合成高分子化合物的基本方法
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合成高分子化合物的基本方法学案引言:高分子化合物是由成千上万个重复单元组成的大分子,具有重要的应用价值,如塑料、纤维、橡胶等。
合成高分子化合物的方法学非常重要,不同的高分子化合物可能需要不同的合成方法。
本文将介绍合成高分子化合物的几种基本方法。
一、聚合反应聚合反应是合成高分子化合物最常用的方法之一、聚合反应可以分为两种类型:加成聚合和缩合聚合。
1.加成聚合:加成聚合是指两个单体分子通过共价键相连形成高分子化合物。
例如,乙烯通过加成聚合可以得到聚乙烯。
加成聚合可以进一步细分为链聚合和环聚合。
链聚合是指单体分子中的双键或三键通过聚合反应形成线性的聚合物链,如乙烯通过链聚合可以得到线性聚乙烯。
环聚合是指两个或多个单体分子中的双键闭合形成环状的聚合物,如环氧树脂通过环聚合可以得到环形聚合物。
2.缩合聚合:缩合聚合是指两个单体中的官能团(如羧基和羟基)通过酯化反应或酰胺化反应形成高分子化合物。
例如,己二酸和乙二醇通过缩合聚合可以得到聚酯。
二、开环聚合开环聚合是指由环状单体分子通过裂环反应形成高分子化合物。
开环聚合常见的有环酯开环聚合和环氧树脂开环聚合。
环酯开环聚合是指环状酯单体在加热条件下断裂环状结构形成线性聚合物,如聚己内酯。
环氧树脂开环聚合是指环状环氧单体在加热条件下打开环,与其他分子形成共价键,形成线性聚合物。
三、乳液聚合乳液聚合是指通过悬浊液的形式将两个不相容的液体相混合,并通过添加引发剂引发聚合反应。
乳液聚合常用于合成橡胶和乳胶。
在乳液聚合中,乳化剂被用来稳定悬浊液,使两相分散均匀。
乳液聚合的优点是反应发生在水相中,避免了挥发性溶剂的使用,减少了对环境的污染。
四、自由基聚合自由基聚合是指通过自由基反应将单体分子连接起来形成高分子化合物。
自由基聚合是合成聚合物的常用方法,可以得到广泛应用的塑料和橡胶。
自由基聚合的反应条件一般较为温和,但同时也存在编写的问题。
因此,需要控制自由基引发剂的选择和反应条件的控制,以获得所需的高分子化合物。
合成高分子化合物的方法合成高分子化合物的方法有多种,下面将详细介绍其中的一些主要方法。
聚合反应是一种常用的合成高分子化合物的方法。
聚合反应是将低分子化合物(单体)通过共价键的形成进行化学反应,形成长链高分子化合物。
聚合反应可以分为自由基聚合反应、阴离子聚合反应、阳离子聚合反应、离子复合聚合反应和开环聚合反应等。
自由基聚合反应是最常见的聚合反应之一,其特点是反应活性高、反应速度快。
自由基聚合反应中,单体通过自由基的产生和引发剂的作用形成自由基,并与其他自由基反应形成长链高分子。
例如,乙烯的自由基聚合反应可以用过氧化二丁酮作为引发剂,产生苯乙烯聚合物。
阴离子聚合反应是另一种常用的聚合反应方式,其特点是反应活性高、反应速度快。
阴离子聚合反应中,单体通过阴离子的产生和负离子引发剂的作用形成阴离子,并与其他阴离子进行共价结合,形成高分子链。
例如,苯乙烯的阴离子聚合反应可以用强碱如氢氧化钠作为引发剂,产生聚苯乙烯。
阳离子聚合反应是较为常见的聚合反应,其特点是反应活性高、反应速度快。
阳离子聚合反应中,单体通过阳离子的产生和阳离子引发剂的作用形成阳离子,并与其他阳离子进行共价结合,形成高分子链。
例如,异丁烯的阳离子聚合反应可以用酸催化剂如三氯化铝作为引发剂,产生聚异丁烯。
离子复合聚合反应是一种通过阳离子和阴离子之间的吸引作用形成高分子的合成方法。
离子复合聚合反应中,单体通过引发剂的作用分别产生阳离子和阴离子,然后通过离子的复合作用形成高分子链。
例如,聚合四甲基氯化铵和聚合对苯二硫酸酯就是通过离子复合聚合反应进行的。
开环聚合反应是通过开环单体在环内进行聚合形成高分子链。
开环聚合反应可以分为阻章聚合和开环增长两种方式。
阻章聚合是指环内单体通过聚合反应断裂环内键,形成高分子链。
开环增长是指环内单体通过向环内键添加反应物,使高分子链不断增长。
例如,乳酸聚合通过对乳酸环内的酸酐进行聚合开环而形成聚乳酸。
此外,还有其他合成高分子化合物的方法,如缩聚反应、溶液聚合、悬浮聚合等。
人教版高中化学选修5-5.1《合成高分子化合物的基本方法》探究教案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。
★即使爬到最高的山上,一次也只能脚踏实地地迈一步第五章 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1.了解合成高分子化合物的组成与结构特点,能依据高分子化合物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.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式。
4.从有机高分子化合物的结构特点出发,掌握合成有机高分子化合物的基本方法。
自主学习过程式 一、有机高分子化合物 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(一般高达104~106)的一类化合物。
2.结构(1)结构特点:它们是由若干个重复结构单元组成的。
如聚乙烯写作_____________。
(2)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。
(3)聚合度:高分子链中含有_____的数目。
(4)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。
例如:的链节为_______________,聚合度为n ,单体是____________。
思考感悟1.的相对分子质量为890,它属于有机高分子化合物吗?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_________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)加聚反应方程式的书写①乙烯的加聚:_______________________________ ②1,3-丁二烯的加聚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,同时产生小分子化合物的反应。
(2)类型 ①羟基酸缩聚如HOCH2COOH 的缩聚:______________________________________________________ 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:思考感悟2.由同一高聚物组成的高分子材料是纯净物吗?要点一、聚合反应的常见类型1.加聚反应(1)自聚反应:发生反应的单体只有一种。