生成高分子化合物的基本方法.doc

北 京 四 中 生成高分子化合物的基本方法编　　稿：林丽娟　　　　审　　稿：顾振海　　　　责编：顾振海 　　[教学重点]　　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　　[教学难点]　　1、由简单的单体写出聚合反应方程式（特别是锁和聚合反应方程式）、聚合物结构式，或由简单的聚合物结构式分析出它的单体。　　2、从有机高分子的结构特点出发，掌握合成有机高分子的基本方法，培养推理、概括能力。　　[知识点讲解]　　1、与有机高分子化合物有关的概念　　聚乙烯是一种常见的高分子化合物，由乙烯通过加聚反应生成，它的结构式是：，这个结构式包含2个部分：链节和聚合度（如下图所示）。 　　链节：指高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位。书写时，将链节写在方括号内。　　聚合度：指高分子链中含有链节的数目，用n表示。写在方括号的右下角。　　单体：能够进行加聚反应生成高分子化合物的低分子化合物。如乙烯是聚乙烯的单体。　　生成高分子化合物的反应除了加聚反应外，还有缩合聚合反应。缩合聚合物的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。如聚己二酸乙二醇酯的结构式： 　　其中，羟基是聚己二酸乙二醇酯的端基原子团，氢原子是聚己二酸乙二醇酯的端基原子。聚己二酸乙二醇酯的链节是，聚合度是n，单体是己二酸HOOC-（CH2）4-COOH和乙二醇。　　加聚物的平均相对分子质量=链节的相对质量×n　　缩聚物的平均相对分子质量=链节的相对质量×n+两侧端基原子团或原子的质量　　2、加聚反应和缩聚反应　　加聚反应和缩聚反应是形成高分子化合物的两种基本反应类型。　　（1）加成聚合反应（简称加聚反应）　　由一种或两种及两种以上的单体结合成高聚物的反应。其特点是：单体必须含有双键、三键等不饱和键；发生加聚反应的过程中，没有副产物产生，聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同，聚合物相对分子质量是单体相对分子质量的整数倍。　　常见通过加聚反应生成的高分子化合物及其单体有： 单体名称 单体结构式 聚合物名称 聚合物结构式 乙烯 CH2 =CH2 聚乙烯 丙烯 CH2 =CHCH3 聚丙烯 氯乙烯 CH2 =CHCl 聚氯乙烯 丙烯腈 CH2 =CHCN 聚丙烯腈 丙烯酸 CH2 =CHCOOH 聚丙烯酸 醋酸乙烯酯 CH3COOCH=CH2 聚醋酸乙烯酯 丁二烯 CH2 =CH—CH=CH2 聚丁二烯 乙炔 CH≡CH 聚乙炔 　　（2）缩合聚合反应（简称缩聚反应）　　由一种或两种及两种以上单体相互结合成聚合物，同时有小分子生成的反应。缩聚反应的特点是：单体往往具有双官能团（如—OH、—COOH、—NH2、—X及活泼氢原子）或多官能团的小分子；生成聚合物的同时，有小分子生成（如H2O、NH3、HCl等）；所得聚合物链节的化学组成与单体的化学组成不同。如：聚己二酸乙二醇酯 的单体是己二酸HOOC-（CH2）4-COOH和乙二醇 ；聚对苯二甲酸乙二醇酯 的单体是对苯二甲酸 和乙二醇。　　[典型例题讲解]　　例题1　 写出与下列单体相对应的加聚聚合物的化学式：　　（1）CH2=CH2 ；　　（2）CH2=CHCl；　　（3）CH2=CH—CH3 ；　　（4） ；　　（5）CH2=CH—CH=CH2 和CH2=CH—CN　　解析：　　加聚反应的关键是，不饱和有机物断开双键形成长链的过程。由单体推加聚聚合物的方法是：将单体中含不饱和键的碳链单独列一行，与不饱和键上的碳原子相连的原子团则写在该碳原子的下方或上方，如果只有C=C双键，则断开双键进行连接；如果有C=C—C=C的二烯结构，则两个双键断开，并在2，3碳间重新形成一个双键。按照上述思路，各小题的解答过程如下： 单　　体 方　　法 聚合物 CH2=CH2 CH2=CH2 CH2=CHCl CH2=CH—CH3 CH2=CH—CH=CH2和CH2=CH—CN 　　例题2　 写出下列聚合物的单体：　　（1） ；　　（2） ；　　（3） 。　　解析：　　由聚合物写出单体的方法是：先确定聚合物是通过哪种聚合反应生成的。如本题中，聚合物的主链只包含碳原子，这样的聚合物是通过加聚反应生成的。由加聚聚合物推单体的方法是：将链节两边的键向链节内部汇合，链节中的其它键也相应发生变动，如下表各箭头所示，箭头相遇的位置形成新键，即原来是单键的变成双键，原来是双键的变成三键，键尾相遇的位置断开一个键，即原来是单键的断开形成单体，原来是双键的变成单键。 加聚聚合物 方　　法 单　　体