1、第40讲 高分子化合物 考纲定位选项示例1.了解高分子化合物的组成与结构特点，能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。2.了解加聚反应和缩聚反应的特点。3.了解新型高分子材料的性能及其在高新技术领域中的应用。4.关注有机化合物的安全和科学使用，认识有机化合物在生产、生活中的作用和对环境、健康产生的影响。1.下列为人体提供能量的营养物质中，属于高分子化合物的是：C.蛋白质。(2015 年北京卷)2.蛋白质、橡胶和塑料都是天然高分子。考纲导视基础反馈1下列为人体提供能量的营养物质中，属于高分子化合物的是()。A油脂B蔗糖C蛋白质D葡萄糖答案：C2下列关于有机物的说法正确的是()。A石油的分馏和
2、裂化均属于化学变化B棉花、羊毛、蚕丝均属于天然纤维C糖类、蛋白质、合成橡胶都是高分子化合物D甲苯、乙烯、聚乙烯都能使酸性 KMnO4 溶液褪色答案：B考点一高分子化合物【知识梳理】1相关概念。低共价高104106(1)高分子化合物是由许多_分子化合物以_键结合成的相对分子质量很_(通常为_)的一类有机物，又称_或_，如聚乙烯。(2)单体是能够发生_反应形成高分子化合物的_分子化合物，如_是聚乙烯的单体等。聚合物高聚物聚合(加聚或缩聚)低CH2=CH2(3)链节是高分子化合物中化学组成_、可重复的最小单位，也称为_，如CH2CH2是_的链节。相同重复结构单元聚乙烯(4)聚合度是高分子化合物里所含
3、链节的_，常用_表示，如中的 n 是聚乙烯的聚合度。(5)高分子化合物相对分子质量的平均值链节的式量_。数目n聚合度2分类。天然高分子合成高分子(1)按照高分子化合物的来源分类，可分为_化合物和_化合物。天然高分子化合物有_。线支链体(2)按照高分子化合物分子链分类，可分为_型高分子、_型高分子和_型高分子。热塑热固(3)按照高分子化合物受热时的不同行为分类，可分为_性高分子和_性高分子。(4)按照高分子化合物的工艺性质和使用分类，可分为_等。淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶塑料、橡胶、纤维、涂料、黏合剂和密封材料3应用广泛的高分子材料。(1)塑料。催化剂。(2)合成纤维。合成涤纶的化学方程式为
4、：nHOCH2CH2OH(2n1)H2O。工业生产聚氯乙烯的化学方程式为nCH2=CHCl(3)合成橡胶。合成顺丁橡胶的化学方程式为 nCH2=CHCH=CH2【考点集训】例1(2015年河北二模)下列有关说法中，正确的是()。A光导纤维、聚酯纤维、棉花都属于有机高分子化合物B在大米酿酒的过程中，淀粉最后变成了单糖C“地沟油”经过加工处理后可以用来制肥皂D明矾和漂白粉处理自来水，二者的作用原理相同答案：C易错警示高分子的概念常在新课标卷中考查，常见陷阱有油脂、生物柴油、“地沟油”是高分子化合物，蔗糖、塑料是天然高分子等。课本上出现过的天然高分子只有淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶。例2(2015
5、年北京房山区一模)下列物质不耐酸雨腐蚀的是()。ASiO2光导纤维B聚氯乙烯输液管C酚醛树脂飞船仓外层D锰钢钢轨解析：二氧化硅只与HF 反应，酸雨中不含HF，A 错误；塑料制品不与酸雨中的成分反应，B 错误；酚醛树脂不与酸雨 中的成分反应，C 错误；钢铁易与酸反应，容易被腐蚀，D 正确。答案：D例3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_。(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)已知聚苯乙烯为线型结构的高分子化合物，试推测：它_(填“能”或“不能”)溶于 CHCl3，具有_(填“热塑”或“热固”)性。解析：
6、(1)将链节首尾重新连接成双键，单体为。(2)高分子化合物的相对分子质量链节的相对分子质量聚合度，故n 52 000104 500。(3)线型高分子化合物能溶于有机溶剂，具有热塑性。答案：(1)(2)500 (3)能热塑考点二加聚反应和缩聚反应 【知识梳理】1概念。聚合反应加聚反应缩聚反应由相对分子质量小的低分子化合物相互结合为相对分子质量大的高分子化合物的反应称为_。由不饱和的单体加成聚合为高分子化合物的反应称为_，其实质是加成反应。单体间通过失去水分子或其他小分子以形成高分子化合物的反应称为_。不饱和键没有相同2加聚反应的特点。(1)单体必须是含有双键、三键等_的化合物，如烯、二烯、炔、醛
7、等含不饱和键的有机物。(2)加聚反应过程中_副产物生成，原子利用率为 100%。(3)聚合物链节的化学组成与单体的化学组成_，聚合物的相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍。(4)链节上的碳原子数一般为偶数。3缩聚反应的特点。(1)缩聚反应的单体是至少含有_ 个官能团(如OH、COOH、NH2、X 及活泼氢原子等)的低分子。(2)缩聚反应生成聚合物的同时，还有_副产物(如H2O、NH3、HCl 等)生成，原子利用率低于 100%。(3)所得聚合物链节的化学组成与单体的化学组成_。(4)在一定条件下，含两个官能团的单体可能_生成线型结构的聚合物，也可能_生成环状结构的化合物。(5)写缩聚反应时，
8、除单体物质的量与缩聚物结构式的下标要一致外，也要注意生成小分子的物质的量。两小分子不同缩聚缩合【考点集训】例4(2015年北京卷)合成导电高分子材料 PPV 的反应：下列说法正确的是()。A合成 PPV 的反应为加聚反应BPPV 与聚苯乙烯具有相同的重复结构单元C和苯乙烯互为同系物D通过质谱法测定 PPV 的平均相对分子质量，可得其聚合度解题指导：找准链节是解题的关键。解析：合成 PPV 通过缩聚反应生成，同时有小分子物质 HI 生成，不属于加聚反应，A 错误；聚苯乙烯的重复结构单 元为，不含碳碳双键,而该高聚物的结构单元中含有碳碳双键，所以不相同，B 错误；有两个碳碳双键，而苯乙烯有一个碳碳
9、双键，结构不同，二者不是同系物，C 错误；质谱仪能记录分子离子、碎片离子的相对 质量，质谱图中数值最大的即是该分子的相对分子质量，又知 道链节的相对质量，故可求聚合度，故 D 正确。答案：D例5(2015年全国模拟组合).化合物 CH2=CHCOOH可与 CH3CH2OH 发生酯化反应生成化合物，化合物在一定条件下可以发生加聚，则其加聚产物的结构简式为_。.耐热型 ABS 树脂由丙烯腈(CH2=CHCN)、1,3-丁二烯和-甲基苯乙烯()共聚生成，写出该树脂的结构简式：_(不考虑单体比例)。思路指导：.写出的结构，然后预判其反应类型和产物特点；.根据三种不饱和单体的名称或结构书写其共聚产物的
10、结构简式，这是单体发生加聚反应在新情景下的迁移应用，写 好后可采用单双键断键的方法求出其单体进行检验。解析：.化合物CH2=CHCOOH 发生酯化反应得到CH2=CHCOOCH2CH3，易推知加聚产物结构简式。.仿 照 CH2=CHCN 加聚为聚丙烯腈的反应原理，不难书写三种单体 共聚为ABS 树脂的链节，假设共聚的上述单体的物质的量均为n mol 可以书写ABS 树脂的结构简式。答案：.例6以下是一种药物合成的部分路线：请回答下列问题：(1)化合物的分子式为_，它长期暴露在空气中会变质，其原因是_。(2)化合物转化为的反应类型是_。(3)化合物的同分异构体 A 含-氨基苯乙酸，A 的苯环对位
11、含CH2OH，则 A 的结构简式是_，A 在催化剂的作用下通过肽键形成高聚物，试写出该反应的化学方程式：_。解析：(1)苯酚及其他酚类物质容易被氧化，长期暴露在空气中会变质。(3)把NH2 代替化合物中CH3 的位置，即为-氨基苯乙酸(位上，形成化合物A()，再把CH2OH 插到苯环对 )。化合物A的COOH 与NH2发生脱水缩合形成肽键CONH，得到缩聚产物和(n1)H2O。酚类化合物(酚羟基)易被空气中的O2氧化答案：(1)C9H11O3N(2)取代(酯化)反应(3)(n1)H2O思维模型_聚合产物的判断及单体的反推历届高考都注重对加聚反应和缩聚反应的考查，其中的命题热点在于：(1)根据单
12、体的结构判断聚合产物；(2)由聚合物的结构推断单体的结构。具体要求如下：1加聚产物的判断和反推单体。(1)由单体推加聚物的方法是“拆双键法”。例如：(2)由加聚物推单体的方法是“收半键法”。即：高聚物链节半键还原，双键重现正推验证。凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的高聚物，其合成单体必为一种，将两个半键闭合即可。例如：(2-甲基丙烯酸甲酯)。凡链节主链上有四个碳原子(无其他原子)，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，然后两个半键闭合即可。例如：CH2=CH2 和 CH3CH=CH2 两种。凡链节主链上只有碳原子，并存在的单体为结构的高聚物，按“见双键，四个碳；无双键
13、，两个碳”的规律划线断开，然后将半键闭合，即单双键互换。2由单体推缩聚物的方法。将官能团书写在链端，酯化型缩聚是OH、COOH，分别去掉的H 和OH 结合成 H2O，其余部分相连形成聚酯；氨基酸之间的缩聚是、COOH，分别去掉的H 和OH 结合成 H2O，其余部分相连形成多肽化合物；酚醛缩合是酚羟基的两个邻位 H 与甲醛分子中的 O 结合成 H2O，其余部分相连形成酚醛树脂。3由缩聚物推单体的方法。可采用“切割法”，断开羰基与氧原子间的共价键或断开羰基与氮原子间的共价键，然后在羰基上连上羟基，在氧或氮原子上连上氢原子。若是酚醛缩合型的高聚物，则在酚羟基的邻位上“切割”，其链节中的CH2来自于甲
14、醛。典例已知当苯酚过量时，反应还会这样进行：2高聚物结构为是一种透光率很好的有机材料。工业上可用三种原料发生聚合反应来合成高聚物，还可得到副产物甲醇。则高聚物的合成原料为、_、_(请写结构简式)。思路指导：根据有机物之间转化或观察陌生有机反应的断键特点，比照聚合物链节中的结构，切分成一块至多块。若是加聚产物反推单体，直接在断键位置前后连接成双键或三键；若是缩聚产物反推单体，则在切分后根据断键特点补上原子或原子团还原成单体。解析：沿虚线将高聚物链节切割成四部分，参考题给信息将各部分断键位置重新补回原子或原子团，从左到右分别得到答案：应用1已知聚乳酸解，下列有关聚乳酸的说法正确的是(可在乳酸菌作用下分)。A聚乳酸是一种纯净物B聚乳酸的单体是C聚乳酸是由单体之间通过加聚而合成的D聚乳酸是一种酸性高分子材料解析：高聚物都为混合物，A 错误；由聚乳酸的结构可知，该物质是由羟基和羧基脱水而形成的，属于缩聚反应，故B 正确，C 错误；乳酸显酸性，但聚乳酸并不显酸性，故D 错误。答案：B2(1)人造象牙的结构简式可用CH2O表示，则它的单体结构简式为_。(2)有一种叫 PTB 的绝缘材料，结构简式为，其单体是_。答案：(1)HCHO(2)HOCH2CH2CH2CH2OH