高中化學選修五 3.3.1《高分子化合物》課件

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歡迎進入化學課堂 第3節(jié)合成高分子化合物第1課時高分子化合物 第1課時 課堂互動講練 知能優(yōu)化訓(xùn)練 課前自主學案 學習目標 探究整合應(yīng)用 1 了解高分子化合物的分類 能根據(jù)加成聚合反應(yīng)產(chǎn)物的分子式確定單體和鏈節(jié) 2 能說明加成聚合反應(yīng)和縮合聚合反應(yīng)的特點 體會合成高分子化合物常用的兩種方法 加聚和縮聚反應(yīng) 3 能列舉常見高分子化合物的聚合反應(yīng)并寫出其反應(yīng)的化學方程式 課前自主學案 一 高分子化合物1 有關(guān)高分子化合物的幾個概念 共價鍵 聚合物 最小單位 2 高分子化合物的分類 高分子化合物 天然 合成 線型 支鏈型 體型 高分子化合物 熱塑性 熱固性 1 單體與結(jié)構(gòu)單元是否相同 有什么關(guān)系 提示 不相同 單體是反應(yīng)物 結(jié)構(gòu)單元是高分子中的最小重復(fù)單位 單體是物質(zhì) 能獨立存在 結(jié)構(gòu)單元不是物質(zhì) 只能存在于高分子中 單體含不飽和鍵 結(jié)構(gòu)單元不一定含不飽和鍵 單體發(fā)生聚合反應(yīng)就產(chǎn)生了結(jié)構(gòu)單元 思考感悟 二 高分子化合物的合成 聚合反應(yīng)1 概念 1 定義 由小分子物質(zhì)合成高分子化合物的化學反應(yīng)稱為聚合反應(yīng) 2 分類 通常分為 反應(yīng)和 反應(yīng) 加成聚合 縮合聚合 2 加成聚合反應(yīng) 1 反應(yīng)特點單體通過加成反應(yīng)的方式生成高分子化合物 即屬于加成反應(yīng) 又屬于 反應(yīng) 如聚異戊二烯的合成反應(yīng) 聚合 2 單體的結(jié)構(gòu)特點 3 加聚產(chǎn)物特點單體與高分子的組成相同 即元素的 比 個數(shù)比相同 質(zhì)量 原子 3 縮合聚合反應(yīng) 1 反應(yīng)特點單體通過分子間的 而生成高分子化合物 反應(yīng)過程中除生成高分子化合物外還伴隨有小分子化合物 如H2O HX等 生成 如己二酸與己二胺的縮合反應(yīng)的化學方程式為 相互縮合 2 單體的結(jié)構(gòu)特點單體一般有兩個能生成 的官能團 如羧基和 等 3 縮聚反應(yīng)產(chǎn)物的特點單體與高分子化合物的鏈節(jié)組成不同 相差小分子化合物 小分子 羥基 氨基 2 怎樣區(qū)別兩種聚合反應(yīng) 提示 可以根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物 產(chǎn)物只有一種的為加聚反應(yīng) 產(chǎn)物一般為兩種且有一種是小分子的為縮聚反應(yīng) 思考感悟 解析 選D 蛋白質(zhì) 淀粉都是天然高分子化合物 硝化纖維是天然高分子化合物與硝酸發(fā)生酯化反應(yīng)的產(chǎn)物 在與硝酸反應(yīng)過程中 纖維素的高分子鏈未被破壞 因而仍是高分子化合物 油脂是高級脂肪酸甘油酯 在其結(jié)構(gòu)中沒有出現(xiàn)重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元和鏈節(jié)數(shù) 故不是高分子化合物 解析 選C 有機高分子化合物雖然相對分子質(zhì)量很大 但在通常情況下 結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜 它們是由簡單的結(jié)構(gòu)單元重復(fù)鏈接而成的 對于一塊高分子材料來說 它是由許多聚合度相同或不同的高分子聚合起來的 因而n是一個平均值 也就是說它的相對分子質(zhì)量只能是一個平均值 3 用尿素 CO NH2 2 和甲醛 HCHO 可以合成電玉 脲醛樹脂 其結(jié)構(gòu)為 則合成電玉的反應(yīng)屬于 A 化合反應(yīng)B 加聚反應(yīng)C 縮聚反應(yīng)D 分解反應(yīng)解析 選C 觀察單體和高聚物的組成可看出兩者不同 故應(yīng)為縮聚反應(yīng) 課堂互動講練 1 常見加聚反應(yīng)的類型由單體通過相互加成而生成高分子化合物的反應(yīng) 反應(yīng)過程中沒有小分子產(chǎn)生 單體為烯烴或烯烴的衍生物 根據(jù)單體的結(jié)構(gòu)和種類 可分為以下三種情況 1 分子內(nèi)含有一個的烯烴及其衍生物發(fā)生的加聚反應(yīng) 如 2 分子內(nèi)具有共軛雙鍵的烯烴及其衍生物發(fā)生的加聚反應(yīng) 如 合成順丁橡膠 3 由不同烯烴及其衍生物之間發(fā)生的加聚反應(yīng) 如 合成丁苯橡膠 2 常見縮聚反應(yīng)的類型根據(jù)單體所含的官能團和縮聚后形成的共價鍵的種類 可分為以下三種情況 2 羥 醇 羧 酸 縮合型 酯化型 如合成聚對苯二甲酸乙二酯 滌綸 3 羧氨縮合型 酰胺鍵 肽鍵 如 合成聚己內(nèi)酰胺 錦綸 尼龍 6 合成蛋白質(zhì) 單體 一般為 氨基酸 合成尼龍 66單體 己二胺 己二酸 3 加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的區(qū)別 特別提醒 1 碳氧雙鍵也可以發(fā)生加聚反應(yīng) 如2 由一種單體進行縮聚反應(yīng)時 生成小分子的物質(zhì)的量應(yīng)為n 由兩種單體進行縮聚反應(yīng)時 生成小分子的物質(zhì)的量應(yīng)為2n 已知滌綸樹脂的結(jié)構(gòu)簡式為 它是 和 填單體的結(jié)構(gòu)簡式 通過 反應(yīng)而制得的 反應(yīng)的化學方程式為 解析 從高聚物的結(jié)構(gòu)片段分析 此高聚物屬高聚酯 因而屬于酯化型縮聚反應(yīng) 聯(lián)想酯化反應(yīng)的特征即可推出酸和醇的結(jié)構(gòu)片段 再連接上 OH或 H即得到單體的結(jié)構(gòu)簡式 答案 規(guī)律方法 從題給高聚物的結(jié)構(gòu)簡式分析單體的結(jié)構(gòu)片段及其組成 以及發(fā)生聚合反應(yīng)的原理 是此類型題的一種解題模式 要善于把握結(jié)構(gòu)特點進行聯(lián)想 分析 得出正確結(jié)論 變式訓(xùn)練1 2011年煙臺質(zhì)檢 有機化合物C和E都是功能高分子材料 都可以由化合物A經(jīng)下列反應(yīng)制得 如下圖所示 1 A的結(jié)構(gòu)簡式為 2 反應(yīng) 的類型為 反應(yīng) 反應(yīng) 的類型為 反應(yīng) 3 A B反應(yīng)的化學方程式為 4 A E反應(yīng)的化學方程式為 解析 A的分子式為C3H6O3 且能發(fā)生消去反應(yīng) 故A應(yīng)為羥基羧酸 由A D 得到六元環(huán)狀的化合物可知羥基的位置 根據(jù)A D的分子組成可知2分子A反應(yīng)脫2分子H2O得1分子D 因此 可推知A的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH OH COOH 反應(yīng) 應(yīng)為取代反應(yīng) 反應(yīng) 應(yīng)為消去反應(yīng) 反應(yīng) 應(yīng)為加聚反應(yīng) 反應(yīng) 應(yīng)為縮聚反應(yīng) 答案 1 加聚產(chǎn)物推斷單體 2 縮聚產(chǎn)物推斷單體 特別提醒 高考試題常出現(xiàn)對高分子化合物的單體 鏈節(jié)的判斷 分析時應(yīng)首先判斷是何種聚合反應(yīng)產(chǎn)物 再根據(jù)聚合物的結(jié)構(gòu)分析推斷 1 人造象牙的結(jié)構(gòu)簡式可用表示 則它的單體結(jié)構(gòu)簡式為 2 有一種叫PTB的絕緣材料 結(jié)構(gòu)簡式為 其單體是 思路點撥 解析 1 從鏈節(jié)的結(jié)構(gòu)上分析 該物質(zhì)不具備縮聚物的結(jié)構(gòu) 也不具備能發(fā)生縮聚反應(yīng)的單體所應(yīng)具有的官能團 所以它為加聚產(chǎn)物 由 斷鍵復(fù)原 的單體為 即甲醛 2 判斷縮聚產(chǎn)物的單體時 先要通過觀察鏈節(jié)兩端的結(jié)構(gòu) 推測出聚合時縮合生成的小分子 然后通過觀察分析是幾種單體 不難看出生成PTB時 縮合出的小分子是水 所以PTB的兩種單體分別是對苯二甲酸和1 4 丁二醇 答案 規(guī)律方法 由高聚物反推單體的解題方法 1 判斷高聚物是加聚產(chǎn)物還是縮聚產(chǎn)物 加聚反應(yīng)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)特點是 主鏈全部是碳原子 且碳原子是偶數(shù) 縮聚反應(yīng)產(chǎn)物有官能團失去 H或 OH后留下的其他原子 主鏈上除碳原子外往往有O或N 酚醛樹脂除外 2 加聚產(chǎn)物單體的確定 若高聚物中含有 則以雙鍵為中心的主鏈上相鄰的4個碳原子為一單元 其余相鄰的2個碳原子為一單元 將每一單元中打開的鍵返回原處 即得單體 3 縮聚產(chǎn)物單體的確定 由縮聚反應(yīng)得到的高聚物鏈節(jié)判斷單體 需將鏈節(jié)中的官能團補充反應(yīng)消去的小分子 即可得到相應(yīng)的單體 縮聚產(chǎn)物往往是 OH與 COOH NH2與 COOH或 OH之間經(jīng)脫水后形成的 反推單體時只要根據(jù)反應(yīng)原理 把 H或 OH加在失去的位置上 即可得單體 變式訓(xùn)練2有4種有機物 解析 探究整合應(yīng)用 有機高分子合成路線的設(shè)計 舉例 維綸的成分是聚乙烯醇縮甲醛 它可以由石油產(chǎn)品乙烯為起始原料進行合成 其主要步驟是由乙烯 氧氣和乙酸合成乙酸乙烯酯 化學方程式如下 后經(jīng)過加聚 水解 縮合制得維綸 請把下列各步變化中指定的有機產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式 填入以下空格中 解析 答案 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全