(xiàn)什么樣的結(jié)構(gòu) 1 寫(xiě)出下列單體聚合成聚合物的化學(xué)方程式1 CH2 CHCl2 3 2 下列化合物中a b c d e f 1 可發(fā)生加聚反應(yīng)的一個(gè)化合物是 加聚物的結(jié)構(gòu)式為 2 可發(fā)生縮聚反應(yīng)的一個(gè)化合物是 縮聚物的結(jié)構(gòu)式為 3 可發(fā)生縮聚反應(yīng)的兩個(gè)化合物是和 縮聚物的結(jié)構(gòu)式為 3 下列高聚物經(jīng)簡(jiǎn)單處理可以從線型結(jié)構(gòu)變成體型結(jié)構(gòu)的是A B C D 合成有機(jī)高分子化合物反應(yīng)比較 相同或不同單體 相同或不同單體 含有不飽和鍵 含有多個(gè)特征官能團(tuán) 聚合物與單體具有相同的組成主鏈上一般只有碳原子 聚合物與單體組成有所不同的主鏈上除有碳原子外還有其他 鏈節(jié)上有穩(wěn)定下的端基原子或原子團(tuán) 只有聚合物 有聚合物和小分子 聚乙烯 聚氯乙烯聚丙烯 乙丙樹(shù)脂聚苯乙烯ABS工程塑料有機(jī)玻璃 合成橡膠 尼龍 66滌綸 錦綸 高聚物單體判斷練習(xí)小結(jié) 如何根據(jù)高聚物的鍵的特點(diǎn)判斷聚合反應(yīng)類(lèi)型及單體 如果是縮聚產(chǎn)物 斷CO O NH 中的單鍵 斷開(kāi)后 CO 接 OH O NH 接 H 如果是加聚產(chǎn)物 雙鍵變單鍵 單鍵變雙鍵 有機(jī)玻璃 丁苯橡膠 錦綸 尼龍 6 1 一般規(guī)律性 2 特殊靈活性 例 HT纖維由下列兩種單體反應(yīng)生成 寫(xiě)出該高分子的結(jié)構(gòu) CH2 CH CH2 OH 例 電器 儀表和飛機(jī)等某些部件要用一種簡(jiǎn)稱DAP塑料 它的結(jié)構(gòu)如下 則合成它的單體應(yīng)該是什么 它們的單體各是什么 屬于哪類(lèi)反應(yīng)的產(chǎn)物 1 高分子化合物A和B的部分結(jié)構(gòu)如下 練習(xí) CH2 CH COOH 加聚 縮聚 方法點(diǎn)撥 尋找最小的結(jié)構(gòu)重復(fù)單元 以此切割并恢復(fù)成單體的結(jié)構(gòu) 2 判斷下列高分子的單體 HOCH2 CH2OH HOOC COOH H2N CH2 4 COOH 練習(xí) 3 1 某高聚醚是一種工程塑料 它是由在虛線處開(kāi)環(huán)聚合而成的 請(qǐng)寫(xiě)出高聚醚的結(jié)構(gòu) CH2CH2ClOCCH2CH2Cl 練習(xí) 思考 以上的開(kāi)環(huán)聚合反應(yīng)屬于哪種類(lèi)型的聚合反應(yīng) 4 有機(jī)硅樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)如下 請(qǐng)寫(xiě)出其單體的結(jié)構(gòu) 練習(xí) 5 1 3 環(huán)己二烯的聚合與二烯烴相似 請(qǐng)寫(xiě)出高分子的結(jié)構(gòu) 總結(jié) 1 判斷高聚物反應(yīng)的類(lèi)型要根據(jù)高聚物中鍵的特點(diǎn)和產(chǎn)物的情況確定 2 縮聚物的單體的判斷的關(guān)鍵是鍵的斷的位置以及斷鍵后應(yīng)該加什么樣的基團(tuán) 3 高聚物的單體的確定方法比較靈活 既要充分考慮原料 高聚物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 也要實(shí)事求是 適當(dāng)進(jìn)行變通遷移 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全