第1部分 第3章 第3节 合成高分子化合物

把握热点考向应用创新演练晨背关键语句理解教材新知知识点一第3节合成高分子化合物知识点三考向一考向二随堂基础巩固第3章有机合成及其应用合成高分子化合物课时跟踪训练考向三知识点二返回返回返回返回1．合成高分子化合物的化学反应称聚合反应，分为加聚反应和缩聚反应。2．三大常见合成高分子材料：塑料、合成纤维、合成橡胶。3．功能高分子材料：离子交换树脂，光敏高分子，导电高分子，医用高分子，膜用高分子。4．高聚物单体推断的关键，一是判断高聚物的类型，二是找准断键的位置。返回返回[自学教材·填要点]1．高分子化合物概述(1)概念：由许多化合物以结合成的、相对分子质量(通常为104～106)的一类化合物，又常称为或。(2)单体：用来合成化合物的化合物。如聚乙烯CH2—CH2的单体是。小分子很高聚合物高聚物高分子小分子共价键CH2==CH2返回(3)链节：高分子中和中可以重复的最小单位。如：聚乙烯CH2—CH2中链节为。(4)链节数：链节的数目称为重复结构单元数或链节数。(5)分类：①按照高分子化合物的来源：高分子化合物、高分子化合物。化学组成结构—CH2—CH2—天然合成n返回②按照高分子化合物分子链的连接形式：型高分子、型高分子、型高分子。③按照高分子化合物受热时的不同行为：性高分子、性高分子。④按照高分子化合物的工艺性质和使用：、、、涂料、黏合剂与密封材料。线支链体热塑热固塑料橡胶纤维返回2．聚合反应(1)概念：由物质合成化合物的化学反应。(2)加成聚合反应：单体通过反应的方式生成高分子化合物，简称反应，既属于反应，又属于反应。(3)缩合聚合反应：单体通过分子间的相互而生成高分子化合物，简称。反应过程中除生成高分子化合物外还伴随有化合物(如、等)生成。小分子高分子加成加成加聚聚合缩合缩聚小分子H2OHX返回[师生互动·解疑难]1．常见加聚反应的类型(1)分子内含有一个的烯烃及其衍生物发生的加聚反应。如合成聚苯乙烯：返回(2)分子内具有共轭双键的烯烃及其衍生物发生的加聚反应。如合成顺丁橡胶：(3)由不同烯烃及其衍生物间发生的加聚反应。如合成丁苯橡胶：返回2．常见缩聚反应的类型(1)酸与醇缩聚：(2)氨基酸缩聚：返回(3)羟基酸缩聚(4)酚醛缩聚：返回3．加聚反应与缩聚反应的比较类型加聚反应缩聚反应反应物特征含不饱和键(如)含特征官能团(如—OH、—COOH)产物特征高聚物与单体具有相同的组成高聚物和单体有不同的组成产物种类只产生高聚物高聚物和小分子(如H2O等)反应种类单烯加聚，双烯加聚酚醛类、酯类、肽键类返回1．已知某高分子化合物的结构片段可表示为下列说法正确的是()A．单体为CHCl===CHClB．高分子是缩聚产物C．链节为—CHCl—D．链节为—CHClCHClCHCl—返回答案：A解析：由高分子化合物的结构片段可判断其链节为—CHClCHCl—，单体为，高分子是加聚产物。返回[自学教材·填要点]1．概念有参与的化学反应。2．应用(1)合成带有的新的高分子化合物，如纤维素改性制黏胶纤维、硝化纤维、醋酸纤维。高分子化合物特定功能基团返回(2)合成而得到的高分子化合物，如可先制得聚乙酸乙烯酯，再使其与甲醇发生酯交换反应而间接制得聚乙烯醇。化学方程式为不能直接通过小分子物质聚合返回(3)橡胶的硫化：直线型的橡胶分子经过或交联，形成结构，称为橡胶的硫化。硫化橡胶的弹性和耐磨性明显提高。单硫键双硫键空间网状返回3．降解高分子化合物的降解也属于，在降解过程中，高分子化合物的链节数变。高分子化学反应小返回[师生互动·解疑难]1．高分子化学反应与结构的关系与其他有机化合物类似，高分子化合物所发生的反应主要取决于其结构特点、官能团及基团的影响。如：若含碳碳双键则易被氧化和能发生加成反应；含有酯基()则易水解及醇解；含有羧基时，能发生酯化反应、取代反应等。返回(3)橡胶硫化：天然橡胶，经硫化，破坏了碳碳双键，形成单硫键(—S—)和双硫键(—S—S—)交联的网状结构，线型结构变体型结构。(4)催化裂解：塑料催化裂解得柴油、煤油、汽油及可燃气体等。(5)其他：聚对苯二甲酸乙二酯能与甲醇反应生成乙二醇和对苯二甲酸二甲酯。返回2．某缓释药物的结构简式如下：，该药物在人体中会缓慢释放出它的药效成分(水杨酸)。(1)写出该药物在酸性(消化液)条件下水解后的产物。(2)解释该药物缓释作用的原理。返回答案：(2)该缓释药物是一种功能高分子，在这种高分子中，将起药效的官能团嫁接到高分子链上，由于高分子不溶于水，分子链缠绕在一起，只有一部分官能团暴露在外面，加上水解过程需要一定时间，故在一定时间内释放的药物较少，可维持较长时间的药效。返回1.基本组成合成高分子材料是以为基本原料，加入适当的助剂，经过一定加工过程制成的材料，其中助剂通常指、、、等。2．官能团在合成高分子的接上带有某种特定功能的官能团，使它们具有特殊的功能以满足、电学、、化学、生物学、等方面的要求，这样形成的高分子叫功能高分子。高分子化合物填料增塑剂颜料发泡剂主链或支链上光学磁学医学返回3．常见的有机高分子合成材料(1)塑料：塑料的主要成分是树脂，根据需要加入具有某些特定用途的添加剂。塑料根据其受热性能可分为热塑性塑料和热固性塑料。(2)合成纤维：合成纤维和人造纤维称为化学纤维。涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶和氯纶被称为“六大纶”。它们都有强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不发霉、不怕虫蛀和不缩水等性能，而且每一种还具有各自独特的性能。(3)橡胶：根据来源不同，橡胶可分为天然橡胶和合成橡胶两大类。合成橡胶具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或低温等性能。返回4．功能高分子材料(1)离子交换树脂：①组成：由一种不溶于水的高分子骨架和若干活性基团组成的树脂，常用树脂母体是苯乙烯与对苯二乙烯的交联聚合物。②功能：具有离子交换能力。返回③分类：按照交换基团性质的不同阳离子交换树脂：含磺酸基—SO3H，羧基—COOH等酸性基团，如磺酸型阳离子交换树脂的交换原理为以Ca2＋为例：2R—SO3H＋Ca2＋R—SO32Ca＋2H＋阴离子交换树脂：含有季铵基[R—N＋CH33]，氨基—NH2等碱性基团，用于与溶液中的阴离子进行交换④作用：分离、提纯。返回(2)医用高分子：①常见医用高分子：聚乳酸：、硅橡胶：、聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯醇等。②性能：生物相容性较好，安全无毒。③用途：制造医用器械、人造器官等。返回3．下列不属于新型有机高分子材料的是()A．高分子分离膜B．液晶高分子材料C．生物高分子材料D．有机玻璃解析：有机玻璃是传统三大合成材料中的塑料，它不属于新型有机高分子材料。其余选项中的材料均为新型有机高分子材料。答案：D返回返回[例1]下列合成有机高分子材料的化学方程式和反应类型都正确的是()返回[解析]A项应为：nCH2===CH—CN――――→一定条件；D项应为：，应是加聚反应；B项中有—COOH和—OH，为缩聚反应；C项中仅有，为加聚反应。[答案]BC返回判断两种聚合反应除可以根据化学方程式中是否有小分子生成外，还有其他方法。(1)从单体结构判断：加聚反应的单体一般含有，—C≡C—，；缩聚反应的单体一般含有两个或两个以上的官能团。(2)从单体和高聚物的链节判断：组成相同，则发生的是加聚反应；组成不同，即相差小分子(H2O、HX等)，则发生的为缩聚反应。返回1．下列物质中能发生加成、加聚和缩聚反应的是()返回答案：B解析：能发生加成、加聚反应的化合物分子结构中应含有等；能发生缩聚反应的化合物应含有两个或两个以上的官能团，如—COOH、—OH和—NH2等。返回[例2]线型弹性材料“丁苯吡橡胶”的结构简式如下：返回其单体正确的组合是()返回A．②③⑥B．②③⑤C．①②⑥D．②④⑥[解析]根据碳链中单键变双键、双键变单键的方法即可得出其单体为②③⑤。[答案]B返回(1)判断高聚物的单体时，首先判断生成高聚物的反应类型。(2)判断加聚反应单体时，可采用“箭头箭尾”法，箭尾为断键处，箭头为成键处，如可得单体CH2===CH—CH===CH2和CH2===CH2。返回2．维通橡胶是一种耐腐蚀、耐油、耐高温、耐寒性能都特别好的氟橡胶，它的结构简式为，合成它的单体为()A．氟乙烯和全氟丙烯B．1,1­二氟乙烯和全氟丙烯C．1­三氟甲基­1,3­丁二烯D．全氟异戊二烯返回解析：分析维通橡胶的结构简式可知，其应为加聚反应的产物，采用箭头箭尾法可知其单体为CH2===CF2和CF2===CF—CF3，名称分别为1,1二氟乙烯和全氟丙烯。答案：B返回[例3]下列各组中，对相应高分子材料的分类、功能的说法正确的是()序号高分子材料类型功能A黏合剂功能高分子材料黏合作用B涂料传统高分子材料保护作用C离子交换树脂功能高分子材料分离和提纯D聚乙烯醇功能高分子材料制人造心脏返回[解析]黏合剂属于传统的高分子材料，A错误；涂料是一种涂布于物体表面后能形成坚韧保护膜的物质，常用于家具、汽车、船舶等表面，可以起到保护、美化的作用，B正确；离子交换树脂属于功能高分子材料，主要用于硬水软化、海水淡化以及其他方面的分离提纯，C正确；聚乙烯醇属于功能高分子材料，具有良好的吸水功能，可以用于制作“尿不湿”等，用于制作人造心脏的材料主要有硅橡胶、聚氨酯橡胶等，D错误。[答案]BC返回3．手术缝合线、人造器官等人体用的功能高分子要求无毒且与人体有较好的相容性。根据有关化合物的性质及生物学知识可知，下列高分子不宜用做手术缝合线或人造器官材料的是()A．聚乳酸B．聚氨酯C．氯纶D．聚乙烯醇解析：分析题中所给的四种材料，可看出C中含有氯元素，对人体会造成伤害，故不符合题目要求。答案：C返回返回返回