第40講高分子化合物第40講高分子化合物1考綱定位選項(xiàng)示例1.了解高分子化合物的組成與結(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.了解加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的特點(diǎn)。3.了解新型高分子材料的性能及其在高新技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用。4.關(guān)注有機(jī)化合物的安全和科學(xué)使用，認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物在生產(chǎn)、生活中的作用和對環(huán)境、健康產(chǎn)生的影響。1.下列為人體提供能量的營養(yǎng)物質(zhì)中，屬于高分子化合物的是：C.蛋白質(zhì)。(2015年北京卷)2.蛋白質(zhì)、橡膠和塑料都是天然高分子。[考綱導(dǎo)視]考綱定位選項(xiàng)示例1.了解高分子化合物的組成與結(jié)構(gòu)特1.下列2[基礎(chǔ)反饋]1．下列為人體提供能量的營養(yǎng)物質(zhì)中，屬于高分子化合物的是()。A．油脂B．蔗糖C．蛋白質(zhì)D．葡萄糖答案：C2．下列關(guān)于有機(jī)物的說法正確的是()。A．石油的分餾和裂化均屬于化學(xué)變化B．棉花、羊毛、蠶絲均屬于天然纖維C．糖類、蛋白質(zhì)、合成橡膠都是高分子化合物D．甲苯、乙烯、聚乙烯都能使酸性KMnO4

溶液褪色答案：B[基礎(chǔ)反饋]的是()。A．油脂B．蔗糖C．蛋白質(zhì)D．葡萄糖答3考點(diǎn)一高分子化合物【知識(shí)梳理】1．相關(guān)概念。低共價(jià)高104106

(1)高分子化合物是由許多_____分子化合物以______鍵結(jié)合成的相對分子質(zhì)量很______(通常為______～______)的一類有機(jī)物，又稱________或________，如聚乙烯。

(2)單體是能夠發(fā)生_________________反應(yīng)形成高分子化合物的______分子化合物，如____________是聚乙烯的單體等。聚合物高聚物聚合(加聚或縮聚)低CH2==CH2考點(diǎn)一高分子化合物【知識(shí)梳理】1．相關(guān)概念。低共價(jià)高10414

(3)鏈節(jié)是高分子化合物中化學(xué)組成______、可重復(fù)的最小單位，也稱為_______________，如—CH2—CH2—是________的鏈節(jié)。相同重復(fù)結(jié)構(gòu)單元聚乙烯(4)聚合度是高分子化合物里所含鏈節(jié)的__________，常用______表示，如中的n是聚乙烯的聚合度。(5)高分子化合物相對分子質(zhì)量的平均值＝鏈節(jié)的式量×________。數(shù)目n聚合度 (3)鏈節(jié)是高分子化合物中化學(xué)組成______、可重復(fù)的最52．分類。天然高分子合成高分子

(1)按照高分子化合物的來源分類，可分為____________化合物和____________化合物。天然高分子化合物有__________________________________________。線支鏈體(2)按照高分子化合物分子鏈分類，可分為______型高分子、________型高分子和______型高分子。熱塑熱固

(3)按照高分子化合物受熱時(shí)的不同行為分類，可分為________性高分子和________性高分子。

(4)按照高分子化合物的工藝性質(zhì)和使用分類，可分為________________________________________________等。淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)、天然橡膠塑料、橡膠、纖維、涂料、黏合劑和密封材料2．分類。天然高分子合成高分子 (1)按照高分子化合物的來源63．應(yīng)用廣泛的高分子材料。(1)塑料。

催化劑

。(2)合成纖維。合成滌綸的化學(xué)方程式為： ＋nHOCH2CH2OH

＋(2n－1)H2O。工業(yè)生產(chǎn)聚氯乙烯的化學(xué)方程式為nCH2==CHCl——→3．應(yīng)用廣泛的高分子材料。(1)塑料。 7(3)合成橡膠。合成順丁橡膠的化學(xué)方程式為nCH2==CH—CH==CH2(3)合成橡膠。合成順丁橡膠的化學(xué)方程式為nCH2==CH8【考點(diǎn)集訓(xùn)】[例1](2015年河北二模)下列有關(guān)說法中，正確的是()。A．光導(dǎo)纖維、聚酯纖維、棉花都屬于有機(jī)高分子化合物B．在大米釀酒的過程中，淀粉最后變成了單糖C．“地溝油”經(jīng)過加工處理后可以用來制肥皂D．明礬和漂白粉處理自來水，二者的作用原理相同答案：C【考點(diǎn)集訓(xùn)】[例1](2015年河北二模)下列有關(guān)說法中，正9●易錯(cuò)警示

高分子的概念常在新課標(biāo)卷Ⅰ中考查，常見陷阱有油脂、生物柴油、“地溝油”是高分子化合物，蔗糖、塑料是天然高分子等。課本上出現(xiàn)過的天然高分子只有淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)、天然橡膠。●易錯(cuò)警示 高分子的概念常在新課標(biāo)卷Ⅰ中考查，常見陷阱有油脂10[例2](2015年北京房山區(qū)一模)下列物質(zhì)不耐酸雨腐蝕的是()。A．SiO2——光導(dǎo)纖維B．聚氯乙烯——輸液管C．酚醛樹脂——飛船倉外層D．錳鋼——鋼軌[例2](2015年北京房山區(qū)一模)下列物質(zhì)不耐酸雨腐蝕的是11

解析：二氧化硅只與HF反應(yīng)，酸雨中不含HF，A錯(cuò)誤；塑料制品不與酸雨中的成分反應(yīng)，B

錯(cuò)誤；酚醛樹脂不與酸雨中的成分反應(yīng)，C錯(cuò)誤；鋼鐵易與酸反應(yīng)，容易被腐蝕，D正確。答案：D 解析：二氧化硅只與HF反應(yīng)，酸雨中不含HF，A錯(cuò)誤；答12[例3]聚苯乙烯的結(jié)構(gòu)為，試回答下列問題：

(1)聚苯乙烯的鏈節(jié)是__________，單體是__________。

(2)實(shí)驗(yàn)測得某聚苯乙烯的相對分子質(zhì)量(平均值)為52000，則該高聚物的聚合度n為________。

(3)已知聚苯乙烯為線型結(jié)構(gòu)的高分子化合物，試推測：它________(填“能”或“不能”)溶于CHCl3

，具有______(填“熱塑”或“熱固”)性。[例3]聚苯乙烯的結(jié)構(gòu)為，試回答下列問題： (1)聚苯乙烯的13解析：(1)將鏈節(jié)首尾重新連接成雙鍵，單體為。(2)高分子化合物的相對分子質(zhì)量＝鏈節(jié)的相對分子質(zhì)量×聚合度，故n＝52000 104＝500。(3)線型高分子化合物能溶于有機(jī)溶劑，具有熱塑性。答案：(1)(2)500(3)能熱塑解析：(1)將鏈節(jié)首尾重新連接成雙鍵，單體為。(2)高分子化14考點(diǎn)二加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)

【知識(shí)梳理】1．概念。聚合反應(yīng)加聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)

由相對分子質(zhì)量小的低分子化合物相互結(jié)合為相對分子質(zhì)量大的高分子化合物的反應(yīng)稱為________________。由不飽和的單體加成聚合為高分子化合物的反應(yīng)稱為______________，其實(shí)質(zhì)是加成反應(yīng)。單體間通過失去水分子或其他小分子以形成高分子化合物的反應(yīng)稱為____________。考點(diǎn)二加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)1．概念。聚合反應(yīng)加聚反應(yīng)縮聚反應(yīng) 15不飽和鍵沒有相同

2．加聚反應(yīng)的特點(diǎn)。

(1)單體必須是含有雙鍵、三鍵等__________的化合物，如烯、二烯、炔、醛等含不飽和鍵的有機(jī)物。

(2)加聚反應(yīng)過程中_____副產(chǎn)物生成，原子利用率為100%。

(3)聚合物鏈節(jié)的化學(xué)組成與單體的化學(xué)組成______，聚合物的相對分子質(zhì)量為單體相對分子質(zhì)量的整數(shù)倍。

(4)鏈節(jié)上的碳原子數(shù)一般為偶數(shù)。不飽和鍵沒有相同 2．加聚反應(yīng)的特點(diǎn)。163．縮聚反應(yīng)的特點(diǎn)。

(1)縮聚反應(yīng)的單體是至少含有____個(gè)官能團(tuán)(如—OH、—COOH、—NH2、—X及活潑氫原子等)的低分子。

(2)縮聚反應(yīng)生成聚合物的同時(shí)，還有________副產(chǎn)物(如H2O、NH3、HCl等)生成，原子利用率低于100%。

(3)所得聚合物鏈節(jié)的化學(xué)組成與單體的化學(xué)組成______。

(4)在一定條件下，含兩個(gè)官能團(tuán)的單體可能________生成線型結(jié)構(gòu)的聚合物，也可能________生成環(huán)狀結(jié)構(gòu)的化合物。

(5)寫縮聚反應(yīng)時(shí)，除單體物質(zhì)的量與縮聚物結(jié)構(gòu)式的下標(biāo)要一致外，也要注意生成小分子的物質(zhì)的量。兩小分子不同縮聚縮合3．縮聚反應(yīng)的特點(diǎn)。 (1)縮聚反應(yīng)的單體是至少含有___17【考點(diǎn)集訓(xùn)】[例4](2015年北京卷)合成導(dǎo)電高分子材料

PPV的反應(yīng)：【考點(diǎn)集訓(xùn)】[例4](2015年北京卷)合成導(dǎo)電高分子材料18下列說法正確的是()。A．合成PPV的反應(yīng)為加聚反應(yīng)B．PPV與聚苯乙烯具有相同的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元C．和苯乙烯互為同系物

D．通過質(zhì)譜法測定PPV的平均相對分子質(zhì)量，可得其聚合度

解題指導(dǎo)：找準(zhǔn)鏈節(jié)是解題的關(guān)鍵。下列說法正確的是()。A．合成PPV的反應(yīng)為加聚反應(yīng)C．19

解析：合成PPV

通過縮聚反應(yīng)生成，同時(shí)有小分子物質(zhì)HI生成，不屬于加聚反應(yīng)，A錯(cuò)誤；聚苯乙烯的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元為，不含碳碳雙鍵,而該高聚物的結(jié)構(gòu)單元中含有碳碳雙鍵，所以不相同，B錯(cuò)誤；有兩個(gè)碳碳雙鍵，而苯乙烯有一個(gè)碳碳雙鍵，結(jié)構(gòu)不同，二者不是同系物，C錯(cuò)誤；質(zhì)譜儀能記錄分子離子、碎片離子的相對質(zhì)量，質(zhì)譜圖中數(shù)值最大的即是該分子的相對分子質(zhì)量，又知道鏈節(jié)的相對質(zhì)量，故可求聚合度，故D正確。

答案：D 解析：合成PPV通過縮聚反應(yīng)生成，同時(shí)有小分子物質(zhì)元為20

[例5](2015年全國模擬組合)Ⅰ.化合物

CH2==CH—COOH可與CH3CH2OH發(fā)生酯化反應(yīng)生成化合物Ⅶ，化合物Ⅶ在一定條件下可以發(fā)生加聚，則其加聚產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為__________。

Ⅱ.耐熱型ABS樹脂由丙烯腈(CH2==CHCN)、1,3-丁二烯和α-甲基苯乙烯()共聚生成，寫出該樹脂的結(jié)構(gòu)簡式：________________________________(不考慮單體比例)。 [例5](2015年全國模擬組合)Ⅰ.化合物CH2==C21

思路指導(dǎo)：Ⅰ.寫出Ⅶ的結(jié)構(gòu)，然后預(yù)判其反應(yīng)類型和產(chǎn)物特點(diǎn)；Ⅱ.根據(jù)三種不飽和單體的名稱或結(jié)構(gòu)書寫其共聚產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式，這是單體發(fā)生加聚反應(yīng)在新情景下的遷移應(yīng)用，寫好后可采用單雙鍵斷鍵的方法求出其單體進(jìn)行檢驗(yàn)。

解析：Ⅰ.化合物CH2==CH—COOH發(fā)生酯化反應(yīng)得到CH2==CH—COOCH2CH3

，易推知加聚產(chǎn)物結(jié)構(gòu)簡式。Ⅱ.仿照CH2==CHCN加聚為聚丙烯腈的反應(yīng)原理，不難書寫三種單體共聚為ABS樹脂的鏈節(jié)，假設(shè)共聚的上述單體的物質(zhì)的量均為nmol可以書寫ABS樹脂的結(jié)構(gòu)簡式。 思路指導(dǎo)：Ⅰ.寫出Ⅶ的結(jié)構(gòu)，然后預(yù)判其反應(yīng)類型和產(chǎn)物22答案：Ⅰ.答案：Ⅰ.23[例6]以下是一種藥物Ⅳ合成的部分路線：[例6]以下是一種藥物Ⅳ合成的部分路線：24請回答下列問題：

(1)化合物Ⅰ的分子式為________，它長期暴露在空氣中會(huì)變質(zhì)，其原因是_______________________________________。

(2)化合物Ⅰ轉(zhuǎn)化為Ⅱ的反應(yīng)類型是_________________。

(3)化合物Ⅰ的同分異構(gòu)體A含α-氨基苯乙酸，A的苯環(huán)對位含—CH2OH，則A的結(jié)構(gòu)簡式是______________，A在催化劑的作用下通過肽鍵形成高聚物，試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________________________________________________________。請回答下列問題： (1)化合物Ⅰ的分子式為________，25

解析：(1)苯酚及其他酚類物質(zhì)容易被氧化，長期暴露在空氣中會(huì)變質(zhì)。(3)把—NH2

代替化合物Ⅰ中—CH3的位置，即為α-氨基苯乙酸(位上，形成化合物A()，再把—CH2OH插到苯環(huán)對

)。化合物A的—COOH與—NH2發(fā)生脫水縮合形成肽鍵—CONH—，得到縮聚產(chǎn)物和(n－1)H2O。 解析：(1)苯酚及其他酚類物質(zhì)容易被氧化，長期暴露在空α-26酚類化合物(酚羥基)易被空氣中的O2氧化答案：(1)C9H11O3N(2)取代(酯化)反應(yīng)(3)＋(n－1)H2O酚類化合物(酚羥基)易被空氣中的O2氧化答案：(1)C9H127思維模型__聚合產(chǎn)物的判斷及單體的反推

歷屆高考都注重對加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的考查，其中的命題熱點(diǎn)在于：(1)根據(jù)單體的結(jié)構(gòu)判斷聚合產(chǎn)物；(2)由聚合物的結(jié)構(gòu)推斷單體的結(jié)構(gòu)。具體要求如下：1．加聚產(chǎn)物的判斷和反推單體。(1)由單體推加聚物的方法是“拆雙鍵法”。例如：思維模型__聚合產(chǎn)物的判斷及單體的反推 歷屆高考都注重對加聚28(2)由加聚物推單體的方法是“收半鍵法”。即：高聚物→鏈節(jié)→半鍵還原，雙鍵重現(xiàn)→正推驗(yàn)證。

①凡鏈節(jié)的主鏈只有兩個(gè)碳原子(無其他原子)的高聚物，其合成單體必為一種，將兩個(gè)半鍵閉合即可。例如：(2-甲基丙烯酸甲酯)。(2)由加聚物推單體的方法是“收半鍵法”。即：高聚物→鏈節(jié)→29

②凡鏈節(jié)主鏈上有四個(gè)碳原子(無其他原子)，且鏈節(jié)無雙鍵的高聚物，其單體必為兩種，在正中央劃線斷開，然后兩個(gè)半鍵閉合即可。例如：CH2==CH2

和CH3—CH==CH2

兩種。 ③凡鏈節(jié)主鏈上只有碳原子，并存在

的單體為結(jié)構(gòu)的高聚物，按“見雙鍵，四個(gè)碳；無雙鍵，兩個(gè)碳”的規(guī)律劃線斷開，然后將半鍵閉合，即單雙鍵互換。 ②凡鏈節(jié)主鏈上有四個(gè)碳原子(無其他原子)，且鏈節(jié)無雙半鍵閉302．由單體推縮聚物的方法。將官能團(tuán)書寫在鏈端，酯化型縮聚是—OH、—COOH，分別去掉的—H和—OH結(jié)合成H2O，其余部分相連形成聚酯；氨基酸之間的縮聚是、—COOH，分別去掉的—H和—OH結(jié)合成H2O，其余部分相連形成多肽化合物；酚醛縮合是酚羥基的兩個(gè)鄰位H與甲醛分子中的O結(jié)合成H2O，其余部分相連形成酚醛樹脂。2．由單體推縮聚物的方法。將官能團(tuán)書寫在鏈端，酯化型縮聚是—313．由縮聚物推單體的方法。

可采用“切割法”，斷開羰基與氧原子間的共價(jià)鍵或斷開羰基與氮原子間的共價(jià)鍵，然后在羰基上連上羥基，在氧或氮原子上連上氫原子。若是酚醛縮合型的高聚物，則在酚羥基的鄰位上“切割”，其鏈節(jié)中的—CH2—來自于甲醛。3．由縮聚物推單體的方法。 可采用“切割法”，斷開羰基與氧原32[典例]已知當(dāng)苯酚過量時(shí)，反應(yīng)還會(huì)這樣進(jìn)行：2高聚物Ⅲ結(jié)構(gòu)為

＋是一種透光率很好的有機(jī)材料。工業(yè)上可用三種原料發(fā)生聚合反[典例]已知當(dāng)苯酚過量時(shí)，反應(yīng)還會(huì)這樣進(jìn)行：2 ＋一種透光率33應(yīng)來合成高聚物Ⅲ，還可得到副產(chǎn)物甲醇。則高聚物Ⅲ的合成原料為、_________________、____________________(請寫結(jié)構(gòu)簡式)。

思路指導(dǎo)：根據(jù)有機(jī)物之間轉(zhuǎn)化或