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。
考点27 有机合成及推断一、合成高分子化合物1.概念:相对分子质量从几万到几百万甚至更高的化合物,简称为高分子,也称为聚合物或高聚物。
如:2.合成高分子化合物的两种基本反应(1)加聚反应:小分子物质以加成聚合反应形式生成高分子化合物的反应。
①单一加聚如氯乙烯合成聚氯乙烯的化学方程式为n CH 2==CHCl −−−−→引发剂。
②两种均聚乙烯、丙烯发生加聚反应的化学方程式为n CH 2==CH 2+n CH 2==CH —CH 3−−−−→引发剂。
(2)缩聚反应:单体分子间缩合脱去小分子(如H 2O 、HX 等)生成高分子化合物的反应。
①羟基酸缩聚。
②醇酸缩聚+ (2n-1)H2O ③酚醛缩聚④氨基羧基缩聚。
(3)加聚反应和缩聚反应的对比高聚物的化学组成与单体的化学组成相同,其相对分子质量M=M(单体)×n(聚合度)高聚物的化学组成与单体的化学组成不同。
其相对分子质量M<M(单体)×n(聚合度)二、有机高分子化合物1.塑料按塑料受热时的特征,可以将塑料分为热塑性塑料和热固性塑料,其结构特点比较如下:2.合成纤维分类⎧⎪⎪⎧⎨⎪⎨⎪⎪⎪⎩⎩天然纤维:棉、麻、丝、毛等人造纤维:用木材、草类的纤维经化学加工制成的粘胶纤维维化学纤维合成纤维:用石油、天然气、煤和农副产品作原料制成的纤维纤 3.合成橡胶根据来源和用途的不同,橡胶可以进行如下分类:⎧⎪⎧⎧⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎨⎪⎪⎨⎩⎪⎪⎪⎧⎪⎪⎨⎪⎩⎩⎩天然橡胶丁苯橡胶通用橡胶顺丁橡胶橡胶合成橡胶氯丁橡胶聚硫橡胶:有耐油性特种橡胶硅橡胶:有耐热、耐寒性三、有机合成的思路1.有机合成的任务实现目标化合物分子骨架的构建官能团的转化 2.有机合成的原则(1)起始原料要廉价、易得、低毒性、低污染。
(2)应尽量选择步骤最少的合成路线。
(3)原子经济性高,具有较高的产率。
(4)有机合成反应要操作简单、条件温和、能耗低、易于实现。
3.有机合成题的解题思路4.逆推法分析合成路线(1)基本思路逆推法示意图:在逆推过程中,需要逆向寻找能顺利合成目标分子的中间有机化合物,直至选出合适的起始原料。
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。
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。
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。
合成高分子化合物的基本方法一、教学目标1.了解有机高分子化合物的链节、聚合度、单体的概念。
2.了解加聚反应和缩聚反应的一般特点。
3.由简单的单体写出聚合反应方程式(重点是缩合聚合反应方程式),聚合物结构式。
4.由简单的聚合物结构式分析出它的单体。
二、教学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三、教学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、课时安排1课时五、教学过程【引入】从这一节课开始,我们要对高分子化合物做一个比较系统的了解。
那么,究竟什么是高分子化合物呢?它们与低分子有机物有什么不同?【板书】第五章进入合成有机高分子化合物的时代(学生思考、讨论)【回答】1.它们最大的不同是相对分子质量的大小。
有机高分子的相对分子质量一般高达104~106,而低分子有机物的相对分子质量在1000以下。
2.合成有机高分子的基本结构与低分子有机物的单一结构不同,它是由若干个重复结构单元组成的高分子。
师:很好!接下来我们先学习第一节。
【板书】第一节合成高分子化合物的基本方法一、加聚反应师:大家对加聚反应并不陌生,它是加成聚合反应的简称,我们从高一到现在,已经学过好几个加聚反应了。
比如用乙烯为原料制取高分子化合物——聚乙烯,大家还记得其化学方程式吗?(学生回答,教师根据回答的情况给予评价)【板书】nCH2=CH2 →乙烯(单体)聚乙烯(聚合物)师:像乙烯这类能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物被称为单体;高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位称为链节,也称重复结构单元,聚乙烯的链节为—CH2CH2—;高分子链中含有链节的数目称为聚合度,通常用n表示。
【板书】聚合物的平均相对分子质量 = 链节的相对质量×n【思考与交流】思考、讨论、交流,完成下表。
2师:通过聚合物的链节,可以看出聚合物的单体,你知道下面两个聚合物是由何种单体聚合而成的吗?【回答】(顺便介绍一种找聚合物的单体的方法——弯箭头法)师:聚合反应中除了加聚反应之外,还有另外一种——缩合聚合反应,简称缩聚反应。
人工合成的高分子有机化合物
高分子有机化合物是由许多单体分子通过化学反应合成而成的大分子化合物。
这些化合物具有许多独特的性质,如高强度、高耐热性、高耐腐蚀性等,因此在许多领域得到了广泛的应用。
人工合成的高分子有机化合物可以分为两类:线性高分子和交联高分子。
线性高分子是由许多单体分子通过共价键连接而成的长链分子,如聚乙烯、聚丙烯等。
交联高分子是由许多单体分子通过共价键和交联键连接而成的三维网络结构,如聚氨酯、环氧树脂等。
人工合成的高分子有机化合物具有许多优点。
首先,它们可以根据需要进行设计和合成,以满足不同的应用需求。
其次,它们具有高度的可控性和可重复性,可以通过调整反应条件和单体比例来控制其分子量、分子量分布和化学结构。
此外,它们还具有良好的加工性能,可以通过热塑性或热固性加工成各种形状和尺寸的制品。
高分子有机化合物在许多领域得到了广泛的应用。
例如,在材料科学领域,它们被用于制备各种高性能材料,如高强度纤维、高温陶瓷、高分子电解质等。
在医学领域,它们被用于制备各种生物医用材料,如人工心脏瓣膜、人工血管、人工关节等。
在环保领域,它们被用于制备各种环保材料,如生物降解塑料、水净化材料等。
人工合成的高分子有机化合物是一类非常重要的化学材料,具有广泛的应用前景。
随着科技的不断发展和人们对高性能材料的需求不
断增加,高分子有机化合物的研究和应用将会越来越受到重视。