新人教版高中化學(xué)選擇性必修第三冊高中化學(xué)知識點填空05-第五章 合成高分子（填空版）

第五章合成高分子

第一節(jié)合成高分子的基本方法

一、有機高分子化合物

1、概念：

由許多低分子化合物以共價鍵結(jié)合成的，相對分子質(zhì)量很大(通常在104以上)的一類化合物。

2、基本概念

單體—能夠進行聚合反應(yīng)形成高分子化合物的低分子化合物

↓聚合

高聚物—由單體聚合而成的相對分子質(zhì)量較大的化合物

↓單元

鏈節(jié)—高分子化合物中化學(xué)組成相同、可重復(fù)的最小單位，也稱重復(fù)結(jié)構(gòu)單元

↓數(shù)目

聚合度—高分子鏈中含有鏈節(jié)的數(shù)目，通常用n表示

例如：

二、合成高分子化合物的基本反應(yīng)類型

1、加成聚合反應(yīng)(加聚反應(yīng))

(1)概念

由含有不飽和鍵的化合物分子以加成反應(yīng)的形式結(jié)合成高分子化合物的反應(yīng)。

(2)加聚反應(yīng)的特點

①單體必須是含有雙鍵、三鍵等不飽和鍵的化合物(例如：烯、二烯、炔、醛等)。

②反應(yīng)只生成高聚物，沒有副產(chǎn)物產(chǎn)生。

③聚合物鏈節(jié)的化學(xué)組成跟單體的化學(xué)組成相同。

④聚合物相對分子質(zhì)量為單體相對分子質(zhì)量的整數(shù)倍。

(3)常見的加聚反應(yīng)

①丙烯的加聚：

催化劑

nCH2==CH—CH3―――→。

1

催化劑

②1,3-丁二烯的加聚：nCH2==CH—CH==CH2――→

CH2—CH==CH—CH2。

2、縮合聚合反應(yīng)(縮聚反應(yīng))

(1)概念

有機小分子單體間反應(yīng)生成高分子化合物，同時生成小分子化合物的反應(yīng)。

(2)縮聚反應(yīng)的特點

①單體分子中至少含有兩個官能團(如—OH、—COOH、—NH2、—X等)。

②縮聚反應(yīng)生成聚合物的同時，還有小分子副產(chǎn)物(如H2O、NH3、HCl等)生成。

③所得聚合物鏈節(jié)的化學(xué)組成與單體的化學(xué)組成不同。

④縮聚物結(jié)構(gòu)簡式要在方括號外側(cè)寫出鏈節(jié)余下的端基原子或原子團。如：

(3)常見的縮聚反應(yīng)

①羥基酸縮聚

如HOCH2COOH的縮聚：

催化劑

nHOCH2COOH＋(n－1)H2O。

HOOC(CH2)5OH的△縮聚：

催化劑

nHOOC(CH2)5OH＋(n－1)H2O。

②醇與酸縮聚△

如乙二酸與乙二醇的縮聚：

催化劑

nHOCH2CH2OH＋＋(2n－1)H2O。

己二酸與乙二醇的縮聚：nHOO△C(CH2)4COOH＋

催化劑

nHO(CH2)2OH(2n－1)H2O。

③氨基酸的縮聚△

如氨基乙酸的縮聚：

催化劑

nH2NCH2COOH＋(n－1)H2O。

△

2

④胺與酸的縮聚

如己二胺與己二酸的縮聚：

催化劑

nH2NCH2(CH2)4CH2NH2＋nHOOC(CH2)4COOH

△

＋(2n－1)H2O。

3、加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的對比

加聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)

單體為含有兩個或兩個以上官能團(如

單體必須是含有雙鍵等不飽和鍵

單體結(jié)構(gòu)—OH、—COOH、—NH2、—X等)的

的化合物(如乙烯、氯乙烯、丙烯腈等)

化合物

反應(yīng)機理反應(yīng)發(fā)生在不飽和鍵上反應(yīng)發(fā)生在官能團之間

聚合方式通過在雙鍵上的加成而連接通過縮合脫去小分子而連接

生成高聚物的同時，還有小分子

反應(yīng)特點只生成高聚物，沒有副產(chǎn)物產(chǎn)生

副產(chǎn)物生成(如H2O、NH3、HCl等)

所得高聚物的化學(xué)組成跟單體的最簡所得的高聚物的化學(xué)組成跟單體的化

聚合物的

式相同，其相對分子質(zhì)量M＝單學(xué)組成不同，其相對分子質(zhì)量M

化學(xué)組成rMr(r

體)×n(聚合度)<[Mr(單體)×n(聚合度)]

4、加聚產(chǎn)物單體的推斷

(1)凡鏈節(jié)的主鏈只有兩個碳原子(無其他原子)的聚合物，其合成單體必為一種，將

鏈節(jié)兩端兩個半鍵斷開向內(nèi)閉合即可。

如，其單體是。

(2)凡鏈節(jié)主鏈上只有四個碳原子(無其他原子)且鏈節(jié)無雙鍵的聚合物，其單體必為

兩種，在鏈節(jié)兩端及正中央劃線斷開，然后左右兩個半鍵閉合即可。

如的單體是CH2==CH2和CH3—CH==CH2。

(3)凡鏈節(jié)主鏈中只有碳原子，并存在碳碳雙鍵()結(jié)構(gòu)的聚合物，雙鍵前后各兩個碳

原子劃線斷開，形成間二烯烴結(jié)構(gòu)，其規(guī)律是“見雙鍵，四個碳；無雙鍵，兩個碳”從一端劃

線斷開，隔一鍵斷一鍵，然后將半鍵閉合，即單雙鍵互換。

3

如的單體是CH2==CH—CH==CH2和。

(4)若給出較長的結(jié)構(gòu)片段，則應(yīng)首先找出重復(fù)的鏈節(jié)，再加以判斷，但應(yīng)注意重復(fù)的鏈節(jié)

有時不止一種形式，可去掉一端的一個碳原子(可能屬于前一個鏈節(jié))后再考慮。

5、縮聚產(chǎn)物單體的推斷

(1)若鏈節(jié)中含有酚羥基的結(jié)構(gòu)，單體一般為酚和醛。如的單

體是和HCHO。

(2)若鏈節(jié)中含有以下結(jié)構(gòu)，HO—ROH、、，其

單體必為一種，如HO—CH2CH2OH的單體為HO—CH2CH2—OH，

的單體為。方法是去中括號和n即為單體。

(3)若鏈節(jié)中含有部分，則單體為羧酸和醇，將中C—O單鍵斷開，去

掉括號和n，左邊加羥基，右邊加氫即可，如的單體為

HOOC—COOH和HOCH2CH2OH。

(4)若鏈節(jié)中含有部分，則單體一般為氨基酸，將中C—N單鍵斷

開，去掉中括號和n，左邊加羥基，右邊加氫即為單體，如的單

體為H2NCH2COOH和。

4

第二節(jié)高分子材料

一、通用高分子材料

（一）塑料

1、高分子材料的分類

2、塑料

(1)成分

主要成分是合成樹脂，輔助成分是各種加工助劑。

(2)分類

①熱塑性塑料：可以反復(fù)加熱熔融加工，如聚乙烯、聚氯乙烯等制成的塑料。

②熱固性塑料：不能加熱熔融，只能一次成型，如用具有不同結(jié)構(gòu)的酚醛樹脂等制成的

塑料。

(3)常見的塑料

①聚乙烯

高壓法聚乙烯低壓法聚乙烯

合成條件較高壓力、較高溫度、引發(fā)劑較低壓力、較低溫度、催化劑

高分子鏈的結(jié)構(gòu)含有較多支鏈支鏈較少

高分子鏈較短較長

相對分子質(zhì)量較低較高

密度較低較高

軟化溫度較低較高

用途生產(chǎn)食品包裝袋、薄膜、絕緣材料等生產(chǎn)瓶、桶、板、管等

5

概念：用酚如苯酚或甲苯酚等與醛如甲

醛在酸或堿的催化下相互縮合而成的高

分子

②酚醛樹脂

形成

二、合成纖維和合成橡膠

1、合成纖維

(1)纖維的分類

天然纖維：如棉花、羊毛、蠶絲和麻等

纖維再生纖維

化學(xué)纖維

合成纖維：錦綸、滌綸、氯綸、腈綸、維綸、丙綸等

(2)合成纖維的性能

合成纖維的優(yōu)點是強度高、彈性好、耐腐蝕、不縮水、保暖等，但在吸濕性、透氣性

等方面不如天然纖維。合成纖維中維綸具有較好的吸濕性，被稱為“人造棉花”。

(3)常見的合成纖維

①聚酯纖維——滌綸

合成纖維中目前產(chǎn)量最大的是聚酯纖維中的滌綸。滌綸是聚對苯二甲酸乙二酯纖維的商品名

稱。其合成反應(yīng)為

催化劑

＋nHOCH2CH2OH

△

＋(2n－1)H2O。

滌綸是應(yīng)用最廣泛的合成纖維品種，大量用于服裝與床上用品、各種裝飾布料、國防軍

工特殊織物以及工業(yè)用纖維制品等。

②聚酰胺纖維

聚己二酰己二胺纖維(又稱錦綸66或尼龍66)不溶于普通溶劑，耐磨，強度高，是由

H2N—(CH2)6—NH2和HOOC(CH2)4COOH合成的，其合成反應(yīng)如下：

nH2N—(CH2)6—NH2＋

催化劑

nHOOC(CH2)4COOH＋(2n－1)H2O。

2、合成橡膠△

6

(1)橡膠的分類

天然橡膠

丁苯橡膠

通用橡膠順丁橡膠

氯丁橡膠

橡膠合成橡膠

聚硫橡膠：有耐油性

特種橡膠

硅橡膠：有耐熱、耐寒性

(2)常見的橡膠

①順丁橡膠是以1,3-丁二烯為原料，在催化劑作用下，通過加聚反應(yīng)，得到以順式結(jié)構(gòu)為主

的聚1,3-丁二烯?；瘜W(xué)方程式為

催化劑

nCH2==CH—CH==CH2――→。

②天然橡膠是異戊二烯的順式聚合物，寫出異戊二烯和天然橡膠的結(jié)構(gòu)簡式：

和。

三、功能高分子材料

1、定義

具有某些特殊化學(xué)、物理及醫(yī)學(xué)功能的高分子材料。

例如，高分子催化劑；各種濾膜；磁性高分子；形狀記憶高分子；高吸

水性材料；醫(yī)用高分子材料；高分子藥物等。

2、高吸水性樹脂

(1)結(jié)構(gòu)特點

①含有強親水性原子團(—OH)的支鏈；②具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

(2)合成方法

①對淀粉、纖維素等天然吸水材料進行改性，在淀粉或纖維素的主鏈上再接入帶有

強親水基團的支鏈，可以提高它們的吸水能力。例如，淀粉與丙烯酸鈉在一定條件下發(fā)生

反應(yīng)，生成以淀粉為主鏈的接枝共聚物。為防止此共聚物溶于水，還需在交聯(lián)劑作用下

生成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的淀粉-聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂。

②用帶有強親水基團的烯類單體進行聚合，得到含親水基團的高聚物。例如，在丙烯

酸鈉中加入少量交聯(lián)劑，再在一定條件下發(fā)生聚合，可得到具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚丙

烯酸鈉高吸水性樹脂。

7

這兩種方法有一個共同特點，都要在反應(yīng)中加入少量交聯(lián)劑，讓線型結(jié)構(gòu)變?yōu)榫W(wǎng)

狀結(jié)構(gòu)。

(3)應(yīng)用

可在干旱地區(qū)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)抗旱保水，改良土壤；可用于嬰幼兒使用的紙尿褲。

3、高分子分離膜

(1)分離原理

只允許水及一些小分子物質(zhì)通過，其余物質(zhì)被截留在膜的另一側(cè)，稱為濃縮液，達到對

原液凈化、分離和濃縮的目的。

(2)分類

根據(jù)膜孔大小分為微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜等。

(3)制作材料

主要是有機高分子材料，如醋酸纖維、芳香族聚酰胺、聚丙烯、聚