《高中化學(xué)（情景導(dǎo)入+課前導(dǎo)讀+知識(shí)解惑+課堂演練）第3章 第3節(jié) 合成高分子化合物課件 魯科版選修5》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中化學(xué)（情景導(dǎo)入+課前導(dǎo)讀+知識(shí)解惑+課堂演練）第3章 第3節(jié) 合成高分子化合物課件 魯科版選修5（57頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第第3 3節(jié)合成高分子化合物節(jié)合成高分子化合物 情情 景景 切切 入入課課 前前 導(dǎo)導(dǎo) 讀讀知知 識(shí)識(shí) 解解 惑惑課課 堂堂 演演 練練 第第3 3節(jié)合成高分子化合物節(jié)合成高分子化合物 “白色污染”是人們對(duì)難降解的塑料垃圾污染環(huán)境的一種形象稱(chēng)謂。它是指用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的各類(lèi)生活塑料制品使用后被棄置成為固體廢物，由于隨意亂丟亂扔，難于降解處理，以致造成城市環(huán)境嚴(yán)重污染的現(xiàn)象。所以現(xiàn)在提倡不用或少用難降解的塑料包裝物，購(gòu)買(mǎi)東西時(shí)最好自備工具，減少它的使用。 請(qǐng)寫(xiě)出聚氯乙烯的單體及由單體合成聚氯乙烯的化學(xué)方程式。 當(dāng)今社會(huì)汽車(chē)、摩托車(chē)隨處可見(jiàn)，其中的重要部件橡膠輪胎與我
2、們的高分子化學(xué)緊密相連。橡膠是三大合成材料之一，它的主要材料是聚異戊二烯 ，聚異戊二烯是直線型高分子化合物，但由于它的分子里含有雙鍵，所以能跟氯化氫、鹵素等起加成反應(yīng)而變質(zhì)。如果長(zhǎng)期受空氣、日光的作用，就會(huì)漸漸被氧化而變硬、變脆，這叫做老化。你知道在工業(yè)上是如何防止橡膠老化的嗎？1.高分子化合物：高分子化合物是指由許多化合物以鍵結(jié)合而成的相對(duì)分子質(zhì)量的化合物，常被叫做或。2.單體：能用來(lái)合成化合物的化合物叫單體。3.鏈節(jié)：高分子化合物中化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)均可以稱(chēng)為重復(fù)結(jié)構(gòu)單元，也叫，它的數(shù)目n稱(chēng)為。1.小分子共價(jià)很高聚合物高聚物2.高分子小分子3.重復(fù)的最小單位鏈節(jié)聚合度4.聚合反應(yīng)(1)聚合反應(yīng)
3、：由物質(zhì)合成化合物的化學(xué)反應(yīng)稱(chēng)為聚合反應(yīng)。聚合反應(yīng)分為反應(yīng)和反應(yīng)。(2)加成聚合反應(yīng)是單體通過(guò)反應(yīng)生成高分子化合物。在加聚反應(yīng)的過(guò)程中，小分子化合物產(chǎn)生。常見(jiàn)的塑料、和，橡膠如、等都是由加聚反應(yīng)生成。(3)縮合聚合反應(yīng)指由單體通過(guò)的相互而生成高分子化合物的聚合反應(yīng)，簡(jiǎn)稱(chēng)縮聚反應(yīng)。4.(1)小分子高分子加聚縮聚(2)加成沒(méi)有聚乙烯聚氯乙烯聚丙烯聚異戊二烯順丁橡膠(3)脫去小分子結(jié)合5.高分子化學(xué)反應(yīng)，可以合成的新的高分子化合物。也可以合成聚合而得到的高分子化合物，如聚乙烯。由聚乙酸乙酯制得聚乙烯醇的化學(xué)原理為CH2CH _。在這一反應(yīng)里，反應(yīng)物和產(chǎn)物中高分子化合物的鏈節(jié)數(shù)相同。高分子化學(xué)反應(yīng)也可
4、用于橡膠的_，采取硫化措施，使_的橡膠分子單硫鍵S或雙硫鍵SS交聯(lián)，形成_。高分子化合物的降解過(guò)程也屬于_化學(xué)反應(yīng)。 5.特定功能基團(tuán)不能直接通過(guò)小分子物質(zhì) nCH3COOCH3硫化直線型空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)高分子6合成高分子材料是以_為基本原料，加入適當(dāng)_，經(jīng)過(guò)一定加工過(guò)程制成的材料。7常見(jiàn)的高分子材料有_、_、_。涂料是一種涂布于物質(zhì)表面后能結(jié)成_的物質(zhì)，可以起到保護(hù)、指示以及美化的作用，主要成分_，它是各種樹(shù)脂。塑料通常是由_及各種_組成的。樹(shù)脂是_，是塑料的主要成分，塑料的性能不僅取決于樹(shù)脂本身，有時(shí)助劑也起較大作用。8功能高分子：在合成高分子的主鏈或支鏈中接上帶有某種特定功能的_，使高分子具
5、有_，以滿足光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等方面的要求，這類(lèi)高分子統(tǒng)稱(chēng)為功能高分子。如：6.單體引發(fā)劑 7.塑料合成纖維涂料堅(jiān)韌保護(hù)膜成膜物質(zhì)樹(shù)脂助劑合成高分子化合物 8.官能團(tuán)特殊的功能9幾種常見(jiàn)的功能高分子(1)離子交換樹(shù)脂離子交換樹(shù)脂主要用于_和_。陽(yáng)離子交換樹(shù)脂大都含有磺酸基(SO3H)、羧基等。原理可表示為：2RSO3HCa2_2H。離子交換樹(shù)脂導(dǎo)電高分子 醫(yī)用高分子 9.(1)分離提純(RSO3)2Ca (2)醫(yī)用高分子材料 最早使用的醫(yī)學(xué)高分子材料是代替手術(shù)縫合線的聚乳酸_。目前，常見(jiàn)的醫(yī)用高分子材料包括硅橡膠 ( )、聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯醇等，它們的生物相容性_，_，可
6、用于制造醫(yī)用器械和_。(2) OCH(CH3)CO較好安全無(wú)毒人造器官n高分子化合物 1高分子化合物的概念高分子化合物是指由許多小分子化合物以共價(jià)鍵結(jié)合成的、相對(duì)分子質(zhì)量很高(通常為104106)的一類(lèi)化合物，常簡(jiǎn)稱(chēng)為高分子，也稱(chēng)為聚合物或高聚物。2高分子化合物的表示方法(以聚乙烯為例)(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式： (2)鏈節(jié)：CH2CH2(3)聚合度(n)：表示每個(gè)高分子鏈節(jié)的重復(fù)次數(shù)n叫聚合度，值得注意的是高分子材料都是混合物，通常從實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的高分子材料的相對(duì)分子質(zhì)量只是一個(gè)平均值。(4)單體：能合成高分子化合物的小分子化合物稱(chēng)為單體。3.高分子化合物的分類(lèi)高分子化合物種類(lèi)很多，根據(jù)不同的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，
7、可以得到不同的分類(lèi)結(jié)果。(見(jiàn)下圖)某高分子化合物的部分結(jié)構(gòu)如下圖： 解析：鏈節(jié)是重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元，在主鏈中，碳碳單鍵可以旋轉(zhuǎn)，因此鏈節(jié)為 ，該聚合物的結(jié)構(gòu)為 。半鍵閉合推出單體為CHCl=CHCl，其分子式為(C2H2Cl2)n，則相對(duì)分子質(zhì)量為97n。 答案：CD 點(diǎn)評(píng)：高聚物的結(jié)構(gòu)推斷主要在于鏈節(jié)的判斷，概念的理解是解題的關(guān)鍵。聚合反應(yīng) 1高分子化合物的合成聚合反應(yīng)由小分子物質(zhì)合成高分子化合物的化學(xué)反應(yīng)稱(chēng)為聚合反應(yīng)。加聚反應(yīng)是聚合反應(yīng)的一種重要類(lèi)型。在加聚反應(yīng)過(guò)程中，沒(méi)有小分子化合物產(chǎn)生。常見(jiàn)的塑料如聚丙烯、聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯(俗稱(chēng)有機(jī)玻璃)，橡膠如天然橡膠、順丁橡膠，纖維如聚丙烯腈
8、(俗稱(chēng)腈綸)，都是由加聚反應(yīng)制得的。2加聚反應(yīng)的概念由不飽和小分子化合物以加成反應(yīng)的形式結(jié)合高分子化合物的反應(yīng)叫做加成聚合反應(yīng)，簡(jiǎn)稱(chēng)加聚反應(yīng)。3加聚反應(yīng)的特點(diǎn)(1)單體必須是含有雙鍵、叁鍵等不飽和鍵的化合物。例如，烯、二烯、炔、醛等含不飽和鍵的有機(jī)物。(2)發(fā)生加聚反應(yīng)的過(guò)程中，沒(méi)有副產(chǎn)物產(chǎn)生，聚合物鏈節(jié)的化學(xué)組成跟單體的化學(xué)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。4由單體推加聚聚合物的方法5.由加聚聚合物推單體的方法 加聚聚合物方法(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)噫I成單體)單體CH2=CH2CH2=CHCH3 和CH2=CH2點(diǎn)評(píng)：合成橡膠利用的是加
9、聚反應(yīng)，可以根據(jù)加聚反應(yīng)的規(guī)律分析合成橡膠的制備原理，包括根據(jù)單體書(shū)寫(xiě)合成橡膠的結(jié)構(gòu)、根據(jù)合成橡膠的結(jié)構(gòu)推斷單體等?？s合聚合反應(yīng) 1.縮合聚合反應(yīng)的概念,指由兩種或兩種以上單體相互結(jié)合成聚合物，同時(shí)有小分子生成的反應(yīng)。2縮聚反應(yīng)的特點(diǎn)(1)縮聚反應(yīng)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)組成與單體的化學(xué)組成不同。3由單體推縮聚物的方法 單體方法(單體官能團(tuán)書(shū)寫(xiě)在鏈端)聚合物及類(lèi)型聚酯HOOC(CH2)4COOH和HOCH2CH2OH聚酯4
10、.由縮聚物推單體的方法聚合物方法(可采用“切割法”，斷開(kāi)羰基與氧原子間的共價(jià)鍵或斷開(kāi)羰基與氮原子間的共價(jià)鍵，然后在羰基碳上連上羥基，在氧或氮原子上連上氫原子)單體聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯對(duì)苯二甲酸HOCH2CH2OH乙二醇 下圖是一種線型高分子的一部分：由此分析，這種高分子化合物的單體至少有_種，它們的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)。 解析：從本題所示的高分子化合物的長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)中可以看出多次出現(xiàn)類(lèi)似酯的結(jié)構(gòu)中的 結(jié)構(gòu)單元，所以這種高分子化合物是由酸和醇縮聚而成的聚合物。 根據(jù)縮聚反應(yīng)的原理，可知在結(jié)合處斷裂后，羰基上加羥基，氧原子上加氫就得到各個(gè)單位(注意重復(fù))。點(diǎn)評(píng)：推斷縮聚產(chǎn)物的單體關(guān)鍵抓住縮聚反應(yīng)的原理，從主鏈
11、上尋找官能團(tuán)，找準(zhǔn)斷裂鍵的位置即可。高分子化學(xué)反應(yīng) 1概念有高分子化合物參與的化學(xué)反應(yīng)稱(chēng)為高分子化學(xué)反應(yīng)。關(guān)鍵：必須有高分子化合物作為反應(yīng)物參與反應(yīng)。2應(yīng)用(1)可以合成具有特定功能基團(tuán)的新的高分子化合物，也可以合成不能直接通過(guò)小分子物質(zhì)聚合而得到的高分子化合物。例如聚乙烯醇的生成。因?yàn)橐蚁┐疾荒芊€(wěn)定存在，因此聚乙烯醇不能直接由乙烯、醇合成，而是先取得聚乙酸乙烯酯，再使其與甲醇發(fā)生酯交換。(2)高分子化學(xué)反應(yīng)也可用于橡膠的硫化通過(guò)采取硫化措施，使直線型的橡膠分子經(jīng)過(guò)單硫鍵(S)或雙硫鍵(SS)而交聯(lián)，形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。作用：經(jīng)過(guò)硫化處理的橡膠稱(chēng)為硫化橡膠。經(jīng)硫化的橡膠，彈性和耐磨性都較未經(jīng)硫化
12、處理的橡膠有明顯提高。(3)高分子化學(xué)反應(yīng)被廣泛應(yīng)用于纖維素的改性，可以制粘膠纖維、硝化纖維和醋酸纖維等。OCCH3 最近研制成一種新型聚乳酸樹(shù)脂： 能取代苯乙烯塑料，以消除“白色污染”，凈化環(huán)境，它是由單體乳酸( )分子間縮聚而成，這種塑料之所以能自行降解是因?yàn)樵谌樗峋淖饔孟拢?水解為乳酸，這一過(guò)程稱(chēng)為塑料的降解。試用化學(xué)方程式表示其降解過(guò)程：_。和乳酸分子結(jié)構(gòu)一樣含有羧基(COOH) 且與乳酸互為同分異構(gòu)體的有機(jī)物A，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是_，有機(jī)物B和乳酸互為同分異構(gòu)體，且B能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，則B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是_。解析：高分子化合物的降解也是高分子化學(xué)反應(yīng)，通過(guò)高分子化學(xué)反應(yīng)可使高分子化合物的鏈節(jié)數(shù)
13、變小，可以造福人類(lèi)，如消除白色污染，由高聚物結(jié)構(gòu)可知，含有酯基，是乳酸通過(guò)酯化反應(yīng)縮合而成，因此它的水解過(guò)程與酯化反應(yīng)可逆，其原理羰基上加羥基，氧原子上加氫可知降解過(guò)程。合成高分子材料 1合成高分子材料包括塑料、合成纖維、合成橡膠、涂料、黏合劑等(1)塑料塑料的主要成分是合成高分子化合物即合成樹(shù)脂。在塑料的組成中除了合成樹(shù)脂外，還有根據(jù)需要加入的具有某些特定用途的加工助劑以改進(jìn)其性能。如，提高柔韌性的增塑劑，改進(jìn)耐熱性的熱穩(wěn)定劑，防止塑料老化的防老化劑，賦予塑料顏色的著色劑等。聚乙烯塑料的性質(zhì)a聚乙烯塑料無(wú)臭無(wú)毒、具有優(yōu)良的耐低溫性能，最低使用溫度可達(dá)100；化學(xué)穩(wěn)定性好，能耐大多數(shù)酸、堿的侵
14、蝕；常溫下不溶于一般溶劑；電絕緣性能優(yōu)良。b聚乙烯塑料品種很多，應(yīng)用廣泛，主要有：薄膜；纖維(線型低密度聚乙烯)；用于生產(chǎn)漁網(wǎng)繩索；用作包覆電纜材料。酚醛樹(shù)脂a酚醛樹(shù)脂是用酚類(lèi)(如苯酚)與醛類(lèi)(如甲醛)在酸或堿的催化下相互縮合而成的高分子化合物。b酚醛樹(shù)脂屬于熱固性樹(shù)脂，體型酚醛樹(shù)脂受熱后都不能軟化或熔融，也不溶于任何溶劑。c酚醛樹(shù)脂主要用作絕緣、隔熱、難燃、隔音器材和復(fù)合材料。(2)合成纖維化學(xué)纖維是人造纖維和合成纖維的統(tǒng)稱(chēng)。合成纖維性能優(yōu)異，原料來(lái)源豐富、價(jià)格便宜、用途廣泛、生產(chǎn)不受氣候等自然條件的限制。滌綸、錦綸、腈綸、丙綸、維綸和氯綸被稱(chēng)為合成纖維的“六大綸”，它們具有強(qiáng)度高、彈性好、
15、耐腐蝕、不縮水、質(zhì)輕保暖等優(yōu)點(diǎn)。合成纖維除了改善了人們的穿著外，還被廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和高科技各個(gè)領(lǐng)域。 (3)合成橡膠 橡膠是具有高彈性的高分子化合物。 根據(jù)來(lái)源不同，橡膠可分為天然橡膠和合成橡膠。合成橡膠有丁苯橡膠、順丁橡膠、合成天然橡膠、丁腈橡膠、氯丁橡膠、乙丙橡膠、硅橡膠等品種。合成橡膠一般具有高彈性、絕緣性、氣密性、耐油、耐高溫或耐低溫等性能。比如，順丁橡膠的特點(diǎn)是彈性高、耐磨、耐寒性好，可在寒冷地帶使用，主要用于制造輪胎、膠鞋、膠帶等。(4)涂料涂料是一種涂抹于物體表面后能結(jié)成堅(jiān)韌保護(hù)膜的物質(zhì)，它常用于家具、道路指示牌以及船舶表面。涂料的主要成分成膜物質(zhì)(也稱(chēng)固著劑)是各種樹(shù)脂。目
16、前，涂料正向無(wú)毒溶劑或無(wú)溶劑化方向發(fā)展。(5)黏合劑目前使用的黏合劑是以各種樹(shù)脂如酚醛樹(shù)脂、脲醛樹(shù)脂等為主要成分制成的。502瞬間強(qiáng)力膠是日常生活中常用的黏合劑，它是在聚氰基丙烯酸乙酯中加入適當(dāng)填料制成的。2功能高分子材料(1)在合成高分子的主鏈或支鏈上接上帶有某種特定功能的官能團(tuán)，使它們具有特殊的功能，以滿足光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、熱學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等方面的要求，這樣形成的高分子統(tǒng)稱(chēng)為功能高分子。(2)目前，常見(jiàn)的功能高分子材料的分類(lèi)可表示如下：(3)高吸水性樹(shù)脂 有兩種方法可以獲得具有高吸水性能的樹(shù)脂： a對(duì)淀粉、纖維素等天然吸水材料進(jìn)行改性，在它們的高分子鏈上再接上含強(qiáng)親水性原子團(tuán)的支鏈
17、，以提高它們的吸水能力。 b以帶有強(qiáng)親水性原子團(tuán)的化合物，如丙烯酸等為單體，均聚或兩種單體共聚，得到親水性聚合物。 這兩種方法的共同點(diǎn)是：都要在反應(yīng)中加入少量含有兩個(gè)雙鍵的二烯化合物作為交聯(lián)劑，讓高聚物分子鏈間發(fā)生交聯(lián)，得到具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的樹(shù)脂。 高吸水性樹(shù)脂可在干旱地區(qū)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、植樹(shù)造林時(shí)抗旱保水、改造土壤、改造沙漠。 (4)離子交換樹(shù)脂主要用于分離和提純，如制取去離子水，回收工業(yè)廢水中的金屬、硬水的軟化等。 (5)醫(yī)用高分子如硅橡膠( )、聚丙烯、聚乙烯醇等的生物相容性較好、安全無(wú)毒，可用于制造醫(yī)用器械和人造器官。 用于手術(shù)縫合線的聚乳酸： 聚氨樹(shù)脂： 有機(jī)合成黏合劑是生產(chǎn)和生活中一類(lèi)
18、重要的材料。黏合的過(guò)程一般是，呈液態(tài)的黏合劑小分子，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為大分子或高分子而固化。 (1)“502膠”是一種快干膠，其成分為氰基丙烯酸乙酯( )，當(dāng)暴露在空氣中時(shí)，微量的水起催化作用，使其發(fā)生碳碳雙鍵的加聚反應(yīng)而迅速固化，幾秒鐘即可使被粘物牢牢粘在一起。請(qǐng)寫(xiě)出“502膠”發(fā)生黏合作用的化學(xué)方程式：_。 (2)厭氧膠(主要成分為 )是另一種黏合劑，它與“502膠”不同，可在空氣中長(zhǎng)期儲(chǔ)存，但在隔絕空氣(缺氧)時(shí)，分子中的雙鍵斷開(kāi)發(fā)生聚合而固化。在工業(yè)上用丙烯酸和某物質(zhì)在一定條件下反應(yīng)可制得這種黏合劑。則這一制取過(guò)程的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)。 解析：(1)由題意可知，502快干膠黏合作用是發(fā)生
19、簡(jiǎn)單的加聚反應(yīng)把雙鍵打開(kāi)連成長(zhǎng)鏈即可。(2)從厭氧膠的結(jié)構(gòu)中可看出，含有 是縮合反應(yīng)，是羧酸分子中的羥基與醇分子中的羥基氫縮去一分子水而進(jìn)行的：這種縮合后的分子含有雙鍵，可以在一定條件下，發(fā)生加聚反應(yīng)。點(diǎn)評(píng)：合成高分子材料在生活中具有重要的作用。學(xué)習(xí)中應(yīng)從合成應(yīng)用原理上去分析，用化學(xué)視角解決實(shí)際問(wèn)題。 1在國(guó)際環(huán)境問(wèn)題中，一次性使用的聚苯乙烯材料帶來(lái)的“白色污染”極為嚴(yán)重，這種材料難以分解，難處理。最近研制出了一種新型的材料 能替代聚苯乙烯，它是由乳酸(一種有機(jī)酸)縮聚而成的，它能在乳酸菌的作用下降解而消除對(duì)環(huán)境的污染。下列關(guān)于聚乳酸的說(shuō)法正確的是() A聚乳酸是一種純凈物 B聚乳酸是一種羧酸 C聚乳酸的單體是 D其聚合方式和聚苯乙烯相同 解析：高聚物因n值不定，因此不是純凈物，聚苯乙烯是通過(guò)加聚反應(yīng)而得，聚乳酸不符合羧酸的定義。答案：C2.某高分子化合物干餾后分解為烴X，X能使溴水褪色，且1 mol X可與1 mol氫氣加成后生成C8H10的烴，則該高分子化合物為( )3下列材料中，屬于功能高分子材料的是()高分子膜生物高分子材料導(dǎo)電高分子材料離子交換樹(shù)脂醫(yī)用高分子材料高吸水性樹(shù)脂A僅B僅C僅 D解析：常用功能高分子材料包括高分子膜、醫(yī)用高分子材料、高吸水性樹(shù)脂、離子交換樹(shù)脂、光敏高分子材料、導(dǎo)電分子材料、生物高分子材料、高分子催化劑和試劑等。答案：D
高中化學(xué)（情景導(dǎo)入+課前導(dǎo)讀+知識(shí)解惑+課堂演練）第3章 第3節(jié) 合成高分子化合物課件 魯科版選修5
