5.1合成高分子的基本方法 課件 高二化學(xué)人教版（2019）選擇性必修3

第一節(jié)合成高分子的基本方法PART01加聚反應(yīng)請(qǐng)寫(xiě)出合成聚丙烯的化學(xué)方程式。無(wú)紡布：主要材料是聚丙烯聚丙烯：是丙烯通過(guò)加成聚合反應(yīng)生成的高分子聚合物相對(duì)分子質(zhì)量通常在104以上，是一個(gè)平均值合成高分子的方法加成聚合反應(yīng)縮合聚合反應(yīng)一般是含有雙鍵的烯類單體發(fā)生的聚合反應(yīng)

一般是含有兩個(gè)（或兩個(gè)以上）官能團(tuán)的單體之間發(fā)生的聚合反應(yīng)什么是聚丙烯（PP）CH3CH=CH2一定條件n[

]CHCH2CH3丙烯聚丙烯單體：加成聚合物：（簡(jiǎn)稱加聚物）鏈節(jié)：（又稱重復(fù)結(jié)構(gòu)單元）聚合度：n含有的鏈節(jié)數(shù)目n聚合物的平均相對(duì)分子質(zhì)量=鏈節(jié)×nCHCH2CH3加聚反應(yīng)一般是含有雙鍵的烯類單體發(fā)生的聚合反應(yīng)。單體分子之間通過(guò)加成反應(yīng)生成高分子。加成聚合的產(chǎn)物叫加聚物—CH2—CH2—[]nnCH2＝CH2催化劑加聚反應(yīng)CH2=CH2+CH2=CH2+CH2=CH2+......共軛二烯烴加聚一定條件nCH2=CH

CH=CH2“兩頭開(kāi)，雙變單，單變雙”[CH2

CH

=CH

CH2]n加聚反應(yīng)烯烴共聚由兩種或兩種以上單體發(fā)生的加聚反應(yīng)nCH2=CH2+nCH2=CHCH3

一定條件[CH2

CH2

CH

CH2]CH3[CH2

CH2

CH2

CH

]CH3“分別單體，再相連”加聚反應(yīng)nn加聚反應(yīng)利用二氧化碳制造全降解塑料CH3CH－CH2

O催化劑n+nCO2

[O－CHCH2－O－CO]n

CH3

加聚反應(yīng)的特點(diǎn)(1)單體一般含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵等不飽和鍵。(2)原子利用率為100%，沒(méi)有小分子物質(zhì)生成。(3)加聚物鏈節(jié)的化學(xué)組成與單體的化學(xué)組成相同。(4)加聚物的平均相對(duì)分子質(zhì)量為單體的相對(duì)分子質(zhì)量的整數(shù)倍。單體名稱單體結(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≡CHClCNCOOH[CH—CH2

]nOOCCH3[CH2—CH

]n[CH2—CH

]n[CH2—CH

]n[CH2—CH2

]nCH3[CH2—CH

]n【課堂練習(xí)】CH2＝CH—CH3

寫(xiě)出下列加聚反應(yīng)，指出鏈節(jié)。CH2＝CH—CH＝CH2

CH3COOCH=CH2CH2＝C—CH＝CH2

—CH3—C≡CH【課堂練習(xí)】

PART02加聚物推單體無(wú)雙鍵單烯烴加聚單烯烴共聚將鏈節(jié)的兩個(gè)半鍵閉合即為單體。[

]CHCH2Cln單體CH=CH2Cl將鏈節(jié)中每?jī)蓚€(gè)碳斷開(kāi)，再將兩個(gè)半鍵閉合即為單體。[CH2

CH2

CH

CH2

CHCH2]nClCH3單體CH2=CH2CH=CH2ClCH3CH=CH2加聚物推單體有雙鍵炔烴加聚或共聚共軛二烯烴加聚或共聚將鏈節(jié)的兩個(gè)半鍵閉合即為單體。[CH=CH

]n單體HC≡CH[CH2

CH

=

C

CH2

CHCH2]nClCH3單體

CH2=CH

C=CH2ClCH3CH=CH2加聚物推單體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.HCHO

C.CH3CHOD.CH3OCH3B【課堂練習(xí)】

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.【課堂練習(xí)】1.先判斷反應(yīng)的類型：判斷高聚物反應(yīng)的類型要根據(jù)高聚物中鍵的特點(diǎn)和產(chǎn)物的情況確定。2.加聚物的單體判斷關(guān)鍵是：根據(jù)鏈節(jié)中碳碳鍵的特點(diǎn)分析是單烯烴的加聚還是二烯烴的加聚3.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)。加聚物推單體PART01縮聚反應(yīng)聚對(duì)苯二甲酸乙二酯（PET）聚對(duì)苯二甲酸乙二酯COOHCOHOCOOCH2CH2OCO[]nHOHCH2CH2OHHOnn+催化劑+(2n-1)H2O聚對(duì)苯二甲酸乙二酯（PET）

這種由單體分子間通過(guò)縮合反應(yīng)生成高分子的反應(yīng)稱為縮合聚合反應(yīng)(簡(jiǎn)稱縮聚反應(yīng)）。（1）在生成縮聚物的同時(shí)，還伴有小分子的副產(chǎn)物（如H2O等)的生成（2）一般的縮聚反應(yīng)多為可逆反應(yīng)（3）為提高產(chǎn)率，并得到具有較高聚合度的縮聚物，需要及時(shí)移除反應(yīng)產(chǎn)生的小分子副產(chǎn)物?？s聚反應(yīng)單體COOHCOHOCOOCH2CH2OCO[]nHOHCH2CH2OHHOnn+催化劑+(2n-1)H2O單體鏈節(jié)端基原子團(tuán)端基原子各單體物質(zhì)的量與縮聚物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的下角標(biāo)一般要一致一個(gè)單體兩個(gè)單體2n-1n-1縮聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)中每一種單體至少有雙官能團(tuán)，且可以反應(yīng)縮去小分子：常見(jiàn)雙官能團(tuán)－OH－COOH

－NH2

聚酯類和水聚酰胺類和水具有什么特征的物質(zhì)可以發(fā)生縮聚反應(yīng)？反應(yīng)原理：酸脫羥基、醇（氨）脫氫由一種單體縮聚，小分子的量為（n-1）由兩種單體縮聚，小分子的量為（2n-1）思考與討論①羥基羧基縮聚催化劑OnHOCCH2OH+(n-1)H2OH[]OHOCCH2On單體鏈節(jié)端基原子端基原子團(tuán)OHOCCH2OHOHOCCH2OHOHOCCH2OHOHOCCH2OH②氨基羧基縮聚nH2NCH2

COOH催化劑[]HNCH2nHOOHC+(n-1)H2O一個(gè)單體縮聚反應(yīng)單體COOHCOHOCOOCH2CH2OCO[]nHOHCH2CH2OHHO+催化劑+(2n-1)H2O單體鏈節(jié)端基原子團(tuán)端基原子各單體物質(zhì)的量與縮聚物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的下角標(biāo)一般要一致一個(gè)單體兩個(gè)單體2n-1n-1(2)由兩種單體發(fā)生的縮聚反應(yīng)①二元酸與二元醇③羥基羥基縮聚nHOCH2CH2

OH催化劑HOCH2CH2OH[]n+(n-1)H2Onn②二元酸與二胺(CH2)2NH2H2N+n+

(2n-1)H2O催化劑COOHCOHOn(CH2)4CO(CH2)2NHCO[]nHOH(CH2)4NH③苯酚與甲醛的縮聚(酚醛樹(shù)脂)

在酸催化下，等物質(zhì)的量的苯酚與甲醛反應(yīng)，苯酚鄰位或?qū)ξ坏腍原子與甲醛的羰基加成生成羥甲基苯酚，然后羥甲基苯酚之間脫水縮合成線型結(jié)構(gòu)高分子n+（n-1）H2OH+H+縮聚反應(yīng)1.下列高聚物中，由兩種不同的單體通過(guò)縮聚反應(yīng)制得的是A. B.CH2CH==CHCH2

C.D.D【課堂練習(xí)】

PART02縮聚物推單體縮聚物單體的推斷方法常用“切割法”如第一步：去掉縮聚物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中的方括號(hào)與“n”，變?yōu)樾》肿拥诙剑簲嚅_(kāi)分子中的肽鍵或酯基第三步：羰基碳上連接—OH；在氧或氮原子上連—H，還原為單體小分子。縮聚物推單體

如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的單體是縮聚物推單體

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。縮聚物推單體縮聚物推單體類別加聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)單體特征含不飽和鍵(如

)或環(huán)(如)至少含兩個(gè)官能團(tuán)單體種類含碳碳雙鍵或碳碳三鍵的有機(jī)物等酚、醛、醇、羧酸、氨基酸等加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的比較聚合方式通過(guò)不飽和鍵加成通過(guò)官能團(tuán)縮合脫去小分子而連接聚合物特征高聚物鏈節(jié)和單體具有相同的化學(xué)組成高聚物鏈節(jié)和單體具有不同的化學(xué)組成產(chǎn)物只生成高聚物高聚物和小分子加聚反應(yīng)和縮聚