2024春新教材高中化學(xué)第5章合成高分子第1節(jié)合成高分子的基本方法一加成聚合反應(yīng)學(xué)案新人教版選擇性必修3

第五章合成高分子情景切入1．合成高分子的基本方法隨著社會的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類對具有特殊功能有機(jī)物的需求日益增大。這些有機(jī)物的合成和使用，改變了人們的生活習(xí)慣，提高了人類的生活質(zhì)量。從某種意義上講，化學(xué)家為人類社會的發(fā)展合成了一個新的“自然界”。電視、電腦日益成為我們生活學(xué)習(xí)的必需品，在彩電熒光屏及大規(guī)模集成電路制造中應(yīng)用較廣的新型高分子材料——感光性高分子也稱為“光敏性高分子”，其結(jié)構(gòu)簡式為，該高聚物的單體、鏈節(jié)及原料？答案：單體為，單體是由CH2=CHOH和發(fā)生酯化反應(yīng)得到的；該高聚物的鏈節(jié)是。2．高分子材料塑料、合成纖維、合成橡膠是20世紀(jì)人類的偉大成就，也是高分子化合物發(fā)展的重要成果。在科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的今天，以塑料、合成纖維、合成橡膠為代表的合成高分子材料不僅給社會和人們生活帶來了巨大的變化，而且合成高分子材料的研制和生產(chǎn)水平，已成為衡量一個國家現(xiàn)代化程度的標(biāo)志之一。①高分子材料是純凈物還是混合物？②能發(fā)生加聚反應(yīng)的分子具有什么結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？③聚乙烯和天然橡膠都能使溴的四氯化碳溶液褪色嗎？答案：①高分子材料是由很多高分子化合物聚集而成的，每個高分子化合物n值并不確定，所以高分子材料為混合物；②加聚反應(yīng)本質(zhì)上也屬于加成反應(yīng)，所以能夠發(fā)生加聚反應(yīng)的分子中含有碳碳雙鍵()或碳碳三鍵(—C≡C—)等不飽和鍵；③聚乙烯分子中不存在碳碳雙鍵，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，天然橡膠分子中存在碳碳雙鍵，能使溴的四氯化碳溶液褪色。第一節(jié)合成高分子的基本方法學(xué)習(xí)目標(biāo)1．結(jié)合典型實(shí)例，了解聚合物的組成與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，認(rèn)識單體和鏈節(jié)(重復(fù)結(jié)構(gòu)單元)及其與聚合物結(jié)構(gòu)的關(guān)系。2．通過聚氯乙烯、聚己二酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯的合成，了解加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的特點(diǎn)。核心素養(yǎng)1．宏觀辨識與微觀探析：通過單體或單體間的斷鍵、成鍵方式，及單體與高聚物性質(zhì)的不同，認(rèn)識單體、鏈節(jié)、聚合度等基本概念。2．變化觀念與模型認(rèn)知：通過觀察高聚物的模型，掌握加聚反應(yīng)、縮聚反應(yīng)的反應(yīng)歷程。一、加成聚合反應(yīng)1．有機(jī)高分子高分子的相對分子質(zhì)量比一般有機(jī)化合物大得多，通常在104以上。合成高分子的基本方法包括加成聚合反應(yīng)與縮合聚合反應(yīng)，前者一般是含有雙鍵的烯類單體發(fā)生的聚合反應(yīng)，后者一般是含有兩個(或兩個以上)官能團(tuán)的單體之間發(fā)生的聚合反應(yīng)。2．加成聚合反應(yīng)在一定條件下，通過相互加成的方式連接成鏈狀的高分子的反應(yīng)稱為加成聚合反應(yīng)，簡稱加聚反應(yīng)。例如：3．加聚反應(yīng)的特點(diǎn)4．常見的加聚反應(yīng)類型(1)單烯烴的加聚單體由官能團(tuán)(碳碳雙鍵)和非官能團(tuán)兩部分組成。單體中含有不飽和鍵(碳碳雙鍵)的碳鏈單獨(dú)列成一行，斷開不飽和鍵，展放在中括號內(nèi)，其他非官能團(tuán)部分作為支鏈縱列。如：單體將含不飽和鍵的碳鏈單獨(dú)列出加聚物CH2=CH2CH2=CH2CH2—CH2CH2=CHCH3相應(yīng)化學(xué)方程式為(2)二烯烴的加聚二烯烴單體自聚時，單體的兩個雙鍵同時打開，中間單鍵變雙鍵，單體之間直接連接形成鏈節(jié)而成為高分子。1,3-丁二烯的加聚反應(yīng)：nCH2=CH—CH=CH2eq\o(→,\s\up7(催化劑))CH2—CH=CH—CH2異戊二烯的加聚反應(yīng)：(3)多種單體的加聚——共聚①不同單烯烴的共聚不同單烯烴均打開雙鍵，不同單體之間直接連接形成鏈節(jié)而成為高分子。②單烯烴與二烯烴共聚單烯烴打開雙鍵，二烯烴的兩個雙鍵也同時打開，彼此相互連接而二烯烴又形成一個新雙鍵成為高分子。例如：丙烯與1,3-丁二烯的加聚反應(yīng)：(4)炔烴的加聚例如，乙炔的加聚反應(yīng)：nCH≡CHeq\o(→,\s\up7(催化劑))CH=CH(5)環(huán)狀化合物的加聚例如，環(huán)氧乙烷的加聚反應(yīng)：5．巧記加聚反應(yīng)產(chǎn)物的書寫方法單烯加聚雙改單，鏈節(jié)主鏈兩個碳，其他部分連原碳，寫成支鏈不改變。共軛雙鍵(兩個雙鍵之間間隔一個碳碳單鍵)要加聚，鏈節(jié)四碳要牢記，兩端雙鍵變單鍵，中間單鍵變雙鍵，其他部分連原碳，寫成支鏈不改變。共聚鏈節(jié)靈活寫，規(guī)律總結(jié)兩方面，開環(huán)加聚成長鏈，斷開之處前后連，鏈節(jié)再加方括號，聚合度n跟后面。6．由加聚物推斷單體的方法(1)凡鏈節(jié)的主鏈只有兩個碳原子(無其他原子)的聚合物，其合成單體必為一種，將鏈節(jié)兩端兩個半鍵斷開向內(nèi)閉合即可。(2)凡鏈節(jié)主鏈上只有四個碳原子，且鏈節(jié)無雙鍵的聚合物，其單體必為兩種，在鏈節(jié)兩端及正中央劃線斷開，然后左右兩個半鍵閉合即可。如的單體為CH2=CH2和。(3)凡鏈節(jié)主鏈中只有碳原子，并存在結(jié)構(gòu)的聚合物，其規(guī)律是“見雙鍵，四個碳；無雙鍵，兩個碳”。從一端劃線斷開，隔一鍵斷一鍵，然后將半鍵閉合，即單雙鍵互換。如的單體是CH2=CH—CH=CH2和。由加聚物推斷單體的方法可簡要總結(jié)為“兩兩一組，組間斷1鍵，組內(nèi)加1鍵。”正|誤|判|斷在括號內(nèi)打“√”或“×”。(1)鏈節(jié)是高分子中重復(fù)出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)單元，如聚乙烯的鏈節(jié)是CH2=CH2。(×)(2)丙烯和聚丙烯都能使溴水褪色。(×)(3)高分子都沒有固定的熔、沸點(diǎn)。(√)(4)油脂屬于高分子。(×)(5)高分子中只含C、H、O三種元素。(×)應(yīng)|用|體|驗(yàn)1.(2024·青島高二檢測)能源、信息、材料是新科技革命的三大支柱?，F(xiàn)有一種叫HEMA的高分子材料，具有良好的光學(xué)性能，還具有良好的透氣性和親水性，是用來制備軟質(zhì)隱形眼鏡的優(yōu)質(zhì)材料。其結(jié)構(gòu)片段如圖，下列有關(guān)該高分子的說法錯誤的是(B)A．生成該聚合物的反應(yīng)屬于加聚反應(yīng)B．該聚合物的單體由CH3—CH=CH—COOH和CH3CH2OH合成C．該聚合物分子中存在大量的—OH，所以具有較好的親水性D．該聚合物的結(jié)構(gòu)簡式為解析：該聚合物的