2018-2019版高中化学 第三章 有机合成及其应用 合成高分子化合物第3节 合成高分子化合物 第

第1课时 高分子化合物概述与高分子化合物的合成

[学习目标定位] 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。

一、高分子化合物概述 1．高分子化合物的概念

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10～10)的一类化合物，又称为聚合物或高聚物。 2．单体和链节

(1)单体：能用来合成高分子化合物的小分子化合物称为单体。

(2)链节：高分子化合物中化学组成和结构均可重复的最小单位，也称为重复结构单元。 引发剂例如：由乙烯生成聚乙烯反应的化学方程式为nCH2===CH2――→CH2—CH2

，则聚乙烯的

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4

单体为CH2===CH2，链节为—CH2—CH2—，n为链节的数目，即重复结构单元数或链节数。 3．高分子化合物的分类

?天然高分子化合物?(1)按照高分子化合物的来源?

??合成高分子化合物

线型高分子??

(2)按照高分子化合物分子链的连接形式?支链型高分子

??体型高分子

??热塑性高分子

(3)按照高分子化合物受热时的不同行为?

?热固性高分子?

??塑料、橡胶、纤维、

(4)按照高分子化合物的工艺性质和使用?

?涂料、黏合剂、密封材料?

(1)关于高分子化合物(聚合物)的理解

①相对分子质量很高的化合物才是高分子化合物，通常相对分子质量在一万以上。 ②高分子化合物(高聚物)是由链节数(n)不同的高分子组成的，故高分子化合物(高聚物)无固定的相对分子质量和熔、沸点。 (2)高分子化合物的单体和链节不同

单体是合成高分子化合物的小分子，一般是不饱和的或含有两个或多个官能团的小分子，是物质，能独立存在；链节是高分子化合物中的最小重复单位，不能独立存在。 例1 下列说法中正确的是( )

A．油脂是高级脂肪酸甘油三酯，其相对分子质量较大，所以是有机高分子化合物 B．聚乙烯是由乙烯经加聚反应合成的，所以聚乙烯和乙烯的化学性质相同 C．聚乙烯是由乙烯经加聚反应合成的，但是聚乙烯的基本结构和乙烯的结构不同 D．一块无色透明的塑料的成分是聚乙烯，所以是纯净物，有固定的相对分子质量 答案 C

解析 油脂的相对分子质量只有几百，而有机高分子化合物的相对分子质量一般高达10～10，所以，油脂不是有机高分子化合物；乙烯在发生加聚反应时，碳碳双键打开，所以聚乙烯中没有碳碳双键，而是单键，因此二者结构和化学性质都不相同；塑料的组成成分是聚乙烯，但是合成聚乙烯所用的乙烯分子的数目不同，链节数不同，所以塑料不是纯净物，而是混合物。

【考点】 有机高分子化合物的有关概念 【题点】 有机高分子化合物的基本概念

易错警示 (1)高分子化合物(聚合物)为混合物，不属于纯净物。高分子化合物(聚合物)没有固定的相对分子质量和熔、沸点。

(2)加聚反应聚合物的链节和单体的组成相同；结构不同，性质不同。 (3)油脂不属于高分子化合物。

例2 某高分子化合物的部分结构如下：

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4

下列说法不正确的是( ) A．聚合物的链节是—CHCl—CHCl— B．聚合物的分子式是C3H3Cl3

C．合成该聚合物的单体是CHCl===CHCl D．若n表示链节数，则其相对分子质量为97n 答案 B

解析 注意到碳碳单键可以旋转，则可判断上述聚合物重复的结构单元(即链节)为

该聚合物的结构简式为

合成它的单体是CHCl===CHCl，其分子式

2

为(C2H2Cl2)n，相对分子质量为97n。 【考点】 有机高分子化合物的有关概念 【题点】 有机高分子化合物的基本概念

易错警示 加聚反应聚合物链节与单体的书写不同，其结构不同。加聚反应聚合物的相对分子质量是其单体(或链节)相对分子质量的整数倍(n倍)。 二、高分子化合物的合成——聚合反应 1．加成聚合反应

(1)概念：加成聚合反应是指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。 (2)常见的加聚反应类型

①单烯自聚型：分子内含有一个的烯烃及其衍生物发生的加聚反应。如：

甲基丙烯酸甲酯加聚：

引发剂

――→

；

苯乙烯加聚：

引发剂 ――→

。

②二烯自聚型：分子内具有共轭双键()的烯烃及其衍生物发生的加

引发剂

聚反应。如：1,3-丁二烯加聚：nCH2===CH—CH===CH2――→CH2—CH===CH—CH2。 ③混合型：由不同烯烃(或共轭二烯烃)及其衍生物间发生的加聚反应。如：

引发剂乙烯、丙烯共聚：nCH2===CH2＋nCH2===CH—CH3――→

或

(3)推断加聚产物的单体：

。

① ；

3

② CH2===CH2和；

③ 。

④

2．缩合聚合反应

单体为和CH≡CH。

(1)概念：缩合聚合反应是指由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。 (2)常见的缩聚反应类型

①羟基酸的酯化缩聚：醇羟基中的氢原子和羧基中的羟基缩合成水的反应。

引发剂

――→

＋nH2O。

②二元醇和二元羧酸的酯化缩聚：醇羟基中的氢原子和羧基中的羟基缩合成水的反应。

nHOCH2CH2OH＋

2nH2O。

引发剂

――→

＋

③氨基酸的缩聚：氨基中的氢原子和羧基中的羟基缩合成水的反应。

nH2N(CH2)5COOH――→

引发剂

＋nH2O。

④二元胺和二元羧酸的缩聚：氨基中的氢原子和羧基中的羟基缩合成水的反应。

nH2N(CH2)6NH2＋nHOOC(CH2)4COOH――→

引发剂

＋nH2O。

⑤酚醛缩聚：酚中的活泼氢原子与醛中的缩合成水的反应。

(3)推断缩聚产物的单体

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