5.1 合成高分子的基本方法 课件 2022-2023学年高二化学人教版（2019）选择性必修3

第一节 合成高分子的方法 1、认识加聚反应的微观本质，构建加聚反应的一般认知思路，能通过分析加聚物的结构推测相应的单体。 2、认识缩聚反应的微观本质，构建缩聚反应的一般认知思路; 能通过分析缩聚物的结构推测相应的单体。 3、了解高分子的单体、链节、聚合度、端基和平均相对分子质量等基本概念。 一、认识高分子材料 高分子：相对分子质量通常 在10000以上的有机物。 地面所用HDPE防渗膜： 高密度聚乙烯为主要材料。耐腐蚀、寿命长、防渗性能好。 地板选用PVC塑胶地板： 聚氯乙烯为主要材料。环保、轻薄、超强耐磨抗冲击。 食 住 行 用 衣 高分子与一般有机化合物的区别 高分子 一般有机化合物 相对分子质量 是一个平均值，通常在104以上 有一个明确的数值，一般在1000以下 结构 若干个重复结构单元组成 具有单一结构 性质 物理化学性质上有较大差异 二、合成有机高分子的基本方法 聚合反应 加成聚合反应(简称加聚反应) 缩合聚合反应(简称缩聚反应) 1、加聚反应 由相对分子量小的化合物分子相互加成结合成相对分子量大的聚合物的反应 链节：高分子化合物中化学组成相同，可重复的最小单元 单体：能合成高分子的小分子物质 n CH2=CH2 — CH2CH2— 催化剂 n 单体 链节 聚合度 1、加聚反应 乙烯 聚乙烯 聚合物的平均相对分子质量 = 链节的相对质量 × n 【思考】一种聚氯乙烯的平均相对分子质量约为106，其聚合度约为多少？ n ＝ 聚合物的平均相对分子质量 链节的平均相对分子质量 ＝ 62.5 ≈ 16000 106 单体名称 单体结构简式 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 应用 探究：寻找聚合物的单体 — CH2CH— n O=C–NH2 — CH2CH2—CH2CH— CH3 聚丙烯酰胺（一种水溶性高分子） 乙丙橡胶（一种合成橡胶） n CH2 == CH O=C–NH2 CH2== CH2 CH2 == CH CH3 CH2=CH2-C=CH2 CH3 “单变双，双变单” (1) 单体必须是含有碳碳双键或碳碳三键等不饱和键的小分子 (2) 加聚过程中没有副产物产生 (3) 链节与单体的化学组成相同 归纳 温故 酯化反应规律：酸去羟基醇去氢，脱去水 + 乙酸与乙醇的酯化反应方程式书写 由单体分子间通过缩合脱去小分子聚合生成高分子的反应 2、缩聚反应 若单体仅有一种，以乳酸缩聚为例： H－O－CH－C－OH O CH3 H－O－CH－C－OH O CH3 H－O－CH－C－OH O CH3 H－O－CH－C－O－CH－C－O－CH－C－O－CH－C－O－CH－C－OH O O O O O CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 H－O－CH－C－OH O CH3 n ] [ n H－O－CH－C－OH O CH3 催化剂 H－O－CH－C－OH O CH3 n + (n-1) H2O 端基原子 端基原子团 链节 己二酸 乙二醇 HO－C(CH2)4C－OH + O O H－O(CH2)2O－H [ ]n HO C(CH2)4C O(CH2)2O H O O 若单体有两种，以己二酸乙二醇缩聚生成链状的高分子为例： 脱H2O 脱H2O HO－C(CH2)4C－OCH2CH2O－C(CH2)4C－OCH2CH2O－H O O O O HO－C(CH2)4C－OH O O n HO－C(CH2)4C－OH + O O n H－O(CH2)2O－H 催化剂 + (2n-1) H2O 催化剂 完成己二酸和1,6-己二胺发生缩聚的化学方程式 n HOOC(CH2)4CO－ OH ＋ n H－N(CH2)6NH2 H HO—C(CH2)4C－NH(CH2)6N—H＋ (2n-1) H2O n O O H 缩聚反应的单体至少含有两个官能团 聚合过程常伴随小分子副产物生成 含两个官能团的单体聚合一般得到线型结构的聚合物 归纳 酚醛树脂的合成方法(先加成再缩聚) OH H + H C H O H+ OH CH2OH OH CH2－OH H OH CH2－OH H OH CH2－OH H 脱H2O 脱H2O OH CH2 H OH CH2 OH CH2－OH 2-羟甲基苯酚 合成酚醛树脂的总反应可表示为： OH H n H C