2017-2018学年鲁科版化学必修二同步学习讲义：第3章第4节 塑料 橡胶 纤维 第1课时

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精第4节塑料橡胶纤维第1课时有机高分子化合物［学习目标定位]认识有机高分子化合物的结构、性质及其应用，会书写加聚反应的化学方程式。一、有机高分子化合物1．有机高分子化合物的概念（1）写出下列有机物的化学式：①乙醇：CH3CH2OH;②葡萄糖：C6H12O6；③纤维素：(C6H10O5）n；④聚乙烯：CH2—CH2。（2）纤维素、聚乙烯与乙醇、葡萄糖相比较,它们的相对分子质量很大。(3）由上分析可知,相对分子质量很大的有机物叫有机高分子化合物，简称高分子或聚合物。2．有机高分子化合物的结构特点有机高分子化合物通常由简单的结构单元重复连接而成，如CH2-CH2中的结构单元是—CH2—CH2—,n是结构单元重复的次数。由于连接的方式不同，又可分为两种结构-—线型（链状)和体型(网状)结构。(1）线型结构：高分子中的结构单元连接成长链。具有线型结构的高分子，可以带支链，也可以不带支链，如聚乙烯CH2—CH2、聚丙烯等。(2)体型结构:高分子链上如果有能起反应的原子或原子团,当这些原子或原子团发生反应时，高分子链之间将形成化学键,产生一定的交联形成网状结构，这就是高分子的体型结构,如酚醛树脂（俗称电木)等。3．有机高分子化合物的基本性质(1）按下列要求完成实验,并填表：实验操作实验现象实验结论试管中的粉末胀大体型有机高分子不易溶解,只有一定程度的胀大加热先变软,然后熔化，最后燃烧线型高分子化合物具有热塑性(2)由上述实验归纳总结高分子化合物的基本性质：①溶解性：线型高分子化合物可溶解在适当的溶剂中,但溶解速率较慢,最后形成均匀的高分子溶液;体型高分子化合物不溶于任何溶剂，长期浸泡在溶剂中只能发生一定程度的溶胀。②热塑性和热固性：线型高分子化合物具有热塑性,在一定温度范围内可软化、熔化，冷却又可硬化。体型高分子化合物具有热固性，加工成型后受热不能熔化。③强度：有机高分子化合物材料通常都有较大或很大的强度。④电绝缘性：高分子化合物中的原子是以共价键结合的，一般不导电，是很好的绝缘材料.1．下列关于高分子化合物的叙述正确的是(）A．高分子化合物结构复杂,相对分子质量很大B．高分子化合物结构简单,相对分子质量很大C．高分子化合物是纯净物D．高分子化合物性质稳定,都具有可塑性答案B解析高分子化合物虽然相对分子质量很大,但分子中多是重复的结构单元，结构比较简单。因为重复的结构单元的个数不同，所以其是混合物.线型高分子化合物具有热塑性，体型高分子化合物具有热固性。易错警示高分子化合物一般是混合物.2．现在有两种高聚物A和B，A能溶于氯仿等有机溶剂,并能在加热到一定温度时熔融成黏稠状的液体，B不溶于任何溶剂，加热不会变软或熔融，则下列叙述中不正确的是(）A．高聚物A可能具有弹性,而高聚物B一定没有弹性B．高聚物A一定是线型高分子材料C．高聚物A一定是体型高分子材料D．高聚物B一定是体型高分子材料答案C解析由于线型高分子材料具有热塑性，加热时会变软、流动，能溶于适当的有机溶剂中，而体型高分子具有热固性，受热不会变软，只能被彻底裂解，且不溶于有机溶剂，只能有一定程度的溶胀,C项正确。规律总结线型高分子化合物与体型高分子化合物的区别结构特点线型结构体型(网状)结构基本性质溶解性有机溶剂缓慢溶解只溶胀,不溶解水不溶不溶性质热塑性热固性电绝缘性好好可燃性一般易燃烧一般不易燃烧二、聚合反应1．加聚反应：由相对分子质量小的化合物生成相对分子质量很大的有机高分子化合物的反应叫聚合反应.由不饱和的小分子相互加成的聚合反应,叫加成聚合反应，简称加聚反应。例如,乙烯可发生加聚反应生成聚乙烯。反应方程式为nCH2=CH2eq\o(→,\s\up7（引发剂)）CH2—CH2。2．聚合反应中的单体、链节和聚合度：单体链节聚合度定义能合成高分子化合物的小分子物质高分子化合物中的重复结构单元链节的重复次数实例（聚乙烯）CH2=CH2-CH2—CH2—n3.写出下列物质发生加聚反应的生成物：（1）氯乙烯的加聚：eq\o(→,\s\up7（引发剂）)；（2）丙烯的加聚：nCH2=CHCHeq\o（=，\s\up7(引发剂））；（3）苯乙烯的加聚：eq\o(→，\s\up7(引发剂）)；(4）四氟乙烯的加聚:nCF2=CF2eq\o(=,\s\up7（引发剂）)CF2—CF2。1．加聚反应的特点(1）反应物特征-—含有不饱和键。(2)产物特征——高分子化合物与反应物具有相同的组成。（3）反应特征—-没有小分子化合物生成。2．加聚反应方程式的书写(1)在加聚反应中，不饱和的碳原子作为端点相互连接成长链，而饱和的碳原子作为支链。(2)含双键的化合物发生的加聚反应类似于乙烯的加聚反应，可理解为乙烯中的氢原子被其他原子或原子团代替后而发生加聚反应。关键提醒写高聚物时要注意,原来的主链不一定是结构单元中的主链,如聚丙烯不能写成CH3CHCH2，应该是。3．异戊二烯（)和苯乙烯（)按物质的量比为1∶1发生加聚反应,该加聚产物的结构简式不可能为（)答案B解析eq\o（→，\s\up7(引发剂)）或或。规律总结加聚反应的类型(1)单烯烃的加聚规律：断开双键，键分两端，添上括号,n写后面。如丙烯的聚合：nCH3—CH=CH2eq\o（→,\s\up7(引发剂））。（2)二烯烃的加聚规律：单变双，双变单，破两头，移中间，添上括号，n写后面。如：nCH2=CH-CH=CH2eq\o(→，\s\up7(引发剂）)CH2—CH=CH—CH2。(3）几种单体间的共聚规律：双键打开，中间相连，添上括号,n写后面.如：nCH2=CH2＋nCH2=CH—CH3eq\o(→,\s\up7(引发剂））

4．丁苯橡胶的结构简式为写出形成丁苯橡胶的各单体的结构简式：_________________________________、________________、____________________(可不填满，也可补充）。答案CH2=CH—CH=CH2解析方法一：从结构单元的一端开始，利用弯箭头将键转移-—箭尾处去掉一键，箭头处形成一键,可得单体.方法二：二四分段法：选定聚合物的结构单元，从一侧开始分段,如果在结构单元的主链上遇到，可将4个C分为一段，其余则2个C为一段，从段的连接处断开，形成碳碳双键，可得单体。如：于是得到单体：CH2=CH—CH=CH2、规律总结加聚反应产物单体的书写与判断1．链节主链只有两个碳原子(无其他原子)高聚物的单体为一种,将两个半键闭合即可.如，其单体是2．链节主链有四个碳原子（无其他原子）且链节无双键高聚物的单体为两种，在正中央画线断开,然后两个半键闭合即可。如的单体为CH3—CH=CH2和CH2=CH2.3．链节主链中只有碳原子且存在碳碳双键结构的高聚物，其规律是：“凡双键，四个碳；无双键,两个碳.”画线断开，然后将两个半键闭合,即单双键互换。如的单体是1．下列物质:①甲烷②乙醇③乙酸④油脂⑤葡萄糖⑥淀粉⑦蛋白质⑧聚乙烯，其中属于有机高分子化合物的是（)A．⑥⑦⑧ B．①②③④⑤C．④⑥⑦⑧ D．全部答案A2．某有机高分子化合物的部分结构如下：下列说法不正确的是（）A．聚合物的链节是B．聚合物的分子式是C3H3Cl3C．聚合物的单体是CHCl=CHClD．若n为聚合度，则其相对分子质量为97n答案B解析聚合物的单体的分子式为C2H2Cl2，聚合物应为CHCl—CHCl，则其相对分子质量为97n。3．国家游泳中心(水立方)的建筑采用了ETFE膜，该材料为四氟乙烯与乙烯的共聚物。下列说法错误的是(）A．ETFE分子中可能存在“—CH2-CH2—CF2—CF2-"的连接方式B．合成ETFE的反应为加聚反应C．ETFE是一种纯净物D．四氟乙烯分子中均为共价键答案C解析ETFE是四氟乙烯与乙烯的加聚产物，属于高分子化合物，为混合物,其链节为-CH2-CH2—CF2-CF2—，其单体为CH2=CH2、CF2=CF2,分子中均为共价键。4．乙烯（CH2=CH2)和丙烯（CH2=CH—CH3)按物质的量1∶1加聚，得到的产物可能为(）①CH2—CH2A．①⑤ B．②⑤C．①②③④ D．①②③④⑤答案C解析两种物质聚合时,首先分子中各自含有的双键要打开CH2=CH2→—CH2—CH2—，，按1∶1聚合时，再相连形成高聚物，其中最简单的结构单元(链节)可能是5．聚丙烯、聚苯乙烯是非常重要的有机高分子化合物。已知两种有机高分子化合物的结构简式依次分别为试回答下列问题:（1）写出以丙烯合成聚丙烯的化学方程式：_____________________________________________________________________________________________________________。（2)实验测得聚苯乙烯的相对分子量为52000,则该高聚物分子中n的平均值为________。（3)丙烯与苯乙烯在一定条件下________（填“能”或“不能”）发生加聚反应.若能发生，其按1∶1比例发生加聚反应的化学方程式为____________________________________________________________________________________________________________.答案(1）nCH2=CH—CH3eq\o（→,\s\up7(引发剂）)(2)500（3)能（其他正确答案也可)解析(2)的相对分子质量为104，则n＝eq\f（52000,104)＝500。（3）由丙烯、苯乙烯的结构可知,其中均含，则能发生加聚反应，由加聚反应的特点,可写出二者反应的化学方程式为［基础过关]题组1高分子化合物的结构与性质1．下列对乙烯和聚乙烯的描述不正确的是()A．乙烯是纯净物，聚乙烯是混合物B．乙烯的性质与聚乙烯不同C．常温下，乙烯是气体，聚乙烯是固体D．等物质的量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后生成CO2和H2O的物质的量相等答案D解析乙烯分子中含有，聚乙烯分子中没有，两者的性质不同；1mol乙烯完全燃烧产生2molCO2，而1mol聚乙烯完全燃烧产生2nmolCO2。2．下列关于聚乙烯和电木的说法不正确的是（）A．都是纯净物B．聚乙烯具有热塑性，而电木具有热固性C．分子中原子间以共价键结合D．电木不导电，聚乙烯的单体是乙烯答案A解析聚乙烯是乙烯在一定条件下通过加聚反应得到的高分子化合物，具有热塑性；酚醛树脂具有良好的绝缘性,受热不会变软,具有热固性；它们都是高分子化合物，属于混合物，A错误.3．下列关于高分子化合物的说法不正确的是（）A．合成高分子化合物的小分子就是高分子的链节B．加聚反应的产物只有高分子C．聚乙烯具有热塑性D．1mol水解后能与nmolNaOH反应答案A解析1mol含有nmol的酯基，完全水解需nmolNaOH。4．下列对聚丙烯的描述错误的是()A．聚丙烯的分子长链是由C—C键连接而成的B．聚丙烯的分子长链上有支链C．聚丙烯每个链节主链上有2个碳原子D．聚丙烯能使溴水退色答案D解析聚丙烯是由丙烯通过加聚反应形成的高分子化合物，其链节为，聚丙烯中不含碳碳双键，不能使溴水退色。5．下列说法正确的是(）A．棉花、蚕丝、植物油都属于天然高分子化合物B．体型高分子材料制品损坏后可进行热修补C．高分子材料均无固定的熔点D．聚氯乙烯的结构简式为CH2-CH—Cl答案C解析植物油不是高分子化合物,体型高分子材料没有可塑性，而具有热固性，不能热修补，高分子材料为混合物，没有固定的熔点，聚氯乙烯的结构简式为。题组2加聚反应6．下列关于由乙烯制取聚乙烯反应的描述中,正确的是（）A．该反应的产物能和溴水发生加成反应B．该反应不属于加成反应,只属于聚合反应C．该反应既是加成反应，又是聚合反应D．该反应的生成物和反应物的化学组成不同答案C解析生成的聚乙烯中没有双键，不能再和溴水发生加成反应,A项错误；加聚反应是加成反应中的一种特殊情况，属于加成反应，B项错误、C项正确；化学反应过程中,生成物和反应物的化学组成相同，D项错误。7．下列物质不能发生加聚反应的是（)A．CH2=CH2 B．CH2=CH—CH3C．CH2=CH—CH2OH D．CH3CH2—OH答案D解析分子中含或—C≡C—等不饱和键时才能发生加聚反应。8．下列合成高分子化合物的反应中，属于加聚反应的是(）答案C解析根据加聚反应的特点，产物除高分子外无小分子，且高分子化合物与反应物具有相同的组成，则C项正确。题组3加聚反应产物单体的判断9．聚丙烯酸酯类涂料是目前市场上流行的墙面涂料之一，它具有弹性好，不易老化、耐擦洗、色泽亮丽等优点。聚丙烯酸酯的结构简式可表示为，它由丙烯酸酯加聚得到。下列关于聚丙烯酸酯的说法不正确的是()A．属于高分子化合物B．链节为—CH2—CH—C．单体为CH2=CH—COORD。n为聚合度答案B解析重复的结构单元叫链节,聚丙烯酸酯的结构单元为。10。结构简式为的高聚物的单体是A.CH2=CH2和CH3—CH2—CH3 C。CH3CH=CH2和CH2=CH2 答案C解析将断键对折，根据单键变双键,双键变单键可得单体为CH3CH=CH2、CH2=CH2。11。现有两种烯烃:CH2=CH2和CH2=CR2R为烃基,它们的混合物进行聚合反应，产物中可含有A。①⑤ B。②④C。①③⑤ D.①②③⑤答案D解析根据乙烯的聚合反应，两种烯烃双键打开后的结构为-CH2—CH2—、—CH2—CR2-，当相同的结构发生聚合时得到的产物分别是，当两种结构相互聚合时产物为.发生聚合时烃基R的位置不变，故得不到产物④。［能力提升］12。A是石油裂解产物之一，是衡量一个国家石油工业发展水平的重要标志.1写出A、B、C、D的结构简式：A，B_________________，C，D_________。2写出②、④、⑤三步反应的化学方程式，并注明反应类型：②______，反应类型；④_______________________,反应类型；⑤________________________，反应类型。答案（1)CH2=CH2CH3CH3CH3CH2ClCH3CH2OH，(2)②CH2=CH2＋HCl→CH3CH2Cl加成反应④nCH2=CH2eq\o(→,\s\up7（引发剂)）CH2—CH2加聚反应⑤CH3CH3＋Cl2eq\o（→，\s\up7（光照）)CH3CH2Cl＋HCl取代反应解析由题意知，A为CH2=CH2，则B为CH3CH3，C为CH3CH2Cl，D为CH3CH2OH，E为CH2-CH2。13．下面是几种合成高聚物的单体：A．CH2=CHB.CH2=CH—CH=CH2C。CH3—CH=CH2D．CH2=CHClE.CH3—CH=CHCl以下是各高聚物结构的一部分，据此判断它们的单体:（填字母)(1）…—CH2—CH2-CH2—CH2-…的单体是______.(2）的单体是__________。(3)的单体是______。(4）…-CH2-CH=CH-CH2—CH2-CH=CH—CH2—…的单体是________。答案（1)A(2）D（3）C（4）B解析若主链中碳原子间以单键相结合，则其链节含有两个碳原子的结构，将链节的两个半键闭合,即为高聚物的单体，…—CH2—CH2—CH2-CH2-…的单体是CH2=CH2,…的单体是CH2=CHCl，的单体是CH3—CH=CH2。若主链中碳原子之间以单键及双键结合,并且每隔四个碳原子含有一个双键时，则链节中有四个碳原子。…-CH2—CHCH-CH2-CH2—CHCH—CH2-…,链节为…—CH2—CH=CH—CH2—CH2—CH=CH-CH2—…将链节中的双键改为单键，将单键改为双键，然后去掉两端的半键，即为高聚物的单体。上述高聚物的单体是CH2CH—CHCH2。

14．合成有机玻璃的化学方程式如下：(1）该反应的类型为________反应，其中单体是______________.（2)有机玻璃的结构单元是________，n值叫________。(3)关于有机玻璃及其单体叙述正确的是________。a．二者分子内都含有，均能使溴水、KMnO4（H＋）溶液退色b．有机玻璃是线型高分子化合物c．从结构上分析,二者都含有，故二者在一定条件下可水解d．有机玻璃属纯净物答案(1）加聚(2)聚合度(3)bc解析(1）该反应属于加聚反应,其单体为(2）有机玻璃的结构单元是，n值为聚合度。（3）有机玻璃高分子化合物中不含而其单体中含;从有机玻璃结构上看为碳链的线型结构，属于线型高分子化合物;高分子化合物及其单体都含,故在一定条件下,二者可发生水解反应.所得高聚物因n值不确定，所以为混合物.15．感光性高分子又称为“光敏性高分子"，是一种在彩电荧光屏及大规模集成