化學(xué)：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(jìn)入化學(xué)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(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)幾萬甚至幾千萬 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 酚醛樹脂等 高分子化合物與低分子化合物有什么不同 1 相對(duì)分子質(zhì)量的大小不同 2 基本結(jié)構(gòu)不同 3 物理 化學(xué)性質(zhì)不同 低分子1000以下 準(zhǔn)確值 高分子10000以上 平均值 高分子化合物由若干個(gè)重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元組成 小分子沒有重復(fù)結(jié)構(gòu)單元 各方面性質(zhì)差別較大 聚合反應(yīng) 復(fù)習(xí) 相對(duì)分子質(zhì)量小的化合物分子相互結(jié)合成相對(duì)分子質(zhì)量大的高分子的反應(yīng) 聚合反應(yīng) 一 加成聚合反應(yīng) 定義 小分子間通過加成反應(yīng)的形式形成高分子化合物的反應(yīng)叫加成聚合反應(yīng) 簡(jiǎn)稱加聚反應(yīng) 單體 鏈節(jié) 聚合度 P 100思考與交流 有何特征 1 加聚反應(yīng)的特點(diǎn) 單體含不飽和鍵 沒有副產(chǎn)物生成 鏈節(jié)和單體的組成相同 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 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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的書寫 將鏈接寫在方括號(hào)內(nèi) 聚合度n寫在方括號(hào)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?jǐn)喑蓡捂I 常見加聚反應(yīng)的類型有 1 含一個(gè)碳碳雙鍵的加聚反應(yīng)nCH3CH CH2 CH CH2 加聚反應(yīng)的類型 碳碳雙鍵上連接的原子或原子團(tuán) 在高分子化合物中只能做支鏈 總結(jié) 加聚反應(yīng)是形成高分子化合和物的重要類型 參加反應(yīng)的單體一般都要求有不飽和鍵 通常為C C 有時(shí)也可為C O 2 共軛雙鍵的加聚反應(yīng)nCH2 CH C CH2 CH2 CH C CH2 3 不同物質(zhì)間的加聚反應(yīng)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(cuò)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(yīng)時(shí) 原來雙鍵中的一個(gè)單鍵均斷裂 在形成的高分子化合物中生成一個(gè)新的雙鍵 單體間相互結(jié)合成鍵狀 4 含碳氧雙鍵的加聚反應(yīng)nH C H O CH2 n 1 寫出下列單體聚合成聚合物的化學(xué)方程式1 CH2 CHCl2 3 課堂練習(xí) 2 人造象牙中 主要成分的結(jié)構(gòu)是 它是通過加聚反應(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 請(qǐng)同學(xué)們寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式 并說明斷成鍵的特點(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 聚酯 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 這類反應(yīng)我們稱之為 縮聚反應(yīng) 二 縮合聚合反應(yīng) 定義 小分子間通過縮合反應(yīng)的形式形成高分子化合物的反應(yīng)叫縮合聚合反應(yīng) 簡(jiǎn)稱縮聚反應(yīng) 酯化 成肽 縮合聚合反應(yīng) 如 催化劑 單體 鏈節(jié) 聚合度 M聚合物 單體的相對(duì)質(zhì)量 n n 1 18 n 1 H2O 端基原子 端基原子團(tuán) 縮合聚合反應(yīng) nHOOC CH2 4COOH nHOCH2CH2OH 催化劑 單體 鏈節(jié) 聚合度 M聚合物 單體的相對(duì)質(zhì)量 n 2n 1 18 2n 1 H2O 端基原子 端基原子團(tuán) 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 縮聚反應(yīng)分析 由兩種單體 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 是沒有參與反應(yīng)的 故生成水的物質(zhì)的量為 2n 1 mol nmol 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 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(yīng)的類型縮聚反應(yīng)也是形成高分子化合物的重要類型 參加反應(yīng)的單體一般要求有兩個(gè)或兩個(gè)以上同種或不同種的官能團(tuán) 常見的縮聚反應(yīng)類型有 1 苯酚和甲醛的縮聚 總結(jié) 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(yīng)只有一種單體 則通式為 nH2N R COOHH NH R C nOH n 1 若此類反應(yīng)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(yīng)nHOOC COOH nH2N CH2 CH2 NH2HO C C NH CH2CH2 NH H 2n 1 H2O此類反應(yīng)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(yīng)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(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 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(yīng)得到的產(chǎn)物 若鏈節(jié)上含有 C O C NH 等基時(shí) 都是縮聚反應(yīng)的產(chǎn)物 例 O CH2 是HCHO加聚的產(chǎn)物 含基團(tuán) 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(yīng)的產(chǎn)物 2 若是加聚產(chǎn)物凡鏈節(jié)的主鏈上只有兩個(gè)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(jié)構(gòu)高聚物 其規(guī)律是 見雙鍵 四個(gè)碳 無雙鍵 兩個(gè)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(chǎn)物凡鏈節(jié)為 HN R CO 結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的高聚物 從肽鍵中間斷開 兩側(cè)為不對(duì)稱性結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全