第5讲合成高分子

第5讲合成嵩分子考点一合成高分子的基本方法复习目标核心素养.能对单体和高分子进行相互推断，能分析有机高分子化合物的合成路线，能写出典型的加聚反应和缩聚反应的反应式。.能举例说明塑料、橡胶、纤维的组成和分子结构特点，能列举重要的有机高分子化合物，说明它们在材料领域的应用。.能从官能团角度认识生物大分子的组成、结构、性质和变化，形成“结构决定性质”的观念，并能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。.了解合成高分子在高新技术领域的应用以及在发展经济、提高生活质量方面中的重大贝献。.有机高分子化合物相对分子•质量从几万到几十万甚至更大的化合物,称为高分子化合物，简称高分子。大部分高分子化合物是由小分子通过密色反应制得的，所以常被称为聚合物或高聚物。.高分子化合物的组成(I)单体：能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物。(2)链节：高分子化合物中化学组成想同、齿重复的最小单位。(3)聚合度：高分子链中含有链节的数目单体链节聚令发单体链节聚令发单体链节聚令发单体链节聚令发.合成高分子化合物的两个基本反应(1)加聚反应：小分子物质以加成反应形式生成高分子化合物的反应。⑵缩聚反应：单体分子间缩合脱去小分子(如H?O、HX等)生成高分子化合物的反应。.加聚反应、缩聚反应方程式的书写方法⑴加聚反应的书写方法①单烯炫型单体加聚时，“断开双键，键分两端，添上括号，右下写〃:例如：CH3EC%—CHCH3nCH2=CH—②二烯烽型单体加聚时，“单变双，双变单，破两头，移中间，添上括号，右下写例如:一定条件n一定条件nCH2=CH—CH=CH2——►CH2—CH=CH—CH：③含有一个双键的两种单体聚合时，“双键打开，中间相连，添上括号，右下写例合成P的反应为缩聚反应，B项正确；油脂水解生成甘油和高级脂肪酸（盐），C项正确；因乙二醇只有2个羟基，故邻苯二甲酸与乙二醇只能形成锥状结构的聚合物，不能形成交联结构的聚合物，D项错误。如:£CH2—CH?—CH2—CH3nICH：,。(2)缩聚反应的书写方法书写缩介聚合物(简称缩聚物)结构式时，与加成聚合物(简称加聚物)结构式写法有点不同，缩聚物结构式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团，而加聚物的端基不确定，通常用横线“一”表示。例如：①聚酯类：一OH与一COOH间的缩聚“H0CH2—CH20H+/2HOOC—C00H()()IIIIH-E()CH2—CH2一()—'—6+()H+(2〃-i)h2Oo/2HOCH2—CH2—COOH0IIH-E()CH2—CH2—C3n()H+(w-1)H2()②聚氨基酸类：一NH2与一COOH间的缩聚()、IInHOCH2—CH2OH+/2H2N—CHzCOOHH毛NH-CH2-C+()H+(〃—DH2OO③酚醛树脂类(1)有机高分子化合物都是纯净物。(X)(2)单体与该单体形成的高聚物具有相同的性质。(X)(3)聚四氟乙烯可以作为不粘锅的内衬，其链节是一CF?一。(X)千CH)—CH=C—CH2玉CH=CH2(4)|的单体是CH2=CH2和|。(X)ClC1题点一单体的判断例下列关于合成材料的说法中，不正确的是()A.结构为•••一CH=CH—CH=CH-CH=CH—CH=CH—…的高分子的单体是乙B.聚氯乙烯可制成薄膜、软管等，其单体是CH2=CHC1()()C.IIII的单体是^C(CH2)4—C—()—(CH2)2—()i-Ech2/CH?玉D.合成顺丁橡胶(XC=C)的单体是CH2=CH—CH—CH2/\HH【解析】A项，根据加聚产物的单体推断方法，凡链节的主链上只有两个碳原子(无其他原子)的高聚物，其合成单体必为一种，将两半键闭合即可知其单体为CH三CH；B项，()()聚氯乙烯的单体是ch2=chci；C项，单体是IIII和H()—C—(CH2)4C—OHHO(CH2)2OH；D项，凡链节主链上有4个碳原子(无其他原子)的且中间2个碳原子形成双键的高聚物的单体一定具有1,3丁二烯烧的结构。【答案】C［对点训练1］按要求回答问题:-ECH2—CH=CH—CH2—CH2—CH9n()ch3⑵|||的单体是H()十C—CH—()玉H()()⑶||||的单体是H-ENH—(CH2)6NH—C—(CH2)4—CiOH答案：(1)CH2=CH—CH=CH2、(3)HzN—(CH2)6—NHz、HOOC—(CH2)4—COOH［方法技巧I高聚物单体的推断方法推断单体时，一定要先判断是加聚产物还是缩聚产物，并找准分离处。(1)加聚产物的主链一般全为碳原子，按“凡双键，四个碳；无双键，两个碳”的规律画线断键，然后半键闭合、单双键互换。如

^CH2—CH.^CH—ch2^的曲状.「口知的单体为CH2=CH2和CNch2=chcn,-ECH2—＜：H—UcH7—CH=C：H—CH?3n一的单体为ch2=chch3和ch3CH2=CH—CH=CH2o0()H(2)缩聚产物的链节中不全为碳，一般有“|||||”等结构，—C——()——c—N—画线处断键，碳原子上连一画线处断键，碳原子上连一OH,氧原子和氮原子上连一H,即得单体。题点二合成高分子化合物的方法例2〉下列说法中，正确的是()A.苯乙烯可通过加聚反应得到~\—CH—CH23n()B.聚乳酸H£(>—CH—1+OH是由单体之间通过加聚反应合成的Ich3-ECH—CH—CH2—CH^c.高分子材料III是由CH三CH、(CN)2、CNCNOOCCH3CH3COOCHCH=CH2三种单体在一定条件下加聚得到-9CH2—CH2—CH—CH23nD.聚合物|可由单体CH3CH=CH2和ch3CH2=CH2加聚制得o，【解析】A.苯乙烯可通过加聚反应得到VA错误；B.聚乳酸-ECH—CH2i

()IIH千()一CH—C玉()H是由单体之间通过缩聚反应合成的，B错误；C.高分子材料ICH3-£cH—CH—CH2—CHCH=CH、CH3c()()CH=CH,II|是由||二种CNCN()()CCH3CNCN£CH?一CH2—CH—CH2玉单体在一定条件下加聚得到，C错误；D.聚合物|可CH3由单体ch3ch=ch2和ch2=ch2力口聚制得，D正确。【答案】D［对点训练2］聚碳酸酯的透光性良好，可制作车、船、飞机的透光性良好，可制作车、船、飞机的透光性良好，可制作车、船、飞机的透光性良好，可制作车、船、飞机CH3()—C—(K?HCH3()—C—(K?H3

II

()［方法技巧］加聚反应与缩聚反应比较的挡风玻璃，以及眼镜镜片、光盘、唱片等，原来合成碳酸酯的一种原料是用有毒的光气,()现在改用绿色化学原料碳酸二甲酯II与某物质缩合聚合，该物质属ch3()—c—och3于()A.二烯类B.二醇类C.二酚类D.二卤化物解析：c由聚碳酸酯的结构简式及题给信息可知其单体为类别加聚反应缩聚反应单体特征含不饱和键(如\/、C-C)/\至少含两个特征官能团(如一0H、()II、-NH2)—C—OH单体种类含碳碳双键或碳碳三键的有机化合酚、醛、醇、竣酸、氨基酸物聚合方式通过不饱和键加成通过缩合脱去小分子而连接聚合物特征高聚物和单体具有相同的组成高聚物和单体具有不同的组成产物只产生高聚物高聚物和小分子考点二高分子材料.高分子化合物(材料)的分类「天然高分子化合物高分子化合物翳合成高/线型结构：如低压聚乙烯分子化暨也支链型结构：如高压聚乙烯高分子化合物翳I合物〔网状结构：如酚醛树脂〃(塑料传统高分子材料‘合成纤维(2)高分子材料<(2)高分子材料J功能高分子材料、新型高分子材料［复合材料(3)纤维的分类‘天然纤维：如棉花、羊毛、蚕丝、麻等I［人造纤维：如人造丝、人造棉等纤维］化学纤维,合成纤维：如“六大纶”(涤纶、、…I锦纶、般纶、丙纶、维纶、氯纶)2.高分子化合物的基本性质(I)溶解性：线型高分子(如有机玻璃)能溶解在适当的有机溶剂中：网状结构高分子(如硫化橡胶)不溶于有机溶剂，只有一定程度的溶胀。(2)热塑性和热固性：线型高分子具有热塑性(如聚乙烯),网状结构高分子具有热固性(如电木、硫化橡胶)。(3)强度：高分子材料强度一般比较大。(4)电绝缘性：通常高分子材料电绝缘性良好。(1)橡胶的老化实质上发生的是酯化反应。(X)(2)合成纤维、人造纤维和光导纤维均为有机高分子材料。(X)(3)聚乙烯(PE)可用于食品包装，而聚氯乙烯不可以。(J)(4)棉花、蚕丝、羊毛、天然橡胶都属于天然高分子化合物。(J)(5)天然橡胶是高聚物，不能使澳水褪色。(X)(6)酚醛树脂和聚氯乙烯都是热固性塑料o(X)题点一通用高分子材料例所有超市、商场、集贸市场等商品零售场所实行塑料购物袋有偿使用制度，一律不得免费提供塑料购物袋。在全国范围内禁止生产、销售、使用厚度小于0.025亳米的塑料购物袋(简称超薄塑料购物袋)。下列说法不正确的是()A.在所有超市、商场、集贸市场等商品零售场所实行塑料购物袋有偿使用制度，主要FI的是控制塑料制品的使用，减少“白色污染”-ECH2—CHiB.匕的单体是苯乙烯C.聚氯乙烯塑料强度大，抗腐蚀性强，可以用来包装需长时间保存的食品D.用于食品包装的塑料制品，属于热塑性塑料，可回收再利用-ECH2—CH3n【解析】A.白色污染主要由于大量废弃塑料制品引起的，故A正确；B.A是发生加聚反应得到的高分子，高分子结构中将两个半键闭合即可得到形成高分子的单体，即苯乙烯，故B正确；C.聚氯乙埔塑料含有增塑剂，增塑剂有毒，故C错误；D.热塑性塑料是指能反复加工成型的塑料，可回收再利用，故D正确。【答案】C[对点训练l]PBT是最坚韧的工程热塑性材料之一，它是半结晶材料，有非常好的化学稳定性、机械强度、电绝缘性和热稳定性，其结构简式为()()IIII,下列叙述错误的是()HO-EC—ZC—()—(CH2),t-OiHPBT具有热塑性，受热会熔化PBT的单体有两种C.合成ImolPBT时会生成(2〃-l)molH2OD.ImolPBT与NaOH溶液反应时，最多可消耗2moiNaOH溶液解析：DA.由于该塑料属于线性结构，故PBT具有热塑性，受热会熔化，A正确；B.PBT的单体有对苯二甲酸和1,4丁二醇两种，B正确；C.由题干可知，该塑料是由nmol对苯二甲酸和nmoll,4丁二醇通过脱水缩合而成，故合成ImolPBT时会生成(2〃-1)molH2O,C正确；D.由题干的结构简式可知，ImolPBT与NaOH溶液反应时，最多可消耗2〃molNaOH溶液，D错误。题点二功能高分子材料例2＞高分子分离膜可以让某些物质有选择地通过而将物质分离，下列应用不属于高分子分离膜的应用范围的是()A,分离工业废水，回收废液中的有用成分B.食品工业中，浓缩天然果汁，乳制品加工和酿酒C,将化学能转换成电能，将热能转换成电能D.海水淡化【解析】A、B、D均是功能高分子分离膜的应用范围，而C中将化学能转换为电能的应是传感膜，将热能转换成电能的是热电膜。【答案】C［对点训练2］有关“尿不湿”的下列说法中，错误的是（）A.“尿不湿”之所以具有吸水性是因为添加了一种高吸水性树脂B.高吸水性树脂是含有装基（一COOH）、羟基（一OH）等强亲水基团并具有一定交联的网状高分子化合物C.这种纸尿片吸收尿液以后，体积虽然膨胀，但挤不出液体来D.尿液中的水分子与亲水性基团紧密结合，排列在网状高分子结构之外解析：DA.“尿不湿”的原因是因为添加了一种高吸水性树脂，A正确；B.“尿不湿”中添加的高吸水性树脂，是一种功能高分子材料，它可以用淀粉、纤维素等天然高分子化合物与丙烯酸、苯乙烯磺酸发生聚合反应制得，也可以用聚乙烯醇与丙烯酸盐反应制得，因此它是含有粉基（一COOH）、羟基（一0H）等强亲水性基团并具有一定交联的网状高分子化合物，B正确；C.这种纸尿片吸收尿液以后，水分子与亲水基团紧密结合，并被包裹在网状高分子结构之中，导致体积虽然膨胀，但挤不出液体来，C正确；D.尿液中的水分子与亲水基团紧密结合，并被包裹在网状高分子结构之中，而不是“排列在高分子结构之外”，D错误。（）CH」1.（经典高考题）下列关于ECH/—,玉O的说法正确的是（）C（X?H,CIL（X?7II-II

（）（）A.该物质可由〃个单体分子通过缩聚反应生成B.O.lmol该物质完全燃烧，生成33.6L（标准状况）的CO?C.该物质在酸性条件下水解产物之一可作汽车发动机的抗冻剂D.Imol该物质与足量NaOH溶液反应，最多可消耗3〃molNaOH解析：C该物质可由n个单体分子通过加聚反应生成，A错误；Imo】该物质中含15/?mol碳原子，故O.lmol该物质完全燃烧，生成33.6〃L（标准状况）的CO2,B错误：该物质在酸性产H（）条件下水解，可生成-£CU2—C3n、丫）、HOCH2cH20H和CH3coOH,COOHHOOC其中HOCH2cH20H可作汽车发动机的抗冻剂，C正确；Imol该物质与足量NaOH溶液反应，最多可消耗4〃molNaOH,D错误。.(2020•北京卷)高分子M广泛用于牙膏、牙科粘合剂等口腔护理产品，合成路线如图：下列说法不正确的是()A.试剂a是甲醇B.化合物B不存在顺反异构体C.化合物C的核磁共振氢谱