2017-2018学年高中化学 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教案 新
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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学习目标核心素养1.结合典型聚合反应,了解合成高分子的组成与结构特点,能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。
2.对比聚乙烯、聚己二酸己二醇酯的合成过程,了解加聚反应和缩聚反应的特点。
3.能写出常见的单体的聚合反应方程式和聚合物的结构式。
1.通过单体或单体间的断键、成键方式,及单体与高聚物性质的不同,认识单体、链节、聚合度等基本概念。
(宏观辨识与微观探析)2.通过观察高聚物的模型,掌握加聚反应、缩聚反应的反应历程。
(变化观念与模型认知)一、有机高分子化合物1.与低分子有机物的区别:类别有机高分子化合物低分子有机物相对分子质量很大(通常104~106) 1 000以下相对分子质量的数值平均值有明确的数值分子的基本结构由若干个重复结构单元组成单一分子结构结构性质在物理、化学性质上有较大差异联系有机高分子化合物是以低分子有机物为原料,经聚合反应得到各种相对分子质量不等的同系物组成的混合物,也称为聚合物2.有关概念:【微思考】的相对分子质量为890,它属于有机高分子化合物吗? 提示:不是;它的相对分子质量相对于104~106的范围要小得多,同时也不符合有机高分子化合物的结构特征。
二、合成高分子化合物的基本方法1.加聚反应(1)概念:由低分子有机物通过加成反应生成高分子化合物的反应。
(2)实例:乙烯(CH2=CH2)发生加聚反应的化学方程式为n CH2=CH2_。
2.缩聚反应(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。
(2)实例:己二酸和乙二醇发生缩聚反应的化学方程式为n HOOC(CH2)4COOH+n HOCH2CH2OH+(2 n-1)H2O。
6-羟基己酸发生缩聚反应的化学方程式为n HOOC(CH2)5OH+(n-1)H2O。
3.缩聚反应规律(1)生成聚合物的同时一般伴随小分子副产物生成,如水等。
人教版化学选修5第五章第一节《合成有机高分子化合物的基本方法》同步练习(word 版有答案)1 / 182017-2018 学年人教版高二化学选修 5 第五章第一节《合成有机高分子化合物的基本方法》基础练习一.选择题(共 20 小题)1.有一张照片,一只可爱的小猫站在一块高分子合成材料上,下面是烈火灼烧, 而小猫却若无其事.这说明此高分子材料一定具有的性质是()A .良好的导热性B .良好的绝缘性C .良好绝热性D .熔点低 2.下列物质不属于天然高分子化合物的是( )A .淀粉B .蚕丝C .葡萄糖D .纤维素3.聚甲基丙烯酸甲酯的()缩写代号为 PMMA .俗称有机玻璃.下列说法中错误的是( )A .合成 PMMA 的单体是甲基丙烯酸和甲醇B .聚甲基丙烯酸甲酯的分子式可表示为(C 5H 8O 2)n C .聚甲基丙烯酸甲酯属于有机高分子合成材料D .甲基丙烯酸甲酯[CH 2=C (CH 3)COOCH 3]中碳原子可能都处于同一平面 4.一些常见有机物的转化如图下列说法正确的是()A .上述有机物中只有 C 6H 12O 6 属于糖类物质B .转化 1 可在人体内完成,该催化剂属于蛋白质C .物质 C 和油脂类物质互为同系物2 / 18D .物质 A 和 B 都属于电解质5 . 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 .通过质谱法可测定的相对分子质量6.食品的主要成分大都是有机化合物.下列食品中的有机成分不属于高分子化合物的是()A .肥肉中的油脂B .谷类中的淀粉C .蔬菜中的纤维素D .瘦肉中的蛋白质 7.有一种线性高分子,结构如图所示.下列有关说法正确的是()A .该高分子由 4 种单体(聚合成髙分子的简单小分子)缩聚而成B .构成该分子的几种竣酸单体互为同系物C .上述单体中的乙二醇,可被 02 催化氧化生成单体之一的草酸D .该高分子有固定熔沸点,1 mol 上述链节完全水解需要氢氧化钠物质的量为 5 mol8.已知乙炔(HCCH )能与 HCl 在 HgCl 2 的催化作用下加成生成 CH 2═CHCl .下列 适合于合成聚氯乙烯的原料的是()A .CH 4,Cl 2B .CH 3CH 3,HClC .CH ≡CH ,HClD .CH 2═CH 2,HCl9.不属于天然高分子化合物的是( )A .淀粉B .纤维素C .维生素D .蛋白质10.常用做食品包装材料的是()A.聚氯乙烯B.聚苯乙烯C.酚醛树脂D.聚乙烯11.“塑胶”跑道是由聚氨酯橡胶等材料建成.聚氨酯橡胶属于()A.金属材料B.无机非金属材料C.有机高分子材料D.传统无机非金属材料12.加热聚丙烯废塑料可以得到炭、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯,用下图所示装置探究废旧塑料的再利用.下列叙述不正确的是()A.乙烯分子中共用电子对数为5B.装置B 的试管中可收集到苯C.装置C 中的试剂可吸收烯烃D.最后收集的气体可做燃料13.下列为人体提供能量的营养物质中,属于高分子化合物的是()A.蛋白质B.油脂C.葡萄糖D.蔗糖14.下列物质中属于天然高分子化合物的是()A.氨基酸B.油脂C.淀粉D.聚乙烯15.下列不属于有机高分子化合物的是()A.油脂B.蛋白质C.淀粉D.纤维素16.下列对聚丙烯的描述,错误的是()A.聚丙烯的分子长链是由C﹣C 键连接而成的B.聚丙烯的分子长链上有支链C .聚丙烯的结构简式为D.等质量的聚丙烯和丙烯充分燃烧时,耗氧量:前者大于后者17.下列物质中属于天然高分子化合物的是()A.乙酸B.葡萄糖C.淀粉D.维生素3 / 184 / 1818.不粘锅内壁有一薄层为聚四氟乙烯的高分子材料的涂层,使用不粘锅烧菜时 不易粘锅、烧焦.下列关于聚四氟乙烯的说法正确的是( )A .不粘锅涂层为有机高分子材料,分子中含碳碳双键B .聚四氟乙烯是由不饱和烃加聚得到的C .聚四氯乙烯中氟的质量分数为 76%D .聚四氟乙烯的化学活动性较强19.下列物质不属于天然高分子化合物的是( )A .淀粉B .蚕丝C .油脂D .纤维素20.不属于天然高分子化合物的是()A .淀粉B .油脂C .蛋白质D .纤维素二.填空题(共 8 小题)21.人造羊毛的性能在许多方面比天然羊毛更优良,其分子里存在如图结构:合成它的单体是 CH 2=CH ﹣CN 、 CH 2=CH ﹣COOCH 3 、 CH 2=C (COOH )﹣ CH 2COOH .22.塑料、合成纤维、橡胶是三种最重要的高分子材料.(1)任意举一例写出对应物质的结构简式:(塑料)、(橡胶).(2)的单体为 CH 2=C (CH 3 )2 、CH 2=CH ﹣CH=CH 2、CH 2=CHCH 2CH 3 .( 3 ) 写 出 合 成 聚 对 苯 二 甲 酸 乙 二 酯 的 化 学 方 程 式.23.蛋白质、纤维素、蔗糖、PVC 、淀粉都是高分子化合物 × (判断对错)5 / 1824.聚氯乙烯是一种 有 (填“有”或“无”)毒塑料,工业上用乙炔(CH ≡CH ) 和氯化氢在催化剂作用下发生反应制取氯乙烯,氯乙烯再经过 加聚 反应制取 聚氯乙烯.25.合成有机玻璃的反应方程式如图:化学反应类型为 加聚 反应(填“ 加成聚合” 或“ 缩合聚合” ),其中单体是,高分子化合物的链节为 ,n 值成为聚合度(链节数) ,有机玻璃属于 混合物 (填“纯净物”或“混合物”),原 因是 因为聚合度 n 为一定范围的值,不是定值 .26.链状结构的高分子材料具有 热塑 性,而多数网状结构的高分子材料一经 加工成型就不会受热熔化,因而具有 热固 性.27.在蔗糖、淀粉、蛋白质、聚乙烯中,一定条件下能发生水解的高分子化合物 是 淀粉 和 蛋白质 ,属于合成材料的是 聚乙烯 . 28.从以下物质中选择填空:①油脂 ②蔗糖 ③葡萄糖 ④淀粉 ⑤棉花 ⑥甘油 ⑦硬脂酸 ⑧亚油酸 ⑨天然 橡胶 ⑩腈纶⑪蚕丝⑫聚乙烯树脂(1)属于高分子化合物的是 ④⑤⑨⑩⑪⑫ ; (2)属于天然高分子化合物的是 ④⑤⑨⑪ ; (3)属于塑料的是 ⑫ ; (4)属于纤维的是 ⑤⑩⑪ ; (5)属于橡胶的是 ⑨ ; (6)属于糖类的是 ②③④⑤ ; (7)属于蛋白质的是 ⑪ .2017-2018 学年人教版高二化学选修5 第五章第一节《合成有机高分子化合物的基本方法》基础练习参考答案与试题解析一.选择题(共20 小题)1.有一张照片,一只可爱的小猫站在一块高分子合成材料上,下面是烈火灼烧,而小猫却若无其事.这说明此高分子材料一定具有的性质是()A.良好的导热性B.良好的绝缘性C.良好绝热性D.熔点低【解答】解:小猫能站在放在高温火焰上得高分子合成材料上,说明该材料上面不热,该材料具有良好的绝热性,故选:C。
第一节 合成高分子化合物的基本方法[知 识 梳 理]一、有机高分子化合物 1.概念由许多低分子化合物以共价键结合成的,相对分子质量很大(一般高达104~106)的一类化合物。
2.基本概念例如:二、合成高分子化合物的基本反应类型1.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。
(2)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)。
②反应只生成高聚物,没有副产物产生。
③聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同。
④聚合物相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍。
(3)常见的加聚反应催化剂①丙烯的加聚:n CH2==CH—CH3――→催化剂②1,3-丁二烯的加聚:n CH2==CH—CH==CH2――→2.缩合聚合反应(缩聚反应)(1)概念:有机小分子单体间反应生成高分子化合物,同时生成小分子化合物的反应。
(2)缩聚反应的特点①单体分子中至少含有两个官能团(如—OH、—COOH、—NH2、—X等)。
②缩聚反应生成聚合物的同时,还有小分子副产物(如H2O、NH3、HCl等)生成。
③所得聚合物链节的化学组成与单体的化学组成不同。
④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。
如:(3)常见的缩聚反应 ①羟基酸缩聚如HOCH 2COOH 的缩聚:n HOCH 2COOH ――→催化剂+(n -1)H 2O 。
HOOC(CH 2)5OH 的缩聚:n HOOC(CH 2)5OH +(n-1)H 2O 。
②醇与酸缩聚如乙二酸与乙二醇的缩聚:己二酸与乙二醇的缩聚:n HOOC(CH 2)4COOH +③氨基酸的缩聚 如氨基乙酸的缩聚:。
④胺与酸的缩聚如己二胺与己二酸的缩聚:【自主思考】聚乙烯、聚氯乙烯等高分子化合物能使溴水褪色吗?提示聚乙烯、聚氯乙烯中不含,故不能使溴水褪色。
[效果自测]1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
第五章进入合成有机高分子化合物的时代1.了解合成高分子的组成与结构特点,能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。
2.了解加聚反应和缩聚反应的特点。
3.了解新型高分子材料的性能及其在高新技术领域中的应用。
4.了解合成高分子化合物在发展经济、提高生活质量方面的贡献。
一、有机高分子化合物的结构特点它们都是由简单的结构单元重复连接而成的。
例如聚乙烯是由成千上万个乙烯分子聚合而成的高分子化合物(1)链节:组成高分子的重复的结构单元。
如聚乙烯的链节为-CH2-CH2-(2)聚合度:每个高分子里的链节的重复次数。
用n表示。
(3)单体:能通过聚合反应合成高分子化合物的小分子物质。
如聚乙烯的单体为乙烯。
所以我们把高分子化合物叫做聚合物或者高聚物。
聚合物的平均相对分子质量=链节的相对质量×聚合度二、有机高分子化合物的分类三、加聚反应和缩聚反应的比较:四、判断高聚物的单体1、由加聚反应生成高聚物的单体的判断①凡链节的主碳链为两个碳原子,其单体必为一种。
将链节的两个半键闭全即为单体。
②凡链节中主碳链为4个碳原子,含有碳碳双键结构,单体为一种,属二烯烃:③凡链节中主碳链为4个碳原子,无碳碳双键结构,其单体必为两种,从主链中间断开后,再分别将两个半键闭合即得单体。
2、由缩聚反应生成高聚物的单体的判断从酯基中间断开,在羰基上加羟基,在氧原子上加氢原子得到羧酸和醇。
如:已知涤纶树脂的结构简式为判断合成涤纶树脂所需要单体的结构简式:____________和____________五、应用广泛的高分子材料一、聚合反应聚合反应是指小分子互相作用生成高分子的反应。
聚合反应包括加聚和缩聚反应。
1.加聚反应:由不饱和的单体加成聚合成高分子化合物的反应。
反应是通过单体的自聚或共聚完成的。
加聚反应的复习可通过类比、概括,层层深入,寻求反应规律的方法复习。
能发生加聚反应的官能团是:,碳碳双键。
加聚反应的实质是:加成反应。
加聚反应的反应机理是:碳碳双键断裂后,小分子彼此拉起手来,形成高分子化合物。
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 【使用说明与学法指导】1.认真阅读教材内容,用红笔标注重点、疑点,查找相关资料理清重要知识点; 2.独立完成学案内容,自主思考探究问题,并尝试解决疑难问题。
【学习目标】1、通过具体实例说明加聚反应和缩聚反应的特点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式分析出单体【重难点】1.有机高分子化合物的链节、聚合度、单体的概念;加聚、缩聚的一般特点2.缩合物的书写,缩合物反推单体的方法 课前自主学习聚合反应分为 和 。
一、加成聚合反应1、单体: 。
链节: 。
聚合度: 。
聚合物的平均相对分子质量== 2、定义: 。
二、缩聚反应1、定义:2、特点:①缩聚反应单体往往是 (如:-OH -COOH -NH 2 -X 活泼氢原子等) ②缩聚反应生成聚合物的同时,③所得聚合物链节的化学组成与单体的化学组成 3、书写方法①缩聚物结构式要在方括号外侧 ,而加聚物的端基 ,通常用“—”表示。
②书写缩聚反应方程式时,除单体的物质的量与缩聚结构式的下脚标要 外,也要注意 。
由一种单体进行缩聚反应,生成小分子的物质的量为 ;由两种单体进行缩聚反应,生成的小分子的物质的量为 4、缩聚反应的类型(1)二元羧酸和二元醇的缩聚举例:(2)羟基酸的酯化缩聚举例:(3)氨基酸的缩聚举例:课内探究学习【探究一】加聚反应及其单体的判断[思考交流]请同学们思考,下表列出来了一些单体及它们的分子式,如何书写这些单体的聚合产请同学们仔细观察上述能进行加聚反应的单体,它们在结构上有什么共同特征? 加聚反应的特点是什么?【归纳总结】 3、加聚反应特点(1)单体必须 。
例如:单烯烃、二烯烃、炔烃 (2)发生加聚反应的过程中, 。
【知识拓展】常见加成聚合反应类型有两种: (1)均聚反应:仅由一种单体发生的加聚反应。
如:(2)共聚反应:由两种或两种以上单体发生的加聚反应。
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。
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01/有机高分子化合物1.高分子化合物的概述高分子化合物是指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,常简称为高分子,也称为聚合物或高聚物。
有机高分子化合物分天然高分子化合物和合成高分子化合物两种,合成高分子化合物主要通过聚合反应来完成。
2.高分子化合物的表示方法(以聚乙烯为例)(1)结构简式:CH2—CH 2。
(2)链节:—CH2—CH2—。
(3)聚合度(n):高分子链中链节的重复次数叫聚合度。
值得注意的是高分子材料都是混合物,通常从实验中测得的高分子材料的相对分子质量只是一个平均值。
(4)单体:能合成高分子化合物的小分子化合物称为单体。
如CH2===CH2是合成CH2—CH 2(聚乙烯)的单体。
【拓展延伸】有机高分子化合物与低分子有机物的比较:有机高分子化合物低分子有机物相对分子质量高达104~106 1 000以下相对分子质量数值平均值有准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主要性质物理、化学性质上有较大差别示例淀粉、蛋白质、聚乙烯、聚苯乙烯乙醇、乙酸乙酯、葡萄糖、油脂02/加成聚合反应1.加成聚合反应及相关概念(1)加成聚合反应的定义。
由不饱和的相对分子质量小的化合物分子以加成反应的形式结合成相对分子质量大的化合物分子的反应叫做加成聚合反应,简称加聚反应。
(2)加聚反应中的有关概念(见下表)。
加聚反应 n CH 2===CH 2―→CH 2—CH 2 单体CH 2===CH 2 有机小分子化合物,称为单体,其组成成分为纯净物 链节—CH 2—CH 2— 化学组成相同、可重复的最小单位称为链节 聚合度n 高分子链中含有链节的数目称为聚合度 聚合物 CH 2—CH 2 高分子化合物,简称高分子,又叫聚合物。
n 值一定时,有确定的分子组成和相对分子质量,一块高分子材料是由若干n 值不同的高分子组成的混合物“”“—C≡C—”等。
第2课时习题课练基础落实1.某聚合物具有如下结构片段:其单体不可能具有的化学性质是()A.能使酸性KMnO4溶液褪色B.与NaOH溶液共热可生成一种钠盐C.能催化加氢生成2-甲基丙酸甲酯D.能发生缩聚反应A.①③④B.①②③C.②③④D.①②④3.下列物质中能发生加成、加聚和缩聚反应的是()4.由CH3CH2CH2OH制备所发生的化学反应至少有:①取代反应②消去反应③加聚反应④酯化反应⑤还原反应⑥水解反应()A.④②B.②③C.②③⑤D.②④5.工业上生产“的确良”常用乙二醇、对苯二甲酸为原料,反应式为:+(2n-1)H2O若合成时消耗乙二醇的物质的量比对苯二甲酸多5‰,上述聚合物的链节数n为()A.100 B.200 C.300 D.4006.以乙烯和丙烯的混合物为单体,发生加聚反应,不可能得到的是()7.和CH2===CH—CN按一定比例加聚成高分子A。
一定量的A完全燃烧生成CO2、H2O(g)和N2(g),其中CO2的体积分数为57.14%,则形成A的两种有机物的物质的量之比为()A.1∶1 B.1∶2 C.2∶3 D.3∶48.下列高分子化合物必须由一种单体缩聚而成的是()【练综合应用】9.从石油裂解中得到的1,3-丁二烯可进行以下多步反应,得到重要的合成橡胶和杀菌剂富马酸二甲酯。
(1)写出D的结构简式:________________________________________________________________________。
(2)写出B的结构简式:________________________________________________________________________。
(3)写出第②步反应的化学方程式:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。