内容正文:
第一节 合成高分子化合物的基本方法
学习目标:1.了解单体、聚合物、链节、加聚反应、缩聚反应的概念。2.掌握加聚反应和缩聚反应的原理。3.初步掌握单体和聚合物之间的相互推断。(重点)
[自 主 预 习·探 新 知]
一、有机高分子化合物
1.与低分子有机物的区别
有机高分子化合物
低分子有机物
相对分子质量
很大(通常104~106)
1 000以下
相对分子质
量的数量
平均值
有明确的数值
分子的基本结构
由若干个重复结构单元组成
单一分子结构
性质
在物理、化学性质上有较大差异
联系
以低分子有机物为原料,经聚合反应得到各种相对分子质量不等的同系物组成的混合物,也称为聚合物
2.有关概念
微记忆:(1)高分子化合物都是混合物。没有固定的熔、沸点。
(2)高分子的性质与单体的性质往往不同。
二、合成高分子化合物的基本方法
1.加聚反应与缩聚反应
加聚反应
缩聚反应
概念
由低分子有机物通过加成反应生成高分子化合物的反应叫做加成聚合反应,简称加聚反应
由一种或一种以上的单体相互结合生成聚合物,同时有小分子生成的反应称为缩合聚合反应,简称缩聚反应
高聚物
的结构
线型结构
线型结构
链节
和单体
链节和单体的化学组成和相对分子质量均相同;如聚乙烯的链节是—CH2—CH2—,单体是CH2===CH2
链节和单体的化学组成和相对分子质量均不同,如的单体为
HOCH2CH2COOH,
链节为
2.实例
(1)丙烯发生加聚反应的化学方程式:
(2)缩聚反应
①HOCH2COOH发生缩聚反应的化学方程式:
②乙二酸与乙二醇发生缩聚反应的化学方程式:
nHOOC—COOH+nHOCH2—CH2OH
微点拨:加聚产物的原子个数比与单体的原子个数比相同,而缩聚产物的原子个数比与单体的原子个数比不相同。
[基础自测]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)油脂、淀粉和纤维素相对分子质量都较大,它们都属于高分子化合物。
( )
(2)由同一种高聚物组成的高分子材料是纯净物。 ( )
(3)加聚物与缩聚物的结构式的书写不同。 ( )
(4)无论是加聚反应还是缩聚反应,有机物的单体和高聚物的链节之间的关系是组成相同,结构不同。( )
(5) 的名称为聚乙二酸乙二酯。
( )
【答案】 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√
2.今有高聚物
,有关它的下列叙述中正确的是( ) 【导学号:40892212】
A.它的链节是CH3—CH2—OOCCH3
B.它的聚合度n=3
C.它的单体是CH2===CH—COOCH3
D.它是一种线型高分子化合物
D [该高聚物的重复的结构单元是;其结构简式为,应为线型结构;其合成它的单体是CH2===CH—OOCCH3,而不是CH2===CH—COOCH3。]
3.下列物质能发生加成、加聚反应和缩聚反应的是( )
A.OH
B.
C.CH2===CHCOOH
D.HOCH2CH===CHCH2CH3
B [缩聚反应的单体至少有两个相互作用的官能团。OH不能发生加聚反应;CH2===CHCOOH和HOCH2CH===CHCH2CH3不能单独发生缩聚反应。]
[合 作 探 究·攻 重 难]
加聚反应和缩聚反应
[典例] 下列化合物中
a.
b.HO(CH2)2OH c.CH3CH===CH—CN
d. e.HOOC(CH2)4COOH
(1)可发生加聚反应的化合物是________,加聚物的结构简式为________。
(2)同种分子间可发生缩聚反应生成酯基的化合物是________,缩聚物的结构简式为________。
【解析】 c分子结构中含有碳碳双键,所以可发生加聚反应;a分子结构中含有两个不同的官能团,所以同一单体间可发生缩聚反应。
【答案】 (1)c
(2)a
加聚反应和缩聚反应的比较
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
通过不饱和键上的加成连接
通过缩合脱去小分子而连接
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、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=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)
[对点训练]
1.分别用下列各组物质作为单体,在一定条件下,通过