2018_2019屆高中化學(xué)第3章重要的有機(jī)化合物第4節(jié)塑料橡膠纖維第1課時(shí)有機(jī)高分子化合物學(xué)案魯科版必修.docx

第1課時(shí)有機(jī)高分子化合物一、有機(jī)高分子化合物1概念相對(duì)分子質(zhì)量很大的有機(jī)物叫有機(jī)高分子化合物，簡(jiǎn)稱高分子或聚合物。2結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)有機(jī)高分子化合物通常由簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)單元重復(fù)連接而成，如CH2CH2中的結(jié)構(gòu)單元是CH2CH2，n是結(jié)構(gòu)單元重復(fù)的次數(shù)。(2)由于連接的方式不同，又可分為兩種結(jié)構(gòu)線型(鏈狀)和體型(網(wǎng)狀)結(jié)構(gòu)。線型結(jié)構(gòu)：高分子中的結(jié)構(gòu)單元連接成長(zhǎng)鏈。具有線型結(jié)構(gòu)的高分子，可以帶支鏈，也可以不帶支鏈，如聚乙烯CH2CH2、聚丙烯等。體型結(jié)構(gòu)：高分子鏈上如果有能起反應(yīng)的原子或原子團(tuán)，當(dāng)這些原子或原子團(tuán)發(fā)生反應(yīng)時(shí)，高分子鏈之間將形成化學(xué)鍵，產(chǎn)生一定的交聯(lián)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這就是高分子的體型結(jié)構(gòu)，如酚醛塑料(俗稱電木)等。3有機(jī)高分子化合物的基本性質(zhì)(1)溶解性：線型高分子化合物可溶解在適當(dāng)?shù)娜軇┲校芙馑俾瘦^慢，最后形成均勻的高分子溶液；體型高分子化合物不溶于任何溶劑，長(zhǎng)期浸泡在溶劑中只能發(fā)生一定程度的溶脹。(2)熱塑性和熱固性：線型高分子化合物具有熱塑性，在一定溫度范圍內(nèi)可軟化、熔化，冷卻又可硬化。體型高分子化合物具有熱固性，加工成型后受熱不能熔化。(3)強(qiáng)度：有機(jī)高分子化合物材料通常都有較大或很大的強(qiáng)度。(4)電絕緣性：高分子化合物中的原子是以共價(jià)鍵結(jié)合的，一般不導(dǎo)電，是很好的絕緣材料。例1(2017咸陽期末)下列關(guān)于高分子化合物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的說法錯(cuò)誤的是()高分子化合物的相對(duì)分子質(zhì)量都很大純凈的淀粉屬于純凈物有機(jī)高分子的結(jié)構(gòu)分為線型結(jié)構(gòu)和體型結(jié)構(gòu)線型高分子具有熱固性高分子材料一般不易燃燒A BC D答案D解析淀粉是高分子化合物，屬于混合物；線型高分子化合物的鏈與鏈之間未形成化學(xué)鍵，僅以分子間作用力相結(jié)合，故受熱易熔化，具有熱塑性；有機(jī)高分子化合物一般易燃燒。易錯(cuò)警示高分子化合物一般是混合物。例2某有機(jī)高分子化合物的部分結(jié)構(gòu)如下：下列說法不正確的是()A聚合物的鏈節(jié)是B聚合物的分子式是C3H3Cl3C聚合物的單體是CHCl=CHClD若n為聚合度，則其相對(duì)分子質(zhì)量為97n答案B解析聚合物的單體的分子式為C2H2Cl2，聚合物應(yīng)為CHClCHCl，則其相對(duì)分子質(zhì)量為97n。例3現(xiàn)在有兩種高聚物A和B，A能溶于氯仿等有機(jī)溶劑，并能在加熱到一定溫度時(shí)熔融成黏稠狀的液體，B不溶于任何溶劑，加熱不會(huì)變軟或熔融，則下列敘述中不正確的是()A高聚物A可能具有彈性，而高聚物B一定沒有彈性B高聚物A一定是線型高分子材料C高聚物A一定是體型高分子材料D高聚物B一定是體型高分子材料答案C解析由于線型高分子材料具有熱塑性，加熱時(shí)會(huì)變軟、流動(dòng)，能溶于適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑中，而體型高分子材料具有熱固性，受熱不會(huì)變軟，只能被徹底裂解，且不溶于有機(jī)溶劑，只能有一定程度的溶脹，C項(xiàng)不正確。規(guī)律總結(jié)線型高分子化合物與體型高分子化合物的區(qū)別結(jié)構(gòu)特點(diǎn)線型結(jié)構(gòu)體型(網(wǎng)狀)結(jié)構(gòu)基本性質(zhì)溶解性有機(jī)溶劑緩慢溶解只溶脹，不溶解水不溶不溶性質(zhì)熱塑性熱固性電絕緣性好好可燃性一般易燃燒一般不易燃燒二、聚合反應(yīng)1加聚反應(yīng)：由相對(duì)分子質(zhì)量小的化合物生成相對(duì)分子質(zhì)量很大的有機(jī)高分子化合物的反應(yīng)叫聚合反應(yīng)。由不飽和的小分子相互加成的聚合反應(yīng)，叫加成聚合反應(yīng)，簡(jiǎn)稱加聚反應(yīng)。2聚合反應(yīng)中的單體、鏈節(jié)和聚合度：?jiǎn)误w鏈節(jié)聚合度定義能合成高分子化合物的小分子物質(zhì)高分子化合物中的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元鏈節(jié)的重復(fù)次數(shù)實(shí)例(聚乙烯)CH2=CH2CH2CH2n3.寫出下列物質(zhì)發(fā)生加聚反應(yīng)的生成物：(1)氯乙烯的加聚：；(2)苯乙烯的加聚：；(3)四氟乙烯的加聚：nCF2=CH2CF2CF2。特別提示寫高聚物時(shí)要注意，原來的主鏈不一定是結(jié)構(gòu)單元中的主鏈，如聚丙烯不能寫成CH3CHCH2，應(yīng)該是。(1)加聚反應(yīng)的特點(diǎn)反應(yīng)物特征含有不飽和鍵。產(chǎn)物特征高分子化合物與反應(yīng)物具有相同的化學(xué)組成。反應(yīng)特征沒有小分子化合物生成。(2)加聚反應(yīng)方程式的書寫在加聚反應(yīng)中，不飽和的碳原子作為端點(diǎn)相互連接成長(zhǎng)鏈，而飽和的碳原子作為支鏈。含雙鍵的化合物發(fā)生加聚反應(yīng)時(shí)類似于乙烯的加聚反應(yīng)，可理解為乙烯中的氫原子被其他原子或原子團(tuán)代替后而發(fā)生加聚反應(yīng)。例4CH2=CH2與CH2=CHCH2CH3按11(物質(zhì)的量之比)聚合時(shí)生成高聚物，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可能是()ABCCH2CH2CH=CHCH2CH2DCH2(CH2)4CH2答案B解析書寫聚合產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式時(shí)，先將小分子中的雙鍵打開變?yōu)镃H2CH2和，然后將其連接在一起即為一個(gè)結(jié)構(gòu)單元，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為或。規(guī)律總結(jié)加聚反應(yīng)的類型(1)單烯烴的加聚規(guī)律：斷開雙鍵，鍵分兩端，添上括號(hào)，n寫后面。如丙烯的聚合：nCH3CH=CH2。(2)二烯烴的加聚規(guī)律：?jiǎn)巫冸p，雙變單，破兩頭，移中間，添上括號(hào)，n寫后面。如：nCH2=CHCH=CH2CH2CH=CHCH2。(3)幾種單體間的共聚規(guī)律：雙鍵打開，中間相連，添上括號(hào)，n寫后面。如：nCH2=CH2nCH2=CHCH3或。例5丁苯橡膠的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為寫出形成丁苯橡膠的各單體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：_、_、_(可不填滿，也可補(bǔ)充)。答案CH2=CHCH=CH2解析方法一：從結(jié)構(gòu)單元的一端開始，利用彎箭頭將鍵轉(zhuǎn)移箭尾處去掉一鍵，箭頭處形成一鍵，可得單體。方法二：二四分段法：選定聚合物的結(jié)構(gòu)單元，從一側(cè)開始分段，如果在結(jié)構(gòu)單元的主鏈上遇到，可將4個(gè)C分為一段，其余則2個(gè)C為一段，從段的連接處斷開，形成碳碳雙鍵，可得單體。如：于是得到單體：CH2=CHCH=CH2、。規(guī)律總結(jié)加聚反應(yīng)產(chǎn)物單體的判斷(1)鏈節(jié)主鏈只有兩個(gè)碳原子(無其他原子)，高聚物的單體為一種，將兩個(gè)半鍵閉合即可。如，其單體是。(2)鏈節(jié)主鏈有四個(gè)碳原子(無其他原子)且鏈節(jié)無雙鍵，高聚物的單體為兩種，在正中央畫線斷開，然后兩個(gè)半鍵閉合即可。如的單體為CH3CH=CH2和CH2=CH2。(3)鏈節(jié)主鏈中只有碳原子且存在碳碳雙鍵結(jié)構(gòu)的高聚物，其規(guī)律是：“凡雙鍵，四個(gè)碳；無雙鍵，兩個(gè)碳?！碑嬀€斷開，然后將兩個(gè)半鍵閉合，即單雙鍵互換。如的單體是。1下列物質(zhì)：甲烷乙醇乙酸油脂葡萄糖淀粉蛋白質(zhì)聚乙烯，其中屬于有機(jī)高分子化合物的是()A BC D全部答案A2聚丙烯酸酯類涂料是目前市場(chǎng)上流行的墻面涂料之一，它具有彈性好，不易老化、耐擦洗、色澤亮麗等優(yōu)點(diǎn)。聚丙烯酸酯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可表示為，它由丙烯酸酯加聚得到。下列關(guān)于聚丙烯酸酯的說法不正確的是()A屬于高分子化合物B結(jié)構(gòu)單元為CH2CHC合成它的小分子為CH2=CHCOORDn為結(jié)構(gòu)單元重復(fù)的次數(shù)答案B解析其單體為CH2=CHCOOR，結(jié)構(gòu)單元為。3國家游泳中心(水立方)的建筑采用了膜材料ETFE，該材料為四氟乙烯(CF2=CF2)與乙烯的共聚物，四氟乙烯(CF2=CF2)也可與六氟丙烯(CF3CF=CF2)共聚成聚全氟乙丙烯。下列說法錯(cuò)誤的是() AETFE分子中可能存在“CH2CH2CF2CF2”的連接方式B合成ETFE及合成聚全氟乙丙烯的反應(yīng)均為加聚反應(yīng)C聚全氟乙丙烯分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可能為CF2CF2CF2CF2CF2D四氟乙烯能發(fā)生加成反應(yīng)答案C解析ETFE為四氟乙烯與乙烯的共聚物，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2CH2CF2CF2 ，A正確；四氟乙烯(CF2=CF2)與六氟丙烯(CF2=CFCF3)共聚生成的聚全氟乙丙烯應(yīng)帶有支鏈CF3，B正確，C錯(cuò)誤；四氟乙烯中含有碳碳雙鍵，能發(fā)生加成反應(yīng)，D正確。4下列關(guān)于乙烯、聚乙烯的說法錯(cuò)誤的是()A等質(zhì)量的乙烯和聚乙烯完全燃燒生成的CO2的量相等B乙烯生成聚乙烯的反應(yīng)是乙烯分子互相加成的反應(yīng)，一噸乙烯完全反應(yīng)可生成一噸聚乙烯C聚乙烯可使溴水退色D聚乙烯沒有固定的熔點(diǎn)答案C解析乙烯通過加聚反應(yīng)制得聚乙烯，此過程中無原子損失，即生成物的質(zhì)量等于反應(yīng)物的質(zhì)量；聚乙烯的分子結(jié)構(gòu)中不含雙鍵，故不能使溴水退色；聚乙烯為混合物，沒有固定的熔點(diǎn)；乙烯和聚乙烯的最簡(jiǎn)式相同，等質(zhì)量的乙烯和聚乙烯中含碳量相同，則完全燃燒生成的CO2的量相等。5異戊二烯()和苯乙烯()按物質(zhì)的量比為11發(fā)生加聚反應(yīng)，該加聚產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式不可能為()ABCD答案B解析或或或6聚苯乙烯的結(jié)構(gòu)為，試回答下列問題：(1)聚苯乙烯重復(fù)出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)單元是_，單體是_。(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得某聚苯乙烯的相對(duì)分子質(zhì)量(平均值)為52 000，則該高聚物的結(jié)構(gòu)單元重復(fù)出現(xiàn)的次數(shù)是n_。(3)已知聚苯乙烯為線型結(jié)構(gòu)的高分子化合物，試推測(cè)：_(“能”或“不能”)溶于CHCl3；具有_(填“熱塑”或“熱固”)性。答案(1) (2)500(3)能熱塑解析有機(jī)高分子化合物的性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)有關(guān)，故由其結(jié)構(gòu)可判斷其溶解性和熱塑性以及熱固性。根據(jù)化學(xué)方程式：，可以確定聚苯乙烯的單體為。(2)高分子化合物的相對(duì)分子質(zhì)量結(jié)構(gòu)單元的相對(duì)分子質(zhì)量結(jié)構(gòu)單元重復(fù)的次數(shù)，故n500。(3)線型高分子化合物能溶于有機(jī)溶劑，具有熱塑性。7下面是幾種合成高聚物的單體：ACH2=CH2BCH2=CHCH=CH2CCH2CH=CH2DCH2 =CHClECH3CH =CHCl以下是各高聚物結(jié)構(gòu)的一部分，據(jù)此判斷它們的單體：(填字母)(1)CH2CH2CH2CH2的單體是_。(2)的單體是_。(3)的單體是_。(4)CH2CH=CHCH2CH2CH=CHCH2的單體是_。答案(1)A(2)D(3)C(4)B解析若主鏈中碳原子間以單鍵相結(jié)合，則其鏈節(jié)含有兩個(gè)碳原子的結(jié)構(gòu)，將鏈節(jié)的兩個(gè)半鍵閉合，即為高聚物的單體，CH2CH2CH2CH2的單體是CH2=CH2，的單體是CH2=CHCl，的單體是CH3CH=CH2。若主鏈中碳原子之間以單鍵及雙鍵結(jié)合，并且每隔四個(gè)碳原子含有一個(gè)雙鍵時(shí)，則鏈節(jié)中有四個(gè)碳原子。CH2CH=CHCH2CH2CH=CHCH2，鏈節(jié)為CH2CH=CHCH2，將鏈節(jié)中的雙鍵改為單鍵，將單鍵改為雙鍵，然后去掉兩端的半鍵，即為高聚物的單體。上述高聚物的單體是CH2=CHCH=CH2。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練題組一高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1下列對(duì)乙烯和聚乙烯的描述不正確的是()A乙烯是純凈物，聚乙烯是混合物B乙烯的性質(zhì)與聚乙烯不同C常溫下，乙烯是氣體，聚乙烯是固體D等物質(zhì)的量的乙烯和聚乙烯完全燃燒后生成CO2和H2O的物質(zhì)的量相等答案D解析乙烯分子中含有，聚乙烯分子中沒有，兩者的性質(zhì)不同；1 mol乙烯完全燃燒產(chǎn)生2 mol CO2，而1 mol聚乙烯完全燃燒產(chǎn)生2n mol CO2。2下列關(guān)于聚乙烯和電木的說法不正確的是()A都是純凈物B聚乙烯具有熱塑性，而電木具有熱固性C分子中原子間以共價(jià)鍵結(jié)合D電木不導(dǎo)電，聚乙烯的單體是乙烯答案A解析聚乙烯是乙烯在一定條件下通過加聚反應(yīng)得到的高分子化合物，具有熱塑性；電木(即酚醛塑料)具有良好的絕緣性，受熱不會(huì)變軟，具有熱固性；它們都是高分子化合物，屬于混合物，A錯(cuò)誤。3下列關(guān)于高分子化合物的說法不正確的是 ()A合成高分子化合物的小分子就是高分子的鏈節(jié)B加聚反應(yīng)的產(chǎn)物只有高分子C聚乙烯具有熱塑性D1 mol 水解后能與n mol NaOH反應(yīng)答案A解析1 mol 含有n mol的酯基，完全水解需n mol NaOH。4下列對(duì)聚丙烯的描述錯(cuò)誤的是()A聚丙烯的分子長(zhǎng)鏈?zhǔn)怯蒀C鍵連接而成的B聚丙烯的分子長(zhǎng)鏈上有支鏈C聚丙烯每個(gè)鏈節(jié)主鏈上有2個(gè)碳原子D聚丙烯能使溴水退色答案D解析聚丙烯是由丙烯通過加聚反應(yīng)形成的高分子化合物，其鏈節(jié)為，聚丙烯中不含碳碳雙鍵，不能使溴水退色。5下列說法正確的是()A棉花、蠶絲、植物油都屬于天然高分子化合物B體型高分子材料制品損壞后可進(jìn)行熱修補(bǔ)C高分子材料均無固定的熔點(diǎn)D聚氯乙烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2CHCl答案C解析植物油不是高分子化合物，體型高分子材料沒有可塑性，而具有熱固性，不能熱修補(bǔ)，高分子材料為混合物，沒有固定的熔點(diǎn)，聚氯乙烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。 題組二加聚反應(yīng)的判斷6下列關(guān)于由乙烯制取聚乙烯反應(yīng)的描述中，正確的是()A該反應(yīng)的產(chǎn)物能和溴水發(fā)生加成反應(yīng)B該反應(yīng)不屬于加成反應(yīng)，只屬于聚合反應(yīng)C該反應(yīng)既是加成反應(yīng)，又是聚合反應(yīng)D該反應(yīng)的生成物和反應(yīng)物的化學(xué)組成不同答案C解析生成的聚乙烯中沒有雙鍵，不能再和溴水發(fā)生加成反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；加聚反應(yīng)是加成反應(yīng)中的一種特殊情況，屬于加成反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤、C項(xiàng)正確；化學(xué)反應(yīng)過程中，生成物和反應(yīng)物的化學(xué)組成相同，D項(xiàng)錯(cuò)誤。7下列物質(zhì)不能發(fā)生加聚反應(yīng)的是()ACH2=CH2BCH2=CHCH3CCH2=CHCH2OHDCH3CH2OH答案D解析分子中含或CC等不飽和鍵時(shí)才能發(fā)生加聚反應(yīng)。8下列合成高分子化合物的反應(yīng)中，屬于加聚反應(yīng)的是()ABnH2OCnCH2=CHClDnHOOCCOOHnHOCH2CH2OH2nH2O答案C解析根據(jù)加聚反應(yīng)的特點(diǎn)，產(chǎn)物除高分子外無小分子，且高分子化合物與反應(yīng)物具有相同的組成，則C項(xiàng)正確。題組三加聚反應(yīng)產(chǎn)物單體的判斷9結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為的高聚物的單體是()ACH2=CH2和CH3CH2CH3BCCH3CH=CH2和CH2=CH2D答案C解析將斷鍵對(duì)折，根據(jù)單鍵變雙鍵，雙鍵變單鍵可得單體為CH3CH=CH2、CH2=CH2。10某合成高聚物的結(jié)構(gòu)片段為：合成該高聚物的單體是()CH3CH=CHCH3CH2=CHCH2CH3CH2=CHCH3CH3CH=CHCNA B C D答案B解析先判斷鏈節(jié)，再根據(jù)鏈節(jié)確定單體為CH3CH=CHCH3，CH3CH=CHCN。11現(xiàn)有兩種烯烴CH2=CHCH3和，它們的混合物在一定條件下發(fā)生加聚反應(yīng)，其產(chǎn)物中可能有()A全部 BC D答案B解析兩種不同的烯烴混合發(fā)生加聚反應(yīng)時(shí)有如下幾種情況：(1)自身發(fā)生加聚反應(yīng)，產(chǎn)物有和，符合；(2)不同烯烴之間發(fā)生共聚，產(chǎn)物有和，符合。12(2017石河子期末)新型彈性材料“丁苯吡橡膠”的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示。其單體可能是下列6種中的幾種，其中正確的組合是()CH2=CHCH=CH2CH3CH=CHCH3CH2=CHN=CH2A BC D答案B解析以聚合物主鏈的碳碳雙鍵為中心的四個(gè)C原子斷開，單鍵變雙鍵，雙鍵變單鍵；其他無碳碳雙鍵的，則每?jī)蓚€(gè)C原子斷開，兩個(gè)C原子之間單鍵變雙鍵即可。得到相應(yīng)的單體是CH2=CHCH=CH2、。因此正確組合是，選項(xiàng)B正確。綜合強(qiáng)化13人造羊毛在許多方面比天然羊毛更優(yōu)良，其結(jié)構(gòu)為則合成它的單體有_。答案CH2=CHCN、CH2=CHCOOCH3、解析按單、雙鍵互換推斷如下：可得合成該有機(jī)物的單體有：CH2=CHCN、CH2=CHCOOCH3、14合成有機(jī)玻璃的化學(xué)方程式如下：(1)該反應(yīng)的類型為_反應(yīng)，其中單體是_。(2)有機(jī)玻璃的結(jié)構(gòu)單元是_，n值叫_。(3)關(guān)于有機(jī)玻璃及其單體敘述正確的是_(填字母)。a二者分子內(nèi)都含有，均能使溴水、KMnO4(H)溶液退色b有機(jī)玻璃是線型高分子化合物c從結(jié)構(gòu)上分析，二者都含有，故二者在一定條件下可水解d有機(jī)玻璃屬純凈物答案(1)加聚(2) 聚合度(3)bc解析(3)有機(jī)玻璃高分子化合物中不含，而其單體中含；從有機(jī)玻璃結(jié)構(gòu)上看為碳鏈的線型結(jié)構(gòu)，屬于線型高分子化合物；高分子化合物及其單體都含，故在一定條件下，二者可發(fā)生水解反應(yīng)。所得高聚物因n值不確定