化学课件 合成高分子化合物的基本方法
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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。
合成高分子化合物的方法(一)合成高分子化合物的方法合成高分子化合物的方法是指将单体(单个分子)通过化学反应形成高分子的过程。
高分子化合物应用广泛,例如塑料、橡胶、纤维、涂料、胶水等。
下面将介绍常见的合成高分子化合物的方法。
添加剂聚合法添加剂聚合法是一种将单体通过化学反应形成高分子的方法。
该方法需要加入反应助剂来促进聚合反应发生。
该方法可以用于聚合单独的单体或在聚合物中引入新的单体。
添加剂聚合法是合成聚合物的常用方法之一。
溶剂聚合法溶剂聚合法是将单体加入到溶剂中,通过化学反应形成高分子的过程。
该方法需要加入适当的引发剂来促进聚合反应发生。
该方法可以用于聚合单独的单体或多个单体。
溶剂聚合法常用于制备高分子薄膜和涂料。
光聚合法光聚合法是使用紫外线或可见光引发器来促进单体的聚合反应。
该方法常用于有机光敏材料的制备,例如光刻板、光学元件等。
该方法具有快速、高效、无残留、反应条件温和等优点。
自由基聚合法自由基聚合法是一种将单体通过化学反应形成高分子的方法。
该方法需要加入适当的引发剂来促进聚合反应发生。
该方法可以用于聚合单独的单体或多个单体。
自由基聚合法常用于制备聚乙烯、聚丙烯等聚合物。
离子聚合法离子聚合法是将带电单体通过离子反应形成高分子的过程。
该方法需要加入适当的溶剂和离子型引发剂来促进聚合反应发生。
离子聚合法常用于制备聚乳酸、聚丙烯酸等聚合物。
以上是常见的合成高分子化合物的方法。
具体方法的选择应根据单体的特殊性质和目标聚合物的化学结构。
•如何选择方法不同的高分子化合物可能需要不同的方法来进行合成,选择合适的方法可以提高合成的效率和质量。
以下几点需要考虑:1.单体的化学特性:根据单体它所拥有的化学性质,从而选择适合的聚合方法。
2.聚合物结构:如果想要得到特定结构的高分子聚合物,应该考虑合适的方法来控制聚合反应。
3.操作条件:选择合适的方法需要根据实验室设备、操作人员技能和反应条件等因素进行权衡。
4.目标用途:高分子化合物的应用领域广泛,选择适合的合成方法可以提高材料的性能及降低成本。
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。
《合成高分子的基本方法》讲义一、引言高分子化合物在我们的生活中无处不在,从塑料、橡胶到纤维,从涂料、胶粘剂到生物医药材料,它们的应用广泛而多样。
要了解这些高分子材料是如何被合成出来的,就需要掌握合成高分子的基本方法。
二、加成聚合加成聚合,也称为加聚反应,是合成高分子的一种重要方法。
在这个过程中,不饱和单体(通常含有双键或三键)通过加成反应相互连接,形成高分子链。
1、反应机理加聚反应通常由引发剂引发。
引发剂分解产生自由基或离子等活性种,这些活性种与单体发生加成反应,形成单体活性种。
单体活性种继续与其他单体加成,不断延长高分子链。
2、特点加聚反应的特点之一是反应过程中没有小分子副产物生成。
例如,乙烯在引发剂作用下聚合生成聚乙烯:nCH₂=CH₂ → CH₂CH₂n 。
3、常见的加聚反应单体常见的能够进行加聚反应的单体包括乙烯、丙烯、氯乙烯、苯乙烯等。
4、加聚反应的应用加聚反应在工业上有广泛的应用,聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等塑料都是通过加聚反应合成的。
三、缩合聚合缩合聚合,简称缩聚反应,是另一类重要的合成高分子的方法。
1、反应机理缩聚反应通常是由含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而形成高分子。
在反应过程中,会有小分子(如水、醇、氨等)生成。
例如,二元醇和二元酸之间的缩聚反应可以生成聚酯:nHOROH +nHOOCR'COOH → HOROOCR'COnOH +(n 1)H₂O2、特点缩聚反应的特点是反应过程中有小分子副产物产生。
3、常见的缩聚反应单体常见的缩聚反应单体包括二元醇(如乙二醇)、二元酸(如己二酸)、氨基酸、羟基酸等。
4、缩聚反应的应用缩聚反应可以合成聚酯纤维(如涤纶)、聚酰胺纤维(如尼龙)、聚氨酯等高分子材料。
四、开环聚合开环聚合是指环状单体通过开环而形成高分子的反应。
1、反应机理环状单体的环张力是开环聚合的驱动力。
在合适的引发剂或催化剂作用下,环状单体的化学键断裂,形成活性种,然后不断与单体加成,形成高分子链。
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。