第15講合成高分子的基本方法（學(xué)生版）-高二化學(xué)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(diǎn)考點(diǎn)導(dǎo)航知識(shí)精講知識(shí)精講知識(shí)點(diǎn)一：一、有機(jī)高分子化合物1．概念有機(jī)高分子化合物是由許多______化合物以共價(jià)鍵結(jié)合成的，相對(duì)分子質(zhì)量____(通常在104以上)的一類化合物。2．與有機(jī)高分子化合物相關(guān)的概念概念定義示例單體能夠進(jìn)行____反應(yīng)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(duì)分子質(zhì)量較大的化合物【即學(xué)即練1】1．下列關(guān)于有機(jī)高分子化合物的說(shuō)法正確的是（

）A．高分子化合物有固定的熔點(diǎn) B．聚乙烯的鏈節(jié)是乙烯C．線型高分子的長(zhǎng)鏈上可以帶支鏈 D．電木具有熱塑性2．是一種通過(guò)加聚反應(yīng)制備的工程塑料，具有類似金屬的硬度和強(qiáng)度，下列有關(guān)的說(shuō)法錯(cuò)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(yùn)會(huì)倡導(dǎo)“公平公正，純潔體育”的價(jià)值觀，希望舉辦一屆“像冰雪一樣純潔、干凈的冬奧會(huì)”。綠色冬奧、科技冬奧是北京冬奧會(huì)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(guān)于“冰墩墩”“雪容融”的制作材料，下列說(shuō)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(guò)加聚反應(yīng)制備知識(shí)點(diǎn)二：二、合成高分子化合物的基本反應(yīng)1．加成聚合反應(yīng)(1)概念由含有________的化合物分子以________的形式結(jié)合成高分子化合物的反應(yīng)，簡(jiǎn)稱____反應(yīng)。(2)加聚反應(yīng)方程式的書(shū)寫①乙烯的加聚：________________________________________________________________________。②1,3－丁二烯的加聚：________________________________________________________________________。(3)聚合物的平均相對(duì)分子質(zhì)量＝______________×____。(4)反應(yīng)特點(diǎn)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(yīng)只生成______，沒(méi)有副產(chǎn)物產(chǎn)生。④加成聚合物(簡(jiǎn)稱加聚物)結(jié)構(gòu)式的書(shū)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(yīng)(1)概念有機(jī)小分子單體間反應(yīng)生成高分子化合物，同時(shí)產(chǎn)生____________的反應(yīng)，簡(jiǎn)稱____反應(yīng)。(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(yīng)特點(diǎn)①縮聚反應(yīng)的單體至少含有兩個(gè)______。②單體和縮聚產(chǎn)物的組成____。③反應(yīng)除了生成聚合物外還生成______，如H2O、HX等。④僅含兩個(gè)官能團(tuán)的單體縮聚后生成的聚合物呈____結(jié)構(gòu)，含三個(gè)或三個(gè)以上官能團(tuán)的單體縮聚后的聚合物呈體型(網(wǎng)狀)結(jié)構(gòu)?！炯磳W(xué)即練2】1．天然橡膠的主要成分是聚異戊二烯，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，下列說(shuō)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?lè)串悩?gòu)2．某高分子材料的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(guān)于下列三種常見(jiàn)高分子材料的說(shuō)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(guò)縮聚反應(yīng)得到的C．滌綸是由對(duì)苯二甲酸和乙二醇通過(guò)縮聚反應(yīng)制得的D．合成酚醛樹(shù)脂的單體不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)易易錯(cuò)精析1．葡萄糖、油脂、淀粉屬于高分子化合物。 ()【細(xì)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(xì)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(biāo)準(zhǔn)為受熱時(shí)的不同行為。3．。(1)合成聚乳酸的反應(yīng)屬于哪類聚合反應(yīng)?【細(xì)剖精析】由乳酸通過(guò)聚合反應(yīng)生成聚乳酸的同時(shí),還生成水,因此屬于縮聚反應(yīng)。(2)聚乳酸在自然界中是如何發(fā)生生物降解的?【細(xì)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(jìn)一步被氧化生成CO2和水,不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響。4．某有機(jī)物X是一種性能優(yōu)異的高分子材料,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,被廣泛應(yīng)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(guò)適宜的反應(yīng)形成的。由單體合成X時(shí)都經(jīng)歷了哪些反應(yīng)?【細(xì)剖精析】分別是加成反應(yīng)和加聚反應(yīng)。由X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可判斷出它是加聚反應(yīng)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(jié)構(gòu)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(yīng)屬于哪類反應(yīng)?【細(xì)剖精析】由高分子化合物A的結(jié)構(gòu)片段可以看出其鏈節(jié)為,則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,它應(yīng)是通過(guò)加聚反應(yīng)得到的高聚物,其單體是CH2CH—COOH。6．怎樣通過(guò)高聚物的結(jié)構(gòu)區(qū)別這兩種聚合反應(yīng)?【細(xì)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(tuán)或其殘基,而加聚產(chǎn)物一般沒(méi)有,但有時(shí)在鏈節(jié)側(cè)鏈中會(huì)有以上基團(tuán)。7．聚丙烯酸酯有沒(méi)有固定的熔沸點(diǎn)?【細(xì)剖精析】聚丙烯酸酯屬于混合物,沒(méi)有固定的熔沸點(diǎn)。8．合成聚丙烯酸酯的反應(yīng)屬于加聚反應(yīng)還是縮聚反應(yīng)?【細(xì)剖精析】聚丙烯酸酯的單體為丙烯酸酯,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2CHCOOR,合成聚丙烯酸酯的反應(yīng)屬于加聚反應(yīng)。9．由高聚物推斷單體的注意事項(xiàng)由高聚物推斷單體時(shí),需要聯(lián)系該高聚物的合成過(guò)程,若高聚物的主鏈上只有碳原子,沒(méi)有其他的官能團(tuán),則是通過(guò)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(tuán),則是通過(guò)縮合聚合形成的。通過(guò)官能團(tuán)找準(zhǔn)斷鍵位置,然后補(bǔ)上—H或—OH。10．使用有機(jī)材料制成的薄膜,給環(huán)境造成的“白色污染”后果十分嚴(yán)重,我國(guó)研制成功的幾種可降解塑料結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下:A. B.C.這幾種塑料有良好的生物適應(yīng)性和分解性,能自然腐爛分解?？山到馑芰螦、B、C對(duì)應(yīng)的三種單體依次是什么?【細(xì)剖精析】可降解塑料A、B、C都是由各自單體通過(guò)縮聚反應(yīng)生成的,對(duì)應(yīng)的三種單體依次是、、。11．通過(guò)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(xì)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(wú)雙鍵，以兩個(gè)碳原子為一組，斷開(kāi)共價(jià)鍵，分別將兩個(gè)半鍵閉合形成雙鍵分子中有雙鍵，一般以四個(gè)碳原子為一組(特殊情況除外)，將雙鍵打開(kāi)，在原鏈節(jié)雙鍵兩側(cè)生成新的雙鍵實(shí)例高聚物單體CH2=CH2、CH3—CH=CH2口訣單鍵兩兩斷，雙鍵四個(gè)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(shí)例高聚物單體HOOC—COOH、HOCH2CH2OH二、加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的比較類別加聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)單體特征含不飽和鍵(如)至少含兩個(gè)特征官能團(tuán)(如—OH、、—NH2)單體種類含碳碳雙鍵或碳碳三鍵的有機(jī)物等酚和醛，二元醇、二元酸、氨基酸聚合方式通過(guò)不飽和鍵加成通過(guò)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(yīng)方程式的書(shū)寫方法1．加聚反應(yīng)聚合物的書(shū)寫：加聚反應(yīng)實(shí)質(zhì)是發(fā)生加成反應(yīng)，因此在書(shū)寫聚合物時(shí)要把單鍵上的原子或原子團(tuán)“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(shū)寫書(shū)寫縮聚物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式時(shí)，要在方括號(hào)外側(cè)寫出鏈節(jié)余下的端基原子或原子團(tuán)，而加聚物的端基不確定，通常用橫線“—”表示。3．書(shū)寫縮聚反應(yīng)的方程式時(shí)，單體的物質(zhì)的量與縮聚物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的小角標(biāo)要一致；要注意小分子的物質(zhì)的量。一般由一種單體進(jìn)行的縮聚反應(yīng)，生成小分子的物質(zhì)的量為(n－1)；由兩種單體進(jìn)行的縮聚反應(yīng)，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(chǔ)過(guò)關(guān)練1．下列關(guān)于合成高分子化合物的說(shuō)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(diǎn)B．冬奧會(huì)速滑競(jìng)賽服采用的聚氨酯材料是一種有機(jī)高分子材料C．縮聚反應(yīng)的產(chǎn)物只有高分子D．塑料、合成樹(shù)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(yīng)用廣泛。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．纖維素可用于制造黏膠纖維B．聚氯乙烯通過(guò)加聚反應(yīng)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(jī)物的結(jié)構(gòu)如下圖所示，下列分析正確的是A．1mol該有機(jī)物中含有1mol碳溴鍵B．該有機(jī)物能發(fā)生加成、取代、消去反應(yīng)C．1mol該有機(jī)物的單體最多可消耗2molNaOHD．該有機(jī)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(jié)構(gòu)片段如圖，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

）A．線型PAA的單體可以使溴水褪色B．形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的過(guò)程發(fā)生了加聚反應(yīng)C．交聯(lián)劑a的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是D．PAA的高吸水性與COONa有關(guān)6．某吸水性高分子化合物(Z)的一種合成路線如下：下列說(shuō)法不正確的是A．X、Y、Z均為純凈物B．Y中至少有7個(gè)碳原子共面C．X、Y、Z均能發(fā)生酯化反應(yīng)D．一定條件下，X、Y、Z都能與H2發(fā)生加成反應(yīng)7．橡膠樹(shù)是熱帶植物，在我國(guó)海南有大面積種植。從橡膠樹(shù)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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。天然橡膠經(jīng)過(guò)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(jié)構(gòu)型式都屬于體型結(jié)構(gòu)B．天然橡膠變?yōu)榱蚧鹉z發(fā)生了化學(xué)變化C．硫化橡膠比天然橡膠相對(duì)分子質(zhì)量大D．硫化橡膠比天然橡膠強(qiáng)度大8．近年來(lái)，由于石油價(jià)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(shuō)法正確的是A．合成人造羊毛的反應(yīng)屬于縮聚反應(yīng)B．A生成C的反應(yīng)屬于加成反應(yīng)C．A生成D的反應(yīng)屬于取代反應(yīng)D．烴A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(yīng)條件已略去)：下列說(shuō)法正確的是A．反應(yīng)①是加聚反應(yīng)B．高分子A的鏈節(jié)中含有兩種官能團(tuán)C．通過(guò)質(zhì)譜法測(cè)定高分子B的平均相對(duì)分子質(zhì)量，可得其聚合度D．反應(yīng)③的化學(xué)方程式為+nHCHO10．下列說(shuō)法中，不正確的是A．高分子分離膜應(yīng)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(shù)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(dǎo)電塑料是應(yīng)用于電子工業(yè)的一種新型有機(jī)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(dá)到生物相容的程度11．請(qǐng)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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：(1)：____。(2)：____。(3)CH3COOCH=CHCl：____。題組B能力提升練1．下列對(duì)于有機(jī)高分子的敘述錯(cuò)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(diǎn)是組成元素簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜、相對(duì)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(guò)聚合反應(yīng)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(shuō)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(huì)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(gòu)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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．用酸性溶液可檢驗(yàn)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(yīng)D．聚合度越大，PVDF熔點(diǎn)越低EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT45．下列高聚物經(jīng)簡(jiǎn)單處理可以由線型結(jié)構(gòu)變成體型結(jié)構(gòu)的是①②③④A．①② B．②③ C．②④ D．③④6．PBT是最堅(jiān)韌的工程熱塑性塑料之一，它是半結(jié)晶材料，有非常好的化學(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度、電絕緣性和熱穩(wěn)定性，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，下列敘述錯(cuò)誤的是A．PBT可