《合成高分子化合物的基本方法》知识全解

课标要求

1.了解有机高分子化合物的链节、聚合度、单体的概念。

2.能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。

3.由单体推缩聚物的方法;由缩聚物推单体的方法。

4.掌握缩聚反应和加聚反应的特点。

重难点突破

本节课的教学重点:了解有机高分子化合物的链节、聚合度、单体的概念;了解加聚反应的特点。

突破方法:在教学过程中通过学过的具体物质,来对比分析本课时所涉及的高分子化合物。充分利用图片、录像、多媒体素材等为学生提供丰富的背景材料,以形成丰富的感性认识。

本节课的教学难点是:由简单的单体写出聚合反应方程式、聚合物结构式,或由简单的聚合物结构式分析它的单体。

突破方法:充分利用图片、录像、多媒体素材等为学生提供丰富的背景材料,以形成丰富的感性认识。引导学生积极参与阅读、讨论、概括、展示等自主实践研究活动。引导学生积极参与阅读、讨论、概括、展示等自主实践研究活动。

教法建议

本课时是有机模块第五章“进入合成有机高分子化合物的时代”的第一节,是本章后续内容的基础,因此在结构上有着非常重要的作用。内容上,主要以聚乙烯为例来讲解家具反应的类型,分析链节等,而事实上聚乙烯是一类非常简单的加聚反应的聚合物单体,在此基础上需要有所拓展来帮助学生理解加聚反应的特征。在本节课的教学过程中,还应先给一定的时间让学生自主预习,然后进行分组讨论,让学生对本课的知识有一定深度的理解,这对教学会起到事半功倍的作用。

学法建议

通过课前预习,以及教师在课上预留的自主预习的时间,学生可对教材进行第二次的分析和理解,化抽象为形象,这样在上课时的氛围也会比较活跃,愿意配合老师完成教学任务。在上一章节中其实已经学过淀粉、纤维素、蛋白质等这样的一些高分子化合物,学生对高分子的认识已经比较深刻,那么这些高分子我们是否可以通过人工合成来得到呢?因此合成高分子的一些基本方法就显得顺理成章了,学生比较容易接受。

知识集合

1.有机高分子化合物

(1)特点

高分子化合物是以低分子有机物为原料,经聚合反应得到的各种相对分子质量不等的分子组成的混合物,其相对分子质量一般高达104~106

(2)与结构有关的概念

概念

含义

为例

单体

进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物

链节

高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位

聚合度

高分子链中含有链节的数目

n

聚合物

由单体聚合而成的相对分子质量较大的化合物

2.高分子化合物合成的基本反应

(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加聚反应方程式的书写

a.乙烯的加聚:

b.1,3-丁二烯的加聚:

③加聚反应的特点

a.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、醛等含不饱和键的化合物。

b.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为单体相对分子质量的整数倍。

(2)常见的反应类型有两种

a.均聚反应:仅由一种单体发生的加聚反应。如:

b.共聚反应:由两种或两种以上单体发生的加聚反应。如:

(3)由加聚物推单体的方法

边键沿箭头指向汇合,箭头相遇成新键,键尾相遇按虚线部分断键成单键。

 → 单体:CH2=CH2

→单体:

凡链节主链只在C原子并存在有C=C键结构的加聚物,其规律是“见双键、四个C;无双键、两个C”划线断开,然后将半键闭合,即双键互换。

3.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

如乙二醇与乙二酸的缩聚:

4.缩聚反应的特点

(1)具有双官能团或多官能团的小分子;

(2)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。

5.由缩聚物推单体的方法

缩聚物

方法(可采用“切割法”,断开羰基与氧原子间的共价键或断开羰基与氮原子间的共价键,然后在羰基碳上连上羟基,在氧或氮原子上连上氢原子)

单体

聚对苯二甲酸乙二醇酯

对苯二甲酸

HOCH2CH2OH

乙二醇

多肽

 

 

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