2020-2021学年化学人教版选修5学案：5-1 合成高分子化合物的基本方法 Word版含解析

2020-2021学年化学人教版选修5学案：5-1 合成高分子化合物的基本方法 Word版含解析

第五章 进入合成有机高分子化合物的时代
第一节 合成高分子化合物的基本方法
一、有机高分子化合物
1．与低分子有机物的区别：

2.有关概念：
(1)聚合物：由单体进行聚合反应形成的高分子化合物。
(2)单体：能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物。
(3)链节：高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位。
(4)聚合度：高分子链中含有链节的数目。
(5)聚合物的平均相对分子质量：链节的相对质量×n。
二、合成高分子化合物的基本方法
1．加成聚合反应：
(1)概念：由低分子有机物通过加成聚合反应得到高分子有机物的
反应，简称加聚反应。得到的高分子结构呈线型，称为聚合物或加聚
物。
(2)乙烯发生加聚反应的方程式：nCH2===CH2 ― ― →
催化剂


CH2—CH2。
2．缩合聚合反应：
(1)概念：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，简称缩聚反应。
得到的高分子称为缩聚物。
(2) 乙二酸和乙二醇发生缩聚反应得到聚酯的方程式为
nHOOC—COOH＋nHOCH2—CH2OH
催化剂


(3)缩聚物的表示方法：聚乙二酸乙二酯的结构简式为
，
缩聚物结构式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团。
探究点一 加聚反应和缩聚反应
一、加聚反应和缩聚反应的比较
类别 加聚反应 缩聚反应
单体
特征
含不饱和键 至少含两个官能团(如—OH、
、—NH2)
单体 含碳碳双键或碳碳三键的 酚、醛、醇、羧酸、氨基酸

种类 有机物
聚合
方式
通过不饱和键加成 通过缩合脱去小分子而连接
聚合物
特征
高聚物与单体具有相同的
化学组成
高聚物和单体具有不同的化学组
成
产物 只产生高聚物 高聚物和小分子
二、加聚反应的特点和常见类型
1．加聚反应的特点
(1)单体必须是含有不饱和键的化合物(如烯烃、二烯烃、炔烃、醛
等)；
(2)加聚反应发生的位置是不饱和键；
(3)加聚反应过程中，没有副产物产生，聚合物链节的化学组成与
单体的化学组成相同；
(4)加聚反应生成的聚合物的平均相对分子质量为单体的相对分子
质量的整数倍。
2．加聚反应的常见类型
(1)一种烯烃单体的聚合反应
例如，由乙烯聚合得到聚乙烯就属于此反应类型。
(2)一种二烯烃单体的聚合反应

例如，1,3­丁二烯的加聚反应就属于此反应类型。
nCH2===CH—CH===CH2 ― ― →
一定条件

CH2—CH===CH—CH2
(3)不同烯烃单体的聚合反应
例如，由乙烯与丙烯聚合得到乙丙橡胶就属于此反应类型。
nCH2===CH2＋nCH2===CH—CH3 ― ― →
一定条件


(4)烯烃和二烯烃的聚合反应

例如，乙烯与 1,3­丁二烯的加聚反应就属于此反应类型。
nCH2===CH2＋nCH2===CH—CH===CH2 ― ― →
一定条件

CH2—CH2—CH2—CH===CH—CH2
(5)炔烃单体的加聚反应
例如，乙炔的加聚反应就属于此反应类型。
nHC≡CH ― ― →
一定条件

CH===CH
         聚乙炔
三、缩聚反应的特点和常见类型
1．缩合聚合反应的特点
(1)发生缩聚反应的单体至少含有两个官能团；
(2)单体和聚合物的组成不同；
(3)反应除了生成聚合物外，同时还生成了小分子化合物(如 H2O
等)；
(4)含有两个官能团的单体缩聚后生成的缩合聚合物呈线型结构。
2．缩聚反应的几种常见类型
(1)醇与羧酸缩聚

此类反应可用通式表示为(R、R′为烃基)
nHOOC—R—COOH＋nHO—R′—OH ― ― →
一定条件

＋ (2n －
1)H2O。
例如，获得聚对苯二甲酸乙二醇酯：
(2)羟基酸缩聚
羟基酸缩聚反应若只有一种单体，则可用通式表示为
nHO—R—COOH ― ― →
一定条件

羟基酸缩聚反应若有两种或两种以上的单体，则可用通式表示为
nHO—R—COOH＋nHO—R′—COOH
催化剂

＋(2n－1)H2O。

(3)氨基与羧基的缩聚
此类反应若只有一种单体，则可用通式表示为
nH2N—R—COOH ― ― →
一定条件

＋(n－1)H2O。
此类反应若有两种或两种以上的单体，则可用通式表示为
(4)酚醛缩聚

如苯酚与甲醛反应形成高分子化合物：
1．缩聚物的书写与加聚物的书写形式相同吗？
提示：虽然加聚反应和缩聚反应都能合成有机高分子化合物，但
缩聚物结构简式的书写与加聚物结构简式的书写有所不同。因...