1、 选修选修5 第五章第五章 进入合成有机高分子化合物的时代进入合成有机高分子化合物的时代 第一节第一节 合成高分子化合物的基本方法合成高分子化合物的基本方法思考思考1：有机高分子化合物按其来源来分，可分有机高分子化合物按其来源来分，可分为哪几类？你能举例说明吗？为哪几类？你能举例说明吗？天然高分子：天然高分子：淀粉、纤维素和蛋白质淀粉、纤维素和蛋白质(蚕丝）、蚕丝）、天然橡胶等天然橡胶等 天然有机高分子和合成有机高分子。天然有机高分子和合成有机高分子。分子合成高：塑料、分子合成高：塑料、合成纤维、合成橡胶等合成纤维、合成橡胶等思考思考2：有机高分子化合物与低分子有机化学物有什有机高分子化合物与
2、低分子有机化学物有什么不同么不同?1.相对分子质量的大小和数值是否明确不同相对分子质量的大小和数值是否明确不同:（1）高分子的分子量很）高分子的分子量很_，一般高达，一般高达_。低分子相对分子质量较。低分子相对分子质量较_，一般在，一般在_以下。以下。（2）低分子有机相对分子量都有一个）低分子有机相对分子量都有一个_的数值，而高分子化合物的相对分子质量只是一的数值，而高分子化合物的相对分子质量只是一个个_值。值。想一想：油脂（例硬脂酸甘油酯）是高分子想一想：油脂（例硬脂酸甘油酯）是高分子化合物吗？为什么？化合物吗？为什么？大大104-106小小1000明确明确平均平均2.基本结构不同：基本结构
3、不同：高分子化合物是以低分子有机物作高分子化合物是以低分子有机物作原料，经原料，经_反应得到的若干具有反应得到的若干具有_(填不重复或重复填不重复或重复)结构单元的组成。结构单元的组成。而低分子物质只具有而低分子物质只具有_（填不填不单一或单一单一或单一）分子结构，）分子结构，小分子小分子_重复结构单元。重复结构单元。聚合聚合重复重复单一单一没有没有3.物质组成不同：物质组成不同：高分子化合物是由各种相对分子质量高分子化合物是由各种相对分子质量_等的同系列的物质组成的等的同系列的物质组成的_物。物。_固定的熔沸点。固定的熔沸点。而低分子物质是而低分子物质是_物。物。_固定熔沸点。固定熔沸点。不
4、不混合混合没有没有纯净纯净有有思考思考3：用以合成高分子化合物的方法有哪些用以合成高分子化合物的方法有哪些？加聚反应与缩聚反应加聚反应与缩聚反应第一节第一节 合成高分子化合物的基本方法合成高分子化合物的基本方法定义：小分子定义：小分子 间通过加成聚合形成高分子间通过加成聚合形成高分子化合物的反应叫加成聚合反应；简称加聚反化合物的反应叫加成聚合反应；简称加聚反应。应。M聚合物聚合物写出苯乙烯制备聚苯乙烯的化学方程式写出苯乙烯制备聚苯乙烯的化学方程式一、加成聚合反应一、加成聚合反应nCH2CH2 CH2CH2催化剂催化剂 n聚合聚合度度单体单体练习练习n CHCH2 CHCH2催化剂催化剂 n聚合
5、物聚合物链节链节链节（或单体）的相对分子质量链节（或单体）的相对分子质量n n（1 1）单体：）单体：能够进行聚合反应形成高分能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物，叫做单体。子化合物的低分子化合物，叫做单体。（2 2）链节：）链节：高分子化合物中化学组成相高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位，也称重复结构同、可重复的最小单位，也称重复结构单元。叫做链节。单元。叫做链节。（3 3）聚合度：）聚合度：高分子里含有链节的数目高分子里含有链节的数目。通常用。通常用n n表示。表示。1、加聚反应的类型加聚反应的类型1、自聚型：、自聚型：nCH2 CH2催化剂催化剂 CH2 CH2 n聚
6、乙烯聚乙烯-CH=CH-n 3、共聚型：、共聚型：、烯烃与烯烃：、烯烃与烯烃：、烯烃与二烯烃：、烯烃与二烯烃：2 2、加聚反应的特点、加聚反应的特点:（1）单体含不饱和键）单体含不饱和键（2）没有副产物生成）没有副产物生成（3）链节和单体的化学组成相同，）链节和单体的化学组成相同，但性质不同。但性质不同。如烯烃、二烯烃、炔烃、醛等。如烯烃、二烯烃、炔烃、醛等。（4）一块高分子材料是由若干）一块高分子材料是由若干n值不值不同的高分子材料组成的混合物。同的高分子材料组成的混合物。1：在在人造象牙中，主要成分的结构是人造象牙中，主要成分的结构是它是通过加聚反应制得的，则合成人造它是通过加聚反应制得的
7、，则合成人造象牙的单体是象牙的单体是（）(CH3)2O B.HCHOC.CH3CHO D.CH3OCH3 B CH2=CHCl 氯乙烯氯乙烯 苯乙烯苯乙烯 3、加聚反应生成高聚物的单体的判断、加聚反应生成高聚物的单体的判断（1 1）凡链节的主碳链为两个碳原子，其）凡链节的主碳链为两个碳原子，其单体必为一种。将链节的两个半键闭合单体必为一种。将链节的两个半键闭合即为单体。即为单体。（2 2）凡链节中主碳链为）凡链节中主碳链为4 4个碳原子，个碳原子，无碳碳双键结构，其单体必为两种，无碳碳双键结构，其单体必为两种，从主链中间断开后，再分别将两个半从主链中间断开后，再分别将两个半键闭合即得单体。键闭
8、合即得单体。（3)3)凡链节中主碳链为凡链节中主碳链为4 4个碳原子，含个碳原子，含有碳碳双键结构，单体为一种，属二有碳碳双键结构，单体为一种，属二烯烃：烯烃：2.2.聚四氟乙烯可以作为不粘锅的内衬，聚四氟乙烯可以作为不粘锅的内衬，其链节是（其链节是（）A.A.B.C.D.B3.3.下列单体中，在一定条件下能发生加下列单体中，在一定条件下能发生加聚反应生成聚反应生成的是（的是（）B.C.CH3CH=CH2 和CH2=CH2 D.CH3CH=CH22AC【复习复习】请写出下列反应的化学方程式，请写出下列反应的化学方程式，并说明断成键的特点并说明断成键的特点 1、乙酸与乙醇酯化反、乙酸与乙醇酯化反
9、应应 2、两个甘氨酸分子形成二肽、两个甘氨酸分子形成二肽二、缩合聚合反应（二、缩合聚合反应（简称缩聚反应简称缩聚反应）（一）、定义：小分子（一）、定义：小分子 间通过缩合反应的间通过缩合反应的形式形成高分子化合物的反应叫缩合聚合形式形成高分子化合物的反应叫缩合聚合反应；简称缩聚反应。（酯化、成肽反应；简称缩聚反应。（酯化、成肽）nHOOC(CH2)4COOH+nHOCH2CH2OH 催化剂催化剂单单 体体链节链节聚合度聚合度M聚合物聚合物=单体的相对质量单体的相对质量n-(2n-1)18HO OC(CH2)4COOCH2CH2O nH+(2n-1)H2O端基原子端基原子端基原子团端基原子团 H
10、 OCHC nOHCH3O催化剂催化剂单单 体体链节链节聚合度聚合度M聚合物聚合物=单体的相对质量单体的相对质量n-(n-1)18+(n-1)H2O端基原子端基原子端基原端基原子团子团nCH3CH-C-OH OHO羟基酸的缩聚羟基酸的缩聚1 1、缩聚反应方程式的书写：、缩聚反应方程式的书写：（1）缩聚物结构式要在方括号外侧写出链节余下）缩聚物结构式要在方括号外侧写出链节余下的的端基原子或原子团端基原子或原子团。（这与加聚物不同，而加。（这与加聚物不同，而加聚物的端基不确定，通常用横线聚物的端基不确定，通常用横线“”表示。）表示。）（2）单体物质的量与缩聚产物结构式）单体物质的量与缩聚产物结构式
11、的下角标要一致；由一种单体进行缩的下角标要一致；由一种单体进行缩聚时生成小分子的物质的量应为聚时生成小分子的物质的量应为（n-1）；由两种单体进行缩聚反应生成；由两种单体进行缩聚反应生成小分子的物质的量应为小分子的物质的量应为（2n-1）。2、缩聚反应类型、缩聚反应类型(1)二元醇、二元酸缩聚二元醇、二元酸缩聚 H OCHC nOHCH3O催化剂催化剂单单 体体链节链节聚合度聚合度M聚合物聚合物=单体的相对质量单体的相对质量n-(n-1)18+(n-1)H2O端基原子端基原子端基原端基原子团子团nCH3CH-C-OH OHO(3)氨基与羧基的缩聚氨基与羧基的缩聚(2)羟基酸的缩聚羟基酸的缩聚n
12、H2NCH2COOH nH2NCH2COOH+nH2NCH(CH3)COOH nH2N(CH2)2NH2 +nHOOCCH2COOH H HNCH2CO n OH+(n-1)H2OH HNCH2CONHCH(CH3)CO n OH+(2n-1)H2O H HN(CH2)2NHOCCH2CO OH+(2n-1)H2O3、缩聚反应的特点、缩聚反应的特点:1、每个单体中至少含、每个单体中至少含2个官能团或多个个官能团或多个官能团官能团（OH COOH、NH2）；单体与单体官能团间易形成小分子；单体与单体官能团间易形成小分子；如二元醇与二元酸；氨基酸或含如二元醇与二元酸；氨基酸或含双氨基与双羧基的单体
13、、羟基酸等。双氨基与双羧基的单体、羟基酸等。2、聚合时有副产物小分子生成、聚合时有副产物小分子生成(如水、如水、卤化氢或醇等小分子卤化氢或醇等小分子)；3、链节和单体的化学组成不相同；、链节和单体的化学组成不相同；4、含两个官能团的单体缩聚成的聚合、含两个官能团的单体缩聚成的聚合物呈线性结构，含有三个官能团的单体物呈线性结构，含有三个官能团的单体缩聚而成的聚合物形成体型网状结构。缩聚而成的聚合物形成体型网状结构。你能看出下列你能看出下列聚合物是由什聚合物是由什么单体缩聚而么单体缩聚而成呢？成呢？4 4、高聚物单体的判断高聚物单体的判断常用常用“切割法切割法”，如下图示：，如下图示：从酯基中间断
14、开，在羰基上加羟基，在氧原子从酯基中间断开，在羰基上加羟基，在氧原子上加氢原子得到羧酸和醇。上加氢原子得到羧酸和醇。如已知涤纶树脂的结构简式为如已知涤纶树脂的结构简式为凡链节为凡链节为H OH结构的，其单结构的，其单体必为一种，体必为一种，在链节的在链节的-NH上加氢原子、羰基上加羟上加氢原子、羰基上加羟基，基，所得氨基酸为单体。所得氨基酸为单体。如如H OH的单体是的单体是和和HOOC(CH2)mCOOH。如如H OH的单体是的单体是 凡链节为凡链节为H OH结构结构的单的单体体必是必是两两种种，可从，可从 上断开，在上断开，在-NH上上加氢原子，在羰基上加羟基，得到二胺和二加氢原子，在羰基
15、上加羟基，得到二胺和二酸即为单体。酸即为单体。【例例1】下列化合物中下列化合物中 b.c.d.e.f.(1)可发生加聚反应的一个化合物是可发生加聚反应的一个化合物是 ，加聚物的结构式为加聚物的结构式为 。（2）可发生缩聚反应的一个化合物是）可发生缩聚反应的一个化合物是 ，缩聚物的结构式为缩聚物的结构式为 。（3）可发生缩聚反应的两个化合物是）可发生缩聚反应的两个化合物是 和和 ，缩聚物的结构式为缩聚物的结构式为 。a.b b或或d da af fc c【例例2 2】下列高聚物经简单处理可以从线型下列高聚物经简单处理可以从线型结构变成体型结构的是结构变成体型结构的是 A.A.B.C.D.B CB
16、 C 线型结构的高聚物线型结构的高聚物上如果还有能起反应上如果还有能起反应的官能团的官能团,当它与别的当它与别的物质发生反应时物质发生反应时,高分高分子链之间将形成化学子链之间将形成化学键键,从而形成高分子的从而形成高分子的体型结构体型结构.【练习练习】写出由下列单体发生聚合反应的写出由下列单体发生聚合反应的 化学方程式。化学方程式。（1）苯丙氨酸）苯丙氨酸 （2）对苯二乙酸和）对苯二乙酸和1,3-丙二醇丙二醇加聚反应与缩聚反应特点对比加聚反应与缩聚反应特点对比 反应类型反应类型加加 聚聚缩缩 聚聚反应物种类反应物种类 反应物特征反应物特征 生成物特征生成物特征产物种类产物种类相同或不同单体相
17、同或不同单体相同或不同单体相同或不同单体含有不饱和键含有不饱和键含有特征官能团含有特征官能团聚合物与单体具有聚合物与单体具有相同的组成相同的组成,主链上主链上一般只有碳原子一般只有碳原子 聚合物与单体组成有聚合物与单体组成有所不同所不同,主链上除有碳主链上除有碳原子外还有其他原子外还有其他只有聚合物只有聚合物有聚合物和小分子有聚合物和小分子1.1.先判断反应的类型：先判断反应的类型：判断高聚物反应判断高聚物反应的类型的类型要根据高聚物中键的特点和产要根据高聚物中键的特点和产物的情况确定。物的情况确定。2.2.加加聚物的单体聚物的单体判断关键是：根据链节判断关键是：根据链节中碳碳键的特点分析是单烯烃的加聚中碳碳键的特点分析是单烯烃的加聚还是二烯烃的加聚还是二烯烃的加聚合成高分子化合物单体的判断方法合成高分子化合物单体的判断方法3.3.缩聚物的单体缩聚物的单体的判断的关键是键的断的判断的关键是键的断的位置以及断键后应该加什么样的基的位置以及断键后应该加什么样的基团。团。谢谢
