内容正文:
课题2 源自石油的化学合成
1.理解石油不仅是当代社会不可缺少的能源,而且是生产有机化工产品的重要原料。
2.了解以石油为原料生产的基本有机化工产品的种类及应用。裂解反应的特点及与裂化反应的区别。(重点)
3.了解高分子合成材料的特点及有关的生产技术。掌握高分子合成材料的结构、性质以及单体的判断及有机合成的常见反应类型。(重难点)
4.认识石油化学工业在国民生产中的地位与作用。
石油烃裂解制取基本有机化工原料
1.裂解
(1)定义:以石油分馏产品中的各种烃为原料,在隔绝空气和高温条件下,使具有长链的烃分子发生断链、脱氢反应等,可生成各种短链的烃分子。
(2)目的:获得以短链不饱和烃为主要成分的基本化工原料。
烷烃裂解的化学方程式:CnH2n+2―→CnH2n+H2;
Cm+nH2(m+n)+2―→CnH2n+CmH2m+2
CH3CH2CH2CH3
2.乙烯工程
(1)定义:以石油裂解气为原料的石油化工。
(2)衡量一个国家石油化工发展水平的标志:乙烯的产量。
1.裂化反应和裂解反应的区别。
【提示】
反应物
目的
产物
裂化
重油
提高汽油的
产量
使长链分子分解
为短链小分子
各种轻质
液体燃料
裂解
各种石
油产品
获得乙烯、丙
烯、丁二烯等
高温下使长链分子
断裂为小分子
乙烯、丙烯、
异丁烯等
以乙烯、丙烯等为原料的合成
1.以乙烯为主要原料的合成
2.以丙烯为主要原料的合成
3.以苯等为原料的合成
2.加聚反应和缩聚反应有什么异同点?
【提示】 相同点:二者均属于聚合反应,均能生成高分子化合物;
不同点:加聚反应只产生高分子化合物,缩聚反应生成高分子化合物的同时还生成小分子。
利用共聚技术改进高分子材料性能
名称
单体的结构简式
高聚物的结构简式
用途
丁苯
橡胶
CH2===CH—CH===CH2
耐磨,价格低,产量大,用于制作外胎或制作地板、鞋等
氯丁
橡胶
耐油,不燃,耐老化,用于制作耐油制品、运输带、黏合剂
丁腈
橡胶
CH2===CH—CH===CH2
CH2===CH—CN
耐油,耐酸碱,用于制作油封垫圈、胶管、印刷辊等
丁基
橡胶
CH2===C(CH3)2
(少量)
气密性好,用于制作汽车内胎、气球、气艇、化工设备衬里等
氟橡胶
CF2===CH2
CF2===CF—CF3
具有很好的耐油、耐热性,用于制作密封件、垫圈、软管、胶辊等
3.加聚反应的产物中,各元素的质量分数与其单体中各元素的质量分数相同吗?
【提示】 不一定相同。若单体为一种物质,则单体和高聚物中各元素的质量分数相同;若单体为两种或两种以上的物质,则二者不同。
加聚反应和缩聚反应
【问题导思】
①加聚反应和缩聚反应的单体结构有什么特点?
【提示】 加聚单体结构中含有不饱和键;缩聚单体结构中含有两种或两种以上的官能团。
②苯酚与甲醛的反应属于什么类型的反应?
【提示】 属于缩聚反应。
③如何快速辨别加聚反应和缩聚反应?
【提示】 加聚反应特点:小分子―→高分子;缩聚反应特点:小分子―→高分子+小分子。
加聚反应
缩聚反应
单体
结构
单体必须是含有双键等不饱和键的化合物(如乙烯、氯乙烯、丙烯腈等)
单体为含有两个或两个以上的官能团(如—OH、—COOH、—NH2、—X等)的化合物
反应
机理
反应发生在不饱和键上
反应发生在不同的官能团之间
聚合
方式
通过双键(或叁键)上的加成连接
通过缩合脱去小分子而连接
重要
类型
烯烃自聚、二烯烃自聚、烯烃共聚等
二元酸与二元醇共聚、羟基酸自聚、氨基酸自聚、酚醛共聚等
反应
特点
只生成高聚物,没有副产物产生
生成高聚物的同时,还有小分子副产物生成(如H2O、NH3、HCl)
聚合
物化
学组
成
所得高聚物的化学组成跟单体的化学组成相同,其平均相对分子质量=M(单体)×n(聚合度)
所得高聚物的化学组成跟单体的化学组成不同,其平均相对分子质量<M(单体)×n(聚合度)
单体通过开环聚合反应也可得到有机高分子化合物。如
n(CH2—CH2—O(。
高分子化合物A和B的部分结构如下:
(1)高分子化合物A是由单体________(填结构简式)聚合而成的,属于________反应。
(2)高分子化合物B是由单体________(填结构简式)聚合而成的,属于________反应。
【解析】 (1)A的链节为,单体为CH2===CHCOOH,由于单体与链节的组成是相同的,故该聚合反应为加聚反应。
(2)B的链节为,单体为,单体与链节的组成不同,可以看出是—NH2脱去1个—H与—COOH脱去一个—OH结合生成H2O,故该聚合反应为