合成有机高分子化合物
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有机高分子化合物的合成方法及应用在我们的日常生活中,有机高分子化合物无处不在。
从我们身上穿的衣物、使用的塑料制品,到建筑材料、医疗用品等,都离不开有机高分子化合物。
那么,这些神奇的物质是如何合成的?它们又有哪些广泛的应用呢?一、有机高分子化合物的合成方法1、加聚反应加聚反应是一种将不饱和的单体通过加成聚合形成高分子化合物的方法。
例如,乙烯分子(CH₂=CH₂)在一定条件下可以发生加聚反应,形成聚乙烯(CH₂CH₂n)。
在这个过程中,双键打开,多个乙烯分子相互连接,形成长长的链状分子。
加聚反应的特点是反应过程中没有小分子生成,产物的化学组成与单体相同。
2、缩聚反应缩聚反应则是由具有两个或两个以上官能团的单体,通过官能团之间的缩合反应形成高分子化合物,同时产生小分子副产物(如水、醇等)。
例如,对苯二甲酸(HOOC C₆H₄ COOH)和乙二醇(HO CH₂ CH₂ OH)通过缩聚反应可以生成聚酯纤维(聚对苯二甲酸乙二醇酯,PET)。
缩聚反应相对复杂,需要严格控制反应条件,以确保高分子的分子量和性能。
3、开环聚合开环聚合是指环状单体在引发剂或催化剂的作用下,开环形成线性高分子化合物的过程。
比如,环氧乙烷可以通过开环聚合形成聚环氧乙烷。
这种方法常用于合成一些具有特殊性能的高分子,如聚醚类高分子。
二、有机高分子化合物的应用1、塑料塑料是我们最常见的有机高分子材料之一。
聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等塑料具有轻便、耐用、耐腐蚀等优点,广泛应用于包装、日用品、电器外壳等领域。
例如,超市里的塑料袋、塑料瓶,家里的塑料盆、塑料玩具等,都是由各种塑料制成的。
2、纤维纤维材料如聚酯纤维(PET)、尼龙、腈纶等,具有良好的强度和柔韧性,被用于纺织业制作衣物、地毯、窗帘等。
这些合成纤维不仅具有优异的性能,而且可以通过不同的加工工艺和配方,实现各种颜色和款式的设计。
3、橡胶橡胶具有良好的弹性和耐磨性,是制造轮胎、密封件、橡胶管等产品的重要材料。
高中化学:合成高分子化合物的基本方法知识点一、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。
(4)聚合物的平均相对分子质量=链节的相对质量×n。
有机高分子化合物低分子有机物相对分子质量高达10000以上1000以下相对分子质量的数值平均值明确数值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。
2.常见的加聚反应(1)丙烯酸加聚(1)加聚反应的特点①单体必须是含有双键、三键等不饱和键的化合物。
例如,烯、二烯、炔、醛等含不饱和键的有机物。
②发生加聚反应的过程中没有副产物(小分子化合物)产生,只生成高聚物。
③聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同,聚合物的相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍。
(2)加聚产物的书写加聚反应本质上是加成反应,在书写加聚产物时要把原来不饱和碳上的原子或原子团看作支链,写在主链的垂直位置上。
如:方法点拨——加聚产物确定单体的方法(1)凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的聚合物,其合成单体必为一种,将两个半键闭合即可。
(2)凡链节的主链有四个碳原子(无其他原子),且链节无双键的聚合物,其单体必为两种,在正中央划线断开,然后两个半键闭合即可。
(3)凡链节的主链中只有碳原子,并存在碳碳双键结构的聚合物,其规律是“有双键,四个碳;无双键,两个碳”,划线断开,然后将半键闭合即单双键互换。
2024届高三新高考化学大一轮专题练习-合成有机高分子化合物一、单选题B.CH2=CH2加聚得,则CH3CH=CH2加聚得2.(2023春·高三课时练习)氯乙烯(ClCH=CH2)是生产聚氯乙烯塑料()的原料。
下列说法正确的是防弹衣的主要材料:隐形飞机的微波吸收材料:潜艇的消声瓦:可由22CH CH CH CH=-=和合成A.A B.B C.C D.D 4.(2023春·高三课时练习)合成导电高分子材料PPV的反应:资料:苯乙烯的结构简式如图所示下列说法正确的是A.PPV无还原性B.PPV与聚苯乙烯具有相同的重复结构单元C.和苯乙烯互为同系物D.通过质谱法测定PPV的平均相对分子质量,可得其聚合度5.(2023春·全国·高三期末)北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”“雪容融”由PVC、PC、ABS和亚克力等环保材料制成。
下列说法正确的是A.PVC()的单体为氯乙烷B.PC()中所有碳原子均可共面C.亚克力()是纯净物D.ABS的单体之一苯乙烯能使高锰酸钾溶液褪色6.(2023春·高三课时练习)某高聚物的结构式如图:,其单体的结构简式为A.B.C.和CH3CH=CH2D.和CH2=CH27.(2023春·全国·高三期末)聚乳酸(PLA)是最具潜力的可降解高分子材料之一,对其进行基团修饰可进行材料的改性,从而拓展PLA的应用范围。
PLA和某改性的PLA的合成路线如图:下列说法不正确的是A.乳酸有手性碳且可以发生取代、消去、氧化反应B.反应①是缩聚反应,反应①是取代反应C.反应①中,参与聚合的化合物F和E的物质的量之比是m:nD.要增强改性PLA的水溶性,可增大m:n的比值8.(2023春·重庆沙坪坝·高三重庆八中校考阶段练习)分枝酸可用于生化研究,其结构简式如图。
下列关于分枝酸的叙述正确的是A.1个分枝酸分子中含有1个手性碳原子B.1mol分枝酸最多可与3molNaOH发生中和反应C.分枝酸在一定条件下可发生加聚反应和缩聚反应D.分枝酸可使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色,且原理相同9.(2023·北京石景山·统考模拟预测)我国科学家合成了一种光响应高分子X,其合成路线如下:下列说法不正确的是A.E的结构简式:B.F的同分异构体有6种(不考虑手性异构体)C.H中含有配位键D.高分子X水解可得到G和H10.(2023·辽宁葫芦岛·统考二模)氟锑酸(HSbF6)可由氢氟酸和五氟化锑反应得到,酸性是纯硫酸的2×1019倍,只能用特氟龙(即聚四氟乙烯)为材料的容器盛装。
课时5高分子化合物有机合成及推断考点一合成高分子化合物[知识串讲]1.有机高分子的组成(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。
如:2.合成高分子化合物的两个基本反应(1)加聚反应:小分子物质以加成反应形式生成高分子化合物的反应,如氯乙烯合成聚氯乙烯的化学方程式为:(2)缩聚反应:单体分子间缩合脱去小分子(如H2O、HX等)生成高分子化合物的反应。
如己二酸与乙二醇发生缩聚反应的化学方程式为3.由加聚聚合物推单体的方法:4.由缩聚物推单体的方法:(1)方法——“切割法”。
断开羰基和氧原子(或氮原子)上的共价键,然后在羰基碳原子上连接羟基,在氧原子(或氮原子)上连接氢原子。
(2)实例:(3)高聚物其链节中的—CH2—来自甲醛,单体为OH和。
【深度思考】判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)氯乙烯、聚乙烯都是不饱和烃()(2)氨基酸和淀粉均属于高分子化合物()(3)乙烯和聚乙烯都能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)√(7)√(8)×(9)√(10)√[典例剖析]【例1】下列高分子化合物所对应的结构单元正确的是()答案 C【例2】合成导电高分子材料PPV的反应:下列说法中正确的是()A.合成PPV的反应为加聚反应B.PPV与聚苯乙烯具有相同的重复结构单元C.和苯乙烯互为同系物D.通过质谱法测定PPV的平均相对分子质量,可得其聚合度答案 D[考点精练]1.能源、信息、材料是新科技革命的三大支柱,现有一种叫HEMA的材料,是用来制备软质隐形眼镜的,其结构简式为,则合成它的单体为()答案 B2.某高聚物的结构如图所示,下列说法正确的是()A.该高聚物为加聚产物B.该高分子为体型高分子C.该高分子的单体有6种D.该高分子中含有酯键、羟基、羧基答案 D3.某高分子化合物R的结构简式如图,下列有关R的说法正确的是()A.R的一种单体的分子式为C9H10O2B.R完全水解后的生成物均为小分子有机物C.可以通过加聚反应和缩聚反应合成RD.碱性条件下,1 mol R完全水解消耗NaOH的物质的量为2 mol答案 C4.(2016·浙江师大附中高二期中)工程塑料PBT的结构简式为下列有关说法正确的是()A.PBT是加聚反应得到的高分子化合物B.PBT分子中含有羧基、羟基和酯键C.PBT的单体中有芳香烃D.PBT的单体均能与Na、NaOH、Na2CO3反应答案 B。
第3节合成高分子化合物[课标要求]1.了解高分子化合物的分类、组成和结构特点,能根据高聚物的结构简式确定其单体和链节。
2.了解加聚反应和缩聚反应的区别,并能进行反应类型的判断,知道高分子材料与高分子化合物的关系。
1.合成高分子化合物的化学反应称聚合反应,分为加聚反应和缩聚反应。
2.三大常见合成高分子材料:塑料、合成纤维、合成橡胶。
3.功能高分子材料:离子交换树脂,光敏高分子,导电高分子,医用高分子,膜用高分子。
4.高聚物单体推断的关键,一是判断高聚物的类型,二是找准断键的位置。
高分子化合物1.高分子化合物概述(1)概念由许多小分子化合物以共价键结合成的、相对分子质量很高(通常为104~106)的一类化合物,又常称为聚合物或高聚物。
(2)单体能用来合成高分子化合物的小分子化合物。
如聚乙烯【CH2—CH2】n的单体是CH2=CH2。
(3)链节高分子中化学组成和结构均可以重复的最小单位称为重复结构单元,又称链节。
如:聚乙烯CH2—CH2中链节为—CH2—CH2—。
(4)链节数链节的数目n称为重复结构单元数或链节数。
(5)分类①按照高分子化合物的来源:天然高分子化合物、合成高分子化合物。
②按照高分子化合物分子链的连接形式:线型高分子、支链型高分子、体型高分子。
③按照高分子化合物受热时的不同行为:热塑性高分子、热固性高分子。
④按照高分子化合物的工艺性质和使用:塑料、橡胶、纤维、涂料、黏合剂与密封材料。
2.高分子化合物的合成——聚合反应(1)概念由小分子物质合成高分子化合物的化学反应。
(2)加成聚合反应单体通过加成的方式生成高分子化合物的反应,简称加聚反应,反应过程中没有小分子化合物产生。
(3)缩合聚合反应单体通过分子间的相互缩合而生成高分子化合物的聚合反应,简称缩聚反应。
反应过程中除生成高分子化合物外还伴随有小分子化合物(如H2O、HX等)生成。
1.单体与结构单元是否相同?有何关系?提示:不相同。
单体是反应物,结构单元是高分子中的最小重复单位;单体是物质,能独立存在,结构单元不是物质,只能存在于高分子中;单体含不饱和键,结构单元不一定含不饱和键。
专题01 合成高分子化合物的基本方法一. 有机高分子化合物1. 概念:相对分子质量达几万甚至几千万,只是一个平均值,通常称为高分子化合物,简称高分子,有时又称高聚物。
如:淀粉、纤维素、蛋白质、聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂等。
高分子化合物结构简式中通常有“n” ,例淀粉或纤维素:(C6H10O5)n,聚乙烯:。
小分子:相对分子质量通常超过1000,有明确的数值,通常称为低分子化合物,简称小分子;如:烃、醇、醛、羧酸、酯、葡萄糖、蔗糖等。
2. 合成有机高分子化合物以低分子有机物作原料,经聚合反应得到的各种相对分子质量不等的同系物组成的混合物,其相对分子质量一般高达104—106。
高分子化合物又称高聚物。
典例1下列物质中属于高分子化合物的是( )① 淀粉② 纤维素③ 氨基酸④ 油脂⑤ 蔗糖⑥ 酚醛树脂⑦ 聚乙烯⑧ 蛋白质A.②③④⑥⑦⑧B.①④⑥⑦C.①②⑥⑦⑧D.②③④⑥⑦⑧【答案】C【解析】③ 氨基酸、④ 油脂、⑤ 蔗糖都是小分子化合物,选C。
3. 有关高分子化合物的相关用语:⑴ 结构简式:它们是由若干个重复结构单元组成的。
⑵ 链节:高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位,也称重复结构单元。
叫做链节。
⑶ 聚合度:高分子里含有链节的数目。
通常用n表示。
⑷ 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,叫做单体。
⑸ 聚合物的平均相对分子质量=链节的相对分子质量×n4. 高分子化合物与小分子化合物比较典例2 下列对有机高分子化合物的认识不正确的是 ( )A.有机高分子化合物称为聚合物或高聚物,是因为它们是由小分子通过聚合反应而制得B.有机高分子化合物的相对分子质量很大,但其结构不一定复杂C.对于一块高分子材料,n是一个整数值,因而它的相对分子质量是确定的D.高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类【答案】C【解析】高分子化合物是由小分子通过加聚(或缩聚)反应合成的聚合物或高聚物,其相对分子质量虽然很大,但结构不一定复杂,通式中的n值不确定,所以相对分子质量不确定。
第五章进入合成有机高分子化合物时代甘肃省清水县第六中学车琳第一节合成高分子化合物的基本方法第一课时教学内容:加成聚合反应教学目标1、知识与技能(1)、通过具体实例说明加成聚合反应的特点。
(2)、能用常见的单体写出简单的聚合反应方程式和聚合物结构简式。
(3)、能从简单的聚合物结构简式分析出单体。
2、过程与方法通过引导学生能用常见的单体写出聚合反应方程式和聚合物结构简式,和根据聚合物结构简式分析出单体。
从而培养学生创新思维方式。
3、情感态度与价值观了解日新月异的高分子材料在工农业生产、提高人民生活质量和高新技术领域中的重要作用。
从而提高学生对化学学科的情感。
教学重点:有机高分子化合物的链节、聚合度、单体的概念;加聚的一般特点教学难点:聚合物的书写,聚合物反推单体的方法教学策略:阅读发现、谈话讨论、归类总结【课前研读】(提示:请同学课前务必完成!)1、写出下列化学方程由乙烯制备聚乙烯: .由苯乙烯制备聚苯乙烯:..2、加成聚合物的特点单体:链节:聚合度:.以 为例3、加成聚合反应:4、聚合物的平均相对分子质量=5、写出下列单体发生加成聚合反应生成的聚合物的结构简式NCCH=CHCOOH HCHO CH ≡CCH 3 CH 2=CH —CH=CH 2 CH 2=CH —CH=CH 2 和CH 2=CHCN (按1:1) 6、根据聚合物判断单体、CH 2CHCHCH 2CH 2CH 6H 5CH 2NCH 3CHn【课堂讨论】(争做课堂主人!)(一)、预习检查(5分钟)CH 3∣CH 2—CH n H CH 2C CH CH CN CH 2CH 2CH CH CH 2n CH CH C CNCH 2CH 2CH CHCH 2n H CH 2C CH CN 2CH 2CH CH CH 2nH CH 2CCH CH CN CH CH CH CH CH 2n CH CH 2C CH CN CH 2CH 2CH CH CH 2n(二)、问题讨论(以小组为单位讨论,然后选代表在全班交流汇报。
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。
合成有机高分子化合物•合成有机高分子化合物:由千百个原子彼此以共价键结合形成相对分子质量特别大、具有重复结构单元的有机化合物。
是由一类相对分子质量很高的分子聚集而成的化合物,也称为高分子、大分子等。
一般把相对分子质量高于10000的分子称为高分子。
包括天然和合成有机高分子化合物。
常见合成有机高分子化合物:聚乙烯、聚氯乙烯等•有机高分子化合物的合成:高分子化合物大部分是由小分子通过聚合反应制得的。
(1)加聚反应:不饱和单体通过加聚反应生成高分子化合物。
①聚乙烯类(塑料、纤维)②聚二烯类(橡胶)(2)缩聚反应:单体聚合成高分子的同时有小分子生成的聚合反应。
①聚酯类②聚氨基酯类③酚醛树脂类对高分子化合物的理解:(1)通常把生成高分子化合物的低分子化合物(反应物)叫做单体(如乙烯是聚乙烯的单体),高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位叫做链节(如一CH2一CH2一是聚乙烯的链节),高分子链中含有链节的数目叫做聚合度,通常用n表示。
注意单体与链节是不同的,单体是反应前的低分子化合物;链节不是物质,不能独立存在,是反应后有机高分子化合物中的片段。
(2)低分子有机物的相对分子质量都有一个确定的数值,而高分子化合物的相对分子质量只是一个平均值。
它是以低分子有机物作原料,经聚合反应得到各种相对分子质量不等的物质的混合物。
•单体与高分子化合物的互推规律:聚合时找准结合点,反推单体时找准分离处,“结合点必为分离处”。
1.由单体推断高聚物的方法(1)单烯烃型单体加聚时,“断开双键,键分两端,添上括号,n写后面”。
如(2)二烯烃型单体加聚时,“单变双,双变单,破两头,移中间,添上括号.n写后面”。
如(3)分别含有一个双键的两种单体聚合时,“双键打开,中间相连,添上括号,n写后面”。
如2.由高聚物推导单体的方法(1)加聚产物单体的判断方法①凡链节主链只有两个碳原子(无其他原子)的聚合物,其合成单体必为一种,将两个半键闭合即可。