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1、最新版化学教学资料第4节塑料橡胶纤维目标导航1.了解有机高分子化合物的含义、结构特点和基本性质。2.掌握聚合反应，对常见类型的高分子材料，能准确地用化学方程式表示其聚合过程。3.了解合成高分子化合物的主要类别及其在生产、生活和现代科技发展中的广泛应用。4.学习和认识白色污染的防治、消除白色污染的途径和方法。一、有机高分子化合物1概念相对分子质量很大的有机化合物称为有机高分子化合物，简称高分子或聚合物。2结构特点(1)特点：有机高分子化合物通常是由简单的结构单元重复连接而成的。(2)举例：聚氯乙烯的结构简式为，它是由结构单元重复连接而成的，其中的n表示结构单元重复的次数。(3)结构类型3基本性质
2、基本性质线型结构体型结构溶解性水难溶于水有机溶剂缓慢溶解只溶胀，不溶解热塑性与热固性具有热塑性具有热固性电绝缘性一般不导电，很好的绝缘性可燃性一般易燃烧【议一议】1高分子材料是纯净物还是混合物？答案高分子材料是由很多高分子化合物聚集而成的，每个高分子化合物的n值并不确定，所以高分子材料为混合物。2为什么实验室中盛放汽油、苯、四氯化碳的试剂瓶不能用橡胶塞？答案因为橡胶在有机溶剂中有一定程度的溶胀，使瓶塞难以打开。3具有什么结构特点的分子才能发生加聚反应？答案加聚反应从本质上讲也属于加成反应，所以能够发生加聚反应的小分子中含有碳碳双键()或碳碳叁键(CC)等不饱和键。二、塑料、橡胶、纤维1塑料(1
3、)成分(2)几种常见塑料名称反应方程式聚乙烯nCH2=CH2CH2CH2聚氯乙烯nCH2=CHCl聚苯乙烯聚四氟乙烯nCF2=CF2CF2CF2聚合反应：由相对分子质量小的化合物生成相对分子质量很大的有机高分子化合物的反应，叫做聚合反应。加聚反应：相对分子质量小的化合物通过加成反应的方式生成高分子化合物的反应。(3)塑料的危害与防治危害：造成白色污染。防治：回收废弃塑料，生产可降解塑料。2橡胶(1)特性：橡胶是具有高弹性的高分子化合物。(2)分类3纤维(1)分类纤维(2)聚丙烯腈聚丙烯腈的商品名称为腈纶，俗称人造羊毛。它是由石油裂解气中的丙烯制得的丙烯腈再聚合得到的，反应的化学方程式为。【议一
4、议】1能用聚乙烯和聚氯乙烯塑料盛放食品吗？为什么？答案聚乙烯能盛放食品，聚氯乙烯不能盛放食品。因为聚乙烯无毒，聚氯乙烯在使用过程中，受日光曝晒、空气、热等作用，会释放出对人体有害的物质。2聚乙烯和天然橡胶都能使Br2的CCl4溶液退色吗？答案聚乙烯分子中不存在碳碳双键，不能使Br2的CCl4溶液退色。天然橡胶分子中存在碳碳双键，能使Br2的CCl4溶液退色。3天然纤维就是纤维素吗？人造纤维与合成纤维有何区别？并各举一例。答案天然纤维与纤维素不同，天然纤维包括棉花和麻等(主要成分为纤维素)、羊毛和蚕丝等(主要成分为蛋白质)，而纤维素属于糖类。天然纤维(如木材、草类的纤维)经化学加工所得的纤维为人
5、造纤维，例如粘胶纤维、醋酸纤维等。利用石油、天然气、煤和农副产品作原料制成小分子，小分子经聚合反应制得的纤维叫合成纤维，如锦纶等。一、加聚反应1加聚反应的特点(1)反应物的结构特点：含有碳碳双键()或碳碳叁键(CC)等不饱和键。(2)生成物的特征：高分子化合物，与反应物具有相同的组成。(3)反应特征：没有小分子生成。2单体、链节、聚合度单体链节聚合度定义能合成高分子化合物的小分子物质高分子化合物中的重复单元链节的重复次数实例聚乙烯CH2=CH2CH2CH2n3.聚合反应与加聚反应联系聚合反应包含加聚反应，如下图集合关系：4加聚反应产物的书写(1)单烯烃加聚型：单体中只含一个碳碳双键方法：断开碳
6、碳双键中的一个键，双键两端的碳原子各伸出一条短线，用 括起来，并在其右下角写上n。注意：双键碳原子连有的其他原子或原子团(氢等除外)作支链。举例：nCH2=CHCH3(2)二烯烃加聚型：单体中只含两个碳碳双键方法：断开碳碳双键中的一个键，两端碳原子伸出短线，用 括起来，并在其右下角写上n。主链的碳碳单键变双键，碳碳双键变单键，碳原子连有的其他原子或原子团作支链。举例：nCH2=CHCH=CH2CH2CH=CHCH2(3)不同烯烃共聚型：例如：CH2=CH2与CH3CH=CHCH3按11加聚时：nCH2=CH2nCH3CH=CHCH3方法：先断开每个小分子碳碳双键中的一个键变为CH2CH2 和，
7、然后将其连接在一起即为一个结构单元，最后用 括起来，并在其右下角写上n。【例1】国家游泳中心(水立方)的建筑采用了膜材料ETFE，该材料为四氟乙烯(CF2=CF2)与乙烯的共聚物，四氟乙烯(CF2=CF2)与六氟丙烯(CF3CF=CF2)共聚成聚全氟乙丙烯。下列说法中不正确的是()AETFE分子中可能存在“CH2CH2CF2CF2”的连接方式B合成ETFE及合成聚全氟丙烯的反应均为加聚反应C聚全氟乙丙烯分子的结构简式可能为CF2CF2CF2CF2CF2D四氟乙烯能使溴水退色，聚四氟乙烯不能使溴水退色解析六氟丙烯(CF3CF=CF2)经加聚反应合成聚全氟丙烯，ETFE为四氟乙烯(CF2=CF2)
8、与乙烯加聚的产物，当二者的物质的量相等时，生成聚合物的结构单元为“CH2CH2CF2CF2”，A、B均正确；当四氟乙烯与六氟丙烯物质的量相等时，发生加聚反应生成的高聚物的结构单元为，C不正确；四氟乙烯(CF2=CF2)分子存在碳碳双键，能使溴水退色，聚四氟乙烯的结构简式为CF2CF2，不存在碳碳双键，不能使溴水退色，D正确。答案C【解题感悟】加聚反应发生在碳碳双键上，单体和聚合物的结构不同，因此性质不同。变式训练1某有机高分子化合物的部分结构如下下面说法正确的是()A聚合物的链节是B聚合物的分子式是C3H3Cl3C聚合物的单体是CHCl=CHClD若n为链节数，则其相对分子质量为97答案C解析
9、该高分子化合物的链节最小的结构单元应为，聚合物的单体的分子式为C2H2Cl2，聚合物应为CHClCHCl，则其相对分子质量为97n。二、加聚反应单体的判断方法1凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的高聚物，其合成单体为一种，将两个半键闭合即可。如，其单体是。2凡链节主链有四个碳原子(无其他原子)，且链节无双键的高聚物，其单体为两种，在正中央划线断开，然后两个半键闭合即可。如的单体为CH3CH=CHCH3和CH3CH=CH2。3凡链节主链中只有碳原子，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，然后将两个半键闭合，即单双键互换。如的单体是。【例2】(1)
10、丁苯橡胶有许多优良的物理化学性能，在工业生产中具有广泛的应用。丁苯橡胶的结构简式为，写出形成丁苯橡胶的各单体的结构简式：_、_、_(可不填满，也可补充)。(2)人造羊毛在许多方面比天然羊毛更优良，其中存在如下结构的有机物：则合成它的有机物为_、_、_(可不填满，也可补充)。解析方法一：从结构单元的一端开始，利用弯箭头将键转移箭尾处去掉一键，箭头处形成一键，可得形成高分子化合物的有机小分子。方法二：二四分段法：选定聚合物的结构单元，从一侧开始分段，如果在结构单元的主链上遇到，可将4个C分为一段，其余则2个C为一段，从段的连接处断开，形成碳碳双键。如：可得：CH2=CHCH=CH2、。答案(1)C
11、H2=CHCH=CH2(2)【方法规律】(1)加聚单体的判断方法弯箭头法：从链节一端开始，用弯箭头顺次间隔向另一端转移，箭头处增加一键，箭尾处去掉一个健，即得高分子化合物的单体。二四分段法：选定聚合物的结构单元，从一侧开始分段，如果在结构单元的主链上遇到键，一般可将4个C分为一段，其余则2个C为一段，从段的连接处断开，形成碳碳双键，可得单体。如于是得到单体：CH2=CHCH=CH2、。(2)常见的几种类型链节主链碳原子为两个时，单体必为一种。链节主链碳原子为四个，且含碳碳双键结构时，单体必为一种；链节主链碳原子为四个，且不含碳碳双键结构时，单体必为两种。凡链节上主链碳原子为六个，且含碳碳双键结
12、构时，单体必为两种；凡链节上主链碳原子为六个，且不含碳碳双键结构时，单体必为三种。变式训练2聚丙烯、聚苯乙烯、丁苯橡胶是非常重要的有机高分子化合物。已知三种有机高分子化合物的结构简式依次分别为、试回答下列问题：(1)写出以丙烯合成聚丙烯的化学方程式_。(2)实验测得聚苯乙烯的相对分子量为52 000，则该高聚物分子中n的平均值为_。(3)丙烯与苯乙烯在一定条件下_(填“能”或“不能”)发生加聚反应。若能发生，其按11比例发生加聚反应的化学方程式为_。(4)丁苯橡胶的单体为_。答案(1)nCH2=CHCH3(2)500(3)能解析(1)nCH2=CHCH3。(2)的相对分子质量为104，则n50
13、0。(3)由丙烯、苯乙烯的结构可知，其中均含，则能发生加聚反应，由加聚反应的特点，可写出二者反应方程式为nCH2=CHCH3nCH2=。(4)方法一(二四分段法)选定聚合物的结构单元，从一侧开始分段，如果在结构单元的主链上遇到键，一般可将4个C分为一段，其余则2个C为一段，从段的连接处断开，形成碳碳双键，可得单体。方法二(弯箭头法)从结构单元的一端开始，利用弯箭头将键转移箭尾处去掉一键，箭头处形成一键，可得单体。1下列关于乙烯、聚乙烯的说法不正确的是 ()A等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧生成的CO2的质量相等B乙烯生成聚乙烯的反应是加聚反应，a g乙烯完全反应可生成a g聚乙烯C乙烯和聚乙烯都可
14、使溴水退色D乙烯有固定的熔点，聚乙烯没有固定的熔点答案C解析乙烯通过加聚反应制得聚乙烯，生成物的质量等于反应物的质量；乙烯分子中含有碳碳双键，能使溴水退色，聚乙烯分子中不含碳碳双键，不能使溴水退色；乙烯为纯净物，有固定的熔点，聚乙烯为混合物，没有固定的熔点；乙烯和聚乙烯的最简式相同，等质量的乙烯和聚乙烯中含碳量相同，则完全燃烧生成的CO2的量相等。2下列说法错误的是()A从化学成分上看，人造棉、人造丝、人造毛没有区别B人造纤维是人工合成的纤维C“六大纶”都是合成纤维D用灼烧的方法可以鉴别毛织物和棉织物答案B解析从化学成分上看人造丝、人造棉、人造毛都是纤维，A正确；人造纤维是人类通过化学方法将木材等加工而成的，不属于合成纤维，B
