《2019鲁科版高中化学选修五练习：第3章第3节合成高分子化合物Word版含答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019鲁科版高中化学选修五练习：第3章第3节合成高分子化合物Word版含答案（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、- 1 - 第 3节合成高分子化合物 课标要求 1了解高分子化合物的分类、组成和结构特点，能根据高聚物的结构简式确定其单体和 链节。 2了解加聚反应和缩聚反应的区别，并能进行反应类型的判断，知道高分子材料与高分 子化合物的关系。 1.合成高分子化合物的化学反应称聚合反应，分为加聚反应和缩聚反应。 2三大常见合成高分子材料：塑料、合成纤维、合成橡胶。 3功能高分子材料：离子交换树脂，光敏高分子，导电高分子，医用高分子， 膜用高分子。 4高聚物单体推断的关键，一是判断高聚物的类型，二是找准断键的位置。 高分子化合物 1高分子化合物概述 (1)概念 - 2 - 由许多小分子化合物以共价键结合成的、相
2、对分子质量很高(通常为 10 4 106)的一类化合 物，又常称为聚合物或高聚物。 (2)单体 能用来合成高分子化合物的小分子化合物。如聚乙烯CH 2CH2 的单体是CH 2CH2。 (3)链节 高分子中化学组成和结构均可以重复的最小单位称为重复结构单元，又称链节。如：聚 乙烯CH 2CH2 中链节为 CH 2CH2。 (4)链节数 链节的数目n 称为重复结构单元数或链节数。 (5)分类 按照高分子化合物的来源： 天然高分子化合物、合成高分子化合物。 按照高分子化合物分子链的连接形式： 线型高分子、支链型高分子、体型高分子。 按照高分子化合物受热时的不同行为： 热塑性高分子、热固性高分子。 按
3、照高分子化合物的工艺性质和使用： 塑料、橡胶、纤维、涂料、黏合剂与密封材料。 2高分子化合物的合成 聚合反应 (1)概念 由小分子物质合成高分子化合物的化学反应。 (2)加成聚合反应 单体通过加成的方式生成高分子化合物的反应，简称加聚反应，反应过程中没有小分子 化合物产生。 - 3 - (3)缩合聚合反应 单体通过分子间的相互缩合而生成高分子化合物的聚合反应，简称缩聚反应。反应过程 中除生成高分子化合物外还伴随有小分子化合物(如 H2O、HX 等)生成。 1单体与结构单元是否相同？有何关系？ 提示： 不相同。单体是反应物，结构单元是高分子中的最小重复单位；单体是物质，能 独立存在，结构单元不是
4、物质，只能存在于高分子中；单体含不饱和键，结构单元不一定含 不饱和键。单体发生聚合反应就产生了结构单元。 2如何区别加成聚合反应和缩合聚合反应？ 提示： 可根据产物中是否有小分子生成进行区分。若无小分子生成的则是加聚反应；若 有小分子生成的则是缩合聚合反应。 1常见加聚反应的类型 (1)分子内含有一个的烯烃及其衍生物发生的加聚反应。如合成聚苯乙烯： (2)分子内具有共轭双键的烯烃及其衍生物发生的加聚反应。如合成顺丁橡胶： nCH2=CH CH=CH2 引发剂 CH2 CH=CH CH2 。 (3)由不同烯烃及其衍生物间发生的加聚反应。如合成丁苯橡胶： - 4 - 2常见缩聚反应的类型 (1)羧
5、酸与醇缩聚 (2)氨基酸缩聚 (4)酚醛缩聚 3加聚反应与缩聚反应的比较 类型加聚反应缩聚反应 反应物特征 含不饱和键 含特征官能团(如OH 、 COOH) 产物特征高聚物与单体具有相同的组成高聚物和单体有不同的组成 - 5 - 产物种类只产生高聚物高聚物和小分子(如 H2O 等) 反应种类单烯加聚，双烯加聚酚醛类、酯类、肽键类 4高分子化合物单体的判断方法 (1)由加聚产物推单体的方法 由加聚产物推单体的方法是“收半键法”。即高聚物 链节 半键还原， 双键重现 正推验证。 凡链节主链上有四个碳原子，且链节无双键的高聚物，其单体必为两种，在正中央划 线断开，然后将两个半键闭合即可。如的单体是C
6、H2=CH2 和 CH3CH=CH 2。 凡链节主链上只有碳原子，并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”划线断开，然后将半键闭合，即单双键互换。 (2)由缩聚产物推单体的方法 凡链节为NH RCO结构的高聚物，其合成单体必为一种。在亚氨基上加氢，在 羰基碳上加羟基，即得高聚物单体。 如NH CH 2CH2CO的单体为H2NCH2CH2COOH 。 - 6 - 凡链节中间含有肽键的高聚物，从肽键中间断开，两侧为不对称性结构的，其单体必 为两种：在亚氨基上加氢，在羰基碳上加羟基即得高聚物单体。 1下列关于高分子化合物的说法中正确的是() A高分子化合物的相对分子质
7、量一般在几千至几万 B高分子化合物一般都是混合物 C高分子化合物分子都是长直链结构 D高分子化合物分子只含C、H、O 三种元素 解析： 选 B高分子化合物的n 值一般都很大， 其相对分子质量都是几万到几百万或更高， 故 A 项不正确；由于聚合度不同，所以尽管高分子化合物叫“化合物 ”，但一般都是混合物， B 项正确；线型高分子化合物一般都是长的直链结构，但如果高分子之间又以化学键发生交联， - 7 - 就会形成更稳定的结构 体型结构，故C 项不正确；高分子化合物中除C、H、O 外还可 能含有 N、S等其他元素，故D 项不正确。 2某高分子化合物的部分结构如下，下列说法中正确的是() B聚合物的
8、分子式是C3H3Cl3 C聚合物的单体是CHCl CHCl D若 n 为链节数，则其相对分子质量为97n 解析： 选D根据高分子化合物链节的定义，该高分子化合物中重复的结构单元为 ，故该聚合物的链节为，故 A 项错误；该聚合物的分子式为， 其单体为CHCl=CHCl ，相对分子质量为97n，故 B、C 两项错误， D 项正确。 3现在有两种烯烃CH2=CH CH3和 ，它们的混合物在一定条件下发生 加聚反应，其产物中可能有() - 8 - A全部B CD 4丁苯橡胶的结构简式为 解析：选 D由丁苯橡胶的结构简式可知它是由加聚反应而得，聚合物的两种单体分别为 和 CH2CHCHCH2。 5用短线
9、连接()与 ()两栏相应内容。 ( )反应物()可发生反应类型 - 9 - 答案： ABCD 6高分子化合物A 和 B 的部分结构如下： (1)合成高分子化合物A 的单体是 _，生成 A 的反应是 _反应。 (2)合成高分子化合物B 的单体是 _，生成 B 的反应是 _反应。 解析： 答案： (1)CH 2CHCOOH加聚 (2)缩聚 7最近医用化学杂志报告，用聚乙交酯纤维材料所制成的医用缝合线比天然高分子材料 (如肠线 )还好。前者的化学结构简式可表示为，它是由中间有机化合物 聚合而成的。 - 10 - (1)试推导聚乙交酯纤维的单体_ 。 (2)写出有关的化学反应方程式_ _ 。 解析：
10、高分子化学反应合成高分子材料 - 11 - 1高分子化学反应 (1)概念 有高分子化合物参与的化学反应。 (2)应用 合成带有特定功能基团的新的高分子化合物，如纤维素改性制黏胶纤维、硝化纤维、 醋酸纤维。 合成不能直接通过小分子物质聚合而得到的高分子化合物，如可先制得聚乙酸乙烯酯， 再使其与甲醇发生酯交换反应而间接制得聚乙烯醇。化学方程式为 橡胶的硫化： 直线型的橡胶分子经过单硫键或双硫键交联，形成空间网状结构，称为橡胶的硫化。硫 化橡胶的弹性和耐磨性明显提高。 (3)降解 高分子化合物的降解也属于高分子化学反应，在降解过程中，高分子化合物的链节数变 小。例如，有机玻璃在氮气中270 热降解，
11、可回收到95% 的甲基丙烯酸甲酯，实现了对高 分子废弃材料的再利用。 2合成高分子材料 (1)基本组成 合成高分子材料是以合成高分子化合物为基本原料，加入适当的助剂，经过一定加工过 程制成的材料，其中助剂通常指填料、增塑剂、颜料、发泡剂等。 - 12 - (2)常见的合成高分子材料 塑料：塑料的主要成分是树脂，根据需要加入具有某些特定用途的添加剂。塑料根据 其受热性能可分为热塑性塑料和热固性塑料。 合成纤维：涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维尼纶和氯纶被称为“六大纶”。它们都有强 度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不发霉、不怕虫蛀和不缩水等性能，而且每一种还具有 各自独特的性能。 合成橡胶：合成橡胶具有
12、高弹性、绝缘性、耐油、耐高温或低温等性能。 (3)功能高分子材料 在合成高分子的主链或支链上接上带有某种特定功能的官能团，使它们具有特殊的功能 以满足光学、电学、磁学、化学、生物学、医学等方面的要求，这样形成的高分子叫功能高 分子。 离子交换树脂 a组成：由一种不溶于水的高分子骨架和若干活性基团组成的树脂，常用树脂母体是苯 乙烯与对苯二乙烯的交联聚合物。 b功能：具有离子交换能力。 c分类： 按照交 换基团 性质的 不同 阳离子交换树脂：含磺酸基SO3H ，羧基 COOH 等酸性基团，如磺酸型阳离子 交换树脂的交换原理为以Ca 2为例 ： 2R SO3HCa 2 R SO3 2Ca2H 阴离子
13、交换树脂：含有季铵基RN CH3 3， 氨基 NH 2等碱性基团，用于与溶液中的 阴离子进行交换 d作用：分离、提纯。 医用高分子 a常见医用高分子： - 13 - 聚乳酸：OCH(CH 3)CO、硅橡胶：、聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯醇等。 b性能：生物相容性较好，安全无毒。 c用途：制造医用器械、人造器官等。 1(全国卷 )下列生活用品中主要由合成纤维制造的是() A尼龙绳B宣纸 C羊绒衫D棉衬衣 解析： 选 A尼龙绳是由尼龙切片制成的纤维丝经一系列加工制成的，它属于合成纤维， A 项正确； 宣纸的主要成分是纤维素，它属于天然纤维， B 项错误； 羊绒衫的主要原料是羊毛， 属于蛋白质，C 项错误
14、；棉衬衣的主要原料是棉花，棉花属于天然纤维，D 项错误。 2下列有关功能高分子材料的用途的叙述中不正确的是() A高吸水性树脂可用于干旱地区抗旱保水、改良土壤、改造沙漠 B离子交换树脂主要用于分离和提纯物质 C医用高分子可用于制造医疗器械和人造器官 D聚乙炔膜可用于分离工业废水和海水的淡化 解析：选 D高吸水性树脂能在短时间内吸收自身重量的几百倍至上千倍的水，可在干旱 地区抗旱保水，A 项正确；离子交换树脂是带有官能团(有交换离子的活性基团)、具有网状结 构、不溶性的高分子化合物，主要用于分离和提纯物质，B 项正确；医用高分子材料是指用以 制造人体内脏、体外器官、药物剂型及医疗器械等的聚合物材
15、料，C 项正确；聚乙炔膜属于导 电高分子，主要用于电子元件，D 项错误。 3用高分子塑料骨钉取代钛合金骨钉是医学上的一项新技术，这种塑料骨钉不仅具有相 当的强度，而且可在人体内水解，使骨科病人免遭拔钉的痛苦。合成这种塑料骨钉的原料能 - 14 - 与强碱溶液反应，也能在浓硫酸条件下形成环酯。则合成这种塑料骨钉的原料是() ACH2=CH CH2ClBCH2=CH COOH CCH3CH(OH) COOH DH2N CH2COOH 解析： 选 C能与强碱溶液反应则应含有羧基或酚羟基；能形成环状酯， 则分子中同时含 有OH 和COOH 。 4下列塑料的合成中，所发生的化学反应类型与另外三种不同的是() A聚乙烯塑料B聚氯乙烯塑料 C酚醛塑料D聚苯乙烯塑料 解析： 选 CA、B、D 项的三种有机高分子材料是由加聚反应生成的，而C 项是由苯酚 与甲醛发生缩聚反应得到的。 5使用有机材料制成的塑料薄膜，会给环境造成“白色污染”，后果十分严重。我国最 近研制成功的一类可降解塑料的结构如下，该类塑料具有良好的生物适应性和分解性，能够 自然腐烂分解。试回答下列问题： (1) 这 类 可 降 解 塑 料 中A 、 B 、 C的 单 体 分 别 为 _ 、 _ 、 _
