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1、第四节 有机高分子化合物【知识网络】高分子化合物来源结构碳链高聚物(聚氯乙烯：CH2-CHCln)杂链高聚物(聚已内酰胺：HN(CH2)5COn)元素高聚物(硅橡胶Si(CH3)2-On)橡胶塑料纤维天然高分子化合物(淀粉、纤维素、蛋白质)合成高分子化合物(电木、聚乙烯)反应类型缩聚物加聚物一.分类: 二.产生高分子两反应加 聚 反 应缩 聚 反 应 相 同单体是式量小有机物 产物为高分子单体可相同，也可不相同不同产物中无小分子有小分子(H2O，NH3)高分子与单体组成相同组成不相同高 分 子 式 量是单体式量的整数倍n个单体式量之和减去缩去分子式量的n倍或2n倍反 应 特 点打开不饱和键，相
2、互连成长碳键官能团与官能团(烃基)间缩去一个小分子，逐步缩合常见反应情况(1)均聚反应/自聚反应:一种单体的聚合乙烯型 丁二烯型 特例:醛类如甲醛(2)共聚反应:两种或两种以上单体的聚合乙烯型+乙烯型 丁二烯型+丁二烯型 乙烯型+丁二烯型 酚+醛 二元酸+二元醇 氨基酸/羟基酸nH2N CO0HHN COn+nH2OnHO COOHO COn+nH2O【易错指津】1未掌握由高聚物推导单体的方法，对这类问题感到无从下手。加聚反应合成的高聚物，找出其单体的方法是：分析高聚物的结构，找出主碳链中重复出现的结构单元链节（用 表示的那部分），然后根据链节来判断单体。 O O缩聚反应合成的高聚物，链节的分
3、析往往从-CO-、-CNH-等键处断开，进而确定单体。2没有掌握加聚和缩聚以及开环聚合、闭环聚合的规律，导致高聚物结构简式书写错误或单体判断错误。如丙烯CH3CH=CH2加聚产物错写成：CH2CH2CH2 n。3若给出高分子化合物的碳碳结构，要确定其组成的单体，则必须按照加聚或缩聚的原理，由高分子的链节，采用逆向思维，反推单体结构，确定规律如下：（1）如果高分子化合物中含有醚键（-O-）、酯基（-COO-）、肽键（-CONH-）等官能团，则一定为缩聚产物。缩聚产物的单体判断，只要从官能团处补充消去的小分子（一般为水），即可得到相应的单体。醚键水解（补充消去的水分子），得两种醇，它的单体是两个含
4、有羟基的化合物；酯基水解，得一种含羧基的化合物和一种含羟基的化合物，如；OC-C6H5-COOCH2CH2-On的单体是HOOC-C6H5-COOH和HO-CH2CH2-OH；肽键水解得到一种含羧基的化合物，一种含氨基的化合物。可见，缩聚反应的单体中都至少有两个官能团。（2）如果高分子化合物中没有官能团，则一定为加聚产物。加聚产物的单体判断，一般是将主链上的碳原子两个两个地断开，然后在这两个碳原子间写上双键（如果主链上有取代基，则取代基随主链上的碳原子一起移向单体中），但当主链上有双键时，则为丁二烯结构的1，4-加成产物，单体中有丁二烯结构。【典型例题评析】例1 下列物质中，属于高分子化合物的
5、是（1989年全国高考题）A.淀粉 B.油脂 C.棉花 D.蔗糖思路分析：油脂是油和脂肪的总称，它是高级脂肪酸甘油酯，蔗糖是二糖，分子式为C12H22O11，油脂和蔗糖的相对分子质量均较小，两者均不属于高分子化合物；棉花的主要成分是纤维素，淀粉和纤维素都是天然高分子化合物。答案：A、C方法要领：高分子化合物的相对分子质量应大于10000，已学的高聚物有：聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛树酯、蛋白质、聚异戊二烯等。且所有高分子化合物均是混合物（n为一定范围值）例2 合成结构简式为CH2-CH=CH-CH2-CH-CH2n的高聚物，其单体是（1999年上海高考题） C6H5苯乙烯 丁烯 丁二烯 丙炔 苯丙烯
6、A. B. C. D.思路分析：本题考查学生是否能运用弯箭头法求有机高聚物的单体。从链节的一端开始，把键收回，-CH2-CH-CH2-CH=CH-CH2-，得CH=CH2和CH2=CH-CH=CH2。把单键变双键，双键变 C6H5 C6H5单键，遇到碳超过五价，则令其断键即可。-CH2-CH=CH-CH2-CH-CH2- 得：CH2=CH-CH=CH2、CH=CH2。 C6H5 C6H5 答案：D 方法要领：根据高聚物结构简式推断其单体，可用弯箭头法。例3 丁腈橡胶 CH2-CH=CH-CH2-CH2-CHn具有优良的耐油、耐高温性能，合成丁腈橡胶 CN的原料是（2000年上海高考题）CH2=
7、CH-CH=CH2 CH3-C C-CH3 CH2=CH-CN CH3-CH=CH-CN CH3-CH=CH2 CH3-CH=CH-CH3 A. B. C. D.思路分析：此题解法同例1答案：C方法要领：用“弯箭头法”确定，分子中的碳碳键必是二烯烃1,4-加成的产物。CH2-CH=CH-CH2-CH2-CHn CH2=CH-CH=CH2+CH2=CH CN CN例4 写出用下列化合物作为单体聚合生成的高分子化合物结构简式：（1992年三南高考题）(1)CH2=CH-C=CH2聚合得 (此处聚合物用作合成橡胶). Cl (2)已知CH2-CH2在虚线处开环聚合得CH2CH2On(此聚合物用作表面
8、活性剂)。则CH2CH2C=OCH22CH22CH2NH O 开环聚合得 (此聚合物用作合成纤维)思路分析：本题测试有关高分子化合物加聚、缩聚、开环聚合等知识，考查信息迁移、模仿等自学能力。（1）发生加聚反应，其中双键变单键、单键变双键，可用弯箭头表示电子对转移，写出单体，将其通过键的转移，可立即写出聚合物：CH2-CH=C(Cl)-CH2n。（2）为开环聚合，在断键处开环即得链节。答案：（1）CH2-CH=CH(Cl)-CH2n （2）NHCH2CH2CH2CH2CH2COn 方法要领：电子对放在两个原子间就是价键，弯箭头将它转移，这个键就断裂；电子对转移到另两个原子间，就形成一个新键，此法
9、很形象、直观，中学生不妨一试。书写中要规范，防止多碳、少碳、碳5价等等，而失分。NH2NH2(缩聚物)COOHCOOH(间苯二甲酸)(间苯二胺)例5 Nomex纤维是一种新型阻燃性纤维，它是由间苯二甲酸和间二苯胺在一定条件下以等物质的量缩聚合成，请把Nomex纤维结构简式写在下面的方框中。（1996年全国高考题）思路分析：将形成肽键的知识迁移应用于形成Nomex纤维即可。可按以下思路进行：（1）-COOH与-NH2以1:1缩合形成什么结构？（肽键：-CO-NH-）（2）Nomex纤维是高分子化合物，还是低分子化合物？（3）Nomex纤维的结构简式能否写成二分子缩合结构？（4）间苯二甲酸两个-C
10、OOH和间苯二胺上的两个-NH2在缩聚相互结合的可能性是否均等？HOOCCOOHH2NNH2（5）将两个单体结构简式分别沿纸平面旋转600，其结构简式怎样写？ （6）Nomex纤维的结构简式怎样写？答案：HHHOOCCOOHHNNH方法要领：这是由-COOH与-NH2通过脱水后形成的高聚物。由氨基酸缩聚为蛋白质的原理：氨基（-NH2）与羧基（-COOH）缩去-H和-OH（生成H2O），余下部分相连为缩聚物。把此原理迁移到本题得解。注意：（1）官能团在苯环中处于间位上；（2）由于没有弄清题意而写成二分子缩合物。例6 某种ABS工程树脂，由丙烯腈（CH2=CHCN，符号A）、1，3-丁二烯（CH2
11、=CH-CH=CH2，符号B）和苯乙烯（C6H5-CH=CH2，符号S）按一定配比共聚而得。(1995全国高考题)（1）A、B和S三种单体中，碳氢比（C:H）值最小的单体是 。（2）经元素分析可知该ABS样品的组成为CaHbNc(a、b、c为正整数)，则原料中A和B的物质的量之比是 （用a、b、c表示）。思路分析：三种单体分子式分别为A：C3H3N、B：C4H6、S：C8H8，只有丁二烯C4H6的碳氢比小于1。设A、B、C物质的量分别为x、y、z，则：a=3x+4y+8zb=3x+6y+8zc=x解得：x=c、y=(b-a)/2.一题多解：只有丙烯腈含N，且其为c；A和S中C、H原子数比相等，
12、B中H比C多2个，即ABS中H比C每多2个，含1个丁二烯分子。故丁二烯为(b-a)/2。答案：（1）1，3-丁二烯（写B或写结构简式也可） （2）c:(b-a)/2或2c:(b-a)方法要领：善于把结构简式化为分子式，即可快速求出原子个数比。抓住原子守恒列式求丁二烯数目。CH2-CHCH2CH=CHCH2CH2CHnCNC6H5例7 工程塑料ABS树酯（结构简式如下），合成时用了三种单体。ABS（1993年全国高考题） (式中-C6H5为苯基) 这三种单体的结构简式分别是：_、_、_。思路分析：该题是针对有机反应类型中加聚反应，根据高聚物的结构判断相应单体结构的填空题。由前面的归纳概括，结合观察高分子链的结构特征，可知三种单体分别为两种乙烯型和一种1，3-丁二烯型：CH2=CHCN，CH2=CH-CH=CH2，C6H5CH=CH2。也可用弯箭头法，反其道而用之：立刻可以将单键切断，将ABS剖析成为三种单体。CH2CHCH2CH=CHCH2CH2CHCNC6H5答案：CH2=CHCN，CH2=CH-CH=CH2，C6H5CH=CH2方法要领：在本题完成的过程中应体会到：对于各有机反应类型都要认识反应中分子结构变化特点和规律。不仅在给出反应物时，可推断出相应的生成物，而且在给出生成物时，也可推断出相应的反应物
