合成高分子化合物第5講1.了解高分子的組成與結(jié)構(gòu)特點(diǎn),能依據(jù)簡單高分子的結(jié)構(gòu)分析其鏈節(jié)和單體。2.理解加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的含義,能根據(jù)單體寫出加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的化學(xué)方程式。3.了解合成高分子在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用以及在發(fā)展經(jīng)濟(jì)、提高生活質(zhì)量方面的貢獻(xiàn)。合成有機(jī)高分子的基本方法考點(diǎn)一1.高分子化合物的概述高分子化合物一般是指由成千上萬個(gè)原子以共價(jià)鍵連接形成的、相對分子質(zhì)量很大(104～106甚至更大)的化合物(簡稱高分子),又稱大分子化合物(簡稱大分子)。2.高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)單體:能用來

化合物的小分子化合物。(2)鏈節(jié):高分子中化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)均可以重復(fù)的

單位稱為重復(fù)結(jié)構(gòu)單元,又稱鏈節(jié)。(3)聚合度:在一個(gè)高分子化合物中,結(jié)構(gòu)單元的總數(shù)表示形成該高分子化合物時(shí)反應(yīng)掉的單體數(shù),稱為聚合度。合成高分子最小如:①一種單體。單體結(jié)構(gòu)單元數(shù)=聚合度=鏈節(jié)數(shù)鏈節(jié)鏈節(jié)數(shù)②兩種或兩種以上單體。項(xiàng)目加成聚合反應(yīng)縮合聚合反應(yīng)概念單體通過

的方式生成高分子化合物的聚合反應(yīng)單體通過分子間的相互

而生成高分子化合物的聚合反應(yīng),生成縮聚物的同時(shí),還伴有小分子化合物(如H2O、NH3、HX等)的生成3.高分子化合物的合成——聚合反應(yīng)加成縮合單體特點(diǎn)含有

的不飽和有機(jī)化合物含有

的反應(yīng)基團(tuán)(如—OH、—COOH、—NH2、—X等)產(chǎn)物特征高聚物與單體具有相同的組成,生成物一般為線型結(jié)構(gòu)生成

和小分子,高聚物與單體有不同的組成雙鍵或三鍵兩個(gè)或兩個(gè)以上高聚物4.按要求補(bǔ)全化學(xué)方程式(1)加聚反應(yīng)。[理解·辨析]

判斷正誤×(2)加聚反應(yīng)的單體有一種,而縮聚反應(yīng)的單體應(yīng)該有兩種。(

)(3)高分子不溶于任何溶劑,但對環(huán)境都會產(chǎn)生污染。(

)(4)氨基酸分子間可發(fā)生縮聚反應(yīng)。(

)××√(5)縮聚反應(yīng)生成小分子的化學(xué)計(jì)量數(shù)為(n-1)。(

)×√單體的判斷1.(2024·山東聊城期末)下列高分子材料的制備方法正確的是(

)B2.回答下列問題。加聚反應(yīng)思維建模高聚物單體的推斷方法(1)加聚產(chǎn)物的主鏈一般全為碳原子,按“凡雙鍵,四個(gè)碳;無雙鍵,兩個(gè)碳”的規(guī)律畫線斷鍵,然后半鍵閉合、單雙鍵互換。思維建模思維建模高分子材料考點(diǎn)二1.高分子化合物的分類2.高分子材料(1)高分子材料的分類。(2)橡膠與纖維。①聚異戊二烯3.高分子化合物的基本性質(zhì)(1)溶解性:線型高分子化合物(如有機(jī)玻璃)能溶解在適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑中,網(wǎng)狀高分子化合物(如硫化橡膠)不溶于有機(jī)溶劑,只有一定程度的溶脹。(2)熱塑性和熱固性:線型高分子化合物具有

(如聚乙烯),網(wǎng)狀高分子化合物具有

(如酚醛樹脂)。(3)強(qiáng)度:高分子材料強(qiáng)度一般比較大。(4)電絕緣性:通常高分子材料電絕緣性良好。熱塑性熱固性[理解·辨析]

判斷正誤(1)棉花、蠶絲、羊毛、天然橡膠都屬于天然高分子。(

)(2)酚醛樹脂和聚氯乙烯都是熱固性塑料。(

)(3)聚丙烯和天然橡膠都是高聚物,均不能使溴水褪色。(

)(4)盛放汽油的試劑瓶不能用橡膠塞。(

)×√×√×(6)聚乙烯可包裝食品,而聚氯乙烯塑料不可用于包裝食品。(

)√一、通用高分子材料的組成與應(yīng)用1.(2024·福建福州期末)下列關(guān)于高分子材料的說法正確的是(

)B2.下列說法錯(cuò)誤的是(

)[A]塑料主要成分是合成樹脂[B]天然橡膠的成分是聚異戊二烯,它屬于合成高分子材料[C]航天員穿的航天服使用了多種合成纖維[D]橡膠的硫化過程發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)B【解析】

塑料的主要成分是高分子化合物,俗稱合成樹脂,A正確;天然橡膠的成分是聚異戊二烯,屬于天然高分子材料,B錯(cuò)誤;合成纖維是化學(xué)纖維的一種,是用合成高分子化合物作原料而制得的化學(xué)纖維的統(tǒng)稱,航天員穿的航天服使用了多種合成纖維,C正確;工業(yè)上用硫和橡膠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)更具實(shí)用價(jià)值的硫化橡膠,D正確。二、功能高分子材料3.(2024·安徽模擬)我國科學(xué)研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)的新型材料可以高效分離有機(jī)化合物,如利用新型材料IUPs的吸附作用分離乙烯和乙炔,利用新型材料ZU-609的孔徑大小分離丙烷和丙烯。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)[A]新型材料IUPs對乙烯和乙炔的吸附作用具有選擇性[B]新型材料ZU-609分離丙烷和丙烯,利用了二者物理性質(zhì)的差異[C]利用新型材料ZU-609可以分離乙烯和乙炔[D]改變新型材料的組成和結(jié)構(gòu),可用于其他有機(jī)化合物的分離C【解析】

“利用新型材料IUPs的吸附作用分離乙烯和乙炔”,說明新型材料IUPs對乙烯和乙炔的吸附作用不相同,具有選擇性,A正確;“利用新型材料ZU-609的孔徑大小分離丙烷和丙烯”,說明分離丙烷和丙烯利用的是分子大小不同,屬于物理性質(zhì)差異,B正確;新型材料ZU-609的孔徑大小可以用于分離丙烷和丙烯,不適合用來分離乙烯和乙炔,C錯(cuò)誤;改變新型材料的組成和結(jié)構(gòu)可以改變新型材料的性質(zhì),可用于其他有機(jī)化合物的分離,D正確。4.下列有關(guān)功能高分子材料的敘述中不正確的是(

)[A]能用于生產(chǎn)“尿不濕”的高吸水性樹脂屬于功能高分子材料[B]利用高分子分離膜可以進(jìn)行海水淡化或污水凈化[C]聚乙炔在摻雜狀態(tài)下具有較高的電導(dǎo)率,不屬于高分子材料[D]醫(yī)用高分子材料可用于制造人工器官C【解析】

高吸水性樹脂是一種特殊的功能高分子材料,以其超強(qiáng)的吸水能力著稱,能夠吸收其自身質(zhì)量數(shù)百倍的水,并展現(xiàn)出極強(qiáng)的保水能力,A正確;利用高分子分離膜可以進(jìn)行海水淡化或污水凈化,B正確;聚乙炔在摻雜狀態(tài)下,可以提高其導(dǎo)電性能,屬于新型導(dǎo)電高分子材料,故C錯(cuò)誤;醫(yī)用高分子材料歸屬于功能高分子材料,它們都無毒、具有良好的生物相容性和穩(wěn)定性,有足夠的機(jī)械強(qiáng)度等特點(diǎn),因此醫(yī)用高分子材料可用于制造人工器官,D正確。1.(2024·江西卷,10)一種可用于海水淡化的新型網(wǎng)狀高分子材料,其制備原理如圖(反應(yīng)方程式未配平)。下列說法正確的是(

)[A]親水性:Z>聚乙烯[B]反應(yīng)屬于縮聚反應(yīng)[C]Z的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元中,nN∶nS=1∶2[D]反應(yīng)的原子利用率<100%A【解析】

Z含多個(gè)羥基,易與水分子形成氫鍵,聚乙烯不溶于水,則親水性Z>聚乙烯,故A正確;X中碳碳雙鍵轉(zhuǎn)化為單鍵,且生成高分子,該反應(yīng)為加聚反應(yīng),故B錯(cuò)誤;X中碳碳雙鍵與H—S發(fā)生加成反應(yīng),X中含3個(gè)氮原子,且3個(gè)碳碳雙鍵發(fā)生加成反應(yīng),則Z的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元中也含有3個(gè)硫原子,可知Z的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元中,nN∶nS=1∶1,故C錯(cuò)誤;該反應(yīng)中生成物只有一種,反應(yīng)的原子利用率為100%,故D錯(cuò)誤。2.(2024·北京卷,11)CO2的資源化利用有利于實(shí)現(xiàn)“碳中和”。利用CO2為原料可以合成新型可降解高分子P,其合成路線如圖。已知:反應(yīng)①中無其他產(chǎn)物生成。下列說法不正確的是(

)[A]CO2與X的化學(xué)計(jì)量比為1∶2[B]P完全水解得到的產(chǎn)物的分子式和Y的分子式相同[C]P可以利用碳碳雙鍵進(jìn)一步交聯(lián)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[D]Y通過碳碳雙鍵的加聚反應(yīng)生成的高分子難以降解B3.(2024·全國甲卷,9)我國化學(xué)工作者開發(fā)了一種回收利用聚乳酸(PLA)高分子材料的方法,其轉(zhuǎn)化路線如下所示。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)[A]PLA在堿性條件下可發(fā)生降解反應(yīng)[B]MP的化學(xué)名稱是丙酸甲酯[C]MP的同分異構(gòu)體中含羧基的有3種[D]MMA可加聚生成高分子

C4.(2023·北京卷,9)一種聚合物PHA的結(jié)構(gòu)簡式如下,下列說法不正確的是(

)[A]PHA的重復(fù)單元中有兩種官能團(tuán)[B]PHA通過單體

縮聚合成[C]PHA在堿性條件下可發(fā)生降解[D]PHA中存在手性碳原子A5.(2023·新課標(biāo)卷,8)光學(xué)性能優(yōu)良的高分子材料聚碳酸異山梨醇酯可由如下反應(yīng)制備。下列說法錯(cuò)誤的是(

)[A]該高分子材料可降解[B]異山梨醇分子中有3個(gè)手性碳[C]反應(yīng)式中化合物X為甲醇[D]該聚合反應(yīng)為縮聚反應(yīng)BB【解析】

聚乳酸是由乳酸分子間脫水縮聚而得,即發(fā)生縮聚反應(yīng),A錯(cuò)誤;聚四氟乙烯是由四氟乙烯經(jīng)加聚反應(yīng)制備,B正確;尼龍-66是由己二胺和己二酸經(jīng)過縮聚反應(yīng)制得,C錯(cuò)誤;聚乙烯醇由聚乙酸乙烯酯發(fā)生水解反應(yīng)制得,D錯(cuò)誤。課時(shí)作業(yè)48合成高分子化合物(時(shí)間:30分鐘滿分:60分)一、選擇題(共9小題,每小題3分,共27分)1.(2025·遼寧部分學(xué)校期中)從科技前沿到人類的日常生活,化學(xué)無處不在。下列說法正確的是(

)[A]高分子材料聚氯乙烯廣泛應(yīng)用于食品包裝材料[B]中國空間站太陽翼使用氮化鎵半導(dǎo)體材料,GaN屬于金屬材料[C]用來生產(chǎn)電閘、燈座等產(chǎn)品的酚醛樹脂屬于聚酯類化合物[D]太陽能電池封裝時(shí)需要使用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),該材料屬于有機(jī)高分子化合物D【解析】

高分子材料聚氯乙烯受熱時(shí)會產(chǎn)生有毒物質(zhì),包裝食品的材料為聚乙烯,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;GaN屬于無機(jī)非金屬材料,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;酚醛樹脂是由酚類和醛類聚合而成的,不屬于聚酯,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)屬于有機(jī)高分子化合物,故D項(xiàng)正確。2.(2024·遼寧本溪期末)高分子材料在各個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用,下列說法錯(cuò)誤的是(

)[A]順丁橡膠是由1,3-丁二烯通過加聚反應(yīng)制得的[B]低密度聚乙烯含有較少支鏈,密度和軟化溫度較低[C]殼聚糖具有生物可降解性,可制成藥物載體和手術(shù)縫合線[D]高分子分離膜可廣泛用于飲用水制取、藥物提純和血液透析等領(lǐng)域B【解析】

順丁橡膠是由1,3-丁二烯通過加聚反應(yīng)制得的,故A正確;低密度聚乙烯含有較多支鏈,密度和軟化溫度較低,故B錯(cuò)誤;殼聚糖具有生物可降解性,降解后可被人體吸收,因此可制成藥物載體和手術(shù)縫合線,故C正確;高分子分離膜具有選擇透過性,可廣泛用于飲用水制取、藥物提純和血液透析等領(lǐng)域,故D正確。BC5.(2024·廣東韶關(guān)一模)PBT是最堅(jiān)韌的工程熱塑性材料之一,它是半結(jié)晶材料,有非常好的化學(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度、電絕緣性和熱穩(wěn)定性,其結(jié)構(gòu)簡式為

。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)[A]PBT受熱不熔化[B]PBT的單體是對苯二甲酸和丁二醇[C]由單體合成PBT的反應(yīng)屬于縮聚反應(yīng)[D]1molPBT與NaOH溶液反應(yīng)時(shí),最多可消耗2nmolNaOHA6.(2024·山東德州期末)聚乳酸(PLA)無毒,具有生物相容性、可降解性等諸多優(yōu)異性能。PLA的結(jié)構(gòu)如圖所示。下列分析錯(cuò)誤的是(

)[A]PLA含有3種官能團(tuán)[B]PLA可用作免拆型手術(shù)縫線[C]PLA的單體能發(fā)生消去反應(yīng)和氧化反應(yīng)[D]1molPLA最多能與(n+2)molNaOH反應(yīng)D【解析】

PLA中含有酯基、兩端含有醇羥基和羧基,共3種官能團(tuán),A正確;酯基能水解,則PLA能降解,故可用作免拆型手術(shù)縫線,B正確;PLA的單體為CH3CH(OH)COOH,含醇羥基且與羥基相連的碳原子的鄰位碳原子上有氫原子,故能發(fā)生消去反應(yīng),醇羥基所連碳原子上有氫原子,故可發(fā)生氧化反應(yīng),C正確;酯基、羧基均能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),醇羥基不與氫氧化鈉溶液反應(yīng),據(jù)結(jié)構(gòu)簡式可知,1molPLA最多能與(n+3)molNaOH反應(yīng),D不正確。7.(2024·湖南模擬)某聚合物商品的結(jié)構(gòu)簡式(假設(shè)為理想單一結(jié)構(gòu))如下:下列有關(guān)該聚合物的敘述錯(cuò)誤的是(

)[A]屬于線型高分子,具有熱塑性[B]屬于合成纖維,可降解[C]可通過縮聚反應(yīng)制得[D]聚合單體有3種D8.(2024·山東青島一模)由有機(jī)化合物M制備某液晶聚芳酯N的反應(yīng)如下。下列說法正確的是(

)[A]p=2m-1,化合物X為乙酸[B]該反應(yīng)為加聚反應(yīng),產(chǎn)物N為高聚物[C]1molM最多可與3molNaOH反應(yīng)[D]M中含有2種官能團(tuán),最多有26個(gè)原子共平面C【解析】

由縮聚反應(yīng)的化學(xué)方程式可知,p=m-1,由原子守恒可知,X為乙酸,故A錯(cuò)誤;該反應(yīng)過程中有小分子生成,屬于縮聚反應(yīng),故B錯(cuò)誤;M中含有羧基和酯基,且酯基水解后形成酚羥基,則1molM最多可與3molNaOH反應(yīng),故C正確;M中含有羧基和酯基兩種官能團(tuán),M分子中左側(cè)甲基上的3個(gè)氫原子有1個(gè)可能與右邊的結(jié)構(gòu)共平面,故最多有25個(gè)原子可能共平面,故D錯(cuò)誤。9.(雙選)(2024·山東泰安模擬)光學(xué)性能優(yōu)良的高分子材料聚碳酸異山梨醇酯可由如下反應(yīng)制備。下列說法錯(cuò)誤的是(

)[A]該高分子材料可降解[B]聚碳酸異山梨醇酯分子中有4個(gè)手性碳原子[C]反應(yīng)式中化合物X為H2O[D]該聚合反應(yīng)為縮聚反應(yīng)BC10.(15分,每空3分)寫出下列化學(xué)方程式。(1)由甲醛發(fā)生聚合反應(yīng)合成人造象牙:

。

(2)合成聚異戊二烯:

。二、非選擇題(共2小題,共33分)(4)秸稈(含多糖類物質(zhì))的綜合利用具有重要的意義。以秸稈為原料合成聚酯類高分子的路線(部分)如圖所示:寫出E→PET反應(yīng)的化學(xué)方程式: