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1 有机化学专题之 12高分子与合成材料学案【考试要求】1、能举例说明合成高分子的组成与结构特点，能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。2、能说明加聚反应和缩聚反应的特点。3、举例说明新型高分子材料的优异性能及其在高新技术领域中的应用，讨论有机合成在发展经济、提高生活质量方面的贡献。【命题趋势】有机推断与合成一直是多年来高考命题的热点，而以常见小分子有机物为原料合成某些高分子合成材料为目标产物的试题更是经常出现。所以了解常见高分子与合成材料的结构与性能，通过加聚或缩聚反应用小分子单体合成各种高分子是本节课的重点。【要点梳理】一、网络构建 业主要应用于宇宙航空工应用领域耐腐蚀耐高温质量轻强度高主要性能另一种作为增强剂一种材料作为基体其中合成的一种新型材料两种或两种以上材料组概念复合材料高分子药物人造器官材料热电膜传感膜分离膜分类功能的高分子材料又有某些特殊料的机械性能是指既有传统高分子材概念分子材料功能高高分子材料新型有机硅橡胶耐油性聚硫橡胶特种橡胶氯丁橡胶顺丁橡胶丁苯橡胶通用橡胶合成橡胶天然橡胶橡胶合成纤维人造纤维有机纤维陶瓷纤维玻璃纤维无机纤维化学纤维木材羊毛棉花天然纤维纤维工程塑料通用塑料按用途热固性塑料热塑性塑料按受热表现分类量的有机物二甲苯等低相对分子质甲苯苯乙炔丁二烯是乙烯合成树脂的基本原料主要成分是合成树脂料具有可塑性的高分子材概念塑料料材成合:,:,:.,:),(),(),(),(,.:2 二、自学感悟：1.除了传统的三大合成材料以外，又出现了高分子膜，具有光、电、磁等特殊功能的高分子材料，医用高分子材料，隐形材料和液晶高分子材料等许多新型有机高分子材料。试根据下列用途判断新型有机高分子材料的种类。（1）用于海水和苦咸水的淡化方面：高分子（分离）膜。（2）用于制造人工器官（如人工心脏）的材料：医用高分子材料（或硅聚合物和聚氨酯等高分子材料）。2.聚苯乙烯的结构式为 ，试完成下列问题：（1）聚苯乙烯的链节是 ，单体是 。（2）实验测得某聚苯乙烯的相对分子质量（平均值）为 52 000，则该高聚物的聚合度 n为 。（3）乙知聚苯乙烯为线型结构的高分子化合物，试推测：聚苯乙烯 （填“能”或“不能”）溶于 CHCl3，具有 （填“热塑”或“热固”）性。三、考点解析：考点 1 有机高分子化合物的基本概念 基本概念 单体 结构单元（链节）聚合度 高聚物 含义 能合成高分子化合物的小分子，一般是不饱和的或含有两个或更多官能团的小分子 高聚物分子中具有代表性的、重复出现的最小部分 每个高分子里链节的重复次数 由单体聚合而成的相对分子质量较大的化合物，相对分子质量高达数千至数万以上 实例（以聚乙烯为例）CH2=CH2 CH2CH2 n 考点 2 有机高分子化合物的分类、结构和性质 有机高分子有线型结构和体型结构，结构的不同决定两高分子化合物在溶解性、热塑性和热固性、强度等方面有不同的性质：线型高分子 体型（网状）高分子 结构 分子中的原子以共价键相互联结成一条很长的卷曲状态的“链”分子链与分子链之间还有许多共价键交联起来，形成三度空间的网状结构 溶解性 能缓慢溶解于适当溶剂 很难溶解，但往往有一定程度的胀大 性能 具热塑性，无固定熔点 具热固性，受热不熔化 特性 强度大、可拉丝、吹薄膜、绝缘性好 强度大、绝缘性好，有可塑性 考点 3 合成有机高分子化合物的常见反应类型（1）加聚反应：由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的化合物分子的反应。均聚反应：发生加聚反应的单体只有一种。如：3 共聚反应：发生加聚反应的单体有两种或多种。如：（2）缩聚反应：有两个或两个以上官能团的单体相互结合，生成高分子化合物，同时生成小分子（如 H2O、HX、NH3和醇等）。以某分子中碳氧双键中的氧原子与另一个基团中的活泼氢原子结合成水而进行的缩聚反应。以醇羟基中的氢原子和酸分子中的羟基结合成水的方式而进行的缩聚反应。nHOOCCOOH+nHOCH2CH2OH一定条件下+2nH2O 以羧基中的羟基与氨基中的氢原子结合成 H2O 的方式而进行的缩聚反应。nH2N(CH2)6NH2+nHOOC(CH2)6-COOH一定条件下+2nH2O 本部分内容中的由对高分子化合物结构特点的分析，推导判断高分子化合物具有的化学特性和物理性能；运用加聚、缩聚反应的基本原理，结合三大合成材料、新型材料、基因工程，分析某一高聚物的结构，设计制备高聚物的最佳途径，找出合成原料，判断单体，写出有关的化学方程式等是今后高考命题的方向。【典例精析】【例 1】橡胶属于重要的工业原料，它是一种有机高分子化合物，具有良好的弹性，但强度较差，为了增加某些橡胶制品的强度，加工时往往需进行硫化处理，即将橡胶原料与硫磺在一定条件下反应。橡胶制品硫化程度越高，强度越大，弹性越差。下列橡胶制品中，加工时硫化程度较高的是 A.橡皮筋 B.汽车外胎 C.普通气球 D.医用乳胶手套【例 2】有 4 种有机物：其中可用于合成结构简式如下式所示的高分子材料的正确组合为 A.B.C.D.4 有机化学专题之 12高分子与合成材料阶梯训练【课堂练习】1.下列物质中属于合成纤维的是 A.人造丝 B.蚕丝 C.腈纶 D.羊毛绒 2.下列高分子在空气中燃烧只生成 CO2和 H2O 的是 A.白明胶(动物胶)B.人造毛 C.氯丁橡胶 D.毛发 3.新科技革命三大支柱通常是指 能源 交通 通讯 材料 信息 A.B.C.D.4.下列高分子材料属于功能高分子材料的是 玻璃钢 高分子分离膜 丁苯橡胶 硅聚合物 聚丙烯酸钠高吸水性树脂 酚醛树脂 聚对苯二甲酸乙二酯 A.B.C.D.5.“不粘锅”饮具是在金属锅的内壁上涂一薄层聚四氟乙烯制成，下列各项对聚四氟乙烯的叙述中正确的是 A.在聚四氟乙烯的单体中不含有碳碳双键 B.聚四氟乙烯在高温时容易燃烧 C.聚四氟乙烯的化学性质很稳定，正常使用时一般不发生化学变化 D.聚四氟乙烯的分子内支链很多，且彼此缠绕，不会污染食物 6.下述对乙烯和聚乙烯的描述不正确的是 A.乙烯性质比聚乙烯活泼 B.乙烯有固定熔沸点，聚乙烯无固定熔沸点 C.取等物质的量的乙烯和聚乙烯，完全燃烧一生成的 CO2和 H2O 的物质的量分别相等 D.取等质量乙烯和聚乙烯，完全燃烧后，生成的 CO2和 H2O 的质量分别相等 7.下列叙述正确的是 A.单体的质量之和等于所生成高聚物的质量 B.单体为一种物质时，则单体发生加聚反应 C.缩聚反应的单体至少有两种物质 D.淀粉和纤维素的链节都是 C6H10O5，但聚合度不同，彼此不是同分异构体 8.某种具有较好耐热性、耐水性和高频电绝缘性的高分子化合物的结构片断为：则生成该树脂的单体的种数和化学反应所属类型正确的是 A.1 种，加聚反应 B.2 种，缩聚反应 C.3 种，加聚反应 D.3 种，缩聚反应 5 9.硅橡胶是由二甲基二氯硅烷()经两种反应而制得的，这两种反应依次是 A.消去、加聚 B.水解、缩聚 C.氧化、缩聚 D.取代、缩聚 10.做为单体，能在一定条件下发生加聚反应生成的是 A.氯乙烯 B.氯乙烯和乙烯 11.下列高聚物必须是由两种单体缩聚而成的是 12.现已为婴儿特制成了一种新型的尿布“尿不湿”。这种尿布表面涂有一种既能吸水又能保留水的物质。依你的推测，这种特殊物质的结构可能是 13如下图是实验室制取酚醛树脂的装置图。(1)装置中的一处错误是_ 。(2)试管上方长玻璃管的作用是_。(3)浓盐酸在该反应中的作用是_。(4)此反应需水浴加热，不用温度计控制水浴温度的原因是_。(5)生成的酚醛树脂为_色_态。(6)实验完毕后，若试管用水不易洗涤，可以加入少量_浸泡几分钟，然后洗净。(7)写出实验室制取酚醛树脂的化学方程式_，此有机反应类型是_。6 14 聚苯乙烯的结构为，试回答下列问题：（1）聚苯乙烯的链节是_，单体是_，聚合度是 。（2）实验测得聚苯乙烯的相对分子质量（平均值）为52000，则该高聚物的聚合度n为_。（3）已知聚苯乙烯为线性结构的高分子化合物，试推测：_（“能”与“不能”）溶于 CHCl3，具有_（填“热塑”或“热固”）性。提高题 15.写出下列化合物作为单体聚合生成的高分子化合物的结构简式：(1)聚合得_(此聚合物用作合成橡胶)。(2)已知在虚线处开环聚合得CH2CH2On(此聚合物用作表面活性剂，)则开环聚合得_(此聚合物用作合成纤维)。拓展题 16.已知涤纶树脂的结构简式为：（1）写出合成涤纶树脂所需要单体的结构简式：_和_(2)写出以对二甲苯、乙烯、食盐、氧化剂和水为原料，制备这两种单体的各步反应的化学方程式 、。17已知-NH2连在苯环上显碱性，连在苯环上显中性，化学式为 C7H7NO2的有机物中其分子结构中有一个苯环，两个侧链(间位)，符合下列条件的结构简式为：(A)既有酸性又有碱性_；(B)只有酸性_；(C)只有碱性_；(D)显中性_。由于-COOH 能跟-NH2形成，所以可用乙二醇、对苯二甲酸跟上述既显酸性又显碱性的物质发生反应，生成高分子化合物(C17H13NO5)n。该化合物为高强度纤维材料，其结构简式为_。7
