高中化學(xué)知識導(dǎo)學(xué)第3章有機合成及其應(yīng)用合成高分子化合物第3節(jié)合成高分子化合物學(xué)案答案不全魯科版選修

1、第3節(jié)合成高分子化合物案例探究 合成高分子化合物已經(jīng)廣泛應(yīng)用于人們的日常生活，例如，橡膠制成的汽車輪胎極大改善了車胎的性能；高分子材料制成的涂料、隔音、隔熱材料以及門窗使得居室更美觀舒適，“塑料房屋”已經(jīng)誕生；滌綸、尼龍、腈綸等合成纖維制成的服裝改善了人們“穿”的質(zhì)量。 思考: 這些高分子化合物是怎樣合成出來的？自學(xué)導(dǎo)引 一、高分子化合物 1. 高分子化合物概述 ( 1 ) 幾個概念 高分子化合物 高分子化合物是指由許多化 _ 合物以 _ 鍵結(jié)合而成的相對分子質(zhì)量的 _ 化合物，常被叫做 _ 或 _ 。 單體 能用來 _ 化合物的 _ 化合物叫單體。 鏈節(jié) 高分子化合物的組成和結(jié)構(gòu)均可以 _

2、稱為重復(fù)結(jié)構(gòu)單元，也叫 _ ，它的數(shù)目n稱為 _ 或 _ 。 找出下面幾種高聚物的單體和結(jié)構(gòu)單元: 的單體是 _ ，鏈節(jié)是 _ ； 的單體是 _ ，鏈節(jié)是 _ 。 ( 2 ) 高分子化合物的分類 2. 高分子化合物的合成聚合反應(yīng) ( 1 ) 聚合反應(yīng) 由 _ 物質(zhì)合成 _ 化合物的化學(xué)反應(yīng)稱為聚合反應(yīng)。聚合反應(yīng)分為_ 和 _ 。 ( 2 ) 加聚反應(yīng) 加聚反應(yīng)是 _ 的單體通過 _ 反應(yīng)生成高分子化合物。在加聚反應(yīng)的過程中， _ 小分子化合物產(chǎn)生。常見的塑料如 _ 、_ 和等，橡膠如 _ 、 _ 等，纖維如聚丙烯腈 ( 俗稱腈綸 ) ，都是由加聚反應(yīng)制得的。例如，由丙烯腈合成腈綸的反應(yīng)為: 由

3、-甲基丙烯酸甲酯合成有機玻璃的反應(yīng)為 : ( 3 ) 縮合聚合反應(yīng) 縮合聚合反應(yīng)指由單體通過 _ 的相互 _ 而生成高分子化合物的聚合反應(yīng)，簡稱縮聚反應(yīng)，所得的高分子化合物稱為縮聚物。在縮聚反應(yīng)過程中，伴隨有 _ 化合物 ( 如水 ) 產(chǎn)生。如: n H2N ( CH2 ) 6NH2 + n HOOC ( CH2 ) 4 _ + _ 脲醛樹脂、酚醛樹脂、滌綸等也都是通過 _ 制得的。答案1( 1 ) 小分子共價很高聚合物高聚物 合成高分子小分子 重復(fù)的最小單位鏈節(jié)單元數(shù)鏈節(jié)數(shù) ( 2 ) 天然合成線支鏈體熱塑熱固2. ( 1 ) 小分子高分子縮聚反應(yīng)加聚反應(yīng) ( 2 ) 含CC或CC加成沒有聚

4、丙烯聚氯乙烯聚苯乙烯天然橡膠順丁橡膠 二、高分子化學(xué)反應(yīng) 1. 高分子化學(xué)反應(yīng)的概念: _ 。 2. 高分子化學(xué)反應(yīng)的優(yōu)點及用途 ( 1 ) 通過高分子化學(xué)反應(yīng)，可以合成帶有 _ 基團的新的高分子化合物，也可以合成 _ 聚合而得到的高分子化合物，如聚乙烯醇。 ( 2 ) 高分子化合物也可用于橡膠的。 3. 高分子化合物的降解 在降解過程中，高分子化合物的鏈節(jié)數(shù) _ 。答案1. 有高分子化合物參與的化學(xué)反應(yīng)2. ( 1 ) 特定功能不能直接 ( 2 ) 硫化3. 變小 三、合成高分子材料 1. 常見的高分子材料 2. 功能高分子材料答案1. 塑料合成纖維合成橡膠涂料黏合劑密封材料疑難剖析 一、聚

5、合反應(yīng)的類型及有機高分子中的概念 1. 加聚反應(yīng)的重要類型 ( 2 ) 羥基酸的自聚型: 3. 幾個概念 ( 1 ) 合成高分子化合物的小分子物質(zhì)稱為單體。 ( 2 ) 高分子化合物中化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)均可以重復(fù)的最小單位稱為重復(fù)結(jié)構(gòu)單元，又稱鏈節(jié)。 ( 3 ) 高分子化合物中重復(fù)結(jié)構(gòu)單元 ( 鏈節(jié) ) 的數(shù)目稱為重復(fù)結(jié)構(gòu)單元數(shù)或鏈節(jié)數(shù)，又叫聚合度。 【例1】 聚苯乙烯的結(jié)構(gòu)為 ，試回答下列問題: ( 1 ) 聚苯乙烯的鏈節(jié)是 _ ，單體是 _ ； ( 2 ) 實驗測得聚苯乙烯的相對分子質(zhì)量 ( 平均值 ) 為52000，則該高聚物的聚合度n 為 _ ； ( 3 ) 乙知聚苯乙烯為線型高分子化合物

6、，試推測: _ 溶于CHCl3，具有性 _ ( 填“熱塑”或“熱固” ) 。 思路分析: 根據(jù)聚苯乙烯的結(jié)構(gòu)可知是加聚反應(yīng)的產(chǎn)物，兩個半鍵閉合便可確定單體為 n = =500。按照線型結(jié)構(gòu)高分子的性質(zhì)可以確定答案。此題主要檢查概念和高分子化合物的性質(zhì)。 答案: ( 1 ) ( 2 ) 500 ( 3 ) 能 熱塑 思維啟示: 解答此題必須充分理解單位、鏈節(jié)、聚合度的概念，熟知線型高分子化合物的性質(zhì)。 二、高分子化合物單體的確定 1加聚高聚物 ( 1 ) 凡鏈節(jié)的主鏈只有兩個碳原子 ( 無其他原子 ) 的高聚物，其合成單體為一種，將兩個半鍵閉合即可。 如 ( 2 ) 凡鏈節(jié)主鏈有四個碳原子 (

7、無其他原子 ) ，且鏈節(jié)無雙鍵的高聚物，其單體為兩種，在正中央劃線斷開，然后兩個半鍵閉合即可。 如 的單體為CH3CHCH2 和 CH2CH2。 ( 3 ) 凡鏈節(jié)主鏈中只有碳原子，并存在CC雙鍵結(jié)構(gòu)的高聚物，其規(guī)律是: “凡雙鍵，四個碳；無雙鍵，兩個碳”劃線斷開，然后將兩個半鍵閉合，即單雙鏈互換。 2. 縮聚高聚物 ( 1 ) 凡鏈節(jié)為 結(jié)構(gòu)的高聚物，其合成單體必為一種。在亞氨基上加氫，在羰基碳上加羥基，即得高聚物單體。 如: 的單體為H2NCH2CH2COOH。 ( 2 ) 凡鏈節(jié)中間 ( 不在端上 ) 含有肽鍵的高聚物，從肽鍵中間斷開，兩側(cè)為不對稱性結(jié)構(gòu)的其單體有兩種: 在亞氨基上加氫，

8、羰基碳原子上加羥基即得高聚物單體。 如: 單體是H2NCH2COOH和H2NCH2CH2COOH。 3. 凡鏈節(jié)中間 ( 不在端上 ) 含有 酯基結(jié)構(gòu)的高聚物，其合成單體為兩種，從 中間斷開，羰基碳原子上加羥基，氧原子上加氫原子，即得高聚物單體。 ( 4 ) 高聚物 其鏈節(jié)中的 CH2 來自于甲醛，故合成單體為和HCHO。 CH3CHCHCH，其中可用于合成結(jié)構(gòu)簡式為的高分子材料的正確組合為( ) A. B. C. D. 思路分析: 本題主要考查不飽和烴加聚反應(yīng)的規(guī)律。根據(jù)所給高聚物的結(jié)構(gòu)簡式和加聚反應(yīng)原理可知主鏈上碳原子為不飽和碳原子，根據(jù)碳的4個價鍵規(guī)則可作如下的斷鍵處理 ( 斷鍵處用虛線表示 ) 斷鍵后兩半鍵閉合可得如下的單體CH3CHCHCN，故本題答案為D。 答案: D 思維啟示: 高聚物一般通過兩種反應(yīng)得到，即加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)。若高分子鏈上全部是碳原子，則是加聚產(chǎn)物。加聚反應(yīng)的高聚物找單體，用彎箭頭法也可。拓展遷移 拓展點: 加聚反應(yīng)與縮聚反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系加聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)反應(yīng)物的特征含不飽和鍵含有特征官能團，如羥基、羧基、氨基等反應(yīng)物的種類相同或不相同的單體相同或不相同的單體產(chǎn)物的特征高聚物與單體分子具有相同的組成高聚物與單體分子的組成有所不同產(chǎn)物的種類只有高聚物高聚物和小分子 舉例: (