新教材2023版高中化學(xué)第五章合成高分子第一節(jié)合成高分子的基本方法學(xué)生用書新人教版選擇性必修3

第一節(jié)合成高分子的基本方法課程目標(biāo)1．結(jié)合典型聚合反應(yīng)，了解合成高分子的組成與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，能依據(jù)簡單合成高分子的結(jié)構(gòu)分析其鏈節(jié)和單體。2．對比聚乙烯、聚己二酸己二酯的合成過程，了解加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的特點(diǎn)。3．能寫出常見的單體的聚合反應(yīng)方程式和聚合物的結(jié)構(gòu)簡式。圖說考點(diǎn)必備基礎(chǔ)——自學(xué)·嘗試[新知預(yù)習(xí)]一、有機(jī)高分子化合物1．概念有機(jī)高分子化合物是由許多______化合物以共價(jià)鍵結(jié)合成的，相對分子質(zhì)量____(通常在104以上)的一類化合物。2．與有機(jī)高分子化合物相關(guān)的概念二、合成高分子化合物的基本反應(yīng)1．加成聚合反應(yīng)(1)概念由含有________的化合物分子以________的形式結(jié)合成高分子化合物的反應(yīng)，簡稱____反應(yīng)。(2)加聚反應(yīng)方程式的書寫①乙烯的加聚：________________________________________________________________________。②1，3－丁二烯的加聚：________________________________________________________________________。(3)聚合物的平均相對分子質(zhì)量＝__________×____________。(4)反應(yīng)特點(diǎn)①單體分子中需有____等不飽和鍵。②單體和聚合物組成____。③反應(yīng)只生成______，沒有副產(chǎn)物產(chǎn)生。④加成聚合物(簡稱加聚物)結(jié)構(gòu)式的書寫：將鏈節(jié)寫在______內(nèi)，聚合度n在______的右下角。2．縮合聚合反應(yīng)(1)概念由單體分子間通過縮合反應(yīng)生成高分子化合物，同時(shí)產(chǎn)生____________的反應(yīng)，簡稱____反應(yīng)。(2)類型①羥基酸縮聚，如HOCH2COOH的縮聚：________________________________________________________________________。HOOC(CH2)5OH的縮聚：________________________________________________________________________。②醇與酸縮聚，如乙二酸與乙二醇的縮聚：________________________________________________________________________。己二酸與乙二醇的縮聚：________________________________________________________________________。(3)反應(yīng)特點(diǎn)①縮聚反應(yīng)的單體至少含有兩個(gè)______。②單體和縮聚產(chǎn)物的組成____。③反應(yīng)除了生成聚合物外還生成______，如H2O、HX等。④僅含兩個(gè)官能團(tuán)的單體縮聚后生成的聚合物呈____結(jié)構(gòu)，含三個(gè)或三個(gè)以上官能團(tuán)的單體縮聚后的聚合物呈體型(網(wǎng)狀)結(jié)構(gòu)。[即學(xué)即練]1．判斷正誤(對的在括號(hào)內(nèi)打√，錯(cuò)的在括號(hào)內(nèi)打×)。(1)人工合成的高分子化合物為純凈物。()(2)不含有不飽和鍵的有機(jī)物也能合成高分子化合物。()(3)高聚物的鏈節(jié)和單體可以組成不同、結(jié)構(gòu)不同。()(4)縮聚反應(yīng)生成的小分子的副產(chǎn)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)為(n－1)。()(5)加聚反應(yīng)單體有一種，而縮聚反應(yīng)的單體應(yīng)該有兩種。()(6)的單體有兩種。()2．下列物質(zhì)不屬于高分子化合物的是()A．聚1，3－丁二烯B．棉麻C．牛油D．蠶絲3．下列關(guān)于乙烯和聚乙烯的敘述中正確的是()A．二者都能使溴水褪色，性質(zhì)相似B．二者互為同系物C．二者最簡式相同D．二者分子組成相同4．生成高聚物的單體有()A．1種B．2種C．3種D．4種5．下列各組物質(zhì)作為單體，可以合成高分子化合物的是()①丙烯酸②乙酸和乙二醇③氨基酸④乙二酸和乙二醇⑤乙二酸A．①③B．①②⑤C．①③④D．全部6．寫出下列高分子化合物的單體，并指明合成該高分子化合物的反應(yīng)類型。(1)的單體為______________，反應(yīng)類型為________。(2)的單體為______________，反應(yīng)類型為______________。(3)的單體為________________，反應(yīng)類型為________。(4)滌綸的單體為____________________，反應(yīng)類型為________________。核心素養(yǎng)——合作·分享提升點(diǎn)一高聚物單體的判斷方法例1.感光性高分子也稱為“光敏性高分子”，是一種在彩電熒光屏及大規(guī)模集成電路制造中應(yīng)用較廣的新型高分子材料。其結(jié)構(gòu)簡式為回答下列問題：(1)已知它是由兩種有機(jī)物經(jīng)酯化后聚合而成的，試推斷這兩種有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式：______________、______________。(2)寫出在(1)中由兩種有機(jī)物合成高聚物的化學(xué)反應(yīng)方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)對此高聚物的性質(zhì)判斷不正確的是______(填字母)。A．在酸性條件下可以發(fā)生水解B．此高聚物不能使溴水褪色C．此高聚物可以使酸性KMnO4溶液褪色D．此高聚物可與液溴發(fā)生取代反應(yīng)狀元隨筆解決高分子化合物單體的方法：本題先由高聚物的結(jié)構(gòu)簡式推出其對應(yīng)單體的結(jié)構(gòu)簡式，再根據(jù)酯的水解知識(shí)推出合成該單體的兩種有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式。[提升1]請將合成下列高分子材料所用的單體的結(jié)構(gòu)簡式、反應(yīng)類型填入相應(yīng)的橫線上(1)的單體為：__________________________，反應(yīng)類型為：________。的單體為：__________________________，反應(yīng)類型為：________。的單體為：_________________________________________，反應(yīng)類型為：________。(4)的單體為：______________________________________，反應(yīng)類型為：________。狀元隨筆加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的比較類別加聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)單體特征含不飽和鍵(如)至少含兩個(gè)特征官能團(tuán)(如—OH、、—NH2單體種類含碳碳雙鍵或碳碳三鍵的有機(jī)物等酚和醛，二元醇、二元酸、氨基酸聚合方式通過不飽和鍵加成通過縮合脫去小分子而連接聚合物特征高聚物與單體具有相同的組成高聚物和單體具有不同的組成產(chǎn)物只產(chǎn)生高聚物高聚物和小分子關(guān)鍵能力高聚物單體的判斷方法1．加聚產(chǎn)物單體的判斷方法類型分子中無雙鍵，以兩個(gè)碳原子為一組，斷開共價(jià)鍵，分別將兩個(gè)半鍵閉合形成雙鍵分子中有雙鍵，一般以四個(gè)碳原子為一組(特殊情況除外)，將雙鍵打開，在原鏈節(jié)雙鍵兩側(cè)生成新的雙鍵實(shí)例高聚物單體CH2=CH2、CH_(3)口訣單鍵兩兩斷，雙鍵四個(gè)碳；單鍵變雙鍵，雙鍵變單鍵2.縮聚產(chǎn)物單體的判斷方法提升點(diǎn)二聚合物與聚合反應(yīng)方程式的書寫例2.下列合成有機(jī)高分子材料的化學(xué)方程式和反應(yīng)類型都正確的是()A．①②B．②③C．②④D．①④[提升2]下列化學(xué)方程式書寫正確的是()關(guān)鍵能力聚合物與聚合反應(yīng)方程式的書寫方法1．加聚反應(yīng)聚合物的書寫：加聚反應(yīng)實(shí)質(zhì)是發(fā)生加成反應(yīng)，因此在書寫聚合物時(shí)要把單鍵上的原子或原子團(tuán)“折向主鏈一邊”，寫在垂直的位置上。2．縮聚產(chǎn)物聚合物的書寫書寫縮聚物的結(jié)構(gòu)簡式時(shí)，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。3．書寫縮聚反應(yīng)的方程式時(shí)，單體的物質(zhì)的量與縮聚物結(jié)構(gòu)簡式的小角標(biāo)要一致；要注意小分子的物質(zhì)的量。一般由一種單體進(jìn)行的縮聚反應(yīng)，生成小分子的物質(zhì)的量為(n－1)；由兩種單體進(jìn)行的縮聚反應(yīng)，生成小分子的物質(zhì)的量為(2n－1)。狀元隨筆書寫縮聚反應(yīng)方程式的兩個(gè)注意事項(xiàng)(1)書寫縮聚物的結(jié)構(gòu)簡式時(shí)，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)，通常用橫線“—”連接，如。(2)書寫縮聚反應(yīng)的方程式時(shí)，單體的化學(xué)計(jì)量數(shù)與縮聚物結(jié)構(gòu)簡式的下角標(biāo)要一致；要注意小分子的化學(xué)計(jì)量數(shù)。一般由一種單體進(jìn)行的縮聚反應(yīng)，生成小分子的化學(xué)計(jì)量數(shù)為n－1；由兩種單體進(jìn)行的縮聚反應(yīng)，生成小分子的化學(xué)計(jì)量數(shù)為2n－1。素養(yǎng)形成——自測·自評(píng)1.某高分子化合物的部分結(jié)構(gòu)如下：下列說法中不正確的是()A．聚合物的分子式為C3H3Cl3B．聚合物的鏈節(jié)是C．合成該聚合物的單體是CHCl=CHClD．若n為聚合度，則其相對分子質(zhì)量為97n2．由制備所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)依次為()①消去反應(yīng)②加成反應(yīng)③取代反應(yīng)④酯化反應(yīng)⑤水解反應(yīng)⑥加聚反應(yīng)A．①⑥B．②③C．③⑥D(zhuǎn)．⑤⑥3．合成聚氨酯的方法如下。下列說法不正確的是()A．M的分子式為C15H10N2O2B．合成聚氨酯的反應(yīng)屬于縮聚反應(yīng)C．聚氨酯在一定條件下可發(fā)生水解反應(yīng)D．聚氨酯和蛋白質(zhì)分子中均含有結(jié)構(gòu)4．已知滌綸樹脂的結(jié)構(gòu)簡式為它是由________________和________________(填單體的結(jié)構(gòu)簡式)通過________反應(yīng)制得的，反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________________________________________________________________________________。5．下列化合物中：(1)可發(fā)生加聚反應(yīng)的化合物是____________，加聚物的結(jié)構(gòu)簡式為__________________。(2)同種分子間可發(fā)生縮聚反應(yīng)生成酯基的化合物是______________，縮聚物的結(jié)構(gòu)簡式為________________________________________________________________________。(3)兩種分子間可發(fā)生縮聚反應(yīng)的化合物是____________和____________，縮聚物的結(jié)構(gòu)簡式為____________________________。6．科學(xué)家把藥物連接在高分子載體上可制成緩釋長效藥劑。阿司匹林的結(jié)構(gòu)簡式為，它可以接在一種高聚物載體上，形成緩釋長效藥劑，其中一種的結(jié)構(gòu)式為試完成：(1)緩釋長效阿司匹林的載體的結(jié)構(gòu)簡式為________________________________________________________________________________________。(2)服藥后，在人體內(nèi)通過水解作用，可以緩慢地放出阿司匹林，寫出這個(gè)水解反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)這種高分子載體是由單體發(fā)生聚合反應(yīng)而得出的，寫出單體的結(jié)構(gòu)簡式：___________________________________________________________________________________________________________。第五章合成高分子第一節(jié)合成高分子的基本方法必備基礎(chǔ)新知預(yù)習(xí)一、1．小分子很大2．加聚化學(xué)組成重復(fù)n二、1．(1)不飽和鍵加成聚合反應(yīng)加聚(2)nCH2=CH2催化劑CH2—CHnCH2=CH—CH=CH2催化劑CH2—CH=CH—CH(3)鏈節(jié)的相對質(zhì)量n(4)雙鍵相同高聚物方括號(hào)方括號(hào)2．(1)小分子副產(chǎn)物縮聚(2)①②(3)官能團(tuán)不同小分子副產(chǎn)物線型即學(xué)即練1．答案：(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×(6)×2．解析：聚1，3－丁二烯(CH2—CH=CH—CH2)，棉麻(纖維素)、蠶絲(蛋白質(zhì))均屬于高分子化合物；牛油(油脂)不屬于高分子化合物。答案：C3．解析：乙烯、聚乙烯的結(jié)構(gòu)簡式分別為CH2=CH2、CH2—CH2，可知二者分子組成不相同，結(jié)構(gòu)不相似，不屬于同系物；乙烯分子結(jié)構(gòu)中含有碳碳雙鍵，能使溴水褪色，但聚乙烯不能使溴水褪色；二者的最簡式相同，均為CH2。答案：C4．解析：該高聚物為加聚產(chǎn)物，單體為CH2=CH—CH=CH2和CH2=CH—CH3。答案：B5．解析：丙烯酸分子結(jié)構(gòu)中含有，可以發(fā)生加聚反應(yīng)；氨基酸可以通過縮聚反應(yīng)形成高分子化合物；乙二酸和乙二醇可以形成高聚酯。答案：C6．答案：(1)加聚反應(yīng)(2)CH2=CH—CH3、加聚反應(yīng)(3)縮聚反應(yīng)(4)、縮聚反應(yīng)核心素養(yǎng)例1解析：(1)由高聚物的結(jié)構(gòu)簡式可知，該高聚物的單體是，該單體是由CH2=CHOH和通過酯化反應(yīng)生成的。(2)合成高聚物的反應(yīng)分兩步，首先CH2=CHOH和CHCHCOOH酯化反應(yīng)生成酯，然后該酯再通過加聚反應(yīng)生成高聚物。(3)由高聚物的結(jié)構(gòu)簡式可以看出，該高聚物分子中含有和兩種官能團(tuán)，具有烯烴和酯的性質(zhì)。答案：(1)CH2=CH—OH(2)，(3)B提升1答案：(1)加聚反應(yīng)(2)CH2=CH—CH=CH2、、加聚反應(yīng)(3)縮聚反應(yīng)(4)縮聚反應(yīng)例2解析：①應(yīng)為④，應(yīng)是加聚反應(yīng)；②中有—COOH和—OH，為縮聚反應(yīng)；③中僅有，為加聚反應(yīng)。答案：B提升2答案：B素養(yǎng)形成1．解析：從高聚物鏈狀結(jié)構(gòu)來看，是以碳鏈形成的高分子，碳鏈中沒有其他原子，故應(yīng)是通過加聚反