5.1 合成高分子的基本方法 课件-2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修3
2026-06-22
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普通
摘要:
该高中化学课件聚焦合成高分子的基本方法,涵盖高分子特点、加聚反应、缩聚反应及单体与高分子的相互推断,从高分子概念切入,连接有机反应知识,通过概念辨析和反应类型对比搭建学习支架,帮助学生构建知识脉络。
其亮点在于采用对比表格明晰加聚与缩聚异同,用弯箭头法构建单体判断模型,结合丰富实例(如乙烯加聚、羟基酸缩聚),体现化学观念和科学思维。对点训练强化应用,学生能提升分析能力,教师可高效开展教学。
内容正文:
第五章 合成高分子
第一节 合成高分子的基本方法
1. 了解高分子的组成与结构特点
2. 认识单体和链节及其与合成高分子结构的关系
3. 了解加聚反应和缩聚反应的特点,能书写加聚、缩聚反应方程式、高分子与单体之间的相互推断
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1
高分子化合物的特点、几个概念
1. 高分子的合成:
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。
2. 高分子的特点:
①高分子的相对分子质量比一般有机化合物大得多,通常在 以上;
②高分子的相对分子质量是一个平均值,因为聚合反应得到的是分子长短不一的 ;
③高分子化合物没有固定的 。
10000
混合物
熔、沸点
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3. 合成高分子的基本方法包括加聚反应与缩聚反应,相关的几个概念:
①单体:聚合成高分子化合物的小分子化合物,如 CHCl=CH2;
②链节:高分子化合物中的最小重复单元,如 — CHCl — CH2 —;
③聚合度:高分子化合物中的链节数,如聚氯乙烯中的 n;
④聚合物的平均相对分子质量=链节的相对质量×n。
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一、加成聚合反应(简称加聚反应)
1. 定义:
由含有双键的烯类等单体通过加成反应生成高分子的反应,称为加聚反应。
2.特点:
①单体必须是含有双键、三键等化合物,如烯烃、二烯烃、炔烃等。
②只生成高聚物,没有其他小分子化合物产生,原子利用率100%;
③聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同。
3.加聚反应的书写
加聚反应时不饱和键断裂形成链节,再彼此连接形成高分子,不饱和碳上的原子或基团看作支链,写在主链的垂直位置上。
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(1)含一个碳碳双键(或三键)的加聚反应
(2)共轭双键的加聚反应
加聚反应的书写
碳碳双键上连接的其他原子或基团,在高分子主链上只能看作支链。
nCH2=CHCH3
CH2—CH
[
]n
CH3
催化剂
nCH≡CH
CH=CH
[
]n
催化剂
CH2—CH=CH—CH2
nCH2=CH—CH=CH2
[
]n
催化剂
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(1)单体不饱和键断裂形成链节连接成高分子,没有副产物,不必写出端基。
(2)不饱和碳是高分子主链上的碳原子,其它原子或基团只能作支链。
书写加聚反应方程式的注意事项:
(3)两种及两种以上单体间的加聚反应
CH2—CH2—CH2—CH
[
]n
nCH2=CH2+nCH2=CH-
催化剂
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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
[CH2-CH2]n
[ CH2—CH ]n
CH3
[ CH2—CH ]n
Cl
【思考与交流】
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丙烯腈 CH2=CHCN
丙烯酸 CH2=CHCOOH
乙酸乙烯酯 CH3COOCH=CH2
1,3-丁二烯 CH2=CHCH=CH2
乙炔 HC≡CH
[ CH2—CH ]n
CN
[ CH2—CH ]n
COOH
[ CH2—CH ]n
OOCCH3
[ CH2CH=CHCH2 ]n
[ CH=CH ]n
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—CH2 — CH2 —
n
—CH2 — CH —
n
CH3
如何判断下列加聚产物的单体?
CH2 == CH2
弯箭头法
CH2 == CHCH3
n
CH2
CH
CH
CH2
CH2
CH
CH
CH2
单体规律:单(键)变双(键),双(键)变单(键),当某个碳原子超过四价时从该处断开,即为其单体。
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如何判断下列加聚产物的单体?
弯箭头法
教材P135:写出第2题第①②聚合物单体的结构简式。
教材P135:写出第3题第①②③聚合物单体的结构简式。
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二、缩合聚合反应(简称缩聚反应)
1. 定义:
由单体分子间通过缩合反应生成高分子的反应。
2. 特点:
① 单体分子中含有两个或两个以上能发生缩合反应的官能团(如—OH、
—COOH、—NH2、—X等)。
② 在生成缩聚物的同时还有小分子生成,原子利用率<100%。
③ 缩聚物链节的化学组成,与其单体的化学组成不同。
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(1)缩聚物的结构简式一般在方括号外侧写出端基原子或原子团。
端基原子团
端基原子
HO
C
O
(CH2)4C
O
O
CH2CH2O
H
n
3.缩聚反应的书写
(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要一致。
(3)注意生成的小分子的物质的量:
由一种单体进行缩聚反应,生成的小分子物质的量一般为 。
由两种单体进行缩聚反应,生成的小分子物质的量一般为 。
n-1
2n-1
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(4)常见的缩聚反应类型
①羟基酸的缩聚反应
6 - 羟基己酸
HO
C
O
(CH2)5
OH
n
催化剂
△
+(n-1)H2O
HO
C
O
(CH2)5O
H
n
聚 - 6 - 羟基己酸酯
二、缩合聚合反应
②氨基酸的缩聚反应
+ (n-1)H2O
CH
R
H2N
C
O
OH
n
CH
R
NH
H
C
O
OH
n
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③二元酸与二元醇的缩聚反应
(4)常见的缩聚反应类型
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④二元酸与二元胺的缩聚反应
(4)常见的缩聚反应类型
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如何判断缩聚产物的单体?
若聚合物主链两端有端基,主链中有酯基或酰胺键,一般采用水解法写出其单体。
教材P135:写出第2题第③④聚合物单体的结构简式。
HO—C-R-C—OCH2CH2O—H
O
补-OH
补-H
O
、H—OCH2CH2O—H
HO—C-R-C—OH
O
O
教材P135:写出第3题第④⑤⑥聚合物单体的结构简式。
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加聚反应和缩聚反应的对比:
加聚反应 缩聚反应
相同点
不
同
点 单体结构
生成物
高聚物相对分子质量
反应特点
①单体是相对分子质量小的有机物;②产物为高分子有机物;③单体可相同,也可不同。
含不饱和键
含双官能团,如—OH、
—COOH、—NH2等
只生成高聚物
高聚物和小分子(如H2O)
是单体的整数倍
不是单体的整数倍
打开不饱和键
相互连成长碳链
官能团与官能团间
脱去小分子,逐步缩合
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知识点都掌握了吗?来做几道题检测下~
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【例1】下列物质不属于天然高分子化合物的是
A.淀粉 B.纤维素 C.蛋白质 D.聚氯乙烯
【例2】下列叙述正确的是
A.聚丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.合成高分子的基本方法包括加成聚合反应与缩合聚合反应
C.聚乙烯有固定的熔点
D.高分子化合物的特点之一是组成元素简单、结构复杂、相对分子质量大(通常在10000以上)
题型一:高分子化合物
D
B
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对点训练
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【例3】丁腈橡胶(如图)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-CH3
A.③⑥ B.②③ C.①③ D.④⑤
题型二:单体的判断
C
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对点训练
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【例4】某高聚物的结构简式如图所示。下列分析错误的是
A.该高聚物是加聚反应的产物
B.该高聚物完全燃烧后产生CO2和H2O的物质的量之比为4:3
C.该高聚物的单体为CH2=CHCOOCH3
D.该高聚物是乙酸乙酯的同系物
题型三:加聚反应
D
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对点训练
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