合成高分子的基本方法 導(dǎo)學(xué)案 高二下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修3

校本教輔導(dǎo)練學(xué)案人教版高中化學(xué)選擇性必修三有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)第第⑤單炔烴自聚型：“叁鍵打開，變成雙鍵，中間相連，添上括號，右下寫n”nCH≡CHCH＝CHnnCH3C≡CCH3n（3）加聚物單體的判斷方法——“單雙鍵互換法”一是首先去掉加聚物兩端的“”、“”。二是將高分子鏈節(jié)中主鏈上的碳碳單鍵改為碳碳雙鍵，碳碳雙鍵改為碳碳單鍵。三是從左到右檢查高分子鏈節(jié)中各碳原子的價(jià)鍵，把碳原子的價(jià)鍵超過4價(jià)的碳原子找出來。用“△”符號標(biāo)示出來。四是去掉不符合4價(jià)的碳原子間的價(jià)鍵（一般為雙鍵）進(jìn)行分離，即得合成該加聚物的單體。聚合物單體名稱單體結(jié)構(gòu)簡式丙烯酸CH2=CHCOOH乙酸乙烯酯CH3COOCH=CH21，3—丁二烯CH2=CH—CH=CH21，3—丁二烯和苯乙烯CH2==CH—CH==CH2和1，1-二氟乙烯和全氟丙烯CH2=CF2和CF2=CF—CF3【歸納總結(jié)】某些環(huán)狀化合物開環(huán)后可以相互結(jié)合，生成聚合物，如環(huán)氧乙烷的開環(huán)聚合該反應(yīng)也屬于加聚反應(yīng)。2．縮合聚合反應(yīng)(1)概念：由一種或一種以上的單體相互結(jié)合生成聚合物，同時(shí)有小分子生成的反應(yīng)，簡稱縮聚反應(yīng)，得到的高分子產(chǎn)物稱為縮聚物。(2)縮聚反應(yīng)聚合物的書寫方法：書寫縮聚物的結(jié)構(gòu)簡式時(shí)，要在方括號外側(cè)寫出鏈節(jié)余下的端基原子或原子團(tuán)。。書寫縮聚反應(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)。常見類型有：①羥基酸縮聚HOCH2COOH的縮聚：。HOOC(CH2)5OH的縮聚：。②二元醇與二元酸縮聚乙二酸與乙二醇的縮聚：。己二酸與乙二醇的縮聚：。③氨基酸縮聚：④二元酸與二胺縮聚：nHOOC—COOH+nH2N—CH2CH2—NH2催化劑+(2n-1)H2O催化劑⑤苯酚與甲醛的縮聚(酚醛樹脂)：（3）縮聚物單體的判斷方法第一步：采用“切割法”去掉縮聚物結(jié)構(gòu)簡式中的方括號與“n”,變?yōu)樾》肿印Ｈ纾旱诙剑簲嚅_分子中的肽鍵或酯基：第三步：在斷開的羰基碳原子上連接—OH,在氧或氮原子上連接—H,還原為單體小分子：和。聚合物單體結(jié)構(gòu)簡式H2N—R—COOHHO—R—COOHHOOC—COOH和HOCH2CH2OHHOCH2CH2OHHOOC(CH2)4COOH和H2NCH2(CH2)4CH2NH2和HOCH2CH2OHHOOC(CH2)4COOH和NH2—(CH2)6NH2（4）縮聚物單體判斷規(guī)律1.若鏈節(jié)中含有酚羥基的結(jié)構(gòu)，單體一般為酚和醛。2.鏈節(jié)中含有、其單體必為一種。3.鏈節(jié)中含有酯基，單體一般為酸和醇。將斷開，去掉中括號和n,左邊加羥基，右邊加氫即可。4.鏈節(jié)中含有，單體為氨基酸。將斷開，去掉中括號和n,左邊加羥基，右邊加氫即可。加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的比較加聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)單體結(jié)構(gòu)單體必須是含有雙鍵等不飽和鍵的化合物（如乙烯、氯乙烯、丙烯腈等）單體為含有兩個(gè)或兩個(gè)以上的官能團(tuán)（如－OH、－COOH、－NH2、－X等）的化合物反應(yīng)機(jī)理反應(yīng)發(fā)生在不飽和鍵上反應(yīng)發(fā)生在官能團(tuán)之間聚合方式通過不飽和鍵上的加成連接通過縮合脫去小分子而連接反應(yīng)特點(diǎn)只生成高聚物，沒有副產(chǎn)物產(chǎn)生，原子利用率為100%生成高聚物的同時(shí)，還有小分子副產(chǎn)物生成（如H2O、NH3、HCl），一般的縮聚反應(yīng)多為可逆反應(yīng)，為提高產(chǎn)率，并得到具有較高聚合度的縮聚物，需要及時(shí)移除反應(yīng)產(chǎn)生的小分子副產(chǎn)物。聚合物組成所得高聚物的化學(xué)組成跟單體的化學(xué)組成相同所得高聚物的化學(xué)組成跟單體的化學(xué)組成不同產(chǎn)物只產(chǎn)生高聚物高聚物和小分子【我的筆記】【能力檢測】題組A基礎(chǔ)訓(xùn)練1．下列材料中不屬于有機(jī)高分子化合物的是()ABCD外墻保溫板光導(dǎo)纖維宇航服尿不濕酚醛樹脂二氧化硅聚酯纖維聚丙烯酸鈉【答案】B【解析】酚醛樹脂、聚酯纖維、聚丙烯酸鈉屬于高分子化合物，故A、C、D不符合題意；二氧化硅為無機(jī)物，不屬于高分子化合物，故B符合題意。2．人類健康水平和生活質(zhì)量的提高做出了巨大貢獻(xiàn)。下列各組物質(zhì)全部為合成高分子材料的是()A．聚乙烯酚醛樹脂 B．麥芽糖胰島素C．淀粉聚異戊二烯 D．纖維素滌綸【答案】A【解析】合成高分子材料主要包括塑料、合成纖維、合成橡膠等，據(jù)此可以判斷。乙烯發(fā)生加聚反應(yīng)生成聚乙烯，苯酚和甲醛發(fā)生縮聚反應(yīng)生成酚醛樹脂，二者均屬于合成高分子材料，A項(xiàng)正確；麥芽糖是二糖，不是高分子化合物，胰島素不是合成高分子材料，B項(xiàng)不正確；淀粉是天然高分子化合物，聚異戊二烯是合成高分子材料，C項(xiàng)不正確；纖維素是天然高分子化合物，滌綸是合成高分子材料，D項(xiàng)不正確。3．下列關(guān)于有機(jī)高分子化合物的說法不正確的是()A．有機(jī)高分子化合物稱為聚合物，是因?yàn)樗鼈兇蟛糠质怯尚》肿油ㄟ^聚合反應(yīng)制得的B．有機(jī)高分子化合物的相對分子質(zhì)量很大，但其結(jié)構(gòu)是若干鏈節(jié)的重復(fù)C．對于一種高分子材料，n是一個(gè)整數(shù)值，因而它的相對分子質(zhì)量是確定的D．高分子材料可分為天然高分子材料和合成高分子材料兩大類【答案】C【解析】A.有機(jī)高分子化合物分為天然高分子化合物和合成高分子化合物兩大類，.小分子反應(yīng)物也就是單體通過聚合反應(yīng)得到高分子化合物，因此有機(jī)高分子化合物稱為聚合物，A正確；B.單體的分子之間通過加聚反應(yīng)或縮聚反應(yīng)得到有機(jī)高分子化合物，官能團(tuán)的性質(zhì)決定了高分子化合物的結(jié)構(gòu)是若干鏈節(jié)的重復(fù)，B正確；C.對于高分子化合物來說，它們的結(jié)構(gòu)均是由若干個(gè)鏈節(jié)組成的，但聚合度n不是確定值，通常其相對分子質(zhì)量是一個(gè)大致范圍，C錯(cuò)誤；D.高分子材料可分為天然高分子材料和合成高分子材料兩大類，天然高分子化合物如蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素等，而聚乙烯、聚氯乙烯等屬于合成高分子材料，D正確；答案選C。4．天然橡膠的主要成分是聚異戊二烯，其結(jié)構(gòu)簡式為，下列說法正確的是（）A．單體是CH3CH=CH2和CH2=CH2B．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(gòu)【答案】D【解析】根據(jù)聚異戊二烯的結(jié)構(gòu)簡式，可知其單體為，鏈節(jié)為中括號里的重復(fù)單元：。A．根據(jù)分析，單體是，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)分析，其鏈節(jié)為，B錯(cuò)誤；C．聚異戊二烯中含雙鍵，能使溴水褪色，聚乙烯不含雙鍵，不能使溴水褪色，C錯(cuò)誤；D．當(dāng)有機(jī)化合物分子中含有碳碳雙鍵且與每個(gè)雙鍵碳原子所連的另外兩個(gè)原子或原子團(tuán)不同時(shí)，就存在順反異構(gòu)現(xiàn)象，聚異戊二烯中每個(gè)雙鍵碳上連接的原子或原子團(tuán)都不相同，故存在順反異構(gòu)，D正確；故選D。5．下列高聚物必須由兩種單體加聚而成的是（）A．B．C．D．【答案】C【解析】A．該項(xiàng)中的高聚物是由一種單體(CH2=CHCH3)加聚而成的，不符題意；B．該項(xiàng)中的高聚物也是由一種單體()加聚而成的，不符題意；C．該項(xiàng)中的高聚物由兩種單體(CH2=CHCH3和CH2=CH—CH=CH2)加聚而成，符合題意；D．該項(xiàng)中的高聚物不是加聚反應(yīng)生成的，不符題意；綜上，本題選C。6．丁腈橡膠(如圖)具有優(yōu)良的耐油、耐高溫性能，合成丁腈橡膠的原料是（）①CH2=CH-CH=CH2②CH3-C≡C-CH3③CH2=CH-CN④CH3-CH=CH-CN⑤CH3-CH=CH2⑥CH3-CH=CH-CH3A．③⑥B．②③ C．①③ D．④⑤【答案】C【解析】從紅線位置斷開得到兩個(gè)鏈節(jié)原料，然后單鍵變雙鍵，可得：①CH2=CH-CH=CH2、③CH2=CH-CN，故選：C。7．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【答案】C【解析】A．1mol該有機(jī)物中含有nmol碳溴鍵，A錯(cuò)誤；B．該有機(jī)物含有苯環(huán)，可與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，含碳溴鍵，可與NaOH水溶液發(fā)生取代反應(yīng)，不能發(fā)生消去反應(yīng)，B錯(cuò)誤；C．1mol該有機(jī)物的單體含1mol碳溴鍵，與1molNaOH溶液發(fā)生水解反應(yīng)得到酚羥基，具有弱酸性，再消耗1molNaOH溶液，則1mol該有機(jī)物的單體最多可消耗2molNaOH，C正確；D．連接4個(gè)不同的原子或原子團(tuán)的碳原子為手性碳原子，根據(jù)圖知，與苯環(huán)相連的碳原子是手性碳原子，故D錯(cuò)誤；故選：C。8．下列關(guān)于有機(jī)物說法正確的是（）A．丙烯(CH2=CH—CH3)分子中所有原子共平面B．苯乙烯()的加聚產(chǎn)物為C．苯在FeBr3的催化作用下與溴水發(fā)生取代反應(yīng)D．乙炔和聚乙炔都能使酸性高錳酸鉀溶液褪色【答案】D【解析】A．丙烯(CH2=CH—CH3)分子中含有甲基，所有原子不可能都共平面，故A錯(cuò)誤；B．苯乙烯()的加聚產(chǎn)物為，故B錯(cuò)誤；C．苯在FeBr3的催化作用下與液溴發(fā)生取代反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；D．乙炔、聚乙炔均含不飽和鍵，均能被高錳酸鉀氧化，使其褪色，故D正確；故選D。9．EPR是一種對氧化劑具有較好抗耐性的合成材料，應(yīng)用極為廣泛，其結(jié)構(gòu)簡式可以表示，合成EPR所用的單體為（）A． B．C．和 D．和【答案】C【解析】此聚合物鏈節(jié)中無雙鍵，則兩個(gè)碳原子為一組，取鏈節(jié)斷開中間的單鍵后加雙鍵即得高聚物的單體，故C項(xiàng)正確。10．丁苯橡膠是重要的石油化工產(chǎn)品，其化學(xué)組成為，其單體一定有（）A．1，3-丁二烯B．丁炔 C．乙苯 D．乙烯【答案】A【解析】的單體為：和，故選A。某高分子化合物的結(jié)構(gòu)如下所示，可用于合成該聚合物的單體是（）①甘氨酸；②丙氨酸；③苯丙氨酸；④谷氨酸A．①②B．③④C．②③D．①③【答案】D【解析】分子中有酰胺基，則該高分子化合物水解即可得到α－氨基乙酸（即甘氨酸）和苯丙氨酸，因此①、③正確。12．多肽—多肽綴合物和多肽—藥物綴合物的合成方法在有機(jī)合成中有廣泛應(yīng)用。下列敘述錯(cuò)誤的是（）已知：氨基、巰基()都具有還原性；甲和丁都屬于高分子化合物。A．甲、乙、丁都能使酸性KMnO4溶液褪色 B．上述反應(yīng)屬于加聚反應(yīng)C．丙中只有一種官能團(tuán) D．丁能發(fā)生酯化、加成反應(yīng)【答案】B【解析】A．甲中含有氨基，具有還原性，可以使酸性KMnO4溶液褪色，乙中含有巰基()、羥基，具有還原性，可以使酸性KMnO4溶液褪色，丁中含有羥基，具有還原性，可以使酸性KMnO4溶液褪色，A正確；B．該反應(yīng)中反應(yīng)物甲為高分子化合物，且有水生成，故不屬于加聚反應(yīng)，屬于取代反應(yīng)，B錯(cuò)誤；C．丙中只含有醛基官能團(tuán)，C正確；D．丁結(jié)構(gòu)中含有羥基能發(fā)生酯化反應(yīng)、含有碳碳雙鍵能發(fā)生加成反應(yīng)，D正確；答案選B。13．“復(fù)興號”動(dòng)車組行李架使用的“輕芯鋼”材料其主要成分是以酚醛樹脂為原料的深加工產(chǎn)品，已知酚醛樹脂可由如下反應(yīng)制備：下列有關(guān)酚醛樹脂的說法錯(cuò)誤的是（）A．易水解 B．單體為苯酚和甲醛C．該反應(yīng)類型為縮聚反應(yīng) D．碳原子的雜化方式為、【答案】A【解析】A．酚醛樹脂分子中不含酯基等易水解的基團(tuán)，不易水解，A錯(cuò)誤；B．由圖可知，反應(yīng)的單體為苯酚和甲醛，B正確；C．該聚合反應(yīng)中生成了高分子化合物的同時(shí)得到小分子物質(zhì)，為縮聚反應(yīng)，C正確；D．苯環(huán)碳為sp2雜化、-CH2-中碳為sp3雜化，D正確；故選A。14．有機(jī)物K是一種合成纖維，具有強(qiáng)度高、彈性好、耐磨、耐化學(xué)腐蝕等優(yōu)良性能。K的合成路線中有如下反應(yīng)。下列說法錯(cuò)誤的是（）A．F中碳原子的雜化方式為SP2 B．該反應(yīng)為縮聚反應(yīng)C．K是高分子化合物，也是純凈物 D．1molJ最多能與46gNa反應(yīng)【答案】C【解析】A．F中碳原子為羧基碳原子，采取SP2雜化，A正確；B．該反應(yīng)為羧酸和醇之間的縮聚反應(yīng)，B正確；C．K是高分子化合物，但高分子化合物都是混合物，C錯(cuò)誤；D．分子中含有2個(gè)羥基，1molJ最多能與2mol即46gNa反應(yīng)，D正確；故答案選C。15.仿瓷餐具質(zhì)輕美觀，不易破碎，其主要成分蜜胺樹脂是由三聚氰胺與甲醛在一定條件下縮聚得到的聚合物。下列說法錯(cuò)誤的是A.蜜胺樹脂中所有原子一定不在同一平面B.上式中X=（2n-1)C.1mol甲醛與足量銀氨溶液反應(yīng)，生成D.蜜胺樹脂中碳原子的雜化軌道類型有、【答案】B【解析】【詳解】A．蜜胺樹脂中氨基中的N原子采取sp3雜化，故N原子與其直接相連的3個(gè)原子一定不共平面，故所有原子一定不在同一平面，故A正確；B．三聚氰胺與甲醛先發(fā)生加成反應(yīng)生成蜜胺樹脂單體，，蜜胺樹脂單體再發(fā)生縮聚反應(yīng)生成蜜胺樹脂，故上式中，故B錯(cuò)誤；C．甲醛相當(dāng)于有兩個(gè)醛基，1mol甲醛發(fā)生銀鏡反應(yīng)最多生成4molAg，故C正確；D．蜜胺樹脂中碳原子有形成雙鍵的碳原子和飽和碳原子，故其雜化軌道類型有、，故D正確；故選B。16．有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)應(yīng)重視有機(jī)物結(jié)構(gòu)分析和官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化，回答下列問題：(1)合成橡膠是由兩種單體共聚而成，這兩種單體結(jié)構(gòu)簡式分別為、。(2)阿司匹林可治療感冒、發(fā)熱，還能抑制血小板聚集等，其制備的一種途徑如下：生成物A的結(jié)構(gòu)簡式為，1mol阿司匹林最多能與molNaOH發(fā)生反應(yīng)。(3)聚碳酸