1、1了解高分子化合物的结构特点和基本性质,体会聚合物的结构与性质之间的关系。2了解塑料、合成纤维、合成橡胶的性能和用途。3进一步熟练掌握高分子单体与高分子化合物之间的互推技能以及加聚、缩聚反应方程式的书写。一、合成材料的分类1合成材料的种类很多,按用途和性能可分为合成高分子材料、功能高分子材料和复合材料。2三大合成材料:塑料、合成纤维、合成橡胶。二、塑料1塑料的分类:根据塑料加热时的表现可把塑料分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。2常见合成塑料(1)聚乙烯:性质高压聚乙烯低压聚乙烯相对分子质量较小较大密度较小较大有无支链有很少(2)酚醛树脂酚醛树脂是用酚类和醛类在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子
2、化合物。三、合成纤维1纤维的分类纤维2六大纶:涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶、氯纶。目前产量占第一位的是涤纶。生成涤纶的化学方程式: 四、合成橡胶合成橡胶的种类很多,现在已经有丁苯橡胶、顺丁橡胶、合成天然橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶等品种。产量占第一位的是丁苯橡胶,次之的是顺丁橡胶。新知探究一、高分子材料的分类1合成高分子材料(1)按骨架结构分类:线型高分子;支链型高分子;体型高分子。(2)按受热时的行为分类:热塑性高分子;热固性高分子。(3)按性能和用途分类:合成高分子材料:a.塑料;b.合成橡胶;c.合成纤维;d.黏合剂;e.高分子涂料。功能高分子材料:a.高分子分离膜;b.高
3、吸水性树脂;c.导电高分子;d.医用高分子;e.液晶高分子。复合材料。2三大合成高分子材料(1)塑料(2)合成橡胶(3)合成纤维二、塑料1塑料的成分塑料的主要成分是合成高分子化合物,即合成树脂,同时加入增塑剂、着色剂等。2塑料的分类按塑料受热时的特征分类:3两种常见的塑料(1)聚乙烯高压聚乙烯低压聚乙烯合成条件高温、高压引发剂低压催化剂分子结构类型支链型线型相对分子质量相对较小相对较大熔融温度相对较低相对较高密度相对较小相对较大硬度相对较小相对较大溶解性可溶于适当有机溶剂可溶于适当有机溶剂用途制作薄膜制作板、管、棒材(2)酚醛树脂含义:是用酚类(如苯酚)和醛类(如甲醛)在酸或碱的催化作用下相互
4、缩合而生成的高分子化合物。制备和结构:在酸的催化下制取酚醛树脂的反应的化学方程式为: 。名师点拨高分子化合物的结构与性质分类线型高分子体型(网状)高分子线型结构支链型结构体型结构结构分子中的原子以共价键相互连接,构成一条很长的卷曲状态的“链”分子链与分子链之间有许多共价键交联起来,形成三维空间网状结构溶解性能缓慢溶解于适当溶剂很难溶解,但往往有一定程度的胀大性能具有热塑性,无固定熔点具有热固性,受热不熔化续表分类线型高分子体型(网状)高分子线型结构支链型结构体型结构特性强度大、可拉丝、吹薄膜、绝缘性好强度大、绝缘性好,有可塑性常见物质聚乙烯、聚氯乙烯、天然橡胶酚醛树脂、硫化橡胶对点演练1下列有
5、关塑料的说法中不正确的是()A塑料的主要成分是合成树脂B热塑性塑料可以反复加工,多次使用C酚醛树脂可制热固性塑料D通用塑料可以在任何领域中通用解析:选D塑料的主要成分是合成树脂,为了适应工农业生产和生活的各种要求,通常在高分子材料中掺入各种加工助剂来改善其性能,A项正确。塑料根据其受热特征可分为热塑性塑料和热固性塑料,酚醛树脂就是热固性塑料,B、C项正确。通用塑料指价格低、产量大、用途广泛的塑料,在日常生活中通用性强,但在许多领域需用特殊塑料,D项错误。新知探究一、合成纤维1纤维的分类纤维问题讨论合成纤维和人造纤维都是人工合成的高分子化合物吗?提示:天然植物纤维经化学加工所得的纤维为人造纤维,
6、但它并非真正是“人造”的,只是将天然纤维加工改造,故又称为“再生纤维”,人造纤维不是合成高分子化合物。2六大纶名称结构简式单体涤纶(的确良)锦纶H2N(CH2)5COOH腈纶(人造毛)CH2=CHCN续表名称结构简式单体维纶CH2=CHOH丙纶CH2=CHCH3氯纶CH2=CHCl3.注意(1)维纶被称为“人造棉花”,因其分子链上含有羟基而具有较好的吸湿性。(2)合成纤维中目前产量占第一位的是聚酯纤维涤纶。二、合成橡胶1橡胶的分类橡胶2合成橡胶(1)原料:以石油、天然气为原料,以二烯烃和烯烃等为单体,聚合而成。(2)性能:具有高弹性、绝缘性、气密性以及耐油、耐高温或耐低温等性能。对点演练2橡胶
7、树是热带植物,在我国海南已有大面积种植。从橡胶树的胶乳中可提取天然橡胶,天然橡胶的成分是聚异戊二烯,结构简式为。试回答下列问题:(1)天然橡胶能溶于汽油的根本原因是_,天然橡胶中加入适当硫进行硫化后,其结构由_变成_,因而硫化橡胶_(填“能”或“不能”)溶于汽油。(2)天然橡胶的单体是一种无色液体,将该无色液体加入溴水中,_(填“能”或“不能”)使溴水褪色。解析:(1)从天然橡胶成分的结构简式可知天然橡胶为线型结构的高分子,能溶于适当的溶剂。天然橡胶硫化后,引入的硫原子间可形成共价键,从而使高分子链发生交联,形成网状结构,故硫化橡胶不能溶于汽油。(2)天然橡胶的单体中含有两个碳碳双键,能与溴水
8、中的溴发生加成反应,使溴水褪色。答案:(1)天然橡胶是线型结构线型结构网状结构不能(2)能1下列物质中,不属于合成材料的是()A塑料B人造纤维C合成橡胶 D黏合剂解析:选B合成材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶、涂料、黏合剂等。人造纤维不属于合成材料。2人造纤维与合成纤维的区别在于()A人造纤维的原料是天然纤维,合成纤维的原料是石油、天然气等B人造纤维的原料是石油、天然气等,合成纤维的原料是天然纤维C人造纤维的成分是纤维素,合成纤维的成分是不饱和烃或烃的衍生物D人造纤维的成分是不饱和烃或烃的衍生物,合成纤维的成分是纤维素解析:选A人造纤维与合成纤维的主要区别在于合成它们的原料不同。3热固性高分子
9、受热不会熔化,是因为()A高分子链中存在着化学键和分子间作用力B存在着较多的分子间作用力C它的化学键特别牢固D网状结构中的高分子链已有化学键相互交联解析:选D网状结构的高分子,高分子链间通过化学键产生了交联,加热不会使化学键断裂,因此,这种结构的高分子受热时,不会熔化。4天然纤维的吸湿性优于合成纤维,合成纤维中吸湿性较好的是()A聚酰胺纤维(锦纶)B聚酯纤维(涤纶)C聚乙烯醇缩甲醛纤维(维纶)D聚氯乙烯纤维(氯纶)解析:选C聚乙烯醇缩甲醛纤维(维纶)分子结构中含有吸水性强的基团羟基,故吸湿性较好。5丁腈橡胶具有优良的耐油、耐高温功能,合成丁腈橡胶的原料是()A BC D解析:选D确定高聚物的单
10、体,从其结构看,应是加聚产物,应用“断键再接”法易找出单体。6耐纶是一种重要的合成纤维,用它可制取具有光泽、耐拉和耐化学腐蚀的人造丝和人造毛,下面是聚合物耐纶分子中的重复结构单元片段:,请据此回答:(1)合成耐纶的单体有_种。(2)具有碱性的单体的结构简式为_。(3)合成耐纶的反应称为_反应。解析:耐纶分子中含有肽键,从肽键中NC 键处断开补加氢原子和羟基即得单体,分别为H2N(CH2)6NH2和HOOC(CH2)4COOH。答案:(1)2(2)H2N(CH2)6NH2(3)缩聚一、选择题1航天科学家正在考虑用塑料飞船代替铝制飞船进行太空探索,其依据是()A塑料是一种高分子化合物,可以通过取代
11、反应大量生产B塑料生产中加入添加剂可得到性能比铝优良的新型材料C塑料用途广泛,可从自然界中直接得到D塑料是有机物,不会和强酸强碱作用解析:选B飞船速度很大,所以其材料要求质轻、耐高温、耐摩擦,因此所用塑料代替品要加入合适的添加剂制成优良的新型材料。2双选下列说法中正确的是()A天然纤维就是纤维素B合成纤维的主要原料是石油、天然气、煤和农副产品C化学纤维的原料可以是天然纤维D生产合成纤维的过程中发生的是物理变化解析:选B、C天然纤维不仅包括纤维素,还包括羊毛、蚕丝等;生产合成纤维的主要原料是石油、天然气、煤和农副产品;在生产合成纤维过程中必包含有加聚或缩聚反应,应属化学变化;化学纤维的原料可以是
12、天然纤维,如黏胶纤维就是用木材、草类等天然纤维经化学加工制成的。3关于天然橡胶的下列叙述中,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,不会被还原而老化C天然橡胶能溶于汽油、苯等有机溶剂D天然橡胶含有双键,能发生加成反应解析:选B天然橡胶的链节中含有键,受日光、空气作用,会逐渐因氧化而老化。4合成材料的应用与发展,极大地方便了我们的生活。但合成材料废弃物的急剧增加却引发了“白色污染”问题。下列有利于“白色污染”减轻的是()填埋焚烧倾倒入江河湖海之中加强环保宣传,提高公民意识多回收再利用改进配方及生产工艺,研制易降解的新型塑料不允许生产和使用塑料制品加入特殊物质处理还原
13、为小分子A BC D解析:选B塑料制品因其优异性能给人们生产、生活带来了方便,不用是行不通的,故C不正确;塑料填埋,不易腐烂,会破坏土壤结构;焚烧塑料会产生二英等剧毒物;倾倒入水中会危及水生生物生存等。5双选下列说法中,不正确的是()A通常所说的三大合成材料是指塑料、合成纤维、合成橡胶B塑料的主要成分是合成树脂,另外还含有一些添加剂C用木材等经化学加工制成的黏胶纤维属于合成纤维D合成橡胶的原料是石油和煤解析:选C、D用木材、草料等天然纤维经化学加工制成的黏胶纤维属于人造纤维;利用石油、天然气、煤和农副产品做原料制成单体,再经聚合反应制成的是合成纤维;合成橡胶的原料是石油和天然气。6温室效应引起
14、国际的关注,我国也积极应对,采取措施。中科院首创用CO2 合成可降解塑料聚二氧化碳。下列相关说法合理的是()A聚二氧化碳塑料是通过加聚反应制得的B聚二氧化碳塑料与干冰互为同素异形体C聚二氧化碳塑料的使用也会产生白色污染D聚二氧化碳塑料与干冰都属于纯净物解析:选ACO2的结构简式为,显然由CO2制得聚二氧化碳塑料是通过加聚反应完成的,聚二氧化碳是高聚物,属于混合物,而干冰是化合物,属于纯净物,而同素异形体是单质。因聚二氧化碳可降解,所以不会产生白色污染。7PHB塑料是一种可在微生物作用下降解的环保型塑料,其结构简式为。下面有关PHB说法不正确的是()APHB是一种聚酯BPHB的单体是CH3CH2
15、CH(OH)COOHCPHB的降解产物可能有CO2 和H2ODPHB通过加聚反应制得解析:选D根据其结构可判断PHB为高分子化合物,且因其中的链节一个为氧原子,一个是羰基,所以判断为同种分子间的酯化反应形成的高聚物,因此为缩聚反应(有小分子生成)。8尼龙66是一种重要的合成纤维,它是由己二酸和己二胺H2N(CH2)6NH2以相等的物质的量在一定条件下聚合而成的,下列叙述中不正确的是()A尼龙66的结构简式是:B合成尼龙66的反应属于缩合聚合反应C合成尼龙66的反应基础是酯化反应D尼龙66的长链结构中含有肽键解析:选C尼龙66是HOOC(CH2)4COOH和H2N(CH2)6NH2 通过成肽反应
16、缩聚而成的高分子化合物,分子中含有肽键(),在一定条件下可以发生水解。9在人们的印象中,塑料是常见的绝缘材料,但将塑料改造后,其内部的碳原子之间以单键和双键交替时也能导电。由上述分析,下列聚合物经掺杂处理后可以制成“导电塑料”的是()ABCD解析:选B根据结构特点,B项中高分子化合物可能有单双键交替,其他都不会出现此结构特征,故此有机物可以制成“导电塑料”。10PVC是聚氯乙烯的英文缩写,为保证PVC塑料制品的性能,通常需要加入多种有机助剂。下列选项中的事实均能支持“PVC保鲜膜对人体健康带来危害”假设的是()PVC塑料属于高分子材料使用的有机助剂有毒含氯的化合物不一定有毒在高温下会分解出有害
17、物质A B C D解析:选C聚氯乙烯是一种高分子化合物,在日常生活中应用非常广泛,但在高温或光照老化过程中会分解出HCl等有害物质,同时其所含的增塑剂(有机助剂)有毒,不宜用聚氯乙烯塑料制品盛装食品或直接接触食品,符合要求。11橡胶是一种重要的战略物质,一般分为天然橡胶和合成橡胶两类。丁苯橡胶是合成橡胶的一种,其结构简式为:下列说法正确的是()A它的单体是B丁苯橡胶是和通过缩聚反应制得的C装液溴或溴水的试剂瓶可用丁苯橡胶作瓶塞D丁苯橡胶会老化解析:选D本题考查了丁苯橡胶的化学性质和单体的推断;丁苯橡胶是通过1,3丁二烯()和苯乙烯()发生加聚反应得到的;由于链节中含有双键,故能与溴发生加成反应
18、,因此装液溴或溴水的试剂瓶不能用丁苯橡胶作瓶塞;同时受氧气、臭氧、日光,特别是高能辐射的作用,还容易老化。12酚醛树脂可用苯酚和甲醛反应制得。实验室制备酚醛树脂时,在酸性条件下,苯酚过量制得的酚醛树脂若不易取出时,则可趁热时加入一些乙醇来取出树脂;在碱性条件下,苯酚过量时,若酚醛树脂不易取出,用加热或加溶剂的方法都很难将树脂取出。在上述两种情况下,下列有关叙述正确的是()A酸性条件制得的是线型酚醛树脂,碱性条件制得的是网状结构酚醛树脂B酸性条件制得的是体型酚醛树脂,碱性条件制得的是线型酚醛树脂C两种条件下制得的都是线型酚醛树脂D两种条件下制得的都是网状结构酚醛树脂解析:选A线型结构的有机高分子
19、能溶解在适当溶剂里,在酸性条件下,制得的酚醛树脂能溶在酒精里,说明是线型的;体型结构的有机高分子不易溶解,只是有一定程度的胀大,故碱性条件下,得到的是网状结构的。二、非选择题13有机玻璃是一种重要的塑料,有机玻璃的单体A(C5H8O2)不溶于水,并可以发生以下变化:请回答:(1)B分子中含有的官能团是_、_。(2)由B转化为C的反应属于_(选填序号)。氧化反应还原反应加成反应取代反应(3)C的一氯代物D有两种,C的结构简式是_。(4)由A生成B的化学方程式是_。(5)有机玻璃的结构简式是_。解析:由A可以发生加聚反应可知,A中含有;由A可以在稀H2SO4溶液中加热生成CH3OH和B,且B可以与
20、NaOH反应,可推知A为酯,B为含有和COOH的四个碳原子的烯酸;结合D有两种结构可推知C为,从而可知B为,A为。答案:(1) COOH(或碳碳双键羧基)(2)(3) (4) (5) 14乳酸分子式为C3H6O3,在一定的条件下可发生许多化学反应,如图是采用化学方法对乳酸进行加工处理的过程。其中A、H、G为链状高分子化合物。请回答相关问题:(1)C的结构简式为_;反应的反应类型是_。(2)E中所含的官能团有_。(3)反应的化学方程式为_。(4)作为隐形眼镜的制作材料,对其性能的要求除应具有良好的光学性能外,还应具有良好的透气性和亲水性。一般采用E的聚合物G而不是D的聚合物H来制作隐形眼镜,其主
21、要理由是_。解析:分析反应的过程,对比乳酸及C的分子组成,可以确定B是丙烯酸()。分析反应的过程,确定F2BD,对比B、D的分子组成,可以确定F是乙二醇(HOCH2CH2OH)。根据反应过程确定E是,对比D、E的结构确定它们的聚合物H、G结构上的不同点是G的结构中还含有大量的OH,所以它们用途不同。答案:(1) 消去反应(2)碳碳双键、羟基、酯基(3) (4)高聚物G中含有的OH,使该物质具有亲水性,而H则不具有能力提升15聚甲基丙烯酸甲酯缩写代号为PMMA,俗称有机玻璃,是迄今为止合成透明材料中质地最优异,价格又比较适宜的品种。PMMA的合成路线如图所示:回答下列问题:(1)A的结构简式为_
22、;PMMA的结构简式为_;若PMMA的相对分子质量为2 000 000,则其聚合度为_。(2)反应属于_反应;反应属于_反应;反应属于_反应。(3)写出反应、的化学方程式。_;_;_。解析:本题主要考查有机物的结构、性质、有机合成、有机反应类型、有机反应方程式的书写。难度中等。(1)F为甲基丙烯酸甲酯,其结构简式为,则聚甲基丙稀酸甲酯的结构简式为的相对分子质量为100,若PMMA的相对分子质量为2 000 000,则PMMA的n20 000。由F的结构简式及物质之间的转化关系,可推知E为,D为,C为,B为,A为,(2)由A、B的分子式可以看出反应属于取代反应; 反应是羧酸与醇的酯化反应,也属于
23、取代反应;反应属于加聚反应。答案:(1) 20 000(2)取代酯化(或取代)加聚(3) 16人造羊毛的主要成分为,此物质可由以下三种途径合成,已知A是石油分馏的一种产品。回答下列问题:(1)写出A的分子式_,D的结构简式_。(2)在反应中,属于加成反应的是_。(3)写出反应的化学方程式: _。(4)从能源和环保的角度看,你认为最有发展前景的是_,其中理由是_。解析:由于生成可推知C应为;B为,和HCN发生加成反应生成C;A能分解成C2H4、C2H6或C3H6、CH4,说明A为丁烷;D为环状,且只有一个不饱和度,说明结构简式为,反应类型需从反应物结构和产物结构中判断。答案:(1)C4H10 (2)(3)2CH2=CHCH33O22NH32CH2=CHCN6H2O(4)途径()原料资源丰富;生产过程耗能低、产品利率高;生产过程无污染