高中化学第一节 合成高分子的基本方法优质课课件ppt

这是一份高中化学第一节 合成高分子的基本方法优质课课件ppt，共42页。PPT课件主要包含了新课讲授，新课导入，学习任务，新知讲解，高分子合成概述，加成聚合反应，缩合聚合反应，常见的缩聚反应，2羟基酸缩聚，4氨基酸缩聚等内容，欢迎下载使用。

第一节 合成高分子的基本方法
施陶丁格——高分子化学之父
1922年，德国化学家赫尔曼·施陶丁格(H.Staudinger,1881-1965)发表论文，提出了“聚合反应是大量小分子以化学键相互结合形成大分子的过程”假说，指出聚乙烯和天然橡胶等聚合物都是由众多小分子单体通过共价键连接形成的链状分子，为建立高分子科学奠定了基础。由于他在聚合物领域的卓越成就，施陶丁格于1953年被授予诺贝尔化学奖。
高分子科学从诞生到现在还不足百年，但完整的高分子工业体系已经建立。除了塑料、合成纤维、合成橡胶三大合成材料，现代高分子材料正向功能化、智能化、精细化方向发展，出现了具有光学、电学、生物医学、吸附分离等功能的高分子， 与能源、国防、航空航天、电子信息、医疗健康和现代农业等领域的需求密切相关。 高分子的组成和结构特点决定了高分子的性质，是确定高分子合成方法及应用领域的基础，也是我们学习和认识高分子的基本视角。
加成聚合反应缩合聚合反应
1.了解合成高分子的组成与结构特点，能依据 合成高分子的结构分析其链节和单体。2.了解加聚反应和缩聚反应的特点。3.能用常见的单体写出简单的聚合反应化学方 程式和聚合物的结构式。4.从有机高分子的结构特点出发，掌握合成有 机高分子的基本方法，培养推理、概括能力。
 高分子的合成是利用有机化合物相互反应的性能，得到相对分子质量较大的高 分子的过程。
 高分子的相对分子质量比一般有机化合物大得多，通常在104以上；一般有机 化 合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 个平均值，因为高分子是混合物。
 合成高分子的基本方法： 加成聚合反应:一般是含有双键的烯类单体发生的聚合反应。 缩合聚合反应:一般是含有两个(或两个以上)官能团的单体之间发生的聚合反应。
由含有不饱和键的相对分子质量小的小分子化合物，以加成反应的形式，结合成相对分子质量大的高分子的化学反应叫加成聚合反应，简称加聚反应。
2. 加成聚合反应的特点
(1)单体一般含有碳碳双键、碳碳三键等不饱和键。(2)原子利用率为100%，没有小分子物质生成。(3)加聚物链节的化学组成与单体的化学组成相同。(4)加聚物的平均相对分子质量为单体的相对分子质量的整数倍。
(1)单烯烃的加聚 单体由官能团(碳碳双键)和非官能团两部分组成。单体中含有不饱和键(碳碳双键)的碳链单独列成一列,断开不饱和键中的一条键,展放在中括号内,其他非官能团部分作为支链纵列。
3. 加聚反应的几种常见类型
(2)二烯烃的加聚 二烯烃单体自聚时,单体的两个双键同时打开,单体之间直接连接形成含有一个新双键的链节而成为高分子。
异戊二烯的加聚反应:
1,3-丁二烯的加聚反应:
(3)单烯烃与二烯烃共聚单烯烃分子打开双键,二烯烃分子的两个双键也同时打开,彼此相互连接而二烯烃分子又形成一个新双键成为高分子。
如,丙烯与1,3-丁二烯的加聚反应:
(4)炔烃的加聚例如,乙炔的加聚反应:
(5)环状化合物的加聚例如,环氧乙烷的加聚反应:
由单体分子间通过缩合反应生成高分子的反应称为缩合聚合反应，简称缩聚反应。
2. 缩合聚合反应特点
(1)缩聚反应的单体通常是具有双官能团(如—OH、—COOH、—NH2等)或多官能 团的小分子。(2)缩聚反应生成缩合聚合物(简称缩聚物)的同时，还伴有小分子副产物(如H2O等) 的生成。由一种单体进行的缩聚反应，生成的小分子的物质的量一般为n-1； 由两种单体进行的缩聚反应，生成的小分子的物质的量一般为2n-1。
(3)缩聚反应一般多为可逆反应为提高产率，并得到具有较高聚合度的缩聚物，需 要及时移除反应产生的小分子副产物。
能够发生缩聚反应的物质含有多种官能团(—OH、—COOH、—NH2等),主要有如下几种类型:
(1)二元酸与二元醇缩聚
(3)二元酸与二胺缩聚
1. 加聚物单体的判断方法
(1)凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的聚合物,其单体必为一种,将链节两 端两个半键断开向内闭合即可。
(2)凡链节主链上只有四个碳原子,且链节无双键的聚合物,其单体必为两种,在链节两 端及正中央划线断开,然后左右两个半键闭合即可。
(4)逆向思维——画箭头法
2. 缩聚物单体的判断方法
丁腈橡胶的结构简式为　　　　　　　　　　　　　　　　 ，具有优良的耐油、耐高温性能，合成丁腈橡胶的原料是①CH2==CH—CH==CH2　②CH3—C≡C—CH3　③CH2==CH—CN　④CH3—CH==CH—CN　 ⑤CH3—CH==CH2　 ⑥CH3—CH==CH—CH3A.③⑥　　　　B.②③　　　　C.①③　　　　D.④⑤
下列高分子化合物是由一种单体缩聚制得的是A. B.C. D.CH2—CH2
(1)丙烯和聚丙烯都能使溴水褪色(　　)(2)高分子化合物都没有固定的熔、沸点(　　)(3)油脂属于高分子化合物(　　)(4)高分子化合物分子中只含C、H、O三种元素(　　)
(5)有机高分子化合物都是由小分子通过缩聚反应合成的(　　)(6)加聚反应的原子利用率为100%(　　)(7)缩聚反应生成高分子化合物的同时，还有H2O等小分子物质生成(　　)(8)缩聚反应聚合物的链节和单体的化学组成不相同(　　)
1.下列有关高聚物的叙述中，正确的是A.相对分子质量都很大，结构都很复杂B.相对分子质量很大，结构往往并不复杂C.相对分子质量很少上千，但结构比较复杂D.高聚物都是通过聚合反应制得的
2.下列说法正确的是A.油脂是高级脂肪酸甘油三酯，其相对分子质量较大，所以是有机高分子B.聚乙烯是由乙烯经加聚反应合成的，所以聚乙烯和乙烯的化学性质相同C.聚乙烯是由乙烯经加聚反应合成的，但是聚乙烯的基本结构和乙烯的结构不同D.一块无色透明的塑料的成分是聚乙烯，所以是纯净物，有固定的相对分子质量
3.下列高分子化合物对应的链节正确的是A.聚氯乙烯：B.聚苯乙烯：C.聚异戊二烯：D.聚丙烯：—CH2—CH2—CH2—
4.下列单体能在一定条件下发生加聚反应生成　　　　　　　　 的是A.丙烯 B.2-甲基-1,3-丁二烯C.乙烯和丙烯 D.2-甲基-2-丁烯
5.以乙烯和丙烯的混合物为单体，发生加聚反应，不可能得到的是A.CH2—CH2B.CH2—CH2—CH2—CH2—CH2C.D.
6.某聚合物具有如下结构片段：　　　　　　　　　　　，下列关于其单体的说法不正确的是A.能使酸性KMnO4溶液褪色B.与NaOH溶液共热可生成一种钠盐C.能催化加氢生成2-甲基丙酸甲酯D.可形成顺反异构体
7.下列高聚物中，由两种不同的单体通过缩聚反应制得的是A.B.CH2CH==CHCH2C.D.
8.下列聚合物在合成时，所发生的化学反应类型与另外三种不同的是A.聚丙烯 B.聚甲基丙烯酸甲酯C.聚苯乙烯 D.聚己二酸乙二酯
9.下列合成高分子化合物的反应的化学方程式及类型均正确的是A.合成有机玻璃：n ―→　　　　　 　缩聚反应B.合成橡胶：n 　　　　　　　 ―→CH2—CH2—CH2—CH2—CH2　加聚反应C.合成酚醛树脂：n　 　＋nHCHO―→ 　　　　　　　＋(n－1)H2O　缩聚反应D.合成HT纤维：n ＋n ―→ ＋(n-1)HCl 缩聚反应
10.下列物质中，既能发生加成反应，又能发生加聚反应，还能发生缩聚反应的是A.—COOHD.
下列说法不正确的是A.聚合物的链节是B.聚合物的分子式为(C2H2Cl2)nC.聚合物的单体是CHCl==CHClD.若n为聚合度，则该聚合物的平均相对分子质量为97n
11.某高分子化合物的部分结构如图：
12.下列合成有机高分子材料的化学方程式和反应类型都正确的是①nCH2==CH—CN―→CH2—CH—CN　加聚反应②n　　　　　　　＋nHOCH2CH2OH　　　　 ＋(2n-1)H2O 缩聚反应③nCH2==CH2＋nCH2==CH—CH3　　　　　　　　　　　　　 加聚反应④nHCHO―→CH2—O　缩聚反应A.①② 　　　　B.②③ 　　　　C.②④ 　　　　D.①④
13.有下列5种有机物：①　　　　　 　② 　 　③　　　　　④CH3—CH==CH—CN　⑤CH2==CH—CH==CH2其中可用于合成高分子材料 的正确组合为A.①②④　　　　B.①②⑤　　　　C.②④⑤　　　　D.③④⑤
14.聚碳酸酯M( 　　　　　　　　　　　　　　)的透光率良好。它可制作车、船、飞机的挡风玻璃，以及眼镜片、光盘、唱片等。它可用绿色化学原料X( 　　　　　　　)与另一种原料Y在一定条件下反应制得，同时生成甲醇。下列说法不正确的是A.X、Y生成聚碳酸酯发生的是缩聚反应B.X、Y反应过程中，X中的—CH3与Y中的—OH的结合得到甲醇C.Y的分子式为C15H16O2D.Y的核磁共振氢谱有4个吸收峰