第五章合成大分子第一節(jié)

合成高分子的基本方法學習目標溫故知新天然高分子：淀粉、纖維素和蛋白質、天然橡膠等合成高分子：塑料、合成纖維、合成橡膠等問題1、在日常生活中遇到過的有機高分子化合物有哪些？有機高分子閱讀P132第一、二段，回答：1、什么是有機高分子？2、請寫出合成聚丙烯的化學方程式，并以此為例分析單體、鏈節(jié)、聚合度、聚合物。通常指相對分子量在104以上的有機化合物。高分子是混合物，其相對分子質量是一個平均值。CH3CH=CH2n一定條件[

]CHCH2CH3n鏈節(jié)聚合度聚合物CHCH2CH3單體聚合物的平均相對分子質量=鏈節(jié)的相對質量×nn值不確定，故聚合物為混合物，沒有固定的熔沸點。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化學反應叫加成聚合反應(簡稱加聚反應)。(1)單體往往含有雙鍵、三鍵等不飽和鍵(如烯烴、二烯烴、炔烴、醛等)(2)加聚反應一般發(fā)生在不飽和鍵上(3)沒有小分子物質生成，原子利用率為100%(4)加聚反應生成的聚合物的平均相對分子質量為單體的相對分子質量的整數(shù)倍2、加聚反應的特點：1、加聚反應的概念：5.常見加聚反應的類型和單體的推斷方法？一、加成聚合反應（簡稱加聚反應）（1）單體：（2）鏈節(jié)：（3）聚合度：（4）聚合物的平均相對分子質量=鏈節(jié)的相對分子質量×n[

]nCH2

CHCl

CH2

CHCln

CH2

=CHCl一定條件單體鏈節(jié)聚合度氯乙烯聚氯乙烯加成聚合物(加聚物)3、相關概念：（2）共軛二烯烴的加聚（1,4加成產物）CH2＝CH－CH＝CH2－CH2－CH＝CH－CH2－[]n催化劑n4、加聚反應的類型：（1）一種單體發(fā)生的加聚反應CH2CH3

－CH2-CH－[]n催化劑CH2=CHCH2CH3nnCH2=CH2+nCH2=CHCH3

催化劑（3）由兩種或兩種以上單體發(fā)生的加聚反應[CH2

CH2

CH

CH2]nCH3n[CH2

CH2

CH2

CH]nCH3n或者：斷雙鍵，雙碳伸兩手，再按一定順序首尾相連乙丙樹脂“樹脂”:指未加工處理的聚合物“分別單體，再相連”

CH2=CH—CH=CH2+

CH2=CH2

催化劑[CH2-CH=CH-CH2-CH2-CH2]n【練習】（4）炔烴的聚合反應：課堂練習1：寫出下列單體的聚合反應方程式

②nCH3-CH=CH-CH3③nCH2=C—CH=CH2①nCH=CH2一定條件CN[CH-CH2]n一定條件一定條件CH3[CH—CH]nCH3④nCH2=CH2+nCH3-CH=CH-CH3一定條件CH3[CH2—CH2—CH—CH]nCH3CNCH3[CH2-C=CH-CH2]nCH3注意：鏈節(jié)的主線上不能寫支鏈。催化劑⑤n[]n特殊的加聚反應H—C—HOn催化劑—CH2-O—n[]聚甲醛(人造象牙)(2)環(huán)氧乙烷(1)HCHOn催化劑[O—CH2—CH2]n聚環(huán)氧乙烷開環(huán)聚合成線型聚醚1、請寫出下列單體聚合反應的產物

②nCH3-CH=CH-CH3③nCH2=C—CH=CH2

CH3①nClCH=CH2一定條件Cl[CH-CH2]n一定條件一定條件CH3[CH—CH]nCH3[CH2-C=CH-CH2]nCH3課堂練習

④nCH2=CH2+nCH3-CH=CH-CH3

⑤nCH2=CH2+nCH2=CH-CH=CH2一定條件一定條件CH3[CH2—CH2—CH—CH]nCH3[CH2-CH2-CH2-CH=CH-CH2]n5、加聚反應產物的單體的判斷：

CH2

CHn[]ClCH2=CHCl－CH2－CH＝CH－CH2－[]nCH2＝CH－CH＝CH2－CH2－CHCH3－CH2－CH－[]nCH2=CHCH3CH2=CHCH2＝C－CH＝CH2CH3CH3CH=CH2－CH2－C＝CH－CH2－CH－CH2－

[n]CH3CH3折疊法（原路返回）規(guī)律：單變雙，雙變單，超過4根則斷開。即單雙互變，超四則斷。單鍵兩兩斷，雙鍵四個碳(以雙鍵為中心)（1）鏈節(jié)無雙鍵單烯烴加聚單烯烴共聚將鏈節(jié)的兩個半鍵閉合即為單體。[

]CHCH2Cln單體CH=CH2Cl將鏈節(jié)中每兩個碳斷開，再將兩個半鍵閉合即為單體。[CH2

CH2

CH

CH2

CHCH2]nClCH3CH2=CH2CH=CH2ClCH3CH=CH2單體：5.加聚產物單體的判斷無雙鍵，兩碳斷。課堂練習2.將下列高分子材料所用的單體填入相應的橫線上。(1)聚苯乙烯(

)的單體為__________________。(2)的單體為

CH2==CH—CH3、（2）鏈節(jié)有雙鍵炔烴加聚或共聚共軛二烯烴加聚或共聚將鏈節(jié)的兩個半鍵閉合即為單體。[CH2

CH

=

C

CH2

CHCH2]nClCH3

CH2=CH

C=CH2ClCH3CH=CH2單體C≡CHCl[

]

CCHCln單體:見雙鍵，四碳斷，單鍵變雙鍵，雙鍵變單鍵；無雙鍵，兩碳斷。5.加聚產物單體的判斷4、加聚物單體的判斷方法鏈節(jié)主鏈無雙鍵單烯烴加聚單烯烴共聚將鏈節(jié)的兩個半鍵閉合即為單體。單體將鏈節(jié)中每兩個碳斷開，再將兩個半鍵閉合即為單體。[CH2

CH2

CH

CH2

CHCH2]nClCH3單體CH2=CH2CH=CH2ClCH3CH=CH2鏈節(jié)主鏈只有兩個碳鏈節(jié)主鏈有四個及以上碳原子單體鏈節(jié)主鏈上有雙鍵炔烴加聚或共聚共軛二烯烴加聚或共聚將鏈節(jié)的兩個半鍵閉合即為單體。[CH=CH

]nHC≡CH單體5、加聚物單體的判斷方法以雙鍵為中心，以四個碳為一個單元劃線斷開，將單鍵變?yōu)殡p鍵，雙鍵變?yōu)閱捂I。單體規(guī)律：見雙鍵，四個碳，

無雙鍵，兩個碳CH2＝C－CH＝CH2CH3CH3CH=CH2－CH2－C＝CH－CH2－CH－CH2－

[n]CH3CH3單鍵兩兩斷，雙鍵四個碳(以雙鍵為中心)－CH2－CH＝CH－CH2－[]nCH2＝CH－CH＝CH2－CH2－CHCH3－CH2－CH－[]nCH2=CHCH3CH2=CH課堂練習3：找出下列物質的單體丁苯吡橡膠(

)的單體為CH2==CH—CH==CH24.丁腈橡膠的結構簡式為

，具有優(yōu)良的耐油、耐高溫性能，合成丁腈橡膠的原料是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.④⑤C課堂檢測已知某高分子的結構簡式如下，寫出單體結構簡式

【例題】CH3-CH=CH-CN以雙鍵為中心四個碳斷不成時，說明碳碳雙鍵是由碳碳三鍵斷鍵得來課堂練習4：已知某高分子的結構簡式為:其中可用于合成該高分子的是(

)A.①③④ B.①②③C.①②④ D.②③④C現(xiàn)有4種有機化合物:①②③④CH3-CH=CH-CN第五章合成高分子第一節(jié)

合成高分子的基本方法第二課時縮聚反應二、縮合聚合反應（縮聚反應）觀察己二酸乙二醇的官能團特點，能否通過酯化反應生成鏈狀的高分子己二酸乙二醇

HOC(CH2)4COH+O

O

HO(CH2)2OH

C(CH2)4CO

OO(CH2)2O

C(CH2)4CO

OO(CH2)2O…H[

]n

C(CH2)4C

O(CH2)2O

O

O

HO雙官能團可逆反應

+(2n-1)H2O產生小分子2、縮聚反應的特點：1、概念：單體分子間通過

縮合反應生成高分子，同時有小分子(如H2O、NH3等)生成的反應反應稱為縮合聚合反應，簡稱縮聚反應。（1）在生成高分子的同時，還伴有小分子的副產物的生成（2）一般的縮聚反應多為可逆反應（3）為提高產率，并得到具有較高聚合度的縮聚物，需要及時移除反應產生的小分子副產物。二、縮合聚合反應小分子化合物高分子化合物縮合聚合小分子化合物單體分子中至少含有兩個___________官能團－OH－COOH－NH2

如H2O、HCl等二、縮合聚合反應（縮聚反應）HOC(CH2)4COH+O

O

HO(CH2)2OH[

]nHO

C(CH2)4C

O(CH2)2O

H

O

O

nn己二酸乙二醇端基原子團端基原子聚合物鏈節(jié)單體單體聚合度3、縮聚反應的方程式的書寫：(1)書寫縮聚物的結構式時，一般在方括號外側寫出端基原子或原子團；(2)各單體物質的量與縮聚物結構式的下角標一般要一致。(3)生成的小分子的物質的量：由一種單體進行縮聚反應，生成的小分子物質的量一般為n-1；由兩種單體進行縮聚反應，生成的小分子物質的量一般為2n-1。+（2n-1）H2O可逆反應單體COOHCOHOCOOCH2CH2OCO[]nHOHCH2CH2OHHOnn+催化劑+(2n-1)H2O單體鏈節(jié)端基原子團端基原子各單體物質的量與縮聚物結構簡式的下角標一般要一致一個單體兩個單體2n-1n-13、縮聚反應的方程式的書寫：可逆反應HOC(CH2)4COH+

O

O

HO(CH2)2OH[

]nHO

C(CH2)4C

O(CH2)2O

H

O

O

nn己二酸乙二醇端基原子團端基原子聚合物鏈節(jié)單體單體聚合度3、縮聚反應的方程式的書寫：(1)書寫縮聚物的結構式時，一般在方括號外側寫出端基原子或原子團；

而加聚物的端基不確定，一般不必寫出。

+(2n-1)H2O(2)生成的小分子的物質的量：

由一種單體進行縮聚反應，小分子物質的量一般為

n-1；

由兩種單體進行縮聚反應，小分子物質的量一般為2n-1。(3)各單體的物質的量與縮聚物結構簡式的下角標一般要一致。nHOCH2OHCO催化劑nHOCH2OHCO(n－1)H2OnHOOC(CH2)5OH催化劑(n－1)H2OnHOHCO(CH2)5O4.縮聚反應的類型(1)聚酯類——羥基羧基縮聚(利用酯化反應)(2n－1)H2OCH2OHCH2OHCOOHCOHO催化劑nOCH2CH2OHCOOHCO4.縮聚反應的類型（2）聚酰胺類——氨基羧基縮聚(CH2)2NH2H2N+n+

(2n-1)H2O催化劑COOHCOHOn(CH2)4CO(CH2)2NHCO[]nHOH(CH2)4NH(利用成肽反應)nH2NCH2COOH催化劑(n－1)H2OnNHCH2HOHCO己二胺與己二酸的縮聚nH2NCH2(CH2)4CH2NH2＋nHOOC(CH2)4COOH催化劑(2n－1)H2OnNHCH2HOHCO(CH2)4CO(CH2)4CH2NH4.縮聚反應的類型（3）聚醚類(羥基羥基縮聚)nHOCH2CH2

OH催化劑HOCH2CH2OH[]n+(n-1)H2O4.縮聚反應的類型（4）苯酚與甲醛的縮聚(酚醛樹脂)

在酸催化下，等物質的量的苯酚與甲醛反應，苯酚鄰位或對位的H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構高分子酚醛樹脂二、縮合聚合反應（縮聚反應）n+（n-1）H2OH+H+總反應：CH3O[

]n—NH—CH—C

—

OH+（n-1）H2OH①3-羥基戊酸縮聚為聚酯:nH-OCH2CH2CH2CH2C-OHO②丙氨酸縮聚為多肽:課堂練習1：寫出下列單體的聚合反應方程式H—OCH2CH2CH2CH2C—OH+(n-1)H2O催化劑聚-5-羥基戊酸酯[]nO

nCH3—CH—COOHNH2

催化劑③己二酸和己二胺合成纖維錦綸-66nHO-C-(CH2)4-C-O-H

OO

nH-N-(CH2)6-N-HHH+HO—C－(CH2)4－COO

－N－(CH2)6－N—HHH[]n+(2n-1)H2O④對苯二甲酸和乙二醇合成聚酯纖維滌綸nHOOCCOOHnHOCH2CH2OH+nHO—OCCOOCH2CH2O—H[]n+(2n-1)H2O催化劑催化劑5.縮聚物的單體的判斷（1）鏈節(jié)中無

和

，去掉“[]”、“n”，為單體。HO—C—(CH2)5—O—HO[]nHOOC－(CH2)5－OH6-羥基己酸

H—NCH2C—OH=OH[]nNH2CH2COOH甘氨酸單體單體鏈節(jié)中有(2)切開酯基或酰胺基

脫什么補什么

三、縮合聚合反應（縮聚反應）縮聚物的單體的判斷OHCOOH酯類高聚物中含有，其單體有兩種COOnHOOCO(CH2)6COH(CH2)4OHOCO(CH2)6COOHOH(CH2)4OHHHNOHCO酰胺類高聚物中含有，其單體有兩種COHNnHNHCH2COCH2OHNHCH2COHNHCH2COOHCH2OHNHHCH2CO5.縮聚物的單體的判斷②練習1：②

H2NCH2COOH和HOOC—COOH和HOCH2CH2OH單體單體[]n練習2H2N-CH2-CH2-COOHH

OH縮聚物的單體的判斷單體單體單體5.縮聚物的單體的判斷若鏈節(jié)中含有酚羥基的結構，單體一般為酚和醛。（3）CH2HOHOHn單體HCHOOH推斷下列物質的單體O＝C–NH–(CH2)4–C]n[O–CH2–CH2–O–C=OO=HOHHOCH2-CH2OHH2N-(CH2)4-COOHHOOC－－COOH補-H補-OH補-OH補-H含有兩個官能團的單體縮聚后生成的縮聚物呈現(xiàn)為直線結構,鏈與鏈之間將形成化學鍵，產生交聯(lián)——形成體型(網(wǎng)狀)結構含有三個或多個官能團的單體縮聚后生成的縮聚物會呈現(xiàn)什么樣的結構？【思考與討論】縮聚物的單體的判斷練習3：下列物質中，既能發(fā)生加成反應，又能發(fā)生加聚反應，還能發(fā)生縮聚反應的是()A. B.C.CH2==CH—COOH D.B

加聚反應縮聚反應單體結構單體必須是含有雙鍵等不飽和鍵的化合物(如乙烯、氯乙烯、丙烯腈等)單體為含有兩個或兩個以上官能團(如—OH、—COOH、—NH2、—X等)的化合物反應機理反應發(fā)生在不飽和鍵上反應發(fā)生在官能團之間聚合方式通過在雙鍵上的加成而連接通過縮合脫去小分子而連接加聚反應和縮聚反應的對比加聚反應縮聚反應反應特點只生成高聚物，沒有副產物產生生成高聚物的同時，還有小分子副產物生成(如H2O、NH3、HCl等)聚合物的化學組成所得高聚物的化學組成跟單體的最簡式相同，其平均相對分子質量＝Mr(單體)×n(聚合度)所得的高聚物的化學組成跟單體的化學組成不同，其平均相對分子質量<[Mr(單體)×n(聚合度)]加聚反應和縮聚反應的對比課堂小結：加聚反應與縮聚反應的比較反應類型加聚反應縮聚反應單體特征產物特征產物種類端基原子單體類別至少含兩個官能團與單體組成相同與單體組成不同只有聚合物聚合物和小分子無有烯烴、炔烴、二烯烴、甲醛、環(huán)氧乙烷等二元醇、二元羧酸、氨基酸、酚和醛等含不飽和鍵