1、第4节塑料橡胶纤维1.初步认识有机高分子化合物的结构、性质及应用。2.学会书写加聚反应的化学方程式。3了解塑料、合成橡胶、合成纤维的主要性质。有机高分子化合物学生用书P731概念有机高分子化合物是相对分子质量很大的有机化合物,简称为高分子或聚合物。2分类3结构特点及基本性质(1)结构特点:主要分为线型结构和体型结构。(2)基本性质结构特点线型结构体型(网状)结构实例聚乙烯(非支链型)聚氯乙烯(带支链型)硫化橡胶基本性质溶解性有机溶剂缓慢溶解只溶胀,不溶解水不溶不溶性质热塑性热固性强度较大较大电绝缘性好好可燃性一般易燃烧一般易燃烧4.合成高分子的反应聚合反应(1)概念聚合反应:由相对分子质量小的
2、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。加聚反应:当聚合反应同时也是加成反应时,又叫加成聚合反应,简称加聚反应。(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结构单元链节的重复次数实例(如聚乙烯CH2CH2)CH2=CH2CH2CH2n1判断正误(1)聚丙烯的结构简式为CH3CHCH2。()(2)高分子化合物的特点之一是组成元素简单,结构复杂,相对分子质量大。()(3)聚乙烯是由相同分子组成的化合物,有固定熔点。()(4)等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后产生二氧化碳的质量相同。()(5)乙烯的化学性质与聚乙烯相同。()答案:(1)(2)(
3、3)(4)(5)2聚四氟乙烯可以作为不粘锅的内衬,其链节是()ACF2CF2BCF2CF2CCF2=CF2 DCF2=CF2解析:选B。聚四氟乙烯的结构简式为CF2CF2,链节为CF2CF2。1加聚反应的特点(1)反应物特征含有不饱和键。(2)生成物特征与反应物具有相同的组成。(3)反应特征没有小分子化合物生成。2加聚反应的类型聚合物的书写方法(1)含一个碳碳双键的单体聚合物的写法:断开双键,键分两端,添上括号,n在后面。(2)含“C=CC=C”的单体聚合物的写法:双变单,单变双,括住两头,n在后面。(3)含有一个碳碳双键的两个单体聚合物的写法:双键打开,彼此相连,括住两头,n在后面。 聚甲基
4、丙烯酸甲酯(又称有机玻璃)是一种可降解塑料,其结构简式如下所示。下列叙述错误的是()A合成聚甲基丙烯酸甲酯的化学反应是加聚反应B聚甲基丙烯酸是高分子化合物C聚甲基丙烯酸甲酯不易被氢氟酸腐蚀D有机玻璃属于体型结构材料解析A从聚甲基丙烯酸甲酯分子中的结构“”来看,合成聚甲基丙烯酸甲酯的化学反应是加聚反应。B.聚甲基丙烯酸的结构简式为,含有“”,是高分子化合物。C.氢氟酸易腐蚀无机玻璃,聚甲基丙烯酸甲酯是有机玻璃,不易被氢氟酸腐蚀。D.从有机玻璃的结构简式可知为线型结构材料。答案D(1)合成聚甲基丙烯酸甲酯的单体是什么?(2)有机玻璃有哪些化学性质?答案:(1)甲基丙烯酸甲酯(CH3CH=CHCOO
5、CH3)。(2)能发生水解反应,氧化反应(燃烧)。高分子化合物的结构与性质1某高分子化合物的部分结构如下:下列说法中正确的是()A若n为聚合度,则该物质的相对分子质量为97nB该聚合物的链节是C该聚合物的化学式为(C3H3Cl3)nD其单体不能使溴水退色解析:选A。由高分子化合物的结构可知,其链节为,单体为,聚合物的化学式为(C2H2Cl2)n,相对分子质量为97n。2保鲜膜按材质分为聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)等种类。PVC被广泛地用于食品、蔬菜外包装,它对人体有潜在危害。下列有关叙述不正确的是()APVC保鲜膜属于链状聚合物,在高温时易熔化,能溶于酒精BPVC的单体可由PE的单体与氯
6、化氢加成制得C鉴别PE和PVC,可把其放入试管中加热,在试管口放置一湿润的蓝色石蕊试纸,如果试纸变红,则是PVC;不变红,则为PED等质量的聚乙烯和乙烯燃烧消耗的氧气相等解析:选B。PE的单体为CH2=CH2,其与HCl加成后得到CH3CH2Cl,CH3CH2Cl分子中不含,故不能发生加聚反应,即无法制得PVC。3现有高分子化合物CH2CH2,其重复结构单元是_,它又叫_,结构简式中的n叫_,若这种高分子的相对分子质量(平均值)为56 000,则n值为_;该高分子的单体是_。该高分子化合物_(填“能”或“不能”)使酸性KMnO4溶液退色。答案:CH2CH2链节聚合度2 000乙烯(或CH2=C
7、H2)不能加聚反应的判断及特点4下列合成高分子化合物的反应中属于加聚反应的是()解析:选C。加聚反应是等不饱和键断开相互连接形成高分子化合物,其组成与形成它的小分子物质相同,且没有其他小分子生成。5乙烯和丙烯的混合物在一定条件下进行加聚反应,其产物中不可能有()解析:选C。乙烯和丙烯分子中都有碳碳双键,发生加聚反应时,可以是乙烯和乙烯之间发生加聚反应,可以是丙烯和丙烯之间发生加聚反应,也可以是乙烯和丙烯之间发生加聚反应。如果是乙烯和乙烯之间发生加聚反应,生成的产物是A项的结构;如果是丙烯和丙烯之间发生加聚反应,生成的产物是B项的结构;如果是乙烯和丙烯之间发生加聚反应,生成的产物是D项的结构。塑
8、料、橡胶、纤维学生用书P751塑料(1)主要成分:合成树脂。(2)添加剂(3)几种常见塑料名称单体反应方程式聚乙烯CH2=CH2nCH2=CH2CH2-CH2聚氯乙烯CH2=CHCl聚苯乙烯聚四氟乙烯CF2=CF2nCF2=CF2CF2CF22.橡胶(1)特性:高弹性。(2)分类3纤维(1)分类(2)腈纶指聚丙烯腈纤维,合成腈纶的化学方程式为。1用线把物质的名称、结构简式和单体连接起来。答案:(1)(b)()(2)(c)()(3)(a)()2_(填“是”或“不是”)同种物质,它们的单体的结构简式是_。答案:是CH2=CHCH3加聚产物单体的判断方法类型聚合物链节的主链上无双键,以两个碳原子为一
9、组,断开共价键,分别将两个半键闭合形成双键,可得到合成聚合物的单烯烃聚合物链节的主链上有双键,通常以四个碳原子为一组,将双键打开,在原链节双键两侧生成新的双键,可得到合成聚合物的二烯烃实例高聚物单体CH2=CH2、CH3CH=CH2口诀单键两两断,双键四个碳;单键变双键,双键变单键书写加聚产物的单体的结构简式时,关键是依据碳原子四价键规律。结构简式为的高分子的单体是()解析此聚合物链节中无碳碳双键,则两个碳原子为一组,断开后加双键即得高分子的单体,故D项正确。答案D(1)高分子的单体是什么?(2)高分子CH2CH=CHCH2的单体是什么?答案:(1)CH2=CHCH3和。(2)CH2=CHCH
10、=CH2。塑料、橡胶和纤维1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;棉衬衣的主要原料是棉花,棉花属于天然纤维,D项错误。2下列说法错误的是()A塑料的主要成分是合成树脂B橡胶是具有高弹性的高分子化合物C化学纤维指人造纤维和合成纤维D塑料、橡胶和纤维都是天然高分子化合物解析:选D。塑料均为合成高分子化合物,橡胶分为天然橡胶和合成橡胶,纤维有天然纤维和化学纤维。人造纤维和合成纤维统称为
11、化学纤维。3下列关于天然橡胶的叙述中,不正确的是()A天然橡胶是天然高分子化合物B天然橡胶受空气、日光作用,会被还原而老化C天然橡胶能溶于汽油、苯等有机溶剂D天然橡胶含有碳碳双键,能发生加成反应解析:选B。天然橡胶的结构单元中含有,受空气、日光作用,会被逐渐氧化而老化。加聚产物单体的判断与书写4丁腈橡胶具有优良的耐油、耐高温性能,合成丁腈橡胶的原料是()A BC D解析:选C。丁腈橡胶分子的链节是。根据加聚反应的特点,将丁腈橡胶分子链节的碳链以碳碳双键为中心切割出一个由四个碳原子组成的直链和一个由两个碳原子组成的直链,得CH2CH=CHCH2和,再变换这两个原子团的碳碳键,得CH2=CHCH=
12、CH2和CH2=CHCN。5新型弱性材料“丁苯吡橡胶”的结构简式如图所示。其单体可能是下列6种中的几种,其中正确的组合是()A BC D解析:选B。以聚合物主链的碳碳双键为中心的四个C原子断开,单键变双键,双键变单键;其他无碳碳双键的,则每两个C原子断开,两个C原子之间单键变双键即可。得到相应的单体是CH2=CHCH=CH2、。因此正确组合是,选项B正确。6人造羊毛在许多方面比天然羊毛更优良,其结构为请写出合成人造羊毛的单体的结构简式:_。解析:按单双键互换法推断如下:可得合成该有机化合物的单体有CH2=CHCN、CH2=CHCOOCH3、答案:重难易错提炼1.高分子化合物分线型和体型结构,线
13、型结构具有热塑性,体型结构具有热固性。2.加聚反应:有机小分子通过加成反应生成高分子的反应。,单体为CH2=CHCH3,聚合度为n。3.加聚反应的特点(1)合成高分子的小分子有机化合物其分子结构中必须含有双键等不饱和键。(2)加聚反应发生在不饱和键上。(3)发生加聚反应的过程中,没有副产物产生,生成的高分子化合物的化学组成与小分子有机化合物的化学组成相同。(4)加聚反应生成的高分子有机化合物相对分子质量为小分子有机化合物的相对分子质量的整数倍。4.天然橡胶中有易被氧化,可发生加成反应,实验室盛装KMnO4溶液、液溴、浓硝酸等试剂的试剂瓶不能用橡胶塞。橡胶在汽油、苯、四氯化碳等有机溶剂中发生溶胀
14、现象,使其结构疏松,所以盛汽油、苯、四氯化碳等有机溶剂的试剂瓶也不宜用橡胶塞。课后达标检测学生用书P126(单独成册)基础巩固1近年来,我国许多城市实行了生活垃圾分类投放,其中塑料袋、废纸、旧橡胶制品等属于()A无机物B盐类C有机化合物 D非金属单质解析:选C。塑料、纤维素(废纸)、橡胶均含碳元素,均为有机化合物。2下列物质属于天然高分子化合物的是()A油脂 B塑料C纤维素 D葡萄糖解析:选C。油脂、葡萄糖不是高分子化合物,淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶属于天然高分子化合物,而塑料、合成橡胶、合成纤维是合成高分子化合物,故C项正确。3材料与人类生活密切相关。下列物品与对应的材料相匹配的是()A
15、光导纤维硅酸盐材料B透明饮料瓶合金材料C纯棉织物合成纤维材料D橡胶轮胎有机高分子材料解析:选D。A.光导纤维是二氧化硅,不是硅酸盐材料;B.透明饮料瓶属于有机合成材料,不是合金材料;C.纯棉织物主要成分是棉花,不是合成纤维材料;D.橡胶轮胎属于有机高分子材料。4下列四组物质中,属于高分子化合物且一定互为同分异构体的是()A淀粉与纤维素解析:选C。A.(C6H10O5)n(淀粉)与(C6H10O5)n(纤维素)都是高分子化合物,但它们分子中的n值不一定相同,不一定是同分异构体。B.这两种物质都是高分子化合物,但它们分子中的n值不一定相同,不一定是同分异构体。C.这两种物质都是高分子化合物(相对分
16、子质量等于115 000),分子式相同,分子结构不同,是同分异构体。D.这两种物质分子式相同,分子结构不同,是同分异构体,但它们不是高分子化合物。5现在有两种高聚物A和B,A能溶于氯仿等有机溶剂,并能在加热到一定温度时熔融成黏稠的液体,B不溶于任何溶剂,加热不会变软或熔融,则下列叙述中不正确的是()A高聚物A可能具有弹性,而高聚物B一定没有弹性B高聚物A一定是线型高分子材料C高聚物A一定是体型高分子材料D高聚物B一定是体型高分子材料解析:选C。据题意知高聚物A具有热塑性,属于线型高分子材料,高聚物B具有热固性,属于体型高分子材料。6下列对丙烯和聚丙烯的描述不正确的是()A丙烯是纯净物,聚丙烯是
17、混合物B丙烯的性质与聚丙烯相同C常温下,丙烯是气体,聚丙烯是固体D等质量的丙烯和聚丙烯完全燃烧后生成CO2和H2O的物质的量相等解析:选B。丙烯分子中含有不饱和键,聚丙烯中不含键,故二者性质不同。7结构片段为CH=CHCH=CHCH=CHCH=CH的高分子化合物用碘蒸气处理后,其导电能力大幅提高。上述高分子化合物的单体是()A乙炔(HCCH)B乙烯C丙烯D1,3丁二烯(CH2=CHCH=CH2)解析:选A。上述高分子化合物为聚乙炔,单体为乙炔,A项正确。8丁苯橡胶是一种合成通用橡胶,其分子的结构简式为丁苯橡胶也是一种加聚产物。合成这种橡胶的单体应是()A BC D解析:选D。丁苯橡胶分子的链节
18、是。根据加聚反应的特点,将丁苯橡胶分子链节的碳链以碳碳双键为中心切割出一个由四个碳原子组成的直链和一个由两个碳原子组成的直链,得CH2CH=CHCH2和,再变换这两个原子团的碳碳键,得CH2=CHCH=CH2和。9合成有机玻璃的化学方程式如下:(1)该反应的类型为_反应。(2)其中单体是_,高分子化合物的链节为_,n值叫_。(3)有机玻璃属于_(填“纯净物”或“混合物”)。解析:碳碳双键断开一个键,分子间彼此相互结合成高聚物,是加聚反应;该高分子化合物的链节是,n值为聚合度,所得高聚物因n值不确定,所以为混合物。答案:(1)加聚(2) 聚合度(3)混合物能力提升10工程塑料PBT的结构简式为,
19、下列有关说法正确的是()APBT是通过加聚反应得到的高分子化合物B合成PBT的单体是和HO(CH2)4OHCPBT的单体中有芳香烃DPBT的单体均能与Na、NaOH、Na2CO3反应解析:选B。PBT是对苯二甲酸和1,4丁二醇通过缩聚反应得到的高分子化合物,A错误,B正确;PBT的单体中没有芳香烃,C错误;PBT的单体1,4丁二醇不能与NaOH、Na2CO3反应,D错误。11下列化学反应,不可能生成高分子化合物的是()ACH3COOH与HOCH2CH2OH发生酯化反应解析:选A。A.给出的两种物质发生酯化反应,生成的酯是CH3COOCH2CH2OH或CH3COOCH2CH2OOCCH3,它们都
20、不是高分子化合物。B给出的两种物质发生酯化反应,能生成高分子化合物。C给出的两种物质发生加成反应,能生成高分子化合物本身就是高分子化合物,它与H2发生加成反应的产物一定是高分子化合物。12聚对苯二甲酸乙二醇酯是一种聚酯纤维,其结构简式为。下列有关该物质的说法错误的是()A该物质为高分子化合物B通过灼烧闻气味可以区别该物质与羊毛C该物质属于多糖D该物质属于混合物解析:选C。聚酯纤维属于合成纤维,是高分子化合物,不是多糖,A项正确,C项错误。羊毛的主要成分为蛋白质,可以通过灼烧闻气味的方法区别聚酯纤维与羊毛,B项正确。高分子化合物均为混合物,D项正确。13聚四氟乙烯的耐热性和化学稳定性都超过了其他
21、材料,号称“塑料王”。在工业生产上有广泛的应用,其合成路线如图所示:CH3Cl (二氟一氯甲烷)(聚四氟乙烯)(1)写出有机物B、C、D的结构简式:B_;C_;D_。(2)写出下列反应的化学方程式:BC_;CD_。(3)写出下列反应的反应类型:_;_。解析:由D为聚四氟乙烯可推知C为四氟乙烯,再根据B、D名称可写出对应的结构简式。结合合成路线图和各产物,推知为取代反应,为加聚反应。答案:(1)CHClF2CF2=CF2CF2CF2(2)2CHClF2CF2=CF22HClnCF2=CF2CF2CF2(3)取代反应加聚反应14如图是以乙炔(结构简式为CHCH)为主要原料合成聚氯乙烯、聚丙烯腈和氯丁橡胶的转化关系图。(1)写出A、B、C、D四种物质的结构简式:A_、B_、C_、D_。(2)写出有关反应的化学方程式:_;_;_;_。解析:由得单体A为CH2=CHCl,则反应为CHCH与HCl的加成反应;由得单体B为CH2=CHCN,则反应为CHCH与HCN的加成反应;由得单体D为,则C为CH2=CHCCH。答案: