人教版 (2019)选择性必修3第一节 合成高分子的基本方法学案设计

第五章  合成高分子

第一节  合成高分子的基本方法

1.了解聚合物的组成与结构特点，认识单体和单体单元(链节)及其与聚合物结构的关系。

2.理解合成高分子的基本方法——加聚反应和缩聚反应的原理及反应特点。

教学重点：单体和单体单元(链节)及其与聚合物结构的关系， 加聚反应和缩聚反应的原理及反应特点。

教学难点：加聚反应和缩聚反应的原理及反应特点。

任务一：认识合成高分子

1.   高分子的合成是利用                 的性能，得到相对分子质量较大的          的过程。
2.   高分子的相对分子质量比一般有机物        ，通常在       以上；一般有机物的相对分子质量具有明确的数值，而高分子的相对分子质量却是一个          ，因为聚合反应得到的是分子长短不一的             。
3.   合成高分子的基本方法包括               与               。

任务二：认识加聚反应和缩聚反应

1.   加聚反应：

(1)      定义：有机小分子通过             生成             的反应，称为             。

(2)      加聚反应的相关概念

①  单体——能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物——含有                     

的有机物单体

②  链节——高分子化合物中            、            ，也称重复结构单元

③  聚合度——高分子链中含有         的数目，通常用     表示

④  加聚物——由         聚合而成的相对分子质量较大的化合物，相对分子质量=            ×

2.   加聚反应的案例分析

单体：           

链节：           

聚合度：           

聚合物：           

任务三：认识缩合聚合反应

1.       定义：单体分子间通过           生成           的反应称为缩合聚合反应(简称缩聚反应)。
2.       缩聚反应与加聚反应的重要不同是缩聚反应产物除了生成          的同时，还伴有         的副产物的生成，而加聚反应产物只生成         。
3.       写出乙二酸和乙二醇缩聚反应的化学方程式

4.       书写缩聚物的结构简式时，要注明端基原子或原子团。

【学生活动】

写出下列聚合物单体的结构简式。

 任务四：知识建构

 【答案】

任务一：认识合成高分子

1.   有机物相互反应    高分子
2.   大得多   104   平均值    混合物
3.   加成聚合反应     缩合聚合反应  

任务二：认识加聚反应和缩聚反应

1.   加聚反应

(1)  加成反应   高分子    加成聚合反应

(2)  碳碳双键(或碳碳三键)   化学组成相同   可重复的结构   链节   n    单体     链节的相对质量  n

2.   加聚反应的案例分析

任务三：认识缩合聚合反应

1.       缩合反应     高分子
2.       缩聚物   小分子    加聚物
3.      

【学生活动】

①CH2===CHCOOH。

④HOOC(CH2)4COOH、NH2—(CH2)6NH2。

⑥CH2=CH2、CH3CH=CH2。

⑦CH2===CHCH3、CH2===CH—CH===CH2。

任务四：知识建构

1. 下列不属于天然高分子化合物的是    

A. 淀粉 B. 纤维素 C. 油脂 D. 蛋白质

【答案】C

【解析】

相对分子质量在10000以上的有机化合物为高分子化合物，高分子化合物分为天然高分子化合物、合成高分子化合物，淀粉、纤维素、蛋白质为天然高分子化合物。
A.淀粉为多糖，相对分子质量在10000以上，属于天然高分子化合物，故A错误； 

B.纤维素为多糖，相对分子质量在10000以上，属于天然高分子化合物，故B错误；
C.油脂相对分子质量较小，不属于高分子化合物，故C正确；
D.蛋白质相对分子质量在10000以上，属于天然高分子化合物，故D错误。

2. 不饱和聚酯是生产复合材料“玻璃钢”的基体树脂材料。如图是以基础化工原料合成UP流程：

下列说法不正确的是     

A. 丙可被酸性溶液直接氧化制单体1
B. 单体2可能是乙二醇
C. 单体1、2、3经缩聚反应制得UP
D. 调节单体的投料比，控制m和n的比值，获得性能不同的高分子材料

【答案】A

【解析】

根据缩聚反应的高聚物与单体之间的关系可推知，不饱和聚酯的单体有三个，分别是、、，从合成UP流程来看，甲含4个C，2个不饱和度，应该是合成单体的原料，结合随后的与溴的四氯化碳的加成反应可推出甲应为基本化工原料1，4丁二烯，甲与溴单质发生加成反应生成乙，推出乙为，乙水解可得到丙，则丙为，丙与HBr发生加成反应可得到，再经过连续氧化会得到丁，则丁为，丁发生消去反应得到最终的单体，最终经过缩聚反应得到UP，据此分析作答。
A. 根据上述分析可知，丙为，碳碳双键和羟基均可被酸性溶液氧化，不能直接得到单体，故A错误；
B. 单体2可能是乙二醇，故B正确；
C. 单体1、2、3经脱水缩聚反应可制得UP，故C正确；
D. 调节单体的投料比，控制m和n的比值，可获得性能不同的高聚物，故D正确。

3. 交联聚合物P的结构片段如图所示。下列说法不正确的是图中表示链延长     

A. 聚合物P中有酯基，能水解
B. 聚合物P的合成反应为缩聚反应
C. 聚合物P的原料之一丙三醇可由油脂水解获得
D. 邻苯二甲酸和乙二醇在聚合过程中也可形成类似聚合物P的交联结构

【答案】D

【解析】

A.Y与X发生缩聚反应生成P，P含酯基，可发生水解反应，故A正确；
B.、发生反应，则聚合物P的合成反应为缩聚反应，故B正确；
D.油脂为高级脂肪酸甘油酯，则水解可生成甘油丙三醇，故C正确；
D.邻苯二甲酸和乙二醇在发生缩聚反应生成直链结构的高分子，不能形成类似聚合物P的交联结构，故D错误；
故选：D。

4. 下列有关下图中有机物的说法不正确的是

A. 该有机物的分子式为
B. 该有机物最多可以与反应
C. 能发生酯化反应、水解反应、银镜反应和缩聚反应
D. 该有机物与NaOH溶液反应时，最多消耗

【答案】B

【解析】

A.根据有机物的结构简式可得，该有机物分子式为，故A正确；
B.醛基和碳碳双键能和氢气发生加成反应，所以该有机物最多可以和2mol氢气发生反应，故B错误；
C.该有机物分子中含有羟基和羧基，能发生酯化反应和缩聚反应，含有醛基，能发生银镜反应，含有卤原子，能发生水解反应，故C正确；
D.羧基能和NaOH反应，溴原子水解能和NaOH反应，所以1 mol该有机物最多与2mol NaOH反应，故D正确；
故选B。

5. 医用消毒剂“碘伏”是单质碘与聚乙烯吡咯烷酮的不定型结合物。聚乙烯吡咯烷酮可由下列方法进行合成：
    

按要求回答下列问题：

上述转化的反应类型是___________。

聚乙烯吡咯烷酮的相对分子质量为___________。

写出乙烯基吡咯烷酮与NaOH溶液反应的化学方程式___________。

【答案】加聚反应

 

【解析】

转化过程中乙烯基吡咯烷酮的碳碳双键断裂形成高聚物，所以该反应为加聚反应，
故答案为：加聚反应；
聚乙烯吡咯烷酮的分子式为，所以相对分子质量为111n，
故答案为：111n；
乙烯基吡咯烷酮与NaOH溶液反应的化学方程式为：，
故答案为：。