第5講合成高分子

第5講合成嵩分子考點一合成高分子的基本方法復習目標核心素養(yǎng).能對單體和高分子進行相互推斷，能分析有機高分子化合物的合成路線，能寫出典型的加聚反應和縮聚反應的反應式。.能舉例說明塑料、橡膠、纖維的組成和分子結構特點，能列舉重要的有機高分子化合物，說明它們在材料領域的應用。.能從官能團角度認識生物大分子的組成、結構、性質和變化，形成“結構決定性質”的觀念，并能從宏觀和微觀相結合的視角分析與解決實際問題。.了解合成高分子在高新技術領域的應用以及在發(fā)展經濟、提高生活質量方面中的重大貝獻。.有機高分子化合物相對分子?質量從幾萬到幾十萬甚至更大的化合物,稱為高分子化合物，簡稱高分子。大部分高分子化合物是由小分子通過密色反應制得的，所以常被稱為聚合物或高聚物。.高分子化合物的組成(I)單體：能夠進行聚合反應形成高分子化合物的低分子化合物。(2)鏈節(jié)：高分子化合物中化學組成想同、齒重復的最小單位。(3)聚合度：高分子鏈中含有鏈節(jié)的數目單體鏈節(jié)聚令發(fā)單體鏈節(jié)聚令發(fā)單體鏈節(jié)聚令發(fā)單體鏈節(jié)聚令發(fā).合成高分子化合物的兩個基本反應(1)加聚反應：小分子物質以加成反應形式生成高分子化合物的反應。⑵縮聚反應：單體分子間縮合脫去小分子(如H?O、HX等)生成高分子化合物的反應。.加聚反應、縮聚反應方程式的書寫方法⑴加聚反應的書寫方法①單烯炫型單體加聚時，“斷開雙鍵，鍵分兩端，添上括號，右下寫〃:例如：CH3EC%—CHCH3nCH2=CH—②二烯烽型單體加聚時，“單變雙，雙變單，破兩頭，移中間，添上括號，右下寫例如:一定條件n一定條件nCH2=CH—CH=CH2——?CH2—CH=CH—CH：③含有一個雙鍵的兩種單體聚合時，“雙鍵打開，中間相連，添上括號，右下寫例合成P的反應為縮聚反應，B項正確；油脂水解生成甘油和高級脂肪酸（鹽），C項正確；因乙二醇只有2個羥基，故鄰苯二甲酸與乙二醇只能形成錐狀結構的聚合物，不能形成交聯(lián)結構的聚合物，D項錯誤。如:￡CH2—CH?—CH2—CH3nICH：,。(2)縮聚反應的書寫方法書寫縮介聚合物(簡稱縮聚物)結構式時，與加成聚合物(簡稱加聚物)結構式寫法有點不同，縮聚物結構式要在方括號外側寫出鏈節(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“一”表示。例如：①聚酯類：一OH與一COOH間的縮聚“H0CH2—CH20H+/2HOOC—C00H()()IIIIH-E()CH2—CH2一()—'—6+()H+(2〃-i)h2Oo/2HOCH2—CH2—COOH0IIH-E()CH2—CH2—C3n()H+(w-1)H2()②聚氨基酸類：一NH2與一COOH間的縮聚()、IInHOCH2—CH2OH+/2H2N—CHzCOOHH毛NH-CH2-C+()H+(〃—DH2OO③酚醛樹脂類(1)有機高分子化合物都是純凈物。(X)(2)單體與該單體形成的高聚物具有相同的性質。(X)(3)聚四氟乙烯可以作為不粘鍋的內襯，其鏈節(jié)是一CF?一。(X)千CH)—CH=C—CH2玉CH=CH2(4)|的單體是CH2=CH2和|。(X)ClC1題點一單體的判斷例下列關于合成材料的說法中，不正確的是()A.結構為???一CH=CH—CH=CH-CH=CH—CH=CH—…的高分子的單體是乙B.聚氯乙烯可制成薄膜、軟管等，其單體是CH2=CHC1()()C.IIII的單體是^C(CH2)4—C—()—(CH2)2—()i-Ech2/CH?玉D.合成順丁橡膠(XC=C)的單體是CH2=CH—CH—CH2/\HH【解析】A項，根據加聚產物的單體推斷方法，凡鏈節(jié)的主鏈上只有兩個碳原子(無其他原子)的高聚物，其合成單體必為一種，將兩半鍵閉合即可知其單體為CH三CH；B項，()()聚氯乙烯的單體是ch2=chci；C項，單體是IIII和H()—C—(CH2)4C—OHHO(CH2)2OH；D項，凡鏈節(jié)主鏈上有4個碳原子(無其他原子)的且中間2個碳原子形成雙鍵的高聚物的單體一定具有1,3丁二烯燒的結構?！敬鸢浮緾［對點訓練1］按要求回答問題:-ECH2—CH=CH—CH2—CH2—CH9n()ch3⑵|||的單體是H()十C—CH—()玉H()()⑶||||的單體是H-ENH—(CH2)6NH—C—(CH2)4—CiOH答案：(1)CH2=CH—CH=CH2、(3)HzN—(CH2)6—NHz、HOOC—(CH2)4—COOH［方法技巧I高聚物單體的推斷方法推斷單體時，一定要先判斷是加聚產物還是縮聚產物，并找準分離處。(1)加聚產物的主鏈一般全為碳原子，按“凡雙鍵，四個碳；無雙鍵，兩個碳”的規(guī)律畫線斷鍵，然后半鍵閉合、單雙鍵互換。如

^CH2—CH.^CH—ch2^的曲狀.「口知的單體為CH2=CH2和CNch2=chcn,-ECH2—＜：H—UcH7—CH=C：H—CH?3n一的單體為ch2=chch3和ch3CH2=CH—CH=CH2o0()H(2)縮聚產物的鏈節(jié)中不全為碳，一般有“|||||”等結構，—C——()——c—N—畫線處斷鍵，碳原子上連一畫線處斷鍵，碳原子上連一OH,氧原子和氮原子上連一H,即得單體。題點二合成高分子化合物的方法例2〉下列說法中，正確的是()A.苯乙烯可通過加聚反應得到~\—CH—CH23n()B.聚乳酸H￡(>—CH—1+OH是由單體之間通過加聚反應合成的Ich3-ECH—CH—CH2—CH^c.高分子材料III是由CH三CH、(CN)2、CNCNOOCCH3CH3COOCHCH=CH2三種單體在一定條件下加聚得到-9CH2—CH2—CH—CH23nD.聚合物|可由單體CH3CH=CH2和ch3CH2=CH2加聚制得o，【解析】A.苯乙烯可通過加聚反應得到VA錯誤；B.聚乳酸-ECH—CH2i

()IIH千()一CH—C玉()H是由單體之間通過縮聚反應合成的，B錯誤；C.高分子材料ICH3-￡cH—CH—CH2—CHCH=CH、CH3c()()CH=CH,II|是由||二種CNCN()()CCH3CNCN￡CH?一CH2—CH—CH2玉單體在一定條件下加聚得到，C錯誤；D.聚合物|可CH3由單體ch3ch=ch2和ch2=ch2力口聚制得，D正確?！敬鸢浮緿［對點訓練2］聚碳酸酯的透光性良好，可制作車、船、飛機的透光性良好，可制作車、船、飛機的透光性良好，可制作車、船、飛機的透光性良好，可制作車、船、飛機CH3()—C—(K?HCH3()—C—(K?H3

II

()［方法技巧］加聚反應與縮聚反應比較的擋風玻璃，以及眼鏡鏡片、光盤、唱片等，原來合成碳酸酯的一種原料是用有毒的光氣,()現在改用綠色化學原料碳酸二甲酯II與某物質縮合聚合，該物質屬ch3()—c—och3于()A.二烯類B.二醇類C.二酚類D.二鹵化物解析：c由聚碳酸酯的結構簡式及題給信息可知其單體為類別加聚反應縮聚反應單體特征含不飽和鍵(如\/、C-C)/\至少含兩個特征官能團(如一0H、()II、-NH2)—C—OH單體種類含碳碳雙鍵或碳碳三鍵的有機化合酚、醛、醇、竣酸、氨基酸物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和單體具有相同的組成高聚物和單體具有不同的組成產物只產生高聚物高聚物和小分子考點二高分子材料.高分子化合物(材料)的分類「天然高分子化合物高分子化合物翳合成高/線型結構：如低壓聚乙烯分子化暨也支鏈型結構：如高壓聚乙烯高分子化合物翳I合物〔網狀結構：如酚醛樹脂〃(塑料傳統(tǒng)高分子材料‘合成纖維(2)高分子材料<(2)高分子材料J功能高分子材料、新型高分子材料［復合材料(3)纖維的分類‘天然纖維：如棉花、羊毛、蠶絲、麻等I［人造纖維：如人造絲、人造棉等纖維］化學纖維,合成纖維：如“六大綸”(滌綸、、…I錦綸、般綸、丙綸、維綸、氯綸)2.高分子化合物的基本性質(I)溶解性：線型高分子(如有機玻璃)能溶解在適當的有機溶劑中：網狀結構高分子(如硫化橡膠)不溶于有機溶劑，只有一定程度的溶脹。(2)熱塑性和熱固性：線型高分子具有熱塑性(如聚乙烯),網狀結構高分子具有熱固性(如電木、硫化橡膠)。(3)強度：高分子材料強度一般比較大。(4)電絕緣性：通常高分子材料電絕緣性良好。(1)橡膠的老化實質上發(fā)生的是酯化反應。(X)(2)合成纖維、人造纖維和光導纖維均為有機高分子材料。(X)(3)聚乙烯(PE)可用于食品包裝，而聚氯乙烯不可以。(J)(4)棉花、蠶絲、羊毛、天然橡膠都屬于天然高分子化合物。(J)(5)天然橡膠是高聚物，不能使澳水褪色。(X)(6)酚醛樹脂和聚氯乙烯都是熱固性塑料o(X)題點一通用高分子材料例所有超市、商場、集貿市場等商品零售場所實行塑料購物袋有償使用制度，一律不得免費提供塑料購物袋。在全國范圍內禁止生產、銷售、使用厚度小于0.025亳米的塑料購物袋(簡稱超薄塑料購物袋)。下列說法不正確的是()A.在所有超市、商場、集貿市場等商品零售場所實行塑料購物袋有償使用制度，主要FI的是控制塑料制品的使用，減少“白色污染”-ECH2—CHiB.匕的單體是苯乙烯C.聚氯乙烯塑料強度大，抗腐蝕性強，可以用來包裝需長時間保存的食品D.用于食品包裝的塑料制品，屬于熱塑性塑料，可回收再利用-ECH2—CH3n【解析】A.白色污染主要由于大量廢棄塑料制品引起的，故A正確；B.A是發(fā)生加聚反應得到的高分子，高分子結構中將兩個半鍵閉合即可得到形成高分子的單體，即苯乙烯，故B正確；C.聚氯乙埔塑料含有增塑劑，增塑劑有毒，故C錯誤；D.熱塑性塑料是指能反復加工成型的塑料，可回收再利用，故D正確?！敬鸢浮緾[對點訓練l]PBT是最堅韌的工程熱塑性材料之一，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()()IIII,下列敘述錯誤的是()HO-EC—ZC—()—(CH2),t-OiHPBT具有熱塑性，受熱會熔化PBT的單體有兩種C.合成ImolPBT時會生成(2〃-l)molH2OD.ImolPBT與NaOH溶液反應時，最多可消耗2moiNaOH溶液解析：DA.由于該塑料屬于線性結構，故PBT具有熱塑性，受熱會熔化，A正確；B.PBT的單體有對苯二甲酸和1,4丁二醇兩種，B正確；C.由題干可知，該塑料是由nmol對苯二甲酸和nmoll,4丁二醇通過脫水縮合而成，故合成ImolPBT時會生成(2〃-1)molH2O,C正確；D.由題干的結構簡式可知，ImolPBT與NaOH溶液反應時，最多可消耗2〃molNaOH溶液，D錯誤。題點二功能高分子材料例2＞高分子分離膜可以讓某些物質有選擇地通過而將物質分離，下列應用不屬于高分子分離膜的應用范圍的是()A,分離工業(yè)廢水，回收廢液中的有用成分B.食品工業(yè)中，濃縮天然果汁，乳制品加工和釀酒C,將化學能轉換成電能，將熱能轉換成電能D.海水淡化【解析】A、B、D均是功能高分子分離膜的應用范圍，而C中將化學能轉換為電能的應是傳感膜，將熱能轉換成電能的是熱電膜?！敬鸢浮緾［對點訓練2］有關“尿不濕”的下列說法中，錯誤的是（）A.“尿不濕”之所以具有吸水性是因為添加了一種高吸水性樹脂B.高吸水性樹脂是含有裝基（一COOH）、羥基（一OH）等強親水基團并具有一定交聯(lián)的網狀高分子化合物C.這種紙尿片吸收尿液以后，體積雖然膨脹，但擠不出液體來D.尿液中的水分子與親水性基團緊密結合，排列在網狀高分子結構之外解析：DA.“尿不濕”的原因是因為添加了一種高吸水性樹脂，A正確；B.“尿不濕”中添加的高吸水性樹脂，是一種功能高分子材料，它可以用淀粉、纖維素等天然高分子化合物與丙烯酸、苯乙烯磺酸發(fā)生聚合反應制得，也可以用聚乙烯醇與丙烯酸鹽反應制得，因此它是含有粉基（一COOH）、羥基（一0H）等強親水性基團并具有一定交聯(lián)的網狀高分子化合物，B正確；C.這種紙尿片吸收尿液以后，水分子與親水基團緊密結合，并被包裹在網狀高分子結構之中，導致體積雖然膨脹，但擠不出液體來，C正確；D.尿液中的水分子與親水基團緊密結合，并被包裹在網狀高分子結構之中，而不是“排列在高分子結構之外”，D錯誤。（）CH」1.（經典高考題）下列關于ECH/—,玉O的說法正確的是（）C（X?H,CIL（X?7II-II

（）（）A.該物質可由〃個單體分子通過縮聚反應生成B.O.lmol該物質完全燃燒，生成33.6L（標準狀況）的CO?C.該物質在酸性條件下水解產物之一可作汽車發(fā)動機的抗凍劑D.Imol該物質與足量NaOH溶液反應，最多可消耗3〃molNaOH解析：C該物質可由n個單體分子通過加聚反應生成，A錯誤；Imo】該物質中含15/?mol碳原子，故O.lmol該物質完全燃燒，生成33.6〃L（標準狀況）的CO2,B錯誤：該物質在酸性產H（）條件下水解，可生成-￡CU2—C3n、丫）、HOCH2cH20H和CH3coOH,COOHHOOC其中HOCH2cH20H可作汽車發(fā)動機的抗凍劑，C正確；Imol該物質與足量NaOH溶液反應，最多可消耗4〃molNaOH,D錯誤。.(2020?北京卷)高分子M廣泛用于牙膏、牙科粘合劑等口腔護理產品，合成路線如圖：下列說法不正確的是()A.試劑a是甲醇B.化合物B不存在順反異構體C.化合物C的核磁共振氫譜