高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)梳理29高分子化合物

（二十九）高分子化合物知識(shí)點(diǎn)1合成高分子的基本方法一、高分子1．高分子與一般小分子有機(jī)物的區(qū)別高分子化合物一般小分子有機(jī)物相對(duì)分子質(zhì)量只是一個(gè)平均值，通常在104以上都有一個(gè)明確的數(shù)值，一般在1000以下類別混合物純凈物結(jié)構(gòu)由若干個(gè)重復(fù)結(jié)構(gòu)單元組成具有單一結(jié)構(gòu)2．高分子的合成（1）含義：利用有機(jī)物相互反應(yīng)的性能，得到相對(duì)分子質(zhì)量較大的高分子的過(guò)程。（2）合成高分子的基本方法①加成聚合反應(yīng)：一般是含有雙鍵的烯類單體發(fā)生的聚合反應(yīng)。②縮合聚合反應(yīng)：一般是含有兩個(gè)（或兩個(gè)以上）官能團(tuán)的單體之間發(fā)生的聚合反應(yīng)。二、加成聚合反應(yīng)1．含義：由含有不飽和鍵的相對(duì)分子質(zhì)量小的化合物以加成反應(yīng)的形式結(jié)合成相對(duì)分子質(zhì)量大的高分子的化學(xué)反應(yīng)叫加成聚合反應(yīng)，簡(jiǎn)稱加聚反應(yīng)。2．高分子的組成3．加聚反應(yīng)的特點(diǎn)三、縮合聚合反應(yīng)1．含義：由單體分子間通過(guò)縮合反應(yīng)生成高分子的反應(yīng)稱為縮合聚合反應(yīng)，簡(jiǎn)稱縮聚反應(yīng)。2．縮聚物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式3．縮聚反應(yīng)的特點(diǎn)4．書寫縮聚聚合物及反應(yīng)方程式的注意事項(xiàng)（1）方括號(hào)外側(cè)寫出端基原子或原子團(tuán)。（2）各單體的物質(zhì)的量與縮聚物結(jié)構(gòu)式的下標(biāo)一般要一致。（3）小分子物質(zhì)的量：①由一種單體進(jìn)行的縮聚反應(yīng)，生成的小分子物質(zhì)的量一般為n－1②由兩種單體進(jìn)行的縮聚反應(yīng)，生成的小分子物質(zhì)的量一般為2n－1四、加聚反應(yīng)1．加聚反應(yīng)的常見(jiàn)類型（1）單烯自聚型：“斷開(kāi)雙鍵，鍵分兩端，添上括號(hào)，右下寫n”①合成聚乙烯：nCH2＝CH2SKIPIF1<0CH2－CH2n②合成聚氯乙烯：nCH2＝CH－ClSKIPIF1<0CH2－n③合成聚丙烯腈：nCH2＝CH－CNSKIPIF1<0CH2－n（2）二烯自聚型：“單變雙，雙變單，破兩頭，移中間，添上括號(hào)，右下寫n”①合成順丁橡膠：nCH2＝CH－CH＝CH2SKIPIF1<0CH2－CH＝CH－CH2n②合成天然橡膠：nCH2＝CH－CH2SKIPIF1<0CH2－CH－CH2n③合成氯丁橡膠：nCH2＝SKIPIF1<0－CH＝CH2SKIPIF1<0CH2－SKIPIF1<0CH－CH2n（3）多單烯共聚型：“雙鍵打開(kāi)，中間相連，添上括號(hào)，右下寫n”①nCH2＝CH2+nCH3－CH＝CH2SKIPIF1<0CH2－CH2－CH2n②nCH2＝CHCl+nCH＝CH2SKIPIF1<0CH2－－CH2n③nCF3－CF＝CF2+nCF2＝CF2SKIPIF1<0CF2－CF2－CF2n（4）單烯二烯烴共聚型：“雙鍵打開(kāi)，中間相連，單鍵變雙鍵，添上括號(hào)，右下寫n”①nCH2＝CH－CH2+nCH2＝CH2SKIPIF1<0CH2－CH－CH2－CH2－CH2n②nCH2＝CH－CH＝CH2+nCH2＝CHCHOSKIPIF1<0CH2－CH＝CH－CH2－n（5）單炔烴自聚型：“叁鍵打開(kāi)，變成雙鍵，中間相連，添上括號(hào)，右下寫n”①nCH≡CHSKIPIF1<0CH＝CHn②nCH3C≡CCH3SKIPIF1<0n（6）環(huán)狀化合物加聚型①O－CH2－CH2n②nNH－（CH2）5－n③n2．巧記加聚反應(yīng)產(chǎn)物的書寫方法（1）單烯加聚雙改單，鏈節(jié)主鏈兩個(gè)碳，其他部分連原碳，寫成支鏈不改變。（2）共軛雙鍵（兩個(gè)雙鍵之間間隔一個(gè)碳碳單鍵）要加聚，鏈節(jié)四碳要牢記，兩端雙鍵變單鍵，中間單鍵變雙鍵，其他部分連原碳，寫成支鏈不改變。（3）共聚鏈節(jié)靈活寫，規(guī)律總結(jié)兩方面，開(kāi)環(huán)加聚成長(zhǎng)鏈，斷開(kāi)之處前后連，鏈節(jié)再加方括號(hào)，聚合度n跟后面。3．由加聚物推斷單體的方法（1）凡鏈節(jié)的主鏈只有兩個(gè)碳原子（無(wú)其他原子）的聚合物，其合成單體必為一種，將鏈節(jié)兩端兩個(gè)半鍵向內(nèi)閉合成鍵即可。如，其單體是。（2）凡鏈節(jié)主鏈上只有四個(gè)碳原子，且鏈節(jié)無(wú)雙鍵的聚合物，其單體必為兩種，在鏈節(jié)兩端及正中央劃線斷開(kāi)，然后左右兩個(gè)半鍵閉合成鍵即可。如的單體為CH2＝CH2和。（3）凡鏈節(jié)主鏈中只有碳原子，并存在結(jié)構(gòu)的聚合物，其規(guī)律是“見(jiàn)雙鍵，四個(gè)碳；無(wú)雙鍵，兩個(gè)碳”。從一端劃線斷開(kāi)，隔一鍵斷一鍵，然后將半鍵閉合成鍵，即單雙鍵互換。如的單體是CH2＝CH－CH＝CH2和CH＝CH2。由加聚物推斷單體的方法可簡(jiǎn)要總結(jié)為“兩兩一組，組間斷一鍵，組內(nèi)加一鍵?！蔽濉⒖s聚反應(yīng)1．縮聚反應(yīng)的常見(jiàn)類型（1）二元酸與二元醇縮聚：以醇羥基中的氫原子和酸分子中的羥基結(jié)合成水的方式而進(jìn)行的縮聚nHO－－－OH+nHOCH2CH2OHSKIPIF1<0HO－－OCH2CH2OnH+（2n－1）H2O（2）氨基酸縮聚：以氨基中的氫原子和羧基中的羥基結(jié)合成水的方式而進(jìn)行的縮聚nH2N－CH2－COOHSKIPIF1<0HNH－CH2－nOH+（n－1）H2O（3）羥基酸縮聚：以醇羥基中的氫原子和酸分子中的羥基結(jié)合成水的方式而進(jìn)行的縮聚nHO－CH2－COOHSKIPIF1<0HO－CH2－nOH+（n－1）H2O（4）酚醛縮聚：以某分子中碳氧雙鍵中的氧原子與另一個(gè)基團(tuán)中的活潑氫原子結(jié)合成水而進(jìn)行的縮聚反應(yīng)n+nHCHO+（n－1）H2O2．縮聚產(chǎn)物推斷單體（1）步驟①采用“切割法”去掉縮聚物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中的方括號(hào)與“n”，變?yōu)樾》肿英跀嚅_(kāi)分子中的酰胺鍵或酯基③將斷開(kāi)的羰基碳原子上連接－OH；在氧或氮原子上連接－H，還原為單體小分子（2）舉例①HO－－OCH2CH2OnHSKIPIF1<0HO－－OCH2CH2OHSKIPIF1<0HOOC－COOH+HOCH2CH2OH②SKIPIF1<0SKIPIF1<0和③HNH－R－nOHSKIPIF1<0H2N－R－－OHSKIPIF1<0H2N－R－COOH知識(shí)點(diǎn)2高分子材料一、高分子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和分類1．高分子化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)（1）與結(jié)構(gòu)的關(guān)系結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，高分子的化學(xué)反應(yīng)主要取決于結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、官能團(tuán)與基團(tuán)之間的影響。如碳碳雙鍵易氧化和加成，酯基易水解，羧基易發(fā)生酯化、取代等反應(yīng)。（2）常見(jiàn)的有機(jī)高分子化學(xué)反應(yīng)①降解：在一定條件下，高分子材料降解為小分子。如有機(jī)玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯）熱解為甲基丙烯酸甲酯；聚苯乙烯用氧化鋇處理，能分解為苯乙烯。常見(jiàn)的高分子降解方法有：生物降解，化學(xué)降解，光降解等。②橡膠硫化：天然橡膠（CH2－CH－CH2n）經(jīng)硫化，破壞了碳碳雙鍵，形成二硫鍵（－S－S－）等，把線型結(jié)構(gòu)變?yōu)榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。③催化裂化：塑料催化裂化得到柴油、煤油、汽油及可燃性氣體等。2．高分子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（1）結(jié)構(gòu)：線型結(jié)構(gòu)、支鏈型結(jié)構(gòu)和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（2）性質(zhì)分類線型高分子網(wǎng)狀高分子結(jié)構(gòu)分子中的原子以共價(jià)鍵相互連接，構(gòu)成一條很長(zhǎng)的卷曲狀態(tài)的“鏈”分子鏈與分子鏈之間有許多共價(jià)鍵交聯(lián)起來(lái)，形成三維空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)溶解性能緩慢溶解于適當(dāng)溶劑很難溶解，但往往有一定程度的脹大性能具有熱塑性，無(wú)固定熔點(diǎn)具有熱固性，受熱不熔化特性強(qiáng)度大、可拉絲、吹薄膜、絕緣性好強(qiáng)度大、絕緣性好，有可塑性常見(jiàn)物質(zhì)聚乙烯、聚氯乙烯、天然橡膠酚醛樹(shù)脂、硫化橡膠【特別提醒】（1）線型高分子具有熱塑性，可反復(fù)加熱熔融加工、而熱固性塑料只能一次成型。（2）線型高分子為長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)，分子鏈之間不存在化學(xué)鍵，網(wǎng)狀高分子為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，鏈與鏈之間存在化學(xué)鍵。（3）線型結(jié)構(gòu)的高分子可以轉(zhuǎn)化為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子。（4）高分子的結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，具有很強(qiáng)的規(guī)律性。（5）高分子材料的相對(duì)分子質(zhì)量是不確定的。高分子都是混合物。3．高分子材料按用途和性能分類（1）通用高分子材料：塑料、合成纖維、合成橡膠、黏合劑、涂料等（2）功能高分子材料：高分子分離膜、導(dǎo)電高分子、醫(yī)用高分子、高吸水性樹(shù)脂等二、通用高分子材料1．塑料（1）成分（2）分類（3）聚乙烯①高壓法聚乙烯與低壓法聚乙烯的比較高壓法聚乙烯低壓法聚乙烯合成條件高溫、高壓、引發(fā)劑低壓、催化劑分子結(jié)構(gòu)類型支鏈型線型相對(duì)分子質(zhì)量相對(duì)較小相對(duì)較大軟化溫度相對(duì)較低相對(duì)較高密度相對(duì)較小相對(duì)較大硬度相對(duì)較小相對(duì)較大主要性能無(wú)毒、無(wú)味、較柔軟無(wú)毒、無(wú)味、較硬②低密度、高密度聚乙烯軟化溫度、密度區(qū)別的原因a．高分子軟化溫度、密度的影響因素b．影響低密度、高密度聚乙烯軟化溫度、密度的主要因素因素類型低密度聚乙烯高密度聚乙烯支鏈支鏈較多支鏈較少分子間作用力低密度聚乙烯小于高密度聚乙烯軟化溫度、密度低密度聚乙烯低于高密度聚乙烯（4）酚醛樹(shù)脂①酸催化苯酚和甲醛的加成：+羥甲基苯酚的縮聚：n+（n-1）H2O②堿催化：甲醛過(guò)量，反應(yīng)產(chǎn)物復(fù)雜羥甲基苯酚二羥甲基苯酚三羥甲基苯酚網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的酚醛樹(shù)脂③用途：作絕緣、隔熱、阻燃、隔音材料和復(fù)合材料，如烹飪器具手柄，家用電器開(kāi)關(guān)等2．合成纖維（1）纖維的分類（2）合成纖維的性能和應(yīng)用①性能：具有強(qiáng)度高、彈性好、耐腐蝕、不縮水、保暖等優(yōu)點(diǎn)②應(yīng)用：滿足人們的穿著需求；工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與高科技領(lǐng)域：工業(yè)用的隔音、隔熱、絕緣材料；漁業(yè)用的漁網(wǎng)、纜繩；醫(yī)療用的縫合線、止血棉；航空航天用的降落傘、航天服等（3）常見(jiàn)合成纖維①六大綸包括：滌綸、錦綸、腈綸、丙綸、維綸、氯綸，其中維綸被稱為“人造棉花”，因其分子鏈上含有羥基而具有較好的吸濕性。②兩類合成纖維的比較聚酯纖維聚酰胺纖維實(shí)例滌綸錦綸成分聚對(duì)苯二甲酸乙二酯纖維聚己二酰己二胺纖維性能強(qiáng)度大，耐磨，易洗，快干，保形性好，但透氣性和吸濕性差，可以與天然纖維混紡獲得改進(jìn)不溶于普通溶劑，熔化溫度高于260℃，拉制的纖維具有天然絲的外觀和光澤，耐磨性和強(qiáng)度高應(yīng)用大量用于服裝與床上用品、各種裝飾布料、國(guó)防軍工特殊織物，以及工業(yè)用纖維制品等絲襪、降落傘、漁網(wǎng)、輪胎、簾子線等（4）制備反應(yīng)①滌綸：nHOOC－COOH+nHOCH2CH2OHHO－－OCH2CH2OnH+（2n－1）H2O②錦綸：nHOOC（CH2）4COOH+nH2N（CH2）6NH2HO－（CH2）4－－SKIPIF1<0（CH2）6SKIPIF1<0nH+（2n－1）H2O3．合成橡膠（1）橡膠的分類（2）合成橡膠的原料與性能①原料：以石油、天然氣為原料，以二烯烴和烯烴等為單體，聚合而成。②性能：具有高彈性、絕緣性、氣密性、耐油性、耐高溫或耐低溫等性能。（3）合成橡膠的結(jié)構(gòu)－－以順丁橡膠為例①合成反應(yīng)：nCH2＝CH－CH＝CH2②結(jié)構(gòu)：線型結(jié)構(gòu)，加入硫化劑加熱，以二硫鍵（－S－S－）等連接形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（4）天然橡膠①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2－CH－CH2n②單體為CH2＝CH－CH2三、功能高分子材料1．性能和分類（1）性能：具有某些特殊化學(xué)、物理及醫(yī)學(xué)功能的高分子材料（2）分類：高分子催化劑；高分子分離膜；形狀記憶高分子；磁性高分子；高吸水性樹(shù)脂；醫(yī)用高分子材料；緩釋高分子藥物2．高吸水性樹(shù)脂（1）合成方法①對(duì)淀粉、纖維素等天然吸水材料進(jìn)行改性，在它們的高分子鏈上再接上含強(qiáng)親水性原子團(tuán)的支鏈，以提高它們的吸水能力。②以帶有強(qiáng)親水性原子團(tuán)的化合物為單體，均聚或共聚得到親水性高聚物。如丙烯酸鈉中加入交聯(lián)劑，在一定條件下發(fā)生聚合，得到聚丙烯酸鈉高吸水性樹(shù)脂，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。③性能：可吸收其自身質(zhì)量數(shù)百倍甚至上千倍的水，同時(shí)保水能力強(qiáng)，還能耐一定的擠壓作用。④應(yīng)用：干旱地區(qū)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、植樹(shù)造林時(shí)抗旱保水、改良土壤，改造沙漠；嬰幼兒紙尿褲等。3．高分子分離膜（1）功能：分離膜只允許水及一些小分子物質(zhì)通過(guò)，其余物質(zhì)則被截留在膜的另一側(cè)，成為濃縮液，達(dá)到對(duì)原液凈化、分離和濃縮的目的。（2）分類（根據(jù)膜孔大小）：①微濾膜；②超濾膜；③納濾膜；④反滲透膜。（3）制作材料：有機(jī)高分子材料，如醋酸纖維、芳香族聚酰胺、聚丙烯、聚四氟乙烯等（4）應(yīng)用①海水淡化和飲用水的制?、诠瓭饪s、乳制品加工③藥物提純、血液透析4．新型高分子材料與傳統(tǒng)三大合成材料的聯(lián)系與區(qū)別比較分類功能高分子材料傳統(tǒng)三大合成材料共同點(diǎn)都是由C、H、O、N、S等元素構(gòu)成都是由單體經(jīng)加聚或縮聚反應(yīng)形成都有線型結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)區(qū)別在功能與性能上，與傳統(tǒng)材料相比，新型高分子材料具有特殊功能5．功能高分子材料的比較常見(jiàn)功能高分子材料主要功能高分子膜高分子分離膜選擇性地允許某些物質(zhì)通過(guò)高分子傳感膜把化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能高分子熱電膜把熱能轉(zhuǎn)換成電能醫(yī)用高分子材料①具有優(yōu)異的生物相容性②具有某些特殊功能易錯(cuò)點(diǎn)加聚反應(yīng)、縮聚反應(yīng)方程式的書寫方法(1)加聚反應(yīng)的書寫方法①單烯烴型單體加聚時(shí)，“斷開(kāi)雙鍵，鍵分兩端，添上括號(hào)，右下寫n”。例如：nCH2==CH—CH3eq\o(――→,\s\up7(催化劑))②二烯烴型單體加聚時(shí)，“單變雙，雙變單，破兩頭，移中間，添上括號(hào)，右下寫n”。③含有一個(gè)雙鍵的兩種單體聚合時(shí)，“雙鍵打開(kāi)，中間相連，添上括號(hào)，右下寫n”。例如：eq\o(――→,\s\up7(催化劑))(2)縮聚反應(yīng)的書寫方法書寫縮合聚合物(簡(jiǎn)稱縮聚物)結(jié)構(gòu)式時(shí)，與加成聚合物(簡(jiǎn)稱加聚物)結(jié)構(gòu)式寫法有點(diǎn)不同，縮聚物結(jié)構(gòu)式要在方括號(hào)外側(cè)寫出鏈節(jié)余下的端基原子或原子團(tuán)，而加聚物的端基不確定，通常用橫線“—”表示。例如：a