化學：5-1《合成高分子化合物的基本方法》課件（莒南）（人教版選修5）

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歡迎進入化學課堂 什么叫低分子化合物 什么叫高分子化合物 思考 1 小分子 相對分子質量通常不上千 有明確的數(shù)值 通常稱為低分子化合物 簡稱小分子 如 烴 醇 醛 羧酸 酯 葡萄糖 蔗糖等 2 高分子 相對分子質量達幾萬甚至幾千萬 只是一個平均值 通常稱為高分子化合物 簡稱高分子 有時 又稱高聚物 如 淀粉 纖維素 蛋白質 聚乙烯 聚氯乙烯 酚醛樹脂等 高分子化合物與低分子化合物有什么不同 1 相對分子質量的大小不同 2 基本結構不同 3 物理 化學性質不同 低分子1000以下 準確值 高分子10000以上 平均值 高分子化合物由若干個重復的結構單元組成 小分子沒有重復結構單元 各方面性質差別較大 聚合反應 復習 相對分子質量小的化合物分子相互結合成相對分子質量大的高分子的反應 聚合反應 一 加成聚合反應 定義 小分子間通過加成反應的形式形成高分子化合物的反應叫加成聚合反應 簡稱加聚反應 單體 鏈節(jié) 聚合度 P 100思考與交流 有何特征 1 加聚反應的特點 單體含不飽和鍵 沒有副產物生成 鏈節(jié)和單體的組成相同 聚合物相對分子質量為單體相對分子質量的整數(shù)倍 如烯烴 二烯烴 炔烴 醛等 單體和高分子化合物互推 2 加聚物結構簡式的書寫 將鏈接寫在方括號內 聚合度n寫在方括號的右下角 例如 3 由加聚聚合物推單體的方法 單體 單體 CH2 CH2 彎箭頭法 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斷成單鍵 常見加聚反應的類型有 1 含一個碳碳雙鍵的加聚反應nCH3CH CH2 CH CH2 加聚反應的類型 碳碳雙鍵上連接的原子或原子團 在高分子化合物中只能做支鏈 總結 加聚反應是形成高分子化合和物的重要類型 參加反應的單體一般都要求有不飽和鍵 通常為C C 有時也可為C O 2 共軛雙鍵的加聚反應nCH2 CH C CH2 CH2 CH C CH2 3 不同物質間的加聚反應nCH2 CH C CH2 nCH3CH CH2 CH2 CH C CH2 CH CH2 n 催化劑 n 分子中存在碳碳雙鍵 單鍵交錯形式的烯烴 稱為共軛烯烴 其中的雙鍵為共軛雙鍵 含共軛雙鍵的單體在發(fā)生加聚反應時 原來雙鍵中的一個單鍵均斷裂 在形成的高分子化合物中生成一個新的雙鍵 單體間相互結合成鍵狀 4 含碳氧雙鍵的加聚反應nH C H O CH2 n 1 寫出下列單體聚合成聚合物的化學方程式1 CH2 CHCl2 3 課堂練習 2 人造象牙中 主要成分的結構是 它是通過加聚反應制得的 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)生加聚反應生成 的是 A B C CH3CH CH2和CH2 CH2D CH3CH CH2 5 有機玻璃 聚丙烯酸甲酯 的結構簡式可用 表示 設聚合度n為3000 回答下列問題 1 指出有機玻璃的單體和鏈節(jié) 2 求有機玻璃的相對分子質量 請同學們寫出下列反應的化學方程式 并說明斷成鍵的特點 1 乙酸與乙醇酯化反應 2 兩個甘氨酸分子形成二肽 聚酯 該反應與加聚反應不同 在生成聚合物的同時 還伴有小分子副產物 如 H2O等 的生成 這類反應我們稱之為 縮聚反應 二 縮合聚合反應 定義 小分子間通過縮合反應的形式形成高分子化合物的反應叫縮合聚合反應 簡稱縮聚反應 酯化 成肽 縮合聚合反應 如 催化劑 單體 鏈節(jié) 聚合度 M聚合物 單體的相對質量 n n 1 18 n 1 H2O 端基原子 端基原子團 縮合聚合反應 nHOOC CH2 4COOH nHOCH2CH2OH 催化劑 單體 鏈節(jié) 聚合度 M聚合物 單體的相對質量 n 2n 1 18 2n 1 H2O 端基原子 端基原子團 由一種單體 nmol單體中含 COOH官能團 或 OH 的物質的量為 nmol 而在反應中 有一個端基 COOH 是沒有參與反應的 故生成水的物質的量為 n 1 mol 聚 6 羥基己酸 縮聚反應分析 由兩種單體 nmol 和 進行縮聚反應 nmol 中含 COOH的物質的量為2nmol 而在反應中 有一個端基 COOH 是沒有參與反應的 故生成水的物質的量為 2n 1 mol nmol 縮聚反應的特點 1 縮聚反應的單體往往是具有雙官能團 如 OH COOH NH2 X及活潑氫原子等 或多官能團的小分子 2 縮聚反應生成聚合物的同時 還有小分子副產物 如H2O NH3 HCl等 生成 3 所得聚合物鏈節(jié)的化學組成與單體的化學組成不同 4 縮聚物結構式要在方括號外側寫出鏈節(jié)余下的端基原子或原子團 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 你能看出下列聚合物是由什么單體縮聚而成呢 縮聚物單體的推斷方法常用 切割法 如下圖示 縮聚反應的類型縮聚反應也是形成高分子化合物的重要類型 參加反應的單體一般要求有兩個或兩個以上同種或不同種的官能團 常見的縮聚反應類型有 1 苯酚和甲醛的縮聚 總結 課本P107 2 醇羥基和羧基酯化而縮聚 二元羧酸和二元醇的縮聚 如合成聚酯nHOOC COOH nHOCH2CH2OH n OH C R C O R O H O O 2n 1 H2O n 1 H2O 醇酸自身的酯化縮聚如nCH3CHCOOHH O CH C OH n O H O R C O R C 2nH2O nOH n n 1 H2O 氨基與羧基的縮聚A 氨基酸自身的縮聚 如合成聚酰胺6 nH2N CH2 5COOHH NH CH2 5C OH n 1 HO 2 若此類反應只有一種單體 則通式為 nH2N R COOHH NH R C nOH n 1 若此類反應有兩種或兩種以上單體 則通式為 nH2N R COOH nH2N R COOHH NH R C NH R C OH n B 含氨基與羧基的單體發(fā)生縮聚反應nHOOC COOH nH2N CH2 CH2 NH2HO C C NH CH2CH2 NH H 2n 1 H2O此類反應的通式為 nHOOC R COOH nH2N R NH2HO C C NH R NH H 2n 1 H2O n 三 由縮聚反應生成高聚物的單體的判斷 從酯基中間斷開 在羰基上加羥基 在氧原子上加氫原子得到羧酸和醇 如已知滌綸樹脂的結構簡式為 凡鏈節(jié)為HOH結構的 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結構的單體必是兩種 可從上斷開 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 1 判斷聚合類型若鏈節(jié)上都是碳原子 一般是加聚反應得到的產物 若鏈節(jié)上含有 C O C NH 等基時 都是縮聚反應的產物 例 O CH2 是HCHO加聚的產物 含基團 O n 由高聚物推斷單體的方法 的是HCHO和酚發(fā)生縮聚反應的產物 2 若是加聚產物凡鏈節(jié)的主鏈上只有兩個碳原子 無其它原子 的高聚物其合成單體必為一種 將兩半鏈閉合即可 如 的單體是 凡鏈節(jié)主鏈只有碳原子并存在C C雙鍵結構高聚物 其規(guī)律是 見雙鍵 四個碳 無雙鍵 兩個碳 劃線斷開 然后將半鍵閉合 即將雙鍵互換 CH CH C CH 2的單體是CH2 CH C CH2 n 3 若是縮聚產物凡鏈節(jié)為 HN R CO 結構的高聚物 其合成單體必為一種 在亞氨基上加氫 在羰基上加羥基 即得高聚物單體 如H N CH2 CH2 C OH 其單體為H2N CH2 CH2 COOH凡鏈節(jié)中間 不在端上 含有肽鍵結構的高聚物 從肽鍵中間斷開 兩側為不對稱性結構的其單體必為兩種 在亞氨基上加氫 羰基上加羥基即得高聚物單體 如H N CH2 C N CH2 CH2 C OH 單體是H2N CH2 COOH和H2N CH2 CH2 COOH n 凡鏈節(jié)中間 不在端上 含有 COO 酯基結構的高聚物 其合成單體必為兩種 從 O C 中斷開 羧基上加羥基 氧原子上加氫原子即得高聚物單體 如OH C C O CH2 CH2 O Hn 單體是HOOC COOH和HO CH2 CH2 OH 再見 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全