《化學(xué):5-1《合成高分子化合物的基本方法》課件(人教版選修5)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《化學(xué):5-1《合成高分子化合物的基本方法》課件(人教版選修5)(43頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、什么叫低分子化合物?什么叫高分子化合物?,思考,(1)小分子:相對(duì)分子質(zhì)量通常不上千, 有明確的數(shù)值,通常稱為低分子化合物, 簡稱小分子;如:烴、醇、醛、羧酸、酯、 葡萄糖、蔗糖等,( 2)高分子:相對(duì)分子質(zhì)量達(dá)幾萬甚至幾 千萬,只是一個(gè)平均值,通常稱為高分子化 合物,簡稱高分子,有時(shí),又稱高聚物; 如:淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)、聚乙烯、聚氯 乙烯、酚醛樹脂等,高分子化合物與低分子化合物有什么不同?,1、相對(duì)分子質(zhì)量的大小不同: 2、基本結(jié)構(gòu)不同: 3、物理、化學(xué)性質(zhì)不同:,低分子1000以下(準(zhǔn)確值),高分子10000以上(平均值)。,高分子化合物由若干個(gè)重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元組成。小分子沒有重復(fù)結(jié)構(gòu)
2、單元。,各方面性質(zhì)差別較大。,聚合反應(yīng),復(fù)習(xí),相對(duì)分子質(zhì)量小的化合物分子相互結(jié)合成相對(duì)分子質(zhì)量大的高分子的反應(yīng),聚合反應(yīng):,,,一、加成聚合反應(yīng),定義:小分子 間通過加成反應(yīng)的形式形成高分子化合物的反應(yīng)叫加成聚合反應(yīng);簡稱加聚反應(yīng)。,單體,鏈節(jié),聚合度,,,,P.100 思考與交流,,有何特征?,1.加聚反應(yīng)的特點(diǎn):,單體含不飽和鍵: 沒有副產(chǎn)物生成; 鏈節(jié)和單體的組成相同(聚合物相對(duì)分子質(zhì)量為單體相對(duì)分子質(zhì)量的整數(shù)倍)。,如烯烴、二烯烴、炔烴、醛等。,單體和高分子化合物互推:,,,,,2.加聚物結(jié)構(gòu)簡式的書寫,將鏈接寫在方括號(hào)內(nèi),聚合度n寫在方括號(hào)的右 下角,,例如:,3.由加聚聚合物推單體
3、的方法,單體:,,,, 單體:CH2=CH2,彎箭頭法:邊鍵沿箭頭指向匯合,箭頭相遇成新鍵,鍵尾相遇按虛線部分?jǐn)喑蓡捂I。,常見加聚反應(yīng)的類型有: (1)含一個(gè)碳碳雙鍵的加聚反應(yīng) nCH3CH=CH2 CHCH2 ,加聚反應(yīng)的類型,碳碳雙鍵上連接的原子或原子團(tuán),在高分子化合物中只能做支鏈。,總結(jié),加聚反應(yīng)是形成高分子化合和物的重要類型。參加反應(yīng)的單體一般都要求有不飽和鍵。(通常為C=C,有時(shí)也可為C=O)。, (2)共軛雙鍵的加聚反應(yīng) nCH2=CHC=CH2 CH2CH=CCH2 (3)不同物質(zhì)間的加聚反應(yīng) nCH2=CHC=CH2 +nCH3CH=CH2
4、 CH2CH=CCH2CHCH2 ,,,,,n,,,催化劑,,,n,,,分子中存在碳碳雙鍵、單鍵交錯(cuò)形式的烯烴,稱為共軛烯烴,其 中的雙鍵為共軛雙鍵。含共軛雙鍵的單體在發(fā)生加聚反應(yīng)時(shí),原 來雙鍵中的一個(gè)單鍵均斷裂,在形成的高分子化合物中生成一個(gè) 新的雙鍵,單體間相互結(jié)合成鍵狀。,,(4)含碳氧雙鍵的加聚反應(yīng) nHCH OCH2,, n,1、寫出下列單體聚合成聚合物的化學(xué)方程式 1)CH2=CHCl 2),3),課堂練習(xí),2、人造象牙中,主要成分的結(jié)構(gòu)是,它是通過加聚反應(yīng)制得的,則合成人造象牙的單體是 ( ) A. (CH3)2O B. HCHO C.CH3
5、CHO D.CH3OCH3,3、聚四氟乙烯可以作為不粘鍋的內(nèi)襯,其鏈節(jié)是( ) A.,B.,C.,D.,4、下列單體中,在一定條件下能發(fā)生加聚反應(yīng)生成,的是( ) A.,B.,C. CH3CH=CH2 和CH2=CH2 D. CH3CH=CH2,5、有機(jī)玻璃(聚丙烯酸甲酯)的結(jié)構(gòu)簡式可用,表示。設(shè)聚合度n為3000?;卮鹣铝袉栴}: (1)指出有機(jī)玻璃的單體和鏈節(jié); (2)求有機(jī)玻璃的相對(duì)分子質(zhì)量;,請(qǐng)同學(xué)們寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式,并說明斷成鍵的特點(diǎn),1、乙酸與乙醇酯化反應(yīng),2、兩個(gè)甘氨酸分子形成二肽,,聚酯,該反應(yīng)與加聚反應(yīng)不同,在生成聚合物的同時(shí),還伴有小分子副產(chǎn)物(如
6、:H2O等)的生成。這類反應(yīng)我們稱之為“縮聚反應(yīng)”。,二、縮合聚合反應(yīng),定義:小分子 間通過縮合反應(yīng)的形式形成高分子化合物的反應(yīng)叫縮合聚合反應(yīng);簡稱縮聚反應(yīng)。(酯化、成肽),縮合聚合反應(yīng),如:,,催化劑,單 體,鏈節(jié),聚合度,,,,M聚合物= 單體的相對(duì)質(zhì)量n - (n-1) 18,,+(n-1)H2O,端基原子,,端基原子團(tuán),,縮合聚合反應(yīng),nHOOC(CH2)4COOH+nHOCH2CH2OH,,催化劑,單 體,鏈節(jié),聚合度,,,,M聚合物= 單體的相對(duì)質(zhì)量n - (2n-1) 18,,,+(2n-1)H2O,端基原子,,端基原子團(tuán),, 由一種單體,n mol 單體中含COOH官能團(tuán)(或O
7、H)的物質(zhì)的量為:n mol, 而在反應(yīng)中,有一個(gè)端基(COOH)是沒有參與反應(yīng)的,故生成水的物質(zhì)的量為:(n-1) mol,,聚6羥基己酸,縮聚反應(yīng)分析,由兩種單體:,n mol,和,進(jìn)行縮聚反應(yīng),n mol,中含COOH的物質(zhì)的量為2 n mol,而在反應(yīng)中,有一個(gè)端基(COOH)是沒有參與反應(yīng)的,故生成水的物質(zhì)的量為:(2n-1) mol。,n mol,縮聚反應(yīng)的特點(diǎn): 1、縮聚反應(yīng)的單體往往是具有雙官能團(tuán)(如OH、COOH、NH2、X及活潑氫原子等)或多官能團(tuán)的小分子; 2、縮聚反應(yīng)生成聚合物的同時(shí),還有小分子副產(chǎn)物(如H2O、NH3、HCl等)生成; 3、所得聚合物鏈節(jié)的化學(xué)
8、組成與單體的化學(xué)組成不同; 4、縮聚物結(jié)構(gòu)式要在方括號(hào)外側(cè)寫出鏈節(jié)余下的端基原子或原子團(tuán)(這與加聚物不同,而加聚物的端基不確定,通常用橫線“”表示。)如:,你能看出下列聚合物是由什么單體縮聚而成呢?,縮聚物單體的推斷方法常用“切割法”,如下圖示:,縮聚反應(yīng)的類型 縮聚反應(yīng)也是形成高分子化合物的重要類型。參加反應(yīng)的單體一般要求有兩個(gè)或兩個(gè)以上同種或不同種的官能團(tuán)。常見的縮聚反應(yīng)類型有: (1)苯酚和甲醛的縮聚,總結(jié),課本P107,(2)醇羥基和羧基酯化而縮聚 二元羧酸和二元醇的縮聚,如合成聚酯 nHOOC- -COOH+nHOCH2CH2OH,n,OHC RCORO,,, H
9、,O,O,,+ (2n-1) H2O,+(n-1)H2O,醇酸自身的酯化縮聚 如nCH3CHCOOH HOCHCOH,n,,O,,, ,,HO RCORC +2nH2O, nOH,n,+(n-1)H2O,,氨基與羧基的縮聚 A、氨基酸自身的縮聚,如合成聚酰胺6: nH2N(CH2)5COOH HNH(CH2)5COH,,(n-1)H O,2,+,若此類反應(yīng)只有一種單體,則通式為:,,nH2NRCOOH HNHRC , nOH,+(n-1),,若此類反應(yīng)有兩種或兩種以上單體,則通式為:,,nH2NRCOOH + nH2NRCOOH
10、 H NHRCNHRCOH, n,+,,B、含氨基與羧基的單體發(fā)生縮聚反應(yīng) nHOOCCOOH+nH2NCH2CH2NH2 HOCCNHCH2CH2NHH +(2n-1) H2O 此類反應(yīng)的通式為: nHOOCRCOOH+nH2NRNH2 HOCCNHRNHH +(2n-1)H2O,,, n,三、由縮聚反應(yīng)生成高聚物的單體的判斷,從酯基中間斷開,在羰基上加羥基,在氧原子上加氫原子得到羧酸和醇。,如已知滌綸樹脂的結(jié)構(gòu)簡式為,凡鏈節(jié)為H OH結(jié)構(gòu)的,其單體必為一種, 在鏈節(jié)的-NH上加氫原子、羰基上加羥基, 所得氨基酸為單體。
11、,如H OH的單體是,,,和HOOC(CH2)mCOOH。,如H OH的單體是,凡鏈節(jié)為H OH結(jié)構(gòu)的單體 必是兩種 ,可從 上斷開,在-NH上加氫原子,在羰基上加羥基,得到二胺和二酸即為單體。,(1)判斷聚合類型 若鏈節(jié)上都是碳原子,一般是加聚反應(yīng)得到的產(chǎn)物,若鏈節(jié)上含有 CO、 CNH等基時(shí), 都是縮聚反應(yīng)的產(chǎn)物。,例: OCH2 是HCHO加聚的產(chǎn)物。 含基團(tuán),,O,n,由高聚物推斷單體的方法,的是HCHO和酚發(fā)生 縮聚反應(yīng)的產(chǎn)物。,(2)若是加聚產(chǎn)物 凡鏈節(jié)的主鏈上只有兩個(gè)碳原子(無其它原子)的高聚物其合成單體必為一種
12、,將兩半鏈閉合即可,如,的單 體是,凡鏈節(jié)主鏈只有碳原子并存在C=C雙鍵結(jié)構(gòu)高聚物,其規(guī)律是“見雙鍵、四個(gè)碳,無雙鍵、兩個(gè)碳”劃線斷開,然后將半鍵閉合,即將雙鍵互換。 CHCH=CCH 2 的單體是 CH2=CHC=CH2,n,,,(3)若是縮聚產(chǎn)物 凡鏈節(jié)為 HNRCO 結(jié)構(gòu)的高聚物,其合成單體必為一種。在亞氨基上加氫,在羰基上加羥基,即得高聚物單體。 如H NCH2CH2C OH , 其單體為 H2NCH2CH2COOH 凡鏈節(jié)中間(不在端上)含有肽鍵結(jié)構(gòu)的高聚物,從肽鍵中間斷開,兩側(cè)為不對(duì)稱性結(jié)構(gòu)的其單體必為兩種;在亞氨基上加氫,羰基上加羥基即得高聚物單體。 如HNCH2CNCH2CH2C OH , 單體是H2NCH2COOH和H2NCH2CH2COOH,,n, ,凡鏈節(jié)中間(不在端上)含有COO酯基結(jié)構(gòu)的 高聚物,其合成單體必為兩種,從OC中斷開,羧基上加羥基,氧原子上加氫原子即得高聚物單體。 如 OH CCOCH2CH2O Hn , 單體是HOOCCOOH和HOCH2CH2OH,,,再見!,