2023屆新高考新教材化學(xué)人教版一輪學(xué)案-第九章第5講　合成高分子

第5講合成高分子復(fù)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)1.能對單體和高分子進(jìn)行相互推斷，能分析有機(jī)高分子化合物的合成路線，能寫出典型的加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的反應(yīng)式。2．能舉例說明塑料、橡膠、纖維的組成和分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，能列舉重要的有機(jī)高分子化合物，說明它們在材料領(lǐng)域的應(yīng)用。1.能從官能團(tuán)角度認(rèn)識生物大分子的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念，并能從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析與解決實(shí)際問題。2．了解合成高分子在高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用以及在發(fā)展經(jīng)濟(jì)、提高生活質(zhì)量方面中的重大貢獻(xiàn)?？键c(diǎn)一合成高分子的基本方法1．有機(jī)高分子化合物相對分子質(zhì)量從幾萬到幾十萬甚至更大的化合物，稱為高分子化合物，簡稱高分子。大部分高分子化合物是由小分子通過聚合反應(yīng)制得的，所以常被稱為聚合物或高聚物。2．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)的最小單位。(3)聚合度：高分子鏈中含有鏈節(jié)的數(shù)目如3．合成高分子化合物的兩個(gè)基本反應(yīng)(1)加聚反應(yīng)：小分子物質(zhì)以加成反應(yīng)形式生成高分子化合物的反應(yīng)。(2)縮聚反應(yīng)：單體分子間縮合脫去小分子(如H2O、HX等)生成高分子化合物的反應(yīng)。4．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)，“斷開雙鍵，鍵分兩端，添上括號，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，右下寫n”。例如：nCH2=CH—CH=CH2eq\o(→,\s\up7(一定條件))CH2—CH=CH—CH2。③含有一個(gè)雙鍵的兩種單體聚合時(shí)，“雙鍵打開，中間相連，添上括號，右下寫n”。例如：。(2)縮聚反應(yīng)的書寫方法書寫縮合聚合物(簡稱縮聚物)結(jié)構(gòu)式時(shí)，與加成聚合物(簡稱加聚物)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：①聚酯類：—OH與—COOH間的縮聚nHOCH2—CH2OH＋nHOOC—COOHeq\o(→,\s\up7(催化劑))＋(2n－1)H2O。nHOCH2—CH2—COOHeq\o(→,\s\up7(催化劑))。②聚氨基酸類：—NH2與—COOH間的縮聚nHOCH2—CH2OH+nH2N—CH2COOHeq\o(→,\s\up7(催化劑))＋(n－1)H2O。③酚醛樹脂類(1)有機(jī)高分子化合物都是純凈物。(×)(2)單體與該單體形成的高聚物具有相同的性質(zhì)。(×)(3)聚四氟乙烯可以作為不粘鍋的內(nèi)襯，其鏈節(jié)是—CF2—。(×)(4)的單體是CH2=CH2和。(×)題點(diǎn)一單體的判斷下列關(guān)于合成材料的說法中，不正確的是()A．結(jié)構(gòu)為…—CH=CH—CH=CH—CH=CH—CH=CH—…的高分子的單體是乙炔B．聚氯乙烯可制成薄膜、軟管等，其單體是CH2=CHClC．的單體是D．合成順丁橡膠()的單體是CH2=CH—CH=CH2【解析】A項(xiàng)，根據(jù)加聚產(chǎn)物的單體推斷方法，凡鏈節(jié)的主鏈上只有兩個(gè)碳原子(無其他原子)的高聚物，其合成單體必為一種，將兩半鍵閉合即可知其單體為CH≡CH；B項(xiàng)，聚氯乙烯的單體是CH2=CHCl；C項(xiàng)，單體是和HO(CH2)2OH；D項(xiàng)，凡鏈節(jié)主鏈上有4個(gè)碳原子(無其他原子)的且中間2個(gè)碳原子形成雙鍵的高聚物的單體一定具有1，3丁二烯烴的結(jié)構(gòu)?！敬鸢浮緾[對點(diǎn)訓(xùn)練1]按要求回答問題：(1)的單體是______________。(2)的單體是_________________________。(3)的單體是________________________________________________________________________。答案：(1)CH2=CH—CH=CH2、(3)H2N—(CH2)6—NH2、HOOC—(CH2)4—COOH[方法技巧]高聚物單體的推斷方法推斷單體時(shí)，一定要先判斷是加聚產(chǎn)物還是縮聚產(chǎn)物，并找準(zhǔn)分離處。(1)加聚產(chǎn)物的主鏈一般全為碳原子，按“凡雙鍵，四個(gè)碳；無雙鍵，兩個(gè)碳”的規(guī)律畫線斷鍵，然后半鍵閉合、單雙鍵互換。如的單體為CH2=CH2和CH2=CHCN，的單體為CH2=CHCH3和CH2=CH—CH=CH2。(2)縮聚產(chǎn)物的鏈節(jié)中不全為碳，一般有“、”等結(jié)構(gòu)，在或畫線處斷鍵，碳原子上連—OH，氧原子和氮原子上連—H，即得單體。題點(diǎn)二合成高分子化合物的方法下列說法中，正確的是()A．苯乙烯可通過加聚反應(yīng)得到B．聚乳酸是由單體之間通過加聚反應(yīng)合成的C．高分子材料是由CH≡CH、(CN)2、CH3COOCHCH=CH2三種單體在一定條件下加聚得到D．聚合物可由單體CH3CH=CH2和CH2=CH2加聚制得【解析】A．苯乙烯可通過加聚反應(yīng)得到A錯(cuò)誤；B.聚乳酸是由單體之間通過縮聚反應(yīng)合成的，B錯(cuò)誤；C.高分子材料是由二種單體在一定條件下加聚得到，C錯(cuò)誤；D.聚合物可由單體CH3CH=CH2和CH2=CH2加聚制得，D正確?！敬鸢浮緿[對點(diǎn)訓(xùn)練2]聚碳酸酯的透光性良好，可制作車、船、飛機(jī)的擋風(fēng)玻璃，以及眼鏡鏡片、光盤、唱片等，原來合成碳酸酯的一種原料是用有毒的光氣，現(xiàn)在改用綠色化學(xué)原料碳酸二甲酯與某物質(zhì)縮合聚合，該物質(zhì)屬于()A．二烯類 B．二醇類C．二酚類 D．二鹵化物解析：C由聚碳酸酯的結(jié)構(gòu)簡式及題給信息可知其單體為和，后者屬于二酚類物質(zhì)。[方法技巧]加聚反應(yīng)與縮聚反應(yīng)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)化合物酚、醛、醇、羧酸、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和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考點(diǎn)二高分子材料1．高分子化合物(材料)的分類(1)eq\a\vs4\al(高分子化合物)eq\o(→,\s\up7(根據(jù)),\s\do5(來源))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(天然高分子化合物,\a\vs4\al(合成高,分子化,合物)\o(→,\s\up7(按結(jié)構(gòu)))\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(線型結(jié)構(gòu)：如低壓聚乙烯,支鏈型結(jié)構(gòu)：如高壓聚乙烯,網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)：如酚醛樹脂))))(2)高分子材料eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(傳統(tǒng)高分子材料\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(塑料,合成纖維,合成橡膠)),新型高分子材料\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(功能高分子材料,復(fù)合材料))))(3)纖維的分類纖維eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(天然纖維：如棉花、羊毛、蠶絲、麻等,化學(xué)纖維\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(人造纖維：如人造絲、人造棉等,合成纖維：如“六大綸”（滌綸、,錦綸、腈綸、丙綸、維綸、氯綸）))))2．高分子化合物的基本性質(zhì)(1)溶解性：線型高分子(如有機(jī)玻璃)能溶解在適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑中；網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)高分子(如硫化橡膠)不溶于有機(jī)溶劑，只有一定程度的溶脹。(2)熱塑性和熱固性：線型高分子具有熱塑性(如聚乙烯)，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)高分子具有熱固性(如電木、硫化橡膠)。(3)強(qiáng)度：高分子材料強(qiáng)度一般比較大。(4)電絕緣性：通常高分子材料電絕緣性良好。(1)橡膠的老化實(shí)質(zhì)上發(fā)生的是酯化反應(yīng)。(×)(2)合成纖維、人造纖維和光導(dǎo)纖維均為有機(jī)高分子材料。(×)(3)聚乙烯(PE)可用于食品包裝，而聚氯乙烯不可以。(√)(4)棉花、蠶絲、羊毛、天然橡膠都屬于天然高分子化合物。(√)(5)天然橡膠是高聚物，不能使溴水褪色。(×)(6)酚醛樹脂和聚氯乙烯都是熱固性塑料。(×)題點(diǎn)一通用高分子材料所有超市、商場、集貿(mào)市場等商品零售場所實(shí)行塑料購物袋有償使用制度，一律不得免費(fèi)提供塑料購物袋。在全國范圍內(nèi)禁止生產(chǎn)、銷售、使用厚度小于0.025毫米的塑料購物袋(簡稱超薄塑料購物袋)。下列說法不正確的是()A．在所有超市、商場、集貿(mào)市場等商品零售場所實(shí)行塑料購物袋有償使用制度，主要目的是控制塑料制品的使用，減少“白色污染”B．的單體是苯乙烯C．聚氯乙烯塑料強(qiáng)度大，抗腐蝕性強(qiáng)，可以用來包裝需長時(shí)間保存的食品D．用于食品包裝的塑料制品，屬于熱塑性塑料，可回收再利用【解析】A．白色污染主要由于大量廢棄塑料制品引起的，故A正確；B.是發(fā)生加聚反應(yīng)得到的高分子，高分子結(jié)構(gòu)中將兩個(gè)半鍵閉合即可得到形成高分子的單體，即苯乙烯，故B正確；C.聚氯乙烯塑料含有增塑劑，增塑劑有毒，故C錯(cuò)誤；D.熱塑性塑料是指能反復(fù)加工成型的塑料，可回收再利用，故D正確?！敬鸢浮緾[對點(diǎn)訓(xùn)練1]PBT是最堅(jiān)韌的工程熱塑性材料之一，它是半結(jié)晶材料，有非常好的化學(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度、電絕緣性和熱穩(wěn)定性，其結(jié)構(gòu)簡式為，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．PBT具有熱塑性，受熱會熔化B．PBT的單體有兩種C．合成1molPBT時(shí)會生成(2n－1)molH2OD．1molPBT與NaOH溶液反應(yīng)時(shí)，最多可消耗2molNaOH溶液解析：DA．由于該塑料屬于線性結(jié)構(gòu)，故PBT具有熱塑性，受熱會熔化，A正確；B.PBT的單體有對苯二甲酸和1，4丁二醇兩種，B正確；C.由題干可知，該塑料是由nmol對苯二甲酸和nmol1，4丁二醇通過脫水縮合而成，故合成1molPBT時(shí)會生成(2n－1)molH2O，C正確；D.由題干的結(jié)構(gòu)簡式可知，1molPBT與NaOH溶液反應(yīng)時(shí)，最多可消耗2nmolNaOH溶液，D錯(cuò)誤。題點(diǎn)二功能高分子材料高分子分離膜可以讓某些物質(zhì)有選擇地通過而將物質(zhì)分離，下列應(yīng)用不屬于高分子分離膜的應(yīng)用范圍的是()A．分離工業(yè)廢水，回收廢液中的有用成分B．食品工業(yè)中，濃縮天然果汁，乳制品加工和釀酒C．將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能，將熱能轉(zhuǎn)換成電能D．海水淡化【解析】A、B、D均是功能高分子分離膜的應(yīng)用范圍，而C中將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的應(yīng)是傳感膜，將熱能轉(zhuǎn)換成電能的是熱電膜?！敬鸢浮緾[對點(diǎn)訓(xùn)練2]有關(guān)“尿不濕”的下列說法中，錯(cuò)誤的是()A．“尿不濕”之所以具有吸水性是因?yàn)樘砑恿艘环N高吸水性樹脂B．高吸水性樹脂是含有羧基(—COOH)、羥基(—OH)等強(qiáng)親水基團(tuán)并具有一定交聯(lián)的網(wǎng)狀高分子化合物C．這種紙尿片吸收尿液以后，體積雖然膨脹，但擠不出液體來D．尿液中的水分子與親水性基團(tuán)緊密結(jié)合，排列在網(wǎng)狀高分子結(jié)構(gòu)之外解析：DA．“尿不濕”的原因是因?yàn)樘砑恿艘环N高吸水性樹脂，A正確；B.“尿不濕”中添加的高吸水性樹脂，是一種功能高分子材料，它可以用淀粉、纖維素等天然高分子化合物與丙烯酸、苯乙烯磺酸發(fā)生聚合反應(yīng)制得，也可以用聚乙烯醇與丙烯酸鹽反應(yīng)制得，因此它是含有羧基(—COOH)、羥基(—OH)等強(qiáng)親水性基團(tuán)并具有一定交聯(lián)的網(wǎng)狀高分子化合物，B正確；C.這種紙尿片吸收尿液以后，水分子與親水基團(tuán)緊密結(jié)合，并被包裹在網(wǎng)狀高分子結(jié)構(gòu)之中，導(dǎo)致體積雖然膨脹，但擠不出液體來，C正確；D.尿液中的水分子與親水基團(tuán)緊密結(jié)合，并被包裹在網(wǎng)狀高分子結(jié)構(gòu)之中，而不是“排列在高分子結(jié)構(gòu)之外”，D錯(cuò)誤。1．(經(jīng)典高考題)下列關(guān)于的說法正確的是()A．該物質(zhì)可由n個(gè)單體分子通過縮聚反應(yīng)生成B．0.1mol該物質(zhì)完全燃燒，生成33.6L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的CO2C．該物質(zhì)在酸性條件下水解產(chǎn)物之一可作汽車發(fā)動機(jī)的抗凍劑D．1mol該物質(zhì)與足量NaOH溶液反應(yīng)，最多可消耗3nmolNaOH解析：C該物質(zhì)可由n個(gè)單體分子通過加聚反應(yīng)生成，A錯(cuò)誤；1mol該物質(zhì)中含15nmol碳原子，故0.1mol該物質(zhì)完全燃燒，生成33.6nL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的CO2，B錯(cuò)誤；該物質(zhì)在酸性條件下水解，可生成、、HOCH2CH2OH和CH3COOH，其中HOCH2CH2OH可作汽車發(fā)動機(jī)的抗凍劑，C正確；1mol該物質(zhì)與足量NaOH溶液反應(yīng)，最多可消耗4nmolNaOH，D錯(cuò)誤。2．(2020·北京卷)高分子M廣泛用于牙膏、牙科粘合劑等口腔護(hù)理產(chǎn)品，合成路線如圖：下列說法不正確的是()A．試劑a是甲醇B．化合物B不存在順反異構(gòu)體C．化合物C的核磁共振氫譜有一組峰D．合成M的聚合反應(yīng)是縮聚反應(yīng)解析：DCH≡CH與試劑a發(fā)生加成反應(yīng)生成B，HOOCCH=CHCOOH分子內(nèi)脫水生成C，B和C聚合生成M，根據(jù)聚合物M的結(jié)構(gòu)式可知，M的單體為CH2=CH—O—CH3和，由此可知B為CH2=CH—O—CH3，C為，則試劑a為CH3OH，據(jù)此分析解答。根據(jù)分析，試劑a為CH3OH，名稱是甲醇，故A正確；化合物B為CH2=CH—O—CH3，要存在順反異構(gòu)，碳碳雙鍵上的每個(gè)碳原子連接的兩個(gè)原子或原子團(tuán)不同時(shí)能形成順反異構(gòu)，B的結(jié)構(gòu)中其中一個(gè)雙鍵碳上連接的兩個(gè)原子相同，不存在順反異構(gòu)體，故B正確；化合物C為，其結(jié)構(gòu)對稱，只含有一種化學(xué)環(huán)境的氫原子，則核磁共振氫譜有一組峰，故C正確；聚合物M是由CH2=CH—O—CH3和中的雙鍵上發(fā)生加聚反應(yīng)生成的，不是縮聚反應(yīng)，故D錯(cuò)誤。3．(