第15講合成高分子的基本方法（學生版）-高二化學講義（人教2019選擇性必修3）

第15第15講合成高分子的基本方法考點考點導航知識精講知識精講知識點一：一、有機高分子化合物1．概念有機高分子化合物是由許多______化合物以共價鍵結合成的，相對分子質(zhì)量____(通常在104以上)的一類化合物。2．與有機高分子化合物相關的概念概念定義示例單體能夠進行____反應形成高分子化合物的低分子化合物鏈節(jié)高分子化合物中________相同、可____的最小單位聚合度高分子鏈中含有鏈節(jié)的數(shù)目，通常用____表示聚合物由單體聚合形成的相對分子質(zhì)量較大的化合物【即學即練1】1．下列關于有機高分子化合物的說法正確的是（

）A．高分子化合物有固定的熔點 B．聚乙烯的鏈節(jié)是乙烯C．線型高分子的長鏈上可以帶支鏈 D．電木具有熱塑性2．是一種通過加聚反應制備的工程塑料，具有類似金屬的硬度和強度，下列有關的說法錯誤的是A．單體為甲醛 B．不溶于水C．屬于高分子化合物 D．與環(huán)氧乙烷()互為同系物3．2022年2月4日在北京舉辦的第24屆冬季奧運會倡導“公平公正，純潔體育”的價值觀，希望舉辦一屆“像冰雪一樣純潔、干凈的冬奧會”。綠色冬奧、科技冬奧是北京冬奧會的重要理念，餐具由生物材料聚乳酸制作而成，可降解；頂流“冰墩墩”“雪容融”，由PVC、PC、ABS和亞克力等環(huán)保材料制作而成。關于“冰墩墩”“雪容融”的制作材料，下列說法不正確的是A．PVC()的單體為氯乙烯B．PC()中所有原子均可共平面C．ABS的單體之一苯乙烯()能使溴水褪色D．亞克力()可通過加聚反應制備知識點二：二、合成高分子化合物的基本反應1．加成聚合反應(1)概念由含有________的化合物分子以________的形式結合成高分子化合物的反應，簡稱____反應。(2)加聚反應方程式的書寫①乙烯的加聚：________________________________________________________________________。②1,3－丁二烯的加聚：________________________________________________________________________。(3)聚合物的平均相對分子質(zhì)量＝______________×____。(4)反應特點①單體分子中需有____等不飽和鍵。②單體和聚合物組成____。③反應只生成______，沒有副產(chǎn)物產(chǎn)生。④加成聚合物(簡稱加聚物)結構式的書寫：將鏈節(jié)寫在______內(nèi)，聚合度n在______的右下角。2．縮合聚合反應(1)概念有機小分子單體間反應生成高分子化合物，同時產(chǎn)生____________的反應，簡稱____反應。(2)類型①羥基酸縮聚，如HOCH2COOH的縮聚：________________________________________________________________________。HOOC(CH2)5OH的縮聚：________________________________________________________________________。②醇與酸縮聚，如乙二酸與乙二醇的縮聚：________________________________________________________________________。己二酸與乙二醇的縮聚：________________________________________________________________________。(3)反應特點①縮聚反應的單體至少含有兩個______。②單體和縮聚產(chǎn)物的組成____。③反應除了生成聚合物外還生成______，如H2O、HX等。④僅含兩個官能團的單體縮聚后生成的聚合物呈____結構，含三個或三個以上官能團的單體縮聚后的聚合物呈體型(網(wǎng)狀)結構?！炯磳W即練2】1．天然橡膠的主要成分是聚異戊二烯，其結構簡式為，下列說法正確的是A．單體是和B．其鏈節(jié)為C．聚異戊二烯、聚乙烯都不能使溴水褪色D．聚異戊二烯存在順反異構2．某高分子材料的結構簡式可表示為，則下列不屬于合成該高分子材料的單體的是A． B．C． D．EMBEDEquation.DSMT43．關于下列三種常見高分子材料的說法中，正確的是A．合成順丁橡膠的單體是2丁烯B．順丁橡膠是由其單體通過縮聚反應得到的C．滌綸是由對苯二甲酸和乙二醇通過縮聚反應制得的D．合成酚醛樹脂的單體不能發(fā)生銀鏡反應易易錯精析1．葡萄糖、油脂、淀粉屬于高分子化合物。 ()【細剖精析】×。葡萄糖和油脂不屬于高分子化合物。2．按照分子鏈的形狀可將高分子化合物分為熱塑性高分子和熱固性高分子兩類。 ()【細剖精析】×。按照分子鏈的形狀可將高分子化合物分為線型高分子、支鏈型高分子和體型高分子三類。而熱塑性高分子和熱固性高分子的分類標準為受熱時的不同行為。3．。(1)合成聚乳酸的反應屬于哪類聚合反應?【細剖精析】由乳酸通過聚合反應生成聚乳酸的同時,還生成水,因此屬于縮聚反應。(2)聚乳酸在自然界中是如何發(fā)生生物降解的?【細剖精析】聚乳酸屬于聚酯類物質(zhì),在自然界中可以水解生成小分子乳酸,進一步被氧化生成CO2和水,不會對環(huán)境產(chǎn)生影響。4．某有機物X是一種性能優(yōu)異的高分子材料,其結構簡式為,被廣泛應用于聲、熱、光的傳感等方面。已知它是由HC≡CH、(CN)2、CH3COOH三種單體通過適宜的反應形成的。由單體合成X時都經(jīng)歷了哪些反應?【細剖精析】分別是加成反應和加聚反應。由X的結構簡式可判斷出它是加聚反應的產(chǎn)物,兩種單體分別為NCCHCHCN和CH2CHOOCCH3,很顯然前者是HC≡CH和(CN)2的加成產(chǎn)物,后者是HC≡CH和CH3COOH的加成產(chǎn)物。5．某高分子化合物A的結構片段如下:合成該高分子化合物的單體是什么?合成該高分子化合物的反應屬于哪類反應?【細剖精析】由高分子化合物A的結構片段可以看出其鏈節(jié)為,則A的結構簡式為,它應是通過加聚反應得到的高聚物,其單體是CH2CH—COOH。6．怎樣通過高聚物的結構區(qū)別這兩種聚合反應?【細剖精析】縮聚產(chǎn)物一般鏈節(jié)主鏈上含有酯基、肽鍵等官能團或其殘基,而加聚產(chǎn)物一般沒有,但有時在鏈節(jié)側(cè)鏈中會有以上基團。7．聚丙烯酸酯有沒有固定的熔沸點?【細剖精析】聚丙烯酸酯屬于混合物,沒有固定的熔沸點。8．合成聚丙烯酸酯的反應屬于加聚反應還是縮聚反應?【細剖精析】聚丙烯酸酯的單體為丙烯酸酯,結構簡式為CH2CHCOOR,合成聚丙烯酸酯的反應屬于加聚反應。9．由高聚物推斷單體的注意事項由高聚物推斷單體時,需要聯(lián)系該高聚物的合成過程,若高聚物的主鏈上只有碳原子,沒有其他的官能團,則是通過加成聚合得到的,用“半鍵還原法”找出單體;若主鏈上有除了碳原子以外的“氧”原子“氮”原子或有其他的官能團,則是通過縮合聚合形成的。通過官能團找準斷鍵位置,然后補上—H或—OH。10．使用有機材料制成的薄膜,給環(huán)境造成的“白色污染”后果十分嚴重,我國研制成功的幾種可降解塑料結構簡式如下:A. B.C.這幾種塑料有良好的生物適應性和分解性,能自然腐爛分解?？山到馑芰螦、B、C對應的三種單體依次是什么?【細剖精析】可降解塑料A、B、C都是由各自單體通過縮聚反應生成的,對應的三種單體依次是、、。11．通過聚合物的鏈節(jié),可以看出聚合物的單體,你知道下面兩種聚合物是由何種單體聚合成的嗎?【細剖精析】CH3—CHCH2CH2CH—COOCH3能力拓展能力拓展一、高聚物單體的判斷方法1．加聚產(chǎn)物單體的判斷方法類型分子中無雙鍵，以兩個碳原子為一組，斷開共價鍵，分別將兩個半鍵閉合形成雙鍵分子中有雙鍵，一般以四個碳原子為一組(特殊情況除外)，將雙鍵打開，在原鏈節(jié)雙鍵兩側(cè)生成新的雙鍵實例高聚物單體CH2=CH2、CH3—CH=CH2口訣單鍵兩兩斷，雙鍵四個碳；單鍵變雙鍵，雙鍵變單鍵2.縮聚產(chǎn)物單體的判斷方法實例高聚物單體HOOC—COOH、HOCH2CH2OH二、加聚反應和縮聚反應的比較類別加聚反應縮聚反應單體特征含不飽和鍵(如)至少含兩個特征官能團(如—OH、、—NH2)單體種類含碳碳雙鍵或碳碳三鍵的有機物等酚和醛，二元醇、二元酸、氨基酸聚合方式通過不飽和鍵加成通過縮合脫去小分子而連接聚合物特征高聚物與單體具有相同的組成高聚物和單體具有不同的組成產(chǎn)物只產(chǎn)生高聚物高聚物和小分子聚合物與聚合反應方程式的書寫方法1．加聚反應聚合物的書寫：加聚反應實質(zhì)是發(fā)生加成反應，因此在書寫聚合物時要把單鍵上的原子或原子團“折向主鏈一邊”，寫在垂直的位置上。2．縮聚產(chǎn)物聚合物的書寫書寫縮聚物的結構簡式時，要在方括號外側(cè)寫出鏈節(jié)余下的端基原子或原子團，而加聚物的端基不確定，通常用橫線“—”表示。3．書寫縮聚反應的方程式時，單體的物質(zhì)的量與縮聚物結構簡式的小角標要一致；要注意小分子的物質(zhì)的量。一般由一種單體進行的縮聚反應，生成小分子的物質(zhì)的量為(n－1)；由兩種單體進行的縮聚反應，生成小分子的物質(zhì)的量為(2n－1)。分層提分分層提分題組A基礎過關練1．下列關于合成高分子化合物的說法正確的是A．聚乙烯是由高分子化合物組成的物質(zhì)，有固定的熔沸點B．冬奧會速滑競賽服采用的聚氨酯材料是一種有機高分子材料C．縮聚反應的產(chǎn)物只有高分子D．塑料、合成樹脂和合成橡膠被稱為“三大合成材料”2．下列物質(zhì)屬于高分子化合物的是A． B．油脂 C．淀粉 D．蔗糖EMBEDEquation.DSMT43．高分子材料在生產(chǎn)、生活中應用廣泛。下列說法錯誤的是A．纖維素可用于制造黏膠纖維B．聚氯乙烯通過加聚反應制得，可用作食品包裝材料C．纖維素是天然高分子D．聚乳酸是一種可降解材料4．已知某有機物的結構如下圖所示，下列分析正確的是A．1mol該有機物中含有1mol碳溴鍵B．該有機物能發(fā)生加成、取代、消去反應C．1mol該有機物的單體最多可消耗2molNaOHD．該有機物分子中不存在手性碳原子5．線型PAA（）具有高吸水性，網(wǎng)狀PAA在抗壓性、吸水性等方面優(yōu)于線型PAA。網(wǎng)狀PAA的制備方法是：將丙烯酸用NaOH中和，加入少量交聯(lián)劑a，再引發(fā)聚合。其部分結構片段如圖，下列說法錯誤的是（

）A．線型PAA的單體可以使溴水褪色B．形成網(wǎng)狀結構的過程發(fā)生了加聚反應C．交聯(lián)劑a的結構簡式是D．PAA的高吸水性與COONa有關6．某吸水性高分子化合物(Z)的一種合成路線如下：下列說法不正確的是A．X、Y、Z均為純凈物B．Y中至少有7個碳原子共面C．X、Y、Z均能發(fā)生酯化反應D．一定條件下，X、Y、Z都能與H2發(fā)生加成反應7．橡膠樹是熱帶植物，在我國海南有大面積種植。從橡膠樹的膠乳中可提取天然橡膠，天然橡膠的成分是聚異戊二烯，其結構簡式為。天然橡膠經(jīng)過硫化后變?yōu)榱蚧鹉z，如下圖所示。下列敘述中不正確的是A．硫化橡膠和天然橡膠的高分子結構型式都屬于體型結構B．天然橡膠變?yōu)榱蚧鹉z發(fā)生了化學變化C．硫化橡膠比天然橡膠相對分子質(zhì)量大D．硫化橡膠比天然橡膠強度大8．近年來，由于石油價格不斷上漲，以煤為原料制備一些化工產(chǎn)品的前景又被看好。下圖是以烴A為原料生產(chǎn)人造羊毛的合成路線：下列說法正確的是A．合成人造羊毛的反應屬于縮聚反應B．A生成C的反應屬于加成反應C．A生成D的反應屬于取代反應D．烴A的結構簡式為EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT49．維綸(聚乙烯醇縮甲醛纖維)可用于生產(chǎn)服裝、繩索等。其合成路線如圖所示(反應條件已略去)：下列說法正確的是A．反應①是加聚反應B．高分子A的鏈節(jié)中含有兩種官能團C．通過質(zhì)譜法測定高分子B的平均相對分子質(zhì)量，可得其聚合度D．反應③的化學方程式為+nHCHO10．下列說法中，不正確的是A．高分子分離膜應用于食品工業(yè)中，可用于濃縮果汁、乳制品加工等B．高吸水性樹脂可在干旱地區(qū)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)抗旱保水，改良土壤C．導電塑料是應用于電子工業(yè)的一種新型有機高分子材料D．合成高分子材料制成的人工器官都受到人體的排斥作用，難以達到生物相容的程度11．請寫出下列高分子化合物的單體或由單體生成的高聚物的結構簡式：(1)：____。(2)：____。(3)CH3COOCH=CHCl：____。題組B能力提升練1．下列對于有機高分子的敘述錯誤的是A．高分子可分為天然高分子和合成高分子兩大類B．高分子的特點是組成元素簡單、結構非常復雜、相對分子質(zhì)量大C．高分子均為混合物D．合成高分子大部分是由小分子化合物通過聚合反應而制得的2．下列生活用品的主要成分不屬于高分子化合物的是A．蠶絲被 B．塑料袋(聚乙烯) C．花生油 D．面巾紙3．下列說法正確的是A．油脂、纖維素、蛋白質(zhì)都屬于天然高分子形成的混合物B．向蔗糖水解后的溶液中，先加入NaOH溶液至溶液呈堿性，再加入新制Cu(OH)2懸濁液煮沸會析出磚紅色沉淀C．纖維素、淀粉都可用(C6H10O5)n表示，它們互為同分異構體D．纖維素屬于糖類，可作為人體的供能物質(zhì)食用4．利用聚偏氟乙烯(PVDF)和葡萄糖制備納米碳材料，PVDF的結構簡式如圖所示。下列說法正確的是A．用酸性溶液可檢驗葡萄糖中醛基B．和PVDF中碳原子雜化類型不同C．常溫下，葡萄糖與乙酸發(fā)生酯化反應D．聚合度越大，PVDF熔點越低EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT45．下列高聚物經(jīng)簡單處理可以由線型結構變成體型結構的是①②③④A．①② B．②③ C．②④ D．③④6．PBT是最堅韌的工程熱塑性塑料之一，它是半結晶材料，有非常好的化學穩(wěn)定性、機械強度、電絕緣性和熱穩(wěn)定性，其結構簡式為，下列敘述錯誤的是A．PBT可