高考化學總復習 智能考點 歸類總結教材精講典型例題跟蹤訓練合成高分子化合物

智能考點合成高分子化合物Ⅰ.課標要求1.能舉例說明合成高分子的組成與結構特點，能依據(jù)簡單合成高分子的結構分析其鏈節(jié)和單體。2.能說明加聚反應和縮聚反應的特點。3.舉例說明新型高分子材料的優(yōu)異性能及其在高新技術領域中的應用，討論有機合成在發(fā)展經(jīng)濟、提高生活質(zhì)量方面的貢獻。Ⅱ.考綱要求1．了解合成高分子的組成與結構特點，能依據(jù)簡單合成高分子的結構分析其鏈節(jié)和單體。2．了解加聚反應和縮聚反應的特點。3．了解新型高分子材料的性能及其在高新技術領域中的應用。4．了解合成高分子化合物在發(fā)展經(jīng)濟、提高生活質(zhì)量方面的貢獻。Ⅲ.教材精講一、高分子化合物概述1．幾個概念（1）高分子化合物：有許多小分子化合物以共價鍵結合成的、相對分子質(zhì)量很高（通常為104～106）的一類化合物。也稱聚合物或高聚物。（2）單體：用來合成高分子化合物的小分子化合物。（3）鏈節(jié)：組成高分子鏈的化學組成和結構均可以重復的最小單位。也可稱為最小結構單元，是高分子長鏈中的一個環(huán)節(jié)。（4）鏈節(jié)數(shù)：高分子鏈節(jié)的數(shù)目，也稱重復結構單元數(shù)。以n表示。2．有機高分子化合物與低分子有機物的區(qū)別（1）它們最大的不同是相對分子質(zhì)量的大小。有機高分子化合物的相對分子質(zhì)量一般高達104～106，而低分子有機物的相對分子質(zhì)量在1000以下。（2）低分子有機物的相對分子質(zhì)量都有一個明確的數(shù)值，而高分子化合物的相對分子質(zhì)量只是一個平均值。它是以低分子有機物作原料，經(jīng)聚合反應得到各種相對分子質(zhì)量不等的組成結構類似的混合物，沒有固定的熔沸點。（3）合成有機高分子的基本結構與低分子有機物的單一結構不同，它是由若干個重復結構單元組成的高分子。因此，由重復結構單元可以知道低分子有機物原料的組成與結構。（4）由于高分子化合物與低分子有機物在相對分子質(zhì)量和結構上的差異，它們在物理、化學性質(zhì)上也有較大差別。3．高分子化合物的分類（1）按照高分子化合物的來源分類，可分為天然高分子化合物和合成高分子化合物。天然有機高分子化合物有淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)、天然橡膠。（2）按照高分子化合物分子鏈分類，可分為線型高分子、支鏈型高分子和體型高分子。（3）按照高分子化合物受熱時的不同行為分類，可分為熱塑性高分子和熱固性高分子。（4）按照高分子化合物的工藝性質(zhì)和使用分類，可分為塑料、橡膠、纖維、涂料、黏合劑和密封材料。二、高分子化合物的合成1．聚合反應、加聚反應的概念由相對分子質(zhì)量小的化合物分子相互結合成相對分子質(zhì)量大的高分子的反應叫做聚合反應。由不飽和的相對分子質(zhì)量小的化合物分子一家成反映的形式結合成相對分子質(zhì)量大的反應叫做加成聚合反應，簡稱加聚反應。2．加聚反應的特點（1）單體必須含有雙鍵、叁鍵等不飽和鍵的化合物。例如：烯、二烯、炔、醛等含不飽和鍵的有機物。（2）發(fā)生加聚反應的過程中，沒有副產(chǎn)物生成。（3）聚合物鏈節(jié)的化學組成跟單體的化學組成相同，聚合物的相對分子質(zhì)量為單體相對分子質(zhì)量的整數(shù)倍。3．常見加聚反應的類型（1）單聚反應：僅由一種單體發(fā)生的加聚反應。如:合成聚氯乙烯。引發(fā)劑CN（2）共聚反應：由兩種或兩種以上單體發(fā)生的加聚反應。如：合成丁腈橡膠：nCH2=CH-CH=CH2+nCH2=CH-CN[CH2-CH=CH-CH2-CH-CH]n引發(fā)劑CN引發(fā)劑4．加聚產(chǎn)物的判斷和反推單體CH3CH3引發(fā)劑（1）由單體推加聚物的方法是“拆雙鍵法”。如：nCH=CH2→[CH-CH2]n（2）由加聚物推單體的方法是“收半鍵法”。即：高聚物→鏈節(jié)→半鍵還原，雙鍵重現(xiàn)→正推驗證。①凡鏈節(jié)的主鏈只有兩個碳原子的高聚物，其合成單體必為一種，將兩個半鍵閉合即可。如：CH3CH3[CH2-C]n其單體是CH2=CCOOCH3COOCH3②凡鏈節(jié)主鏈上有四個碳原子，且鏈節(jié)無雙鍵的高聚物，其單體必為兩種，在正中央劃線斷開，然后兩個半鍵閉合即可。如：[CH2-CH2-CH-CH2]n的單體為CH2=CH2和CH3-CH=CH2兩種。CH3③凡鏈節(jié)主鏈上只有碳原子，并存在C=C結構的高聚物，其規(guī)律是：“凡雙鍵，四個碳；無雙鍵，兩個碳”劃線斷開，然后將半鍵閉合，即單雙鍵互換。如：[CH2-CH=C-CH2]n的單體是CH2=CH-C=CH2CH3CH35．縮聚反應的概念和特點縮聚反應是指由一種或兩種以上單體相互結合成聚合物，同時有小分子生成的反應?？s聚反應的特點是：①縮聚反應的單體往往是具有雙官能團（如-OH、-COOH、－NH2、-X及活潑氫原子等）或多官能團的小分子；②縮聚反應生成聚合物的同時，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)的化學組成與單體的化學組成不同；④含兩個官能團的單體縮聚后呈現(xiàn)線型結構，含有三個官能團的單體縮聚后生成體型結構的聚合物；⑤寫縮聚反應時，除單體物質(zhì)的量與縮聚物結構式的下角標要一致外，也要注意生成小分子的物質(zhì)的量。由一種單體進行縮聚反應，生成小分子的物質(zhì)的量應為n-1；由兩種單體進行縮聚反應，生成小分子物質(zhì)的量應為2n-1。6．縮聚反應的重要類型二酸與二醇共聚型、羥基酸自聚型、氨基酸自聚型、氨基酸共聚型和酚醛縮聚型。7．由單體推縮聚物的方法將官能團書寫在鏈端，酯化型縮聚是-OH、-COOH，去掉的-H和-OH結合成H2O，其余部分相連形成聚酯；氨基酸之間的縮聚是-NH、-COOH，H去掉的-H和-OH結合成H2O，其余部分相連形成多肽化合物；酚醛縮合是酚羥基的兩個鄰位H與甲醛分子中的O結合成H2O，其余部分相連形成酚醛樹脂。8．由縮聚物推單體的方法可采用“切割法”斷開羰基與氧原子間的共價鍵或斷開羰基與氮原子間的共價鍵，然后在羰基上連上羥基，在氧或氮原子上連上氫原子。若是酚醛縮合型的高聚物，則在酚羥基的鄰位上“切割”，其鏈節(jié)中的-CH2-來自于甲醛。三、高分子化學反應的應用合成高分子材料是以高分子化合物為基本原料，加入適當助劑，經(jīng)過一定加工過程制成的材料。它包括常見的合成高分子材料和功能高分子材料。1．常見的高分子材料塑料、合成纖維、合成橡膠、涂料、黏合劑及密封材料。2．功能高分子材料（1）離子交換樹脂用于分離提純、硬水軟化；（2）醫(yī)用高分子材料常見的包括硅橡膠、聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯醇等。替代手術縫合線的是聚乳酸；人造心臟的原料是聚氨酯橡膠；一次性注射器外筒和柱塞得原料通常是聚丙烯；醫(yī)用軟管和各種導管常以硅橡膠、聚氨酯、聚四氟乙烯等為主要原料。（3）高分子分離膜具有各種分離功能，高分子催化劑可以極大地改變化學反應速率。3．研究高分子化學反應的意義（1）通過改性，制備新的、更有用的材料。例：纖維素乙?；?、硝化等，可制得醋酸纖維素、硝酸纖維素等，可生產(chǎn)人造絲、清漆、炸藥、薄膜、塑料；聚醋酸乙烯酯水解，可制得聚乙烯醇；橡膠硫化和防老化可改善性能，延長使用時間。（2）研究高分子化學的反應，可了解高分子的結構與性能的關系，掌握導致聚合物降解、交聯(lián)的各種因素和規(guī)律，從而防止老化，或利用降解反應處理廢棄塑料、回收單體。Ⅳ.典型例題例1“噴水溶液法”是最近日本科學家研制出的一種使沙漠變綠洲的新技術。它是先在沙漠中噴灑一定量的聚丙烯酸酯水溶液，水溶液中的高分子與沙土粒子結合，在地表下30～50cm處形成一個厚0.5cm的隔水層，既能阻止地下的水分上升，又有攔截、蓄積雨水的作用。下列對聚丙烯酸酯不正確的說法是A.單體的結構式為CH2==CH—COORB.在一定條件下能發(fā)生加成反應C.在一定條件下能發(fā)生水解反應D.沒有固定的熔沸點解析：聚丙烯酸酯的結構為，顯然其單體為CH2==CH—COOR。由其結構簡式可知其含有，可發(fā)生水解反應。無C==C或C==O，不能發(fā)生加成反應。因n為一可變值，聚丙烯酸酯為混合物，沒有固定的沸點。答案：B例2聚丙烯酸酯類涂料是目前市場上流行的墻面涂料之一，它具有彈性好、不易老化、耐擦洗、色澤亮麗等優(yōu)點。下邊是聚丙烯酸酯的結構簡式，它屬于①無機化合物②有機化合物③高分子化合物④離子化合物⑤共價化合物A.①③④ B.①③⑤ C.②③⑤ D.②③④解析：聚丙烯酸酯類是由丙烯酸酯經(jīng)加聚反應得到的：可見，聚丙烯酸酯類屬于有機化合物、高分子化合物、共價化合物，答案為C。Ⅴ.跟蹤訓練一、選擇題（每小題只有一個選項正確）1．具有單雙鍵交替長鏈（如：）的高分子有可能成為導電塑料。2000年諾貝爾（Nobel）化學獎即授予開辟此領域的3位科學家。下列高分子中可能為導電塑料的是（）A.聚乙烯B.聚丁二烯C.聚苯乙烯D.聚乙炔2．摩和摩加聚形成高聚物A，A在適量的氧氣中恰好完全燃燒生成、水蒸氣、氮氣，其中占總體積的57.14%，則約為（）A.B.C.D.3．某藥物結構簡式如右圖所示：[CH2－[CH2－C]nCH3O＝C－Ｏ－CH2－CH2－O－COCH3－C－OOA．3摩爾B．4摩爾C．3n摩爾D．4n摩爾4．淀粉和纖維素不是同分異構體，其原因是（）A．分子組成不同，結構相同B．淀粉無還原性而纖維素有還原性C．分子組成相同，分子結構不同D．分子組成和結構都不同5．下列物質(zhì)屬于天然高分子化合物的是（）A．聚氯乙烯B．酚醛樹脂C．淀粉D．尼龍-666．下列有關高分子化合物的敘述正確的是（）A．高分子化合物的特點之一是組成元素簡單、結構復雜、相對分子質(zhì)量大B．高分子化合物之間靠分子間作用力結合，因此分子間作用力弱，高分子材料強度較小C．高分子材料均為混合物D．高分子均為長鏈狀分子7．下列塑料的合成，所發(fā)生的化學反應類型與另外不同的是（）A．聚乙烯塑料B．聚氯乙烯塑料C．酚醛塑料D．聚苯乙烯塑料8．下列不屬于高分子化合物的是（）A．蛋白質(zhì)B．淀粉C．硝化纖維D．油脂9．某高分子化合物可以表示為，則合成該高分子化合物的單體是()10．下列有關新型高分子材料的說法中不正確的是（）A．高分子分離膜應用于食品工業(yè)中，可用于濃縮天然果汁、乳制品加工、釀造業(yè)等。B．復合材料一般是以一種材料為基體，另一種材料作為增強劑。C．導電塑料是應用于電子工業(yè)的一種新型有機高分子材料D．合成高分子材料制成的人工器官都受到人體的排斥作用，難以達到生物相容的程度。二、選擇題（每小題有1～2個正確選項）11．下列高聚物必須是由兩種單體縮聚而成的是（）A.B.C.D.12．下列敘述內(nèi)容不正確的是（）A．乙烯和聚乙烯性質(zhì)不相同B．聚乙烯是由-CH2-CH2-分子組成的化合物，加熱至某溫度則可完全熔化C．同質(zhì)量的乙烯和聚乙烯完全燃燒后生成的CO2的質(zhì)量相等D．乙烯和聚乙烯最簡式相同13．可用作食品包裝材料的是（）A．聚氯乙烯B．聚乙烯C．聚乳酸D．聚苯乙烯CNCN14．丁睛橡膠具有優(yōu)良的耐油、耐高溫性能，合成丁腈橡膠的單體是（）A．CH2=CH—CH=CH2B．CH3—C≡C—CH3C．CH2=CH—CND．CH3—CH=CH—CN15．某有機物能通過加聚反應生成高聚物，還能水解生成兩種有機物。則這種有機物的結構中一定具備的集團有O（）A．—OHB．—COOHC．—C=C—D．—C—O—16．下列合成樹脂采用不同的加工方法和添加劑，既可作為塑料又可制成合成纖維的是（）A．酚醛樹脂B．聚氯乙烯樹脂C．聚1，3—丁二烯樹脂D．聚丙烯樹脂17．下列說法中正確的是（）A．線型結構的高分子化合物具有熱塑性，體型結構的高分子化合物具有熱固性。B．高分子化合物不溶于溶劑C．以實驗中測得某種高分子化合物的相對分子質(zhì)量不是平均值D．高分子材料一般不易導電，其強度也都較大，原因是它們的相對分子質(zhì)量都很大18．下列高分子材料中屬于線型結構的是（）A．有機玻璃B．硫化橡膠C．電木D．聚乙烯19．不是現(xiàn)代石油化工的基礎合成材料是（）A．合成氨B．塑料C．合成橡膠D．合成纖維20．下列高分子材料不屬于功能高分子材料的是（）A．玻璃鋼B．高分子分離膜C．硅聚合物D．聚氨脂三、非選擇題21．判斷生成下列高聚物的反應物（1）合成的單體是。（2）合成的單體是。（3）合成的單體是。（4）合成一種酚醛塑料的結構式為，其單體是。22．工程塑料ABS樹脂(結構簡式如下)，合成時用了三種單體，ABS樹脂的結構簡式：，這三種單體的結構簡式分別是：.23．已知有機物分子中的烯鍵可發(fā)生臭氧分解反應，例如：R－CH＝CH－CH2OHR－CH＝O＋O＝CH－CH2OH有機物A的分子式是C20H26O6，它可以在一定條件下發(fā)生縮聚反應合成一種感光性高分子B，B在微電子工業(yè)上用作光刻膠。A的部分性質(zhì)如下圖所示：試根據(jù)上述信息結合化學知識，回答：（1）化合物（A）、（C）、（E）中，具有酯的結構的是；（2）寫出指定化合物的結構簡式：C；D；E；B。（3）寫出反應類型：反應=2\*ROMANII，反應=3\*ROMANIII。24．化合物A的相對分子質(zhì)量為198.5。當與1molCl2反應時，在鐵粉催化下進行可得到兩種產(chǎn)物；而在光照下進行時，卻只有一種產(chǎn)物。A與AgNO3溶液反應能迅速生成沉淀，與NaHCO3反應則有氣體放出。A經(jīng)下列反應逐步生成B～F。請寫出A～F的結構式及各步反應的反應類型。25．茚是一種碳氫化合物，其結構為，茚有一種同分異構體A，A分子中的碳原子不完全在同一平面上，且A分子中含有一個苯環(huán)，A有如下變化關系：已知：①R－XR－OH＋HX②一個碳原子上同時連兩個羥基不穩(wěn)定，會失水形成羰基③B、C、D、E、F的分子結構中均有一個苯環(huán)根據(jù)變化關系和已知條件，試回答（1）A是，B是（均填結構簡式）；（2）寫出E經(jīng)縮聚生成高聚物的化學方程式：；（3）寫出F經(jīng)加聚生成高聚物的化學方程式：；（4）E?F的反應類型是反應；26．將羧酸的堿金屬鹽溶液用惰性電極電解可得到烴類化合物，例如：2CH3COOK＋2H2O電解CH3C