合成高分子化合物的基本方法課件人教版高二化學(xué)選修有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)

第五章進(jìn)入合成高分子化合物的時(shí)代

什么是高分子化合物？我們?cè)谌粘Ｉ钪杏龅竭^(guò)的有機(jī)高分子化合物有哪些？

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：塑料、合成纖維、合成橡膠等

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(chǎng)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(chǎng)相當(dāng)于30萬(wàn)畝棉田或250萬(wàn)頭綿羊的棉毛產(chǎn)量。

合成纖維

合成橡膠

有機(jī)高分子化合物與低分子有機(jī)化學(xué)物有什么不同?1.相對(duì)分子質(zhì)量的大小不同:

（1）高分子的分子量很___，一般高達(dá)______。低分子相對(duì)分子質(zhì)量較____，一般在_______以下。 （2）低分子有機(jī)相對(duì)分子分子量都有一個(gè)_____的數(shù)值，而高分子化合物的相對(duì)分子質(zhì)量只是一個(gè)______值。

想一想：油脂（例硬脂酸甘油酯）是高分子化合物嗎？為什么？大104--106小1000明確平均不是高分子化合物Fe2+和Fe3+數(shù)目分別為x和y，則列方程組：x+y=1，0.8125+2x+3y+5=4×2，解得x=0.8125，y=0.1875，則Li1-xFePO4中n(Fe2+)∶n(Fe3+)=0.8125∶以陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為2Cl--2e-====Cl2↑,故A正確;由圖可知,戊室電極與電①主要儀器：試管、酒精燈。(6)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.24LSO3中含有0.3NA個(gè)氧原子()b.萃取和分液:利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里的溶解度不同提取分離物質(zhì),如用CCl4或苯萃取溴水中的溴。(3)爐(灶)膛材料的選擇C．①③④⑤ D．全部若在4.0MPa時(shí)減小CO2與H2的初始投料比，則CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率曲線(xiàn)位于曲線(xiàn)Ⅱ的上方。實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中往往按照化學(xué)計(jì)量比進(jìn)料，原因是可以保持反應(yīng)物的高轉(zhuǎn)化率，同時(shí)降低產(chǎn)物分離的能耗。(4)熱量的利用(2)還原反應(yīng)：①烯烴、炔烴等所有含碳碳不飽和鍵的物質(zhì)的催化加氫。2.基本結(jié)構(gòu)不同： 高分子化合物是以低分子有機(jī)物作原料，經(jīng)______反應(yīng)得到的若干具有_____(填不重復(fù)或重復(fù))結(jié)構(gòu)單元的組成。而低分子物質(zhì)只具有_____（填不單一或單一）分子結(jié)構(gòu)，小分子______重復(fù)結(jié)構(gòu)單元。聚合重復(fù)單一沒(méi)有第一節(jié)合成高分子化合物的基本方法1.聚乙烯是一種生活中常用的塑料。請(qǐng)用化學(xué)方程式表示聚乙烯的合成方法。催化劑線(xiàn)型結(jié)構(gòu)

一、加成聚合反應(yīng)聚合反應(yīng)CH2=CH2—CH2—CH2—n單體鏈節(jié)聚合度高分子化合物,簡(jiǎn)稱(chēng)高分子,又叫聚合物或高聚物。n值一定時(shí)，有確定的分子組成和相對(duì)分子質(zhì)量，聚合物的平均相對(duì)分子質(zhì)量=鏈節(jié)的相對(duì)分子質(zhì)量×n。一塊高分子材料是由若干n值不同的高分子材料組成的混合物。2.加聚反應(yīng)的特點(diǎn)：

1、單體必須是含有C=C、C≡C等不飽和鍵的化合物。例如：烯、二烯、炔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。

3

、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。2Mn2++10CO2↑+8H2O可知剩余n()=×0.02L×0.2500mol·L-1=C．混合氣體密度不變解析：(1)題中“恒壓密閉容器”所隱含的信息是隨著反應(yīng)的進(jìn)行，容器體積會(huì)發(fā)生改變。506K，M點(diǎn)時(shí)生成的CH3OH為0.25mol，根據(jù)“三段式”法計(jì)算得：d.蒸發(fā)濃縮:蒸發(fā)除去部分溶劑,提高溶液的濃度。C.過(guò)氧乙酸相對(duì)分子質(zhì)量為76(4)某粒子還原性雖弱，但失去電子后氧化性很強(qiáng)，且這種元素的原子得到一個(gè)電子即達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，這種粒子的符號(hào)是_____。2.定量關(guān)系mol,m(Co)=59×g;在1000℃時(shí),固體質(zhì)量不再變化,說(shuō)明Co(OH)2完全2H2O+2e-====H2↑+2OH-,當(dāng)電路中通過(guò)1mol電子時(shí),陽(yáng)極生成1molH+,H+通的3d軌道上的值為3+0.4×2=3.8，而4s軌道為4+0.4×0=4.0，3d<4s，所以鐵的A.將工業(yè)廢液排入海洋以減少河道污染15.推導(dǎo)下列元素，回答有關(guān)問(wèn)題：③已知：瞬時(shí)速率表達(dá)式v正＝k正c3(H2)·c(N2)，v逆＝k逆c2(NH3)(k為速率常數(shù)，只與溫度有關(guān))。溫度由T1調(diào)到T2，活化分子百分?jǐn)?shù)________(填“增大”“減小”或“不變”)，k正增大倍數(shù)________k逆增大倍數(shù)(填“大于”“小于”或“等于”)。T1℃時(shí)，k正k逆＝________。b.萃取和分液:利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里的溶解度不同提取分離物質(zhì),如用CCl4或苯萃取溴水中的溴。⑴僅由一種單體發(fā)生的加聚

如nCH2=CH2nCH2=CHCl〔CH2-CH〕nCl小結(jié)：此類(lèi)化合物加聚將單體的不飽和鍵的碳鏈單獨(dú)列一行，其他視為支鏈部分。3、加成聚合反應(yīng)常見(jiàn)類(lèi)型〔CH2-CH2〕n〔CH2—C—CH—CH2〕n

CH3（2）.含有共軛雙鍵的加聚反應(yīng)

nCH2=C—CH=CH2

CH3催化劑天然橡膠小結(jié)：異戊二烯類(lèi)型單體聚合時(shí)，主鏈上的單雙鍵相互替換即可。例如:乙烯與丙烯的聚合nCH2—CH2+nCH2—CH-CH3

（乙烯）(丙烯)CH2—CH2CH2—CHCH3〔n〕(3)由兩種或兩種以上單體發(fā)生的加聚反應(yīng)。小結(jié)：方法類(lèi)似⑴

，僅需將不飽和碳鏈進(jìn)行連接即可，其他仍視為支鏈。單體名稱(chēng)單體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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-CH2-CH2-n-CH2-CH-nCl-CH2-CH-nCN-CH2-CH-nCOOH-CH2-CH-nOCOCH3-CH2CH=CHCH2-n-CH=CH-n

-CH2-CH-nCH3如何由高分子找單體通過(guò)聚合物的鏈節(jié)，可以看出聚合物的單體，你知道下面兩個(gè)聚合物是由何種單體聚合而成的嗎？[CH2—CH]n

CH2-CHnCl（1）、鏈節(jié)的主碳鏈為兩個(gè)碳原子，其單體只有一種，將兩個(gè)半健閉合根據(jù)聚合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，其單體為

。4、加聚反應(yīng)生成高聚物的單體的判斷（2）、凡鏈節(jié)中主碳鏈為4個(gè)碳原子，無(wú)碳碳雙鍵結(jié)構(gòu)，其單體必為兩種，從主鏈中間斷開(kāi).和特別說(shuō)明：邊鍵沿箭頭指向匯合，箭頭相遇成新鍵，鍵尾相遇按虛線(xiàn)部分?jǐn)噫I。0.75mol·L－1、0.5mol·L－1，達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，正、逆反應(yīng)速率相等，則k正k逆＝c2（NH3）c（N2）·c3（H2）＝0.520.25×0.753＝6427。(4)除鈣后濾液中含有鎳離子、鋅離子,加入有機(jī)萃取劑的作用是除去溶液中的還原反應(yīng),所以正極反應(yīng)方程式為O2+4e-+2H2O====4OH-,為了增大溶液的導(dǎo)電性答案:溶液恰好由紫紅色變?yōu)闊o(wú)色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)84.7%解析：恒溫恒容時(shí)，對(duì)于甲容器中的反應(yīng)，隨著反應(yīng)進(jìn)行，壓強(qiáng)增大，壓強(qiáng)為變量，當(dāng)其保持不變時(shí)，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；對(duì)于乙容器中的反應(yīng)，反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，壓強(qiáng)始終不變，壓強(qiáng)為定值，不能用其判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；1個(gè)水分子中含有2個(gè)氫氧鍵，斷裂氫氧鍵的速率是斷裂氫氫鍵速率的2倍，說(shuō)明v正(H2O)＝v逆(H2)，能說(shuō)明兩個(gè)反應(yīng)均達(dá)到平衡狀態(tài)，B項(xiàng)正確；對(duì)于甲容器中的反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，混合氣體質(zhì)量增大，密度為變量，當(dāng)其保持不變時(shí)，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；對(duì)于乙容器中的反應(yīng)，混合氣體質(zhì)量不變，容器恒容，故密度為定值，不能用其判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；單位時(shí)間內(nèi)，消耗水蒸氣的質(zhì)量與生成氫氣的質(zhì)量表示的都是正反應(yīng)，不能用其判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。適當(dāng)加熱,適當(dāng)增大酸的濃度或攪拌等,由以上分析可知濾渣Ⅰ的成分是SiO2、鐵、氫氧化鋁的沉淀,所以“廢渣”的主要成分為Al(OH)3、Fe(OH)3;(3)當(dāng)溶液A．恒溫時(shí)，氣體壓強(qiáng)不再改變時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為×3=0.2mol,所以電解硫酸鈉溶液時(shí),陰極上氫離子+11H2O;(2)加入氫氧化鈉溶液并通入空氣氧化亞鐵離子為鐵離子,并形成氫氧化1．在甲、乙兩個(gè)恒容密閉容器中分別進(jìn)行下列兩個(gè)可逆反應(yīng)，甲：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)；乙：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)。其中能表明甲、乙兩個(gè)容器中反應(yīng)都達(dá)到平衡狀態(tài)的是()轉(zhuǎn)化/mol0.250.50.25(2)①由圖象可知若控制溫度40℃、pH=8,則濾渣Ⅱ的主要成分為FeOOH;[Na2Fe6(SO4)4(OH)12],反應(yīng)的離子方程式為2Na++3ClO-+6Fe2++4+9H2O====（3）、凡鏈節(jié)中主碳鏈為4個(gè)碳原子，含有碳碳雙鍵結(jié)構(gòu)，單體為一種，屬二烯烴。（1）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練一練B（2）聚四氟乙烯可以作為不粘鍋的內(nèi)襯，其鏈節(jié)是（）

B.C.D.BA.（3）下列單體中，在一定條件下能發(fā)生加聚反應(yīng)生成的是（）

B.C.CH3CH=CH2

和CH2=CH2D.CH3CH=CH2

CA.比較：下列兩個(gè)聚合物的單體相同嗎？為什么？二、縮聚反應(yīng)第二課時(shí)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3、己二酸和乙二醇的酯化反應(yīng)HOOC(CH2)4CO-OH

+H-OCH2CH2OH

催化劑HOOC(CH2)4COOCH2CH2OH

+

H2O【思考】：若端點(diǎn)官能團(tuán)繼續(xù)反應(yīng)連接形成長(zhǎng)鏈，是否也能形成高分子化合物呢？HOOC(CH2)4CO-OH＋H-OCH2CH2O-H+HO-OC–(CH2)4CO-OH＋H-OCH2CH2OH催化劑聚己二酸乙二醇酯HOOC(CH2)4CO-OCH2CH2O-OC

(CH2)4CO-OCH2CH2OH+3H2OnHOOC(CH2)4COOH+nHOCH2CH2OH+(2n-1)H2OnHOOC(CH2)4COOH+nHOCH2CH2OH

催化劑單體鏈節(jié)聚合度+(2n-1)H2O端基原子端基原子團(tuán)二、縮合聚合反應(yīng)聚酯1、定義：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(chēng)之為縮合聚合反應(yīng)，簡(jiǎn)稱(chēng)

“縮聚反應(yīng)”。2、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(因縮去了小分子),鏈節(jié)的相對(duì)分子質(zhì)量比單體的相對(duì)分子質(zhì)量之和小.縮聚反應(yīng)的特點(diǎn)：（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(xiàn)“—”表示。）（1）由一種單體縮聚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+（n-1)H2O3、縮聚反應(yīng)的類(lèi)型：2、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。4、由縮聚反應(yīng)生成高聚物的單體的判斷從酯基中間斷開(kāi)，在羰基上加羥基，在氧原子上加氫原子得到羧酸和醇?！扒懈罘?、由縮聚反應(yīng)生成高聚物的單體的判斷如已知滌綸樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為和HOOC(CH2)mCOOH。如H

OH的單體是凡鏈節(jié)為H

OH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。凡鏈節(jié)為H

OH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H

OH的單體是比較項(xiàng)目加聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)反應(yīng)物的特征反應(yīng)物的種類(lèi)產(chǎn)物的特征產(chǎn)物的種類(lèi)加聚反應(yīng)與縮聚反應(yīng)的比較

含不飽和鍵含雙官能團(tuán)如：-OH，-COOH，-NH2等相同或不同的單體相同或不同的單體高聚物與單體間具有相同的組成高聚物與單體的組成不相同只有高聚物高聚物和小分子例.塑料制品廢棄物常稱(chēng)為“白色污染”。為了防治這種污染，有一條重要途徑是將合成的高分子化合物重新變成小分子化合物。目前對(duì)