新课标-人教版《有机化学基础》_第五章第一节合成高分子化合物的基本方法
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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、合成高分子化合物的基本反应类型1.加成聚合反应(简称加聚反应)(1)特点①单体分子含不饱和键(双键或三键);②单体和生成的聚合物组成相同;③反应只生成聚合物。
—(2)加聚物结构简式的书写将链节写在方括号内,聚合度n在方括号的右下角。
由于加聚物的端基不确定,通常用“—”表示。
如聚丙烯的结构式。
(3)加聚反应方程式的书写①均聚反应:发生加聚反应的单体只有一种。
如②共聚反应:发生加聚反应的单体有两种或多种。
如2.缩合聚合反应(简称缩聚反应)?(1)特点①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,还生成小分子;④含有两个官能团的单体缩聚后生成的聚合物呈线型结构。
(2)缩合聚合物(简称缩聚物)结构简式的书写要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团。
如'(3)缩聚反应方程式的书写单体的物质的量与缩聚物结构式的下角标要一致;要注意小分子的物质的量:一般由一种单体进行缩聚反应,生成小分子的物质的量为(n-1);由两种单体进行缩聚反应,生成小分子的物质的量为(2n-1)。
①以某分子中碳氧双键中的氧原子与另一个基团中的活泼氢原子结合成水而进行的缩聚反应。
②以醇羟基中的氢原子和酸分子中的羟基结合成水的方式而进行的缩聚反应。
③以羧基中的羟基与氨基中的氢原子结合成H2O的方式而进行的缩聚反应。
^特别提醒单体与链节不同,如单体是CH2===CH2,链节为—CH2—CH2—,加聚物与单体结构上不相似,性质不同,不为同系物。
如分子中无。
加聚反应缩聚反应不同点反应物单体必须是不饱和的!单体不一定是不饱和的,但必须要含有某些官能团生成物生成物只有高分子化合物生成物除高分子化合物外,还有水、卤化氢、氨等小分子化合物聚合物分子组成与单体相同%分子组成与单体不完全相同相同点反应物可以是同一种单体,也可以是不同种单体,生成物是高分子化合物二、高分子化合物单体的确定1.加聚产物、缩聚产物的判断判断有机高分子化合物单体时,首先判断是加聚产物还是缩聚产物。
选修5第五章第一节合成有机高分子化合物的基本方法首先,合成有机高分子化合物的基本方法是“聚合反应”。
聚合反应即多个单体(Monomer)经过反应而结合在一起形成一个大分子的特殊反应,可以采用高分子化学方法和高分子物理化学方法实现。
其中,高分子化学方法包括自由基聚合反应,共轭聚合反应,缺氧聚合反应,杂环聚合反应等,这是当前应用较为广泛的方法;而高分子物理化学方法则有熔融聚合反应,溶剂聚合反应,溶解聚合反应,脱水聚合反应等,特别适用于在空气中合成复杂难制的有机高分子化合物。
其次,还有一种合成有机高分子化合物的基本方法叫做“聚加成反应”,即利用两种不同的原料分别在活性基团官能团发生反应后生成高分子化合物,从而实现有机高分子的合成。
聚加成反应相比聚合反应更具有立体特性,可以利用它来合成特殊结构的有机高分子化合物。
最后,合成有机高分子化合物的基本方法还有“聚分子工程”。
第一节⎪⎪合成高分子化合物的基本方法[课标要求]1.了解有机高分子化合物的结构特点,了解有机高分子化合物的链节、聚合度、单体等概念。
2.了解加聚反应和缩聚反应的一般特点。
3.能由单体写出聚合反应方程式、聚合物结构式。
4.能由聚合物的结构简式分析出它的单体。
1.合成高分子化合物的基本反应是加聚反应和缩聚反应;发生加聚反应的单体具有不饱和键(双键或三键),发生缩聚反应的单体至少含有两个能相互发生反应的官能团。
2.链节上只有碳原子的聚合物为加聚产物,链节上存在或结构的聚合物为缩聚产物。
3.加聚产物寻找单体的口诀为:单键两两断,双键四个碳;单键变双键,双键变单键。
4.缩聚产物寻找单体的方法为:将链节上的或水解,在上补充—OH形成—COOH,在—O—或—NH—上补充H,形成—OH或—NH2,即可得到对应单体。
有机高分子化合物1.有机高分子化合物的特点2.有机高分子化合物与低分子有机物的区别[特别提醒](1)有机高分子化合物都是混合物,无固定的熔、沸点。
(2)聚合物是混合物,没有固定的相对分子质量,聚合物的平均相对分子质量=链节的相对质量×聚合度。
1.某高分子化合物的部分结构如下:下列说法中正确的是()A.聚合物的分子式为C3H3Cl3B.聚合物的链节为C.合成该聚合物的单体是ClHC===CHClD.若n表示聚合度,则其相对分子质量为95n解析:选C注意到碳碳单键可以旋转,则可判断上述聚合物重复的结构单元(即链节)为 ,该聚合物的结构简式为 。
合成它的单体是 ClHC===CHCl ,其分子式为(C 2H 2Cl 2)n ,其相对分子质量为 97n 。
2.由丙烯(CH 3CHCH 2)合成聚丙烯的结构简式为________,链节为________;聚合度为________,聚合物的平均相对分子质量为________。
解析:聚丙烯的结构简式为其平均相对分子质量为42n 。
答案: n 42n1.加成聚合反应(加聚反应) (1)概念由含有不饱和键的化合物分子以加成反应的形式结合成高分子化合物的反应。
第一节合成高分子化合物的基本方法[核心素养发展目标] 1.宏观辨识与微观探析:能根据单体的官能团差异理解加聚反应和缩聚反应的原理,从而认识高分子化合物的形成历程。
2.证据推理与模型认知:建立高聚物与单体间的相互推断的思维模型,能运用该思维模型进行高聚物与单体间的相互推断。
一、有机高分子化合物1.概念由许多小分子化合物通过共价键结合成的,相对分子质量很高(104~106)的一类化合物。
2.特点(1)相对分子质量很大,由于高分子化合物都是混合物,其相对分子质量只是一个平均值。
(2)合成原料都是低分子化合物。
(3)每个高分子都是由若干个重复结构单元组成的。
3.与高分子化合物有关的概念(1)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。
(2)链节:高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位。
(3)聚合度:高分子链中含有链节的数目,通常用n表示。
催化剂如:――→(4)聚合物的平均相对分子质量=链节的相对质量×n。
1.下列关于高分子化合物的说法中正确的是()A.高分子化合物的相对分子质量一般在几千至几万B.高分子化合物一般都是混合物C.聚乙烯有固定的熔点和沸点D.高分子化合物分子中只含C、H、O三种元素答案 B解析高分子化合物的相对分子质量在104以上,A错误;高分子化合物一般都是混合物,没有固定的熔、沸点,B正确,C错误;蛋白质属于高分子化合物,除含有C、H、O外,还含有N、P等元素,D错误。
2.下列属于有机高分子化合物的有________。
①油脂②蔗糖③蛋白质④淀粉⑤碳纤维⑥甘油⑦聚氯乙烯(PVC)⑧DNA和RNA⑨汽油答案③④⑦⑧有机高分子化合物与低分子有机物的区别有机高分子化合物低分子有机物相对分子质量高达10 000以上 1 000以下分子的基本结构若干重复结构单元组成单一分子结构性质物理、化学性质有较大差别二、加成聚合反应1.概念一定条件下,由含有不饱和键的化合物分子以加成反应形式结合成高分子化合物的反应,简称加聚反应。
高中化学选修五第五章第一节合成高分子化合物的基本方法合成高分子化合物是化学领域的一个重要研究方向。
高分子化合物广泛应用于塑料制品、纤维材料、涂料、胶粘剂、医药材料等领域。
本文将介绍合成高分子化合物的基本方法。
一、聚合反应是合成高分子化合物的主要方法之一、聚合反应是指将单体分子在一定条件下发生共价键的形成,形成线性、支化、交联或三维网络结构的高分子化合物。
聚合反应包括链聚合、开环聚合和交联聚合等。
1.链聚合是最常用的聚合反应之一,通过单体分子上的反应中心引发聚合链的生长。
链聚合反应有自由基聚合、阴离子聚合和阳离子聚合等。
自由基聚合反应广泛应用于合成塑料和橡胶,而阴离子聚合反应常用于制备高分子材料。
2.开环聚合是通过单体分子的环状结构反应性上的开环产生线性链的聚合过程。
开环聚合反应包括环氧树脂聚合、环丁烷聚合等。
3.交联聚合是通过在聚合过程中引入交叉链接结构,在高分子材料中形成三维网络结构。
交联聚合反应主要包括热交联反应和辐射交联反应等。
二、缩聚反应是合成高分子化合物的另一种方法。
缩聚反应是指通过两个或多个单体分子间的反应生成高分子化合物。
缩聚反应通常是通过脱水或脱溴等反应,在单体分子之间形成共价键。
缩聚反应主要包括酯化反应、酰胺化反应、缩醛反应等。
缩聚反应可选择性强,可以合成不同结构、性质和用途的高分子化合物。
三、改变分子结构的方法也是合成高分子化合物的重要手段。
改变分子结构可以通过引入官能团或交联剂等方式实现。
引入官能团可以改变分子的相容性、热稳定性、力学性能等。
交联剂可以引入交联结构,增强高分子材料的耐热性、耐溶剂性和力学性能等。
四、模板聚合是一种特殊的方法,它可以通过模板分子的存在,控制高分子聚合的反应过程和产物的结构。
模板聚合可以合成具有特殊功能和结构的高分子材料,如分子印迹聚合物和电导聚合物。
综上所述,合成高分子化合物的基本方法包括聚合反应、缩聚反应、改变分子结构的方法和模板聚合等。
这些方法具有一定的选择性和可控性,可以合成不同结构和性质的高分子化合物,广泛应用于材料科学、医学和工业领域。
一、教材分析本节课选自人民教育出版社出版的普通高中课程标准实验教科书《有机化学基础》(人教版)第五章的第一节《合成高分子化合物的基本方法》。
本节内容是对本册书的一个总结和概括,相对于前面的内容来说,本节内容相对较简单些,有很多知识都是了解性的,不必深究,但其中有很多内容贴近生产、生活实际,实用性很强,是我们对学生进行情感、态度与价值观教育,激发其学习化学知识的好机会。
二、教学目标分析在仔细研读课标的基础上,依据新课改的要求及学生的实际情况确定如下教学目标:1、知识与技能目标:(1)了解高分子化合物的概念、特点,并能判断一些熟悉的物质是不是高分子化合物。
(2)了解高分子化合物的链节、单体的概念,识记一些简单的高分子化合物的单体、链节。
(3)了解聚合反应的概念和分类,识记一些基本的聚合反应方程式,并对其类型进行判断。
2、过程与方法目标:通过教师的讲解、幻灯片的演示、同步的跟踪练习,结合学生的自主阅读、思考,了解有关高分子化合物的相关知识及合成方法其合成方法。
3、情感、态度与价值观目标:通过本节课的学习,培养学生刻苦钻研、勤于思考的精神,了解高分子化合物在人们生产、生活中的重要作用,认识到学习化学知识的重要性。
三、教学重点、难点分析:本节课的重点是:(1)利用高分子化合物的知识,判断某种有机物是否为高分子化合物;(2)利用高分子化合物的结构,推测单体和链节;(3)利用聚合反应的知识,对聚合反应的类型进行判断。
本节课的难点是:(1)高分子化合物的结构和单体之间的相互推断;(2)一些常见的高分子化合物的合成方法四、教学反思本节课的教学对象是高二年级理科班的学生,他们经过一年多高中化学的学习,具备了一定的化学素养,掌握了一定的化学知识和实验技能,但同时也存在很多的问题,他们对化学知识的整体把握还不够好,理论性、系统性都还很欠缺,导致他们对化学知识的学习热情不够高,缺乏学习的兴趣。
针对以上学生的基本学情,我在教学中力求做到以下几点:1、根据教学建议,让学生进行课前自主学习,完成学案。
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、教材分析:本节首先用乙烯聚合反应说明加成聚合反应,用乙二酸与乙二醇生成聚酯说明缩合聚合反应,不介绍具体条件,只介绍加聚与缩聚反应的一般特点,并借此提出单体、链节、聚合度等概念,要求学生能识别加聚反应与缩聚反应的单体,利用“学与问”“思考与交流”等栏目,初步学会有简单的单体写出聚合反应的方程式及聚合物的结构式。
本节是在以学科知识逻辑体系(按有机化合物分类、命名、分子结构特点、主要化学性质进行编写)为主线,和以科学方法逻辑发展为主线(先介绍研究有机化合物的一般步骤和方法,然后是有机合成,再是合成有机高分子的基本方法),不断深入认识有机化合物后,进一步了解合成有机高分子化合物的基本方法。
明显看出是在第三章第四节“有机合成”的基础上延伸而来,学习本节后将有利于学生理解和掌握高分子材料的制取和性质。
二、教学目标1、知识目标:(1)能举例说明合成高分子化合物的组成与结构特点;(2)能依据简单合成高分子化合物的结构分析其链节和单体;(3)学会由简单的单体写出聚合反应方程式(4)能说出加聚反应和缩聚反应的特点。
2、能力目标:了解高分子化合物合成的基本方法。
3、情感、态度和价值观使学生感受到,掌握了有机高分子化合物的合成原理,人类是可以通过有机合成不断合成原来自然界不存在的物质,从而为不断提高人类生活水平提供物质基础。
三、教学重点难点重点:加聚反应和缩聚反应的特点;能用常见的单体写出简单的聚合反应方程式和聚合物的结构简式。
难点:用常见的单体写出简单的聚合反应方程式和聚合物的结构简式;用简单的聚合物结构式分析出单体。
四、学情分析:本节课建立在已学习了有机物的加成反应和常见酯化反应的基础上,对有机化学反应的进一步学习深化,通过生活中、生产中的常见物质多为通过加聚、缩聚反应得到且应用广泛,从而激发学生的学习兴趣,让学生积极踊跃参与课堂,是探究能充分开展的优越条件,通过一系列有梯度、有思维含量的问题进行引导,最终能达到让学生自己得出答案的,获得探索后取得成果的快乐感受。