合成高分子 單元復(fù)習(xí)-2024年高中化學(xué)講義（選擇性必修三）

第27課第五章合成高分子單元復(fù)習(xí)

學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.建立知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。

2.掌握高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和基本性質(zhì)、加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)、各類材料的性能和用途。

知識(shí)梳理

一、高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

i.高分子化合物的組成

(1)單體：能夠進(jìn)行聚合反應(yīng)形成高分子化合物的低分子化合物。

(2)鏈節(jié)：高分子化合物中化學(xué)組成相同、可重復(fù)的最小結(jié)構(gòu)單元。

(3)聚合度：高分子中含有鏈節(jié)的數(shù)目。如

n：CH2=CH^^-feCHi-CIlX

單體鏈方聚合度

2.高分子化合物的分類

天然高分子化合物

高

分根據(jù)線型結(jié)構(gòu)：具有熱塑性

子來(lái)源如低壓法聚乙稀

化按結(jié)構(gòu)

合支鏈型結(jié)構(gòu)：具fr熱煙性

物如高壓法聚乙烯

合成高分網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)：具行熱固性

了化合物如酚酹樹(shù)脂

按用途

和性質(zhì),通用高分子材料

功能高分手材料

3.高分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1)有機(jī)高分子化合物與低分子有機(jī)化合物的區(qū)別

有機(jī)高分子化合物低分子有機(jī)化合物

相對(duì)分子質(zhì)量只是一個(gè)平均值，一般高達(dá)104?106有一個(gè)明確的數(shù)值，一般在1000以下

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)

性質(zhì)在物理、化學(xué)性質(zhì)上有較大差異

2）高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

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

/具有熱塑性,無(wú)固定熔點(diǎn)

線型產(chǎn)分子盡強(qiáng)度大、可拉絲、吹薄膜、絕緣性好

'聚乙烯、聚氯乙烯、天然橡膠

分子鏈與分子鏈之間還有許多共價(jià)鍵交聯(lián)起來(lái),

/形成三維空間的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

體型海分子k具有熱固性,受熱不熔化

'強(qiáng)度大、絕緣性好

'酚醛樹(shù)脂、硫化橡膠

嚏本[加成聚合反應(yīng)（加聚反應(yīng)）

方法（縮合聚合反應(yīng)（縮聚反應(yīng)）

在以（線型結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)

?一支鏈型結(jié)構(gòu)

人特在

最小〔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

高八六（線型結(jié)構(gòu)的能緩慢溶解于適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑

分溶

學(xué)基解網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的在有機(jī)溶劑里只有一定

本性〔程度的溶脹而不溶解

性熱塑性:線型結(jié)構(gòu)的高分子

質(zhì)熱固性:網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子

-1絕緣性:一般不導(dǎo)電

二、高分子化合物的合成方法

.通用高分子材料

蟀即翳呼揚(yáng)高分手材料卜]

\U功能高分子材如

品）頓茨稀，星——

1.高分子化合物的合成方法

（1）加聚反應(yīng)。

①定義:由不飽和的單體加成聚合生成高分子化合物的反應(yīng)。

②加聚反應(yīng)類型及書(shū)寫(xiě)方法：

A.單烯燃型單體加聚時(shí),“斷開(kāi)雙鍵，鍵分兩端，添上括號(hào)，右下寫(xiě)心。例如：

工CH2—CH玉

I

nCH==CH—CH——S

23CH3

B.二烯燃型單體加聚時(shí),“單變雙，雙變單，破兩頭，移中間，添上括號(hào)，右下寫(xiě)"'。

C.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(xiě)〃”。例如:

Z1CH2=CH2+?ICH2==CH-tCH2—CH2—CH2—CH9n

CH3倒加CH3

③加聚反應(yīng)的特點(diǎn)：

A.單體含不飽和鍵：如烯燒、二烯燒、煥烽、醛等。

B.沒(méi)有小分子產(chǎn)物生成；

C.鏈節(jié)和單體的化學(xué)組成相同；

（2）縮聚反應(yīng)。

①定義:單體間相互作用生成高分子化合物，同時(shí)還生成小分子化合物（如水、氨、鹵化氫等）的聚合反應(yīng)。

②縮聚反應(yīng)類型：

a.聚酯類：一OH與一COOH間的縮聚

O

wHOCH2—CH20H+wHOOC—COOH"催化劑H干（）CH2cH2一°℃一C玉（）H+（2w-l）H2Oo

o

,,…II

“H0CH2—CH2—COOH雁化劑H-FOCH9—CH2—Ci（）H+（w_1）H2Oo

b.聚氨基酸類：一NH2與一COOH間的縮聚

H0

wH2N—CH2COOH——SH千N—CH2c玉OH+5—DH2O。

oo

IIII

nH2NCH—COOHH-fNH—CH2C—NH—CH—CiOH

催住齊II

HH2NCH2COOH+CH3——CH3+（2n-l）H2O]o

c.酚醛樹(shù)脂類：

OH

"1h+

wHCHO+一如一（〃-1任0+

③縮聚反應(yīng)的特點(diǎn):

A.單體含雙官能團(tuán)或多官能團(tuán)；官能團(tuán)間易形成小分子如二元醇與二元酸；氨基酸、羥基酸等。

B.聚合時(shí)有副產(chǎn)物小分子生成；

C.鏈節(jié)和單體的化學(xué)組成不相同；

④縮合聚合反應(yīng)書(shū)寫(xiě)注意點(diǎn)：

A.方括號(hào)外側(cè)寫(xiě)鏈節(jié)余下的端基原子（或端基原子團(tuán)）

B.由一同單體縮聚時(shí)，生成小分子的物質(zhì)的量（nl）。由兩種單體縮聚時(shí)，生成小分子的物質(zhì)的量是（2nl）。

C.成聚酯的反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)，反應(yīng)方程式中應(yīng)用可逆符號(hào)。

⑤縮聚反應(yīng)的書(shū)寫(xiě)方法

a.縮聚物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的書(shū)寫(xiě):書(shū)寫(xiě)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(xiě)法有

點(diǎn)不同，縮聚物結(jié)構(gòu)式要在方括號(hào)外側(cè)寫(xiě)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“一”表示。

b.縮聚反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)：

(a)各單體物質(zhì)的量與縮聚物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的下角標(biāo)一般要一致。

(b)注意生成的小分子的物質(zhì)的量：由一種單體進(jìn)行縮聚反應(yīng)，生成的小分子物質(zhì)的量一般為w—1;由兩種

單體進(jìn)行縮聚反應(yīng)，生成的小分子物質(zhì)的量一般為2M-lo

(3)加聚反應(yīng)與縮聚反應(yīng)的區(qū)別與聯(lián)系

加聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)

反應(yīng)物的特征含不飽和鍵含有特征官能團(tuán)，如羥基、竣基、氨基等

反應(yīng)物的種類相同或不相同的單體相同或不相同的單體

產(chǎn)物的特征高聚物和單體分子具有相同的組成高聚物與單體分子的組成有所不同

產(chǎn)物的種類只有高聚物高聚物和小分子

(4)常見(jiàn)高分子化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和單體

名稱單體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式

HOOC-^^^COOH()()

滌綸II八II

HO十Cy”C()CH2cH2。+H

HOCH2cH20H

￡CH,一CH+

一1

睹綸CH=CH—CN

2CN

聚丙烯精

順丁

CH=CH—CH=CH-Pca-CH=CH-CHjn

橡膠22

丁苯CH=CH—CH=CH

22-tCH2—CH=CH—CH2—CH2—CHi

橡膠6

CH=CH2

(SBR)

氯丁CH.?=C—CH=CH,^CH,—C=CH—CH29不

一1'

橡膠

ClCl

【易錯(cuò)警示】正確地認(rèn)識(shí)高分子化合物

(1)高分子化合物都屬于混合物。

(2)光導(dǎo)纖維、碳纖維不屬于有機(jī)高分子材料。

(3)天然橡膠含有AV,易發(fā)生加成反應(yīng)和氧化反應(yīng)(老化)。強(qiáng)氧化劑、鹵素單質(zhì)、有機(jī)溶劑等都易腐蝕橡

膠。

2.高聚物單體的推斷方法：

1)由高聚物推斷單體的方法可歸納為一觀二斷三改寫(xiě)。

一觀：觀察高分子鏈節(jié)中主鏈的組成情況，是否全為碳原子，是否含有雙鍵。

二斷：在高分子鏈節(jié)上找到斷鍵點(diǎn)，將鏈節(jié)切開(kāi)。

三改寫(xiě)：將切下后的片段改寫(xiě)成單體。

2)由加聚產(chǎn)物推斷單體

(1)主鏈鏈節(jié)全為碳原子，且為C—C鍵。

規(guī)律：將主鏈鏈節(jié)每?jī)蓚€(gè)碳原子切下，原子不變，把單鍵改成雙鍵，改寫(xiě)成乙烯型。

(2)主鏈鏈節(jié)全為碳原子且有C=C鍵。

規(guī)律：以雙鍵為中心，將主鏈中的四個(gè)碳原子切下，然后改寫(xiě)成1,3-丁二烯型。

3)由縮聚產(chǎn)物推斷單體

規(guī)律：斷鍵，補(bǔ)原子。即找到斷鍵點(diǎn)，斷鍵后在相應(yīng)部位加上一OH或一H。

OOH

IIIII

(1)鏈節(jié)主鏈中除碳原子外，還有一C—()—、一C——N——等原子團(tuán)。

)H

—

規(guī)律：在C

的虛線處斷開(kāi)，然后在一C—處加上一OH,在一O—處加

上H,在一NH一?處加上H,而得單體。

I

(2)主鏈鏈節(jié)中碳原子不連續(xù)，含有苯環(huán)和R—CH一結(jié)構(gòu)。

規(guī)律：在苯環(huán)和側(cè)鏈R基連接處斷鍵，改寫(xiě)成酚和醛。

(3)主鏈鏈節(jié)是-NH-R-CO^結(jié)構(gòu)的高聚物。

()

II

規(guī)律：?jiǎn)误w為一種，斷鍵后在一NH一上加H,在一C一上加—OH。

(4)主鏈鏈節(jié)是一R-CH-CH-OK結(jié)構(gòu)的高聚物。規(guī)律：?jiǎn)误w為一種，斷鍵后在一O—上加H,在R基上加

—OHo

三、高分子材料

性

熱塑

料一

型塑

支鏈

型或

L線

料一

L塑

通用

性

熱固

料一

構(gòu)塑

狀結(jié)

」網(wǎng)

、

、睛綸

）：滌綸

（六綸

纖維

合成

高分

、氯綸

、維綸

、丙綸

錦綸

高子材

種橡膠

膠與特

：通用橡

成橡膠

分一合

子料

料等

劑、涂

:黏合

材—其他

料

功能

功

及醫(yī)學(xué)

、物理

殊化學(xué)

某些特

:具有

—定義

高分

材料

高分子

能的

離膜等

分子分

脂、高

水性樹(shù)

:高吸

匚示例

子材

料

分類

合物

子化

1.高分

「塑料

纖維

合成

子J

高分

'合成

膠

、合成橡

子分離膜

r高分

1

材料

,合成

晶高分子

子液

高分

功能

高分子

＜導(dǎo)電

.

子

醫(yī)用高分

物{

子化合

局分

性樹(shù)脂

i高吸水

材料

、復(fù)合

高分子

I天然

料

2、塑

。

合物

的聚

處理

加工

未經(jīng)

是指

樹(shù)脂

劑，

添加

脂+

=樹(shù)

塑料

（1）

用

多次使

工，

融加

熱熔

復(fù)加

可反

：

熱塑型

）.

結(jié)構(gòu)

（線型

塑料，

型：

1熱固

成型

一次

只能

熔化

再會(huì)

后不

成型

）.

結(jié)構(gòu)

（體型

料分類

（2）塑

料

見(jiàn)的塑

（3）常

乙烯

①聚

烯

聚乙

密度

低壓高

乙烯

密度聚

高壓低

劑

力催化

較低壓

劑

溫引發(fā)

高壓高

件

合成條

線型

型

支鏈

構(gòu)類型

分子結(jié)

沒(méi)有

少有或

有

鏈

有無(wú)支