教辅：高考化学复习之高分子化合物

第37讲高分子化合物考纲定位选项示例1.了解合成高分子的组成与结构特点，能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。2.了解加聚反应和缩聚反应的含义。3.了解合成高分子在高新技术领域的应用以及在发展经济、提高生活质量方面中的贡献。1.下列为人体提供能量的营养物质中，属于高分子化合物的是：C.蛋白质。(2015年北京卷)2.合成导电高分子化合物PPV的反应为：n＋nCH2===＋2nHI，下列说法正确的是：B.该反应为缩聚反应。(2016年上海卷)[考纲导视][基础反馈]1.判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。(1)高分子化合物为纯净物()。(2)聚氯乙烯塑料可用于包装食品()。(3)高聚物的链节和单体的组成相同、结构不同((4)缩聚反应生成的小分子的化学计量数为(n－1)()。)。(5)加聚反应的单体只有一种，而缩聚反应的单体应该有两种()。(6)酚醛树脂的制取实验可以用浓氨水或浓盐酸作催化剂，可以用热水洗涤做过酚醛树脂的试管()。答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×2.下列为人体提供能量的营养物质中，属于高分子化合物的是()。A.油脂B.蔗糖C.蛋白质D.葡萄糖答案：C3.下列关于有机物的说法正确的是()。A.石油的分馏和裂化均属于化学变化B.棉花、羊毛、蚕丝均属于天然纤维C.糖类、蛋白质、合成橡胶都是高分子化合物D.甲苯、乙烯、聚乙烯都能使酸性KMnO4溶液褪色答案：B考点一高分子化合物【知识梳理】1.相关概念。(1)高分子化合物是由许多______分子化合物以______键结合成的相对分子质量很________(通常为__________～________)的一类有机物，又称________或________，如聚乙烯。(2)单体是能够发生________________反应形成高分子化合物的____分子化合物，如____________是聚乙烯的单体等。低共价高104106聚合物高聚物聚合(加聚或缩聚)低CH2==CH2(3)链节是高分子化合物中化学组成______、可重复的最小单位，也称为__________________，如—CH2—CH2—是________的链节。(4)聚合度是高分子化合物里所含链节的__________，常用______表示，如中的n是聚乙烯的聚合度。(5)高分子化合物相对分子质量的平均值＝链节的式量×________。相同重复结构单元聚乙烯n聚合度数目2．分类。天然高分子合成高分子(1)按照高分子化合物的来源分类，可分为____________化合物和____________化合物。天然高分子化合物有__________________________________________。线支链体(2)按照高分子化合物分子链分类，可分为______型高分子、________型高分子和______型高分子。热塑热固(3)按照高分子化合物受热时的不同行为分类，可分为________性高分子和________性高分子。(4)按照高分子化合物的工艺性质和使用分类，可分为________________________________________________等。淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶塑料、橡胶、纤维、涂料、黏合剂和密封材料3．应用广泛的高分子材料。(1)塑料。催化剂。(2)合成纤维。合成涤纶的化学方程式为：＋nHOCH2CH2OH＋(2n－1)H2O。工业生产聚氯乙烯的化学方程式为nCH2==CHCl——→(3)合成橡胶。合成顺丁橡胶的化学方程式为nCH2==CH—CH==CH2【考点集训】[例1](2016年湖北武汉质检)下列有关说法正确的是()。A.聚氯乙烯可使溴水褪色B.合成纤维完全燃烧只生成CO2和H2OC.甲醛、氯乙烯和乙二醇均可作为合成聚合物的单体D.合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料解析：聚氯乙烯不含碳碳双键，不能使溴水褪色，A错误；合成纤维除含C、H、O外，有的还含有其他元素，如腈纶(含氮元素)、氯纶(含氯元素)等完全燃烧时不只生成CO2和H2O，B错误；甲醛、乙二醇可发生缩聚反应形成高分子化合物，氯乙烯可发生加聚反应生成高分子化合物，C正确；光导纤维为二氧化硅，合成纤维为有机材料，D错误。答案：C[例2]下列关于高分子化合物的组成、结构、性质的说法错误的是()。①高分子化合物的相对分子质量都很大；②纯净的淀粉属于纯净物；③有机高分子的结构分为线型结构和体型结构；④线型高分子具有热固性；⑤高分子材料都不易燃烧。A.①③C.②⑤B.④⑤D.②④⑤..解析：①高分子化合物，是指由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子质量在一万以上的化合物，故①正确；②淀粉属于天然高分子化合物，高分子化合物实质上是由许多链节结构相同而聚合度不同的化合物所组成的混合物，故②错误；③组成高分子链的原子之间是以共价键相结合的，高分子链一般具有线型和体型两种不同的结构，故③正确；④线型高分子具有热塑性，体型高分子具有热固性，故④错误；⑤大多数高分子材料易燃烧，如合成纤维、合成橡胶、塑料等，故⑤错误。答案：D[例3]聚苯乙烯的结构为，试回答下列问题：(1)聚苯乙烯的链节是__________，单体是__________。(2)实验测得某聚苯乙烯的相对分子质量(平均值)为52000，则该高聚物的聚合度n为________。(3)已知聚苯乙烯为线型结构的高分子化合物，试推测：它________(填“能”或“不能”)溶于CHCl3，具有______(填“热塑”或“热固”)性。解析：(1)将链节首尾重新连接成双键，单体为。(2)高分子化合物的相对分子质量＝链节的相对分子质量×聚合度，故n＝52000104＝500。(3)线型高分子化合物能溶于有机溶剂，具有热塑性。答案：(2)500(3)能热塑考点二加聚反应和缩聚反应【知识梳理】1.概念。由相对分子质量小的低分子化合物相互结合为相对分子质量大的高分子化合物的反应称为________________。由不饱和的单体加成聚合为高分子化合物的反应称为______________，其实质是加成反应。单体间通过失去水分子或其他小分子以形成高分子化合物的反应称为____________。聚合反应加聚反应缩聚反应2.加聚反应的特点。(1)单体必须是含有双键、三键等__________的化合物，如烯、二烯、炔、醛等含不饱和键的有机物。(2)加聚反应过程中____副产物生成，原子利用率为100%。(3)聚合物链节的化学组成与单体的化学组成______，聚合物的相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍。(4)链节上的碳原子数一般为偶数。不饱和键没有相同3.缩聚反应的特点。(1)缩聚反应的单体是至少含有____个官能团(如—OH、—COOH、—NH2、—X及活泼氢原子等)的低分子。(2)缩聚反应生成聚合物的同时，还有________副产物(如H2O、NH3、HCl等)生成，原子利用率低于100%。(3)所得聚合物链节的化学组成与单体的化学组成______。(4)在一定条件下，含两个官能团的单体可能________生成线型结构的聚合物，也可能________生成环状结构的化合物。(5)写缩聚反应时，除单体物质的量与缩聚物结构式的下标要一致外，也要注意生成小分子的物质的量。两小分子不同缩聚缩合【考点集训】[例4]xmol和ymolCH2===CH—CN加聚形成高聚物A，A在适量的氧气中恰好完全燃烧生成CO2、H2O(g)和N2，其中CO2占总体积的57.14%，则x、y在加聚反应中的物质的量之比为()。A.1∶1B.1∶2C.2∶3D.3∶2解析：因加聚形成高聚物，所以总量不变，其完全燃烧可12为(11x＋5y)mol，6x＋3y＝57.14%，y＝2x。11x＋5y答案：B得(6x＋3y)molCO2、(5x＋1.5y)molH2O和—ymolN2，气体总量[例5](2016年上海卷)合成导电高分子化合物PPV的反应下列说法正确的是()。A.PPV是聚苯乙炔B.该反应为缩聚反应C.PPV与聚苯乙烯的最小结构单元组成相同最多可与2molH2D.1mol发生反应解析：根据物质的分子结构可知该物质不是聚苯乙炔，A错误；该反应除产生高分子化合物外，还有小分子生成，属于缩聚反应，B正确；PPV与聚苯乙烯的重复单元不相同，C错误；该物质一个分子中含有的2个碳碳双键和苯环都可以与氢气发生加成反应，所以1mol最多可以与5mol氢气发生加成反应，D错误。答案：B[例6](2016年上海卷)M是聚合物胶黏剂、涂料等的单体，其一条合成路线如下(部分试剂及反应条件省略)：完成下列填空：(1)反应①的反应类型是____________。反应④的反应条件是____________。(2)除催化氧化法外，由A得到所需试剂为__________。(3)已知B能发生银镜反应。由反应②、反应③说明：在该条件下，__________________________。(4)写出结构简式：C______________；M______________。(5)D与1-丁醇反应的产物与氯乙烯共聚可提高聚合物性能，写出该共聚物的结构简式：_________________________(6)写出一种满足下列条件的丁醛的同分异构体的结构简式：____________。①不含羰基；②含有3种不同化学环境的氢原子。已知：双键碳上连有羟基的结构不稳定。解析：(1)根据题意可知合成M的主要途径为：丙烯CH2==CHCH3在催化剂作用下与H2/CO发生反应生成丁醛CH3CH2CH2CHO；CH3CH2CH2CHO在碱性条件下发生加成反应生成，其分子式为C8H16O2，与A的分子式C8H14O对比可知，反应①是在浓硫酸、加热的条件下发生的消去反应。(2)除催化氧化法外，由A得到还可以利用银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液等将醛基氧化成羧基，然后再酸化的方法。(3)化合物A(C8H14O)与H2发生加成反应生成B(C8H16O)，B能发生银镜反应，说明碳碳双键首先与H2加成，即碳碳双键比醛基(羰基)易还原。(4)丙烯CH2==CHCH3在催化剂作用下被O2氧化为C(C3H4O)，结构简式为CH2==CHCHO；CH2==CHCHO进一步被催化氧化生成D(C3H4O2)，D的结构简式为CH2==CHCOOH；Y的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH(CH2CH3)CH2OH，D与Y在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成M，M的结构简式为。(5)D为CH2==CHCOOH,与1-丁醇在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成CH2==CHCOOCH2CH2CH2CH3，CH2==CHCOOCH2CH2CH2CH3与氯乙烯发生加聚反应可生成高聚物：。(6)丁醛的结构简式为：CH3CH2CH2CHO，Ω＝1，在其同分异构体中①不含羰基，说明分子中含有碳碳双键，②含有3种不同化学环境的氢原子且双键碳上连有羟基的结构不稳定。则符合条件的结构简式为(其他合理答案亦可)。答案：(1)消去反应浓硫酸，加热(2)银氨溶液，酸(合理即可)(3)碳碳双键比羰基易还原(合理即可)(4)CH2==CHCHO(5)(6)(合理即可)思维模型聚合产物的判断及单体的反推历届高考都注重对加聚反应和缩聚反应的考查，其中的命题热点在于：(1)根据单体的结构判断聚合产物；(2)由聚合物的结构推断单体的结构。具体要求如下：1．加聚产物的判断和反推单体。(1)由单体推加聚物的方法是“拆双键法”。例如：(2)由加聚物推单体的方法是“收半键法”。即：高聚物→链节→半键还原，双键重现→正推验证。①凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的高聚物，其合成单体必为一种，将两个半键闭合即可。例如：(2-甲基丙烯酸甲酯)。②凡链节主链上有四个碳原子(无其他原子)，且链节无双键的高聚物，其单体必为两种，在正中央划线断开，然后两个半键闭合即可。例如：CH2==CH2和CH3—CH==CH2两种。③凡链节主链上只有碳原子，并存在的单体为结构的高聚物，按“见双键，四个碳；无