高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 智能考點(diǎn) 歸類總結(jié)教材精講典型例題跟蹤訓(xùn)練合成高分子化合物

智能考點(diǎn)合成高分子化合物Ⅰ.課標(biāo)要求1.能舉例說明合成高分子的組成與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，能依據(jù)簡(jiǎn)單合成高分子的結(jié)構(gòu)分析其鏈節(jié)和單體。2.能說明加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的特點(diǎn)。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(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用，討論有機(jī)合成在發(fā)展經(jīng)濟(jì)、提高生活質(zhì)量方面的貢獻(xiàn)。Ⅱ.考綱要求1．了解合成高分子的組成與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，能依據(jù)簡(jiǎn)單合成高分子的結(jié)構(gòu)分析其鏈節(jié)和單體。2．了解加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的特點(diǎn)。3．了解新型高分子材料的性能及其在高新技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用。4．了解合成高分子化合物在發(fā)展經(jīng)濟(jì)、提高生活質(zhì)量方面的貢獻(xiàn)。Ⅲ.教材精講一、高分子化合物概述1．幾個(gè)概念（1）高分子化合物：有許多小分子化合物以共價(jià)鍵結(jié)合成的、相對(duì)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(xué)組成和結(jié)構(gòu)均可以重復(fù)的最小單位。也可稱為最小結(jié)構(gòu)單元，是高分子長(zhǎng)鏈中的一個(gè)環(huán)節(jié)。（4）鏈節(jié)數(shù)：高分子鏈節(jié)的數(shù)目，也稱重復(fù)結(jié)構(gòu)單元數(shù)。以n表示。2．有機(jī)高分子化合物與低分子有機(jī)物的區(qū)別（1）它們最大的不同是相對(duì)分子質(zhì)量的大小。有機(jī)高分子化合物的相對(duì)分子質(zhì)量一般高達(dá)104～106，而低分子有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量在1000以下。（2）低分子有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量都有一個(gè)明確的數(shù)值，而高分子化合物的相對(duì)分子質(zhì)量只是一個(gè)平均值。它是以低分子有機(jī)物作原料，經(jīng)聚合反應(yīng)得到各種相對(duì)分子質(zhì)量不等的組成結(jié)構(gòu)類似的混合物，沒有固定的熔沸點(diǎn)。（3）合成有機(jī)高分子的基本結(jié)構(gòu)與低分子有機(jī)物的單一結(jié)構(gòu)不同，它是由若干個(gè)重復(fù)結(jié)構(gòu)單元組成的高分子。因此，由重復(fù)結(jié)構(gòu)單元可以知道低分子有機(jī)物原料的組成與結(jié)構(gòu)。（4）由于高分子化合物與低分子有機(jī)物在相對(duì)分子質(zhì)量和結(jié)構(gòu)上的差異，它們?cè)谖锢?、化學(xué)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(jī)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(shí)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(yīng)、加聚反應(yīng)的概念由相對(duì)分子質(zhì)量小的化合物分子相互結(jié)合成相對(duì)分子質(zhì)量大的高分子的反應(yīng)叫做聚合反應(yīng)。由不飽和的相對(duì)分子質(zhì)量小的化合物分子一家成反映的形式結(jié)合成相對(duì)分子質(zhì)量大的反應(yīng)叫做加成聚合反應(yīng)，簡(jiǎn)稱加聚反應(yīng)。2．加聚反應(yīng)的特點(diǎn)（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(jī)物。（2）發(fā)生加聚反應(yīng)的過程中，沒有副產(chǎn)物生成。（3）聚合物鏈節(jié)的化學(xué)組成跟單體的化學(xué)組成相同，聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量為單體相對(duì)分子質(zhì)量的整數(shù)倍。3．常見加聚反應(yīng)的類型（1）單聚反應(yīng)：僅由一種單體發(fā)生的加聚反應(yīng)。如:合成聚氯乙烯。引發(fā)劑CN（2）共聚反應(yīng)：由兩種或兩種以上單體發(fā)生的加聚反應(yīng)。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(yàn)證。①凡鏈節(jié)的主鏈只有兩個(gè)碳原子的高聚物，其合成單體必為一種，將兩個(gè)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(gè)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(gè)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(jié)構(gòu)的高聚物，其規(guī)律是：“凡雙鍵，四個(gè)碳；無雙鍵，兩個(gè)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(yīng)的概念和特點(diǎn)縮聚反應(yīng)是指由一種或兩種以上單體相互結(jié)合成聚合物，同時(shí)有小分子生成的反應(yīng)?？s聚反應(yīng)的特點(diǎn)是：①縮聚反應(yīng)的單體往往是具有雙官能團(tuán)（如-OH、-COOH、－NH2、-X及活潑氫原子等）或多官能團(tuán)的小分子；②縮聚反應(yīng)生成聚合物的同時(shí)，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含兩個(gè)官能團(tuán)的單體縮聚后呈現(xiàn)線型結(jié)構(gòu)，含有三個(gè)官能團(tuán)的單體縮聚后生成體型結(jié)構(gòu)的聚合物；⑤寫縮聚反應(yīng)時(shí)，除單體物質(zhì)的量與縮聚物結(jié)構(gòu)式的下角標(biāo)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(jìn)行縮聚反應(yīng)，生成小分子的物質(zhì)的量應(yīng)為n-1；由兩種單體進(jìn)行縮聚反應(yīng)，生成小分子物質(zhì)的量應(yīng)為2n-1。6．縮聚反應(yīng)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(tuán)書寫在鏈端，酯化型縮聚是-OH、-COOH，去掉的-H和-OH結(jié)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(jié)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(gè)鄰位H與甲醛分子中的O結(jié)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(jià)鍵或斷開羰基與氮原子間的共價(jià)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(xué)反應(yīng)的應(yīng)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(dāng)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(shù)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(dǎo)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(xué)反應(yīng)速率。3．研究高分子化學(xué)反應(yīng)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(zhǎng)使用時(shí)間。（2）研究高分子化學(xué)的反應(yīng)，可了解高分子的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，掌握導(dǎo)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(yīng)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(xué)家研制出的一種使沙漠變綠洲的新技術(shù)。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(jié)合，在地表下30～50cm處形成一個(gè)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(duì)聚丙烯酸酯不正確的說法是A.單體的結(jié)構(gòu)式為CH2==CH—COORB.在一定條件下能發(fā)生加成反應(yīng)C.在一定條件下能發(fā)生水解反應(yīng)D.沒有固定的熔沸點(diǎn)解析：聚丙烯酸酯的結(jié)構(gòu)為，顯然其單體為CH2==CH—COOR。由其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知其含有，可發(fā)生水解反應(yīng)。無C==C或C==O，不能發(fā)生加成反應(yīng)。因n為一可變值，聚丙烯酸酯為混合物，沒有固定的沸點(diǎn)。答案：B例2聚丙烯酸酯類涂料是目前市場(chǎng)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(diǎn)。下邊是聚丙烯酸酯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，它屬于①無機(jī)化合物②有機(jī)化合物③高分子化合物④離子化合物⑤共價(jià)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(yīng)得到的：可見，聚丙烯酸酯類屬于有機(jī)化合物、高分子化合物、共價(jià)化合物，答案為C。Ⅴ.跟蹤訓(xùn)練一、選擇題（每小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確）1．具有單雙鍵交替長(zhǎng)鏈（如：）的高分子有可能成為導(dǎo)電塑料。2000年諾貝爾（Nobel）化學(xué)獎(jiǎng)即授予開辟此領(lǐng)域的3位科學(xué)家。下列高分子中可能為導(dǎo)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?dú)?，其中占總體積的57.14%，則約為（）A.B.C.D.3．某藥物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(gòu)體，其原因是（）A．分子組成不同，結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)不同D．分子組成和結(jié)構(gòu)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(guān)高分子化合物的敘述正確的是（）A．高分子化合物的特點(diǎn)之一是組成元素簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、相對(duì)分子質(zhì)量大B．高分子化合物之間靠分子間作用力結(jié)合，因此分子間作用力弱，高分子材料強(qiáng)度較小C．高分子材料均為混合物D．高分子均為長(zhǎng)鏈狀分子7．下列塑料的合成，所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)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(guān)新型高分子材料的說法中不正確的是（）A．高分子分離膜應(yīng)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(fù)合材料一般是以一種材料為基體，另一種材料作為增強(qiáng)劑。C．導(dǎo)電塑料是應(yīng)用于電子工業(yè)的一種新型有機(jī)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(dá)到生物相容的程度。二、選擇題（每小題有1～2個(gè)正確選項(xiàng)）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(jiǎn)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(jī)物能通過加聚反應(yīng)生成高聚物，還能水解生成兩種有機(jī)物。則這種有機(jī)物的結(jié)構(gòu)中一定具備的集團(tuán)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(jié)構(gòu)的高分子化合物具有熱塑性，體型結(jié)構(gòu)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(shí)驗(yàn)中測(cè)得某種高分子化合物的相對(duì)分子質(zhì)量不是平均值D．高分子材料一般不易導(dǎo)電，其強(qiáng)度也都較大，原因是它們的相對(duì)分子質(zhì)量都很大18．下列高分子材料中屬于線型結(jié)構(gòu)的是（）A．有機(jī)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(chǔ)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(yīng)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(jié)構(gòu)式為，其單體是。22．工程塑料ABS樹脂(結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下)，合成時(shí)用了三種單體，ABS樹脂的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：，這三種單體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分別是：.23．已知有機(jī)物分子中的烯鍵可發(fā)生臭氧分解反應(yīng)，例如：R－CH＝CH－CH2OHR－CH＝O＋O＝CH－CH2OH有機(jī)物A的分子式是C20H26O6，它可以在一定條件下發(fā)生縮聚反應(yīng)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(jié)合化學(xué)知識(shí)，回答：（1）化合物（A）、（C）、（E）中，具有酯的結(jié)構(gòu)的是；（2）寫出指定化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：C；D；E；B。（3）寫出反應(yīng)類型：反應(yīng)=2\*ROMANII，反應(yīng)=3\*ROMANIII。24．化合物A的相對(duì)分子質(zhì)量為198.5。當(dāng)與1molCl2反應(yīng)時(shí)，在鐵粉催化下進(jìn)行可得到兩種產(chǎn)物；而在光照下進(jìn)行時(shí)，卻只有一種產(chǎn)物。A與AgNO3溶液反應(yīng)能迅速生成沉淀，與NaHCO3反應(yīng)則有氣體放出。A經(jīng)下列反應(yīng)逐步生成B～F。請(qǐng)寫出A～F的結(jié)構(gòu)式及各步反應(yīng)的反應(yīng)類型。25．茚是一種碳?xì)浠衔铮浣Y(jié)構(gòu)為，茚有一種同分異構(gòu)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(gè)苯環(huán)，A有如下變化關(guān)系：已知：①R－XR－OH＋HX②一個(gè)碳原子上同時(shí)連兩個(gè)羥基不穩(wěn)定，會(huì)失水形成羰基③B、C、D、E、F的分子結(jié)構(gòu)中均有一個(gè)苯環(huán)根據(jù)變化關(guān)系和已知條件，試回答（1）A是，B是（均填結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式）；（2）寫出E經(jīng)縮聚生成高聚物的化學(xué)方程式：；（3）寫出F經(jīng)加聚生成高聚物的化學(xué)方程式：；（4）E?F的反應(yīng)類型是反應(yīng)；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