第5章 第1节 合成高分子的基本方法（课件PPT）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中化学选择性必修第三册（人教版2024）

第五章　合成高分子 第一节　合成高分子的基本方法 课件使用说明 本课件使用Office2016制作，请使用相应软件打开并使用。 本课件文本框内容可编辑，单击文本框即可进行修改和编辑。 本课件理科公式均采用微软公式制作，如果您是Office2007或WPS 2021年4月份以前的版本，会出现包含公式及数字无法编辑的情况，请您升级软件享受更优质体验。 由于WPS软件原因，少量电脑可能存在理科公式无动画的问题，请您安装Office 2016或以上版本即可解决该问题。 关于一键升级Office 版本及其他课件使用方面的问题，请点击“常见问题” 。 [学习目标] 1.通过单体或单体间的断键、成键方式，及单体与聚合物性质的不同，认识单体、链节、聚合度等基本概念。（宏观辨识与微观探析） 2.通过观察聚合物的模型，掌握加聚反应、缩聚反应的反应历程。（变化观念与模型认知） 返回目录 化学 选择性必修3 　 课前　教材预案 课堂　深度拓展 课末　随堂演练 课时作业（十九） 课前　教材预案 知识点1　加成聚合反应　 1.高分子与一般有机物的区别 高分子 一般有机物 相对分子 质量 只是一个平均值，通常在104以上 都有一个明确的数值，一般在1 000以下 结构 若干个重复结构单元组成 具有单一结构 性质 在物理、化学性质上有较大差异 返回目录 化学 选择性必修3 　 2.加成聚合反应：通过相互① 　加成　⁠的方式连接成链状高分子的反应，简称加聚反应；生成的产物为加成聚合物，简称加聚物。 加成 返回目录 化学 选择性必修3 　 3.实例说明 4.聚合物的平均相对分子质量＝④ 　链节的相对质量×聚合度（n）　⁠。 链节的相对质量×聚合度 （n） 返回目录 化学 选择性必修3 　 知识点2　缩合聚合反应 　 1.定义 单体分子间通过⑤ 　缩合反应　⁠生成高分子的反应，简称缩聚反应。如己二酸与乙二醇聚合： 缩合反应 ⑥ 　　⁠ ⁠⁠ 　　　　 ⁠ 返回目录 化学 选择性必修3 　 2.书写及类型 （1）书写缩聚物的结构简式时，一般在方括号外侧写出端基原子或原子团；而加聚物的端基不确定，一般不必写出。 （2）书写缩聚反应的化学方程式时，各单体物质的量与缩聚物结构简式的下角标一般要一致，还要注意生成的小分子的物质的量，分为以下两种类型： ①由一种单体进行缩聚反应，生成的小分子物质的量一般为n－1，如6－羟基己酸的缩聚反应方程式为　 返回目录 化学 选择性必修3 　 ⑦　　⁠ ⁠⁠ ⁠　⁠。 返回目录 化学 选择性必修3 　 ⑧ 　　⁠ ⁠⁠ ⁠　⁠。 ②由两种单体进行缩聚反应，生成的小分子物质的量一般为2n－1，如对苯二甲酸和1，4－丁二醇的缩聚反应方程式为 返回目录 化学 选择性必修3 　 判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 （1）加聚反应的产物为混合物，且无固定的熔、沸点。 （　√　） （2）加聚反应、缩聚反应的原子利用率都为100％。 （　×　） （3）具有碳碳双键或碳碳三键等不饱和键的单体，能发生加聚反应。 （　√　） √ × √ 返回目录 化学 选择性必修3 　 （4）高分子化合物的链节与单体的组成或相对分子质量一定相同。 （　×　） （5）缩聚反应生成聚合物的同时，还有小分子物质生成，如H2O、NH3、HCl等。 （　√　） （6）⁠ ⁠既能发生加聚反应，也能发生缩聚反应。 （　√　） × √ √ 返回目录 化学 选择性必修3 　 （1）因聚合度不同，高分子化合物都是混合物。 （2）加聚反应聚合物的链节和单体的化学组成相同，缩聚反应聚合物的链节和单体的化学组成不同。 （3）缩聚反应的条件是：单体必须具有两个（或两个以上的）官能团。 返回目录 化学 选择性必修3 　 课堂　深度拓展 探究点1　加聚反应单体的推断与书写　 1.聚苯乙烯⁠ ⁠是一种无色透明的热塑性塑料，常用来制作各种需要承受开水温度的一次性容器，以及一次性泡沫饭盒等。 返回目录 化学 选择性必修3 　 （1）聚苯乙烯的链节、单体分别是什么？ 答案　（1）聚苯乙烯的链节是 　 ，单体是 。 返回目录 化学 选择性必修3 　 17 （2）由苯乙烯生成聚苯乙烯的反应类型是什么？ 答案　（2）加聚反应。 （3）若聚苯乙烯的相对分子质量（平均值）为52 000，则该聚合物的聚合度n是多少？ 答案　（3）n＝＝500。 返回目录 化学 选择性必修3 　 2.丁腈橡胶的结构简式为⁠ ⁠，其耐油性和物理机械性能优异，广泛应用于制造各种耐油橡胶制品，如耐油管、胶带、橡胶隔膜和大型油囊等。 　 返回目录 化学 选择性必修3 　 （1）丁腈橡胶的单体是什么？ 答案　（1）“见双键，四个碳”，断键后，单双键互换，即得单体为CH2CH—CN和CH2CH—CHCH2。 （2）请写出单体加聚生成丁腈橡胶的化学方程式。 答案　（2）nCH2CH—CN＋nCH2CH—CHCH2⁠ ⁠ 返回目录 化学 选择性必修3 　 1.加聚反应的特点 返回目录 化学 选择性必修3 　 2.加聚产物与单体的相互推断 （1）由单体推断加聚产物 单体由官能团（一般是碳碳双键和碳碳三键）和非官能团两部分组成。单体中含有不饱和键（碳碳双键或碳碳三键）的碳链单独列成一行，断开不饱和键，展放在中括号（[　　]）内，其他非官能团部分作为支链纵列。例如： CH2CHCN→⁠ ⁠⁠ ⁠ 返回目录 化学 选择性必修3 　 （2）由加聚产物推断单体 从每组碳原子外侧向组内画出成对的弯箭头，箭头指向处增加一条键，箭头出发处断一条键，也可迅速找出单体。例如： ⁠ ⁠，可得到如下单体：CH2CH2，⁠ ⁠，⁠ ⁠。 返回目录 化学 选择性必修3 　 【例题1】某聚合物可表示为 ⁠ ⁠，下列有关叙述不正确的是（　　） A.该聚合物是通过加聚反应生成的 B.合成该聚合物的单体有三种 C.1 mol该物质能与1 mol H2加成，生成不含⁠ ⁠的物质 D.该聚合物能被酸性KMnO4溶液氧化 返回目录 化学 选择性必修3 　 24 （1）根据“弯箭头”法判断聚合物的单体； （2）注意单体与聚合物结构上的差别。 答案　C 解析　合成该聚合物的单体有⁠ ⁠、CH3—CHCH2、CH2CH2，它们通过加聚反应生成此聚合物，A、B项正确；1 mol该聚合物分子结构中含n mol 碳碳双键，能与n mol H2发生加成反应，C项错误；该聚合物中含有碳碳双键，能被酸性KMnO4溶液氧化，D项正确。 思维导引：解答本题的思维流程如下： 返回目录 化学 选择性必修3 　 【变式1】一种自修复材料在外力破坏后能够复原，其结构简式（图1）和修复原理（图2）如图所示，下列说法正确的是（　　） 　 返回目录 化学 选择性必修3 　 A.自修复过程中“－COOCH2CH2CH2CH3”基团之间形成了化学键 B.该材料可以接触强酸或强碱 C.合成该高分子的两种单体在水中溶解度较大 D.该高分子可通过加聚反应合成 答案　D 返回目录 化学 选择性必修3 　 解析　由图2可知，“—COOCH2CH2CH2CH3”基团之间在自修复过程中没有形成化学键，A项错误；该高分子化合物中含有酯基，所以能和酸、碱反应，使用时应避免接触强酸或强碱，B项错误；合成该高分子化合物的单体分别为CH2C（CH3）COOCH3和CH2CHCOOCH2CH2CH2CH3，在水中溶解度较小，C项错误；该高分子由CH2C（CH3）COOCH3和CH2CHCOOCH2CH2CH2CH3加聚反应得到，D项正确。 返回目录 化学 选择性必修3 　 探究点2　缩聚反应单体的推断与书写　 3.聚对苯二甲酸乙二酯（英文简称PET）具有优良的物理机械性能，电绝缘性优良，耐摩擦性、尺寸稳定性都很好，在电子电器方面有着广泛的应用。其结构简式为 ⁠ ⁠。 返回目录 化学 选择性必修3 　 　 （1）聚合物PET的单体是什么？ 答案　（1） 返回目录 化学 选择性必修3 　 （2）写出该反应的化学方程式，并指出反应类型。 答案　（2）n⁠ ⁠＋nHOCH2CH2OH⁠ ⁠＋（2n－1）H2O，缩聚反应。 返回目录 化学 选择性必修3 　 （3）聚乙二醇具有良好的水溶性、 润滑性、保湿性等，常用于化妆品行业。请写出由乙二醇生成聚乙二醇的化学方程式，并指出反应类型。 答案　（3）nHOCH2CH2OH⁠ ⁠＋（n－1）H2O，缩聚反应。 返回目录 化学 选择性必修3 　 1.缩聚反应的特点 返回目录 化学 选择性必修3 　 2.缩聚产物单体的判断方法 先根据聚合物的链节结构判断聚合反应的类型，当链节主链上有碳原子和其他原子时，该高分子属于缩聚反应的产物，然后具体判断分为以下四类： 返回目录 化学 选择性必修3 　 （1）若聚合物为⁠ ⁠、⁠ 或 ⁠ ⁠，其单体必为一种。 如　　　　　　　　　　的单体为HO—CH2CH2—OH， ⁠ ⁠的单体为⁠ ⁠ 。方法为去“[　　]”和“n”即为单体。 返回目录 化学 选择性必修3 　 （2）凡链节中含有⁠ ⁠的聚合物，则单体为酸和醇，将⁠ ⁠中C—O键断开，羰基上加—OH，氧原子上加—H即可。如⁠ ⁠的单体为HOOC—COOH和HOCH2CH2OH。 返回目录 化学 选择性必修3 　 （3）凡链节中含有⁠ ⁠的聚合物，则单体一般为氨基酸，将⁠ ⁠中C—N键断开，羰基上加—OH，氮原子上加—H。如⁠ ⁠的单体为H2NCH2COOH和⁠ ⁠。 返回目录 化学 选择性必修3 　 （4）凡链节中含有酚羟基的聚合物，单体一般为酚和醛。如 ⁠ ⁠的单体是⁠ ⁠和HCHO。 返回目录 化学 选择性必修3 　 【例题2】某聚酯纤维的结构简式为 ⁠ ⁠，下列说法正确的是（　　） A.羊毛与该聚酯纤维的化学成分相同 B.该聚酯纤维和羊毛在一定条件下均不能水解 C.合成该聚酯纤维的单体为对苯二甲酸和乙二醇 D.由单体合成该聚酯纤维的反应属于加聚反应 返回目录 化学 选择性必修3 　 （2）判断聚合物是加聚产物还是缩聚产物； （3）根据聚合物的结构特点确定单体。 答案　C 解析　羊毛的主要成分是蛋白质，与该聚酯纤维的化学成分不相同，A项错误；该聚酯纤维和羊毛在一定条件下均能发生水解反应，B项错误；根据结构简式可判断高分子化合物属于缩聚产物，合成该聚酯纤维的单体为对苯二甲酸和乙二醇，C项正确；由单体合成该聚酯纤维的反应属于缩聚反应，D项错误。 思维导引：解答本题应注意以下三点： （1）明确聚酯纤维与羊毛的化学成分； 返回目录 化学 选择性必修3 　 【变式2】下列聚合物中，由两种不同的单体通过缩聚反应制得的是（　　） A.⁠ ⁠ B. C.⁠ ⁠ D.⁠ ⁠ 返回目录 化学 选择性必修3 　 答案　D 解析　A项是由CH2CH2和CH2CHCN 加聚而成的；B项是由CH2CH—CHCH2加聚而成的；C项是由CH2CH—CHCH2和CH2CHC6H5加聚而成的；只有D项中含有官能团—COO—，故D项是通过缩聚反应生成的。 返回目录 化学 选择性必修3 　 返回目录 化学 选择性必修3 　 课末　随堂演练 1.（高分子化合物）下列四种有机物在一定条件下不能作为合成高分子化合物的单体的是（　　） A.丙烯酸（CH2CHCOOH） B.乳酸（CH3CH（OH）COOH） C.甘氨酸（NH2CH2COOH） D.丙酸（CH3CH2COOH） 答案　D 返回目录 化学 选择性必修3 　 解析　 丙烯酸含碳碳双键，可为加聚反应的单体；乳酸含—OH、—COOH，可为缩聚反应的单体；甘氨酸含—NH2、—COOH，可为缩聚反应的单体；丙酸只含—COOH，不能作为合成高分子化合物的单体。 返回目录 化学 选择性必修3 　 2.（高分子化合物）聚丙烯酰胺（PAM，其结构如下）是一种优良的增稠剂，广泛应用于废水处理、石油开采、造纸等行业。下列说法不正确的是（　　） A.PAM的单体为H2CCHCONH2 B.PAM的每个链节中含有3个碳原子 C.PAM的单体可由丙烯酸与氨反应制得 D.PAM能与稀硫酸反应，不能与氢氧化钠溶液反应 答案　D 返回目录 化学 选择性必修3 　 解析　该物质是CC的加聚产物，则单体为CH2CHCONH2，A项正确；该物质的链节中碳原子有3个，B项正确；丙烯酸可以和氨脱水缩合形成CH2CHCONH2，C项正确；PAM中存在—CONH2在酸性或碱性条件均可发生水解，D项错误。 返回目录 化学 选择性必修3 　 3.（高分子化合物）PET是日常生活中常见的线性树脂，结构如图所示。关于该物质，下列说法正确的是（　　） A.其单体均能与NaOH反应 B.每生成1 mol PET同时生成（n－1） mol水 C.其单体均能和Na反应生成H2 D.该高聚物中含羟基和酯基，故易溶于水 答案　C 返回目录 化学 选择性必修3 　 解析　PET的单质乙二醇不能与NaOH反应，A项错误；PET的单体为对苯二甲酸　 和乙二醇HO—CH2CH2—OH，每生成1 mol PET同时生成（2n－1） mol水，B项错误；PET的单体为对苯二甲酸 　 和乙二醇HO—CH2CH2—OH，羟基和羧基都能和Na反应生成H2，C项正确；由结构式可知，该高聚物中含羟基和羧基两种亲水基团，但也含有酯基这种憎水剂，且憎水剂较多，羟基和羧基在整个分子中的影响减弱，该聚合物难溶于水，D项错误。 返回目录 化学 选择性必修3 　 4.（加聚反应和缩聚反应）下列关于聚合物A （⁠ ⁠）和B（H⁠ ⁠OH）的说法正确的是（　　） A.互为同分异构体 B.都具有较好的水溶性 C.都能用乳酸（⁠ ⁠）制备 D.都可在碱性条件下降解为小分子 返回目录 化学 选择性必修3 　 答案　C 解析　聚合物A和聚合物B的聚合度不同，分子式不同，不互为同分异构体，A项错误；聚合物A中羧基为亲水基，有较好的水溶性，聚合物B中没有亲水基，水溶性较差，B项错误；乳酸发生醇的消去反应生成丙烯酸，丙烯酸加聚生成聚合物A，乳酸发生缩聚反应生成聚合物B，C项正确；聚合物A在碱性条件下无法降解为小分子，聚合物B在碱性条件下可降解为小分子，D项错误。 返回目录 化学 选择性必修3 　 5.（综合应用）书写下列聚合反应方程式。 （1）乙烯的加聚：nCH2CH2 　　　　　　⁠。 答案　（1） （2）1，3－丁二烯的加聚：nCH2CH—CHCH2  　　　　　　　　　　　　⁠。 答案　（2） 返回目录 化学 选择性必修3 　 （3）乙烯和丙烯的加聚： ⁠ ⁠ 　　　　　　　　　　　　　⁠。 答案　（3） 返回目录 化学 选择性必修3 　 （4）HOCH2COOH的缩聚：nHOCH2COOH 　　　　　　　⁠。 答案　（4） （5）乙二酸和乙二醇的缩聚： n⁠ ⁠＋n⁠ ⁠ 　　　　　　　⁠。 答案　（5） 返回目录 化学 选择性必修3 　 课时作业（十九） （建议用时：40 min） 返回目录 化学 选择性必修3 　 制 作 者：状元桥 适用对象：高中学生 制作软件：Powerpoint2010、 Photoshop cs3 运行环境：WindowsXP以上操作系统 $$