高考化学大一轮专题复习 第七单元 有机化学 第37讲 高分子化合物课件.ppt

第37讲 高分子化合物 考纲导视 基础反馈 1 判断正误 正确的画 错误的画 1 高分子化合物为纯净物 2 聚氯乙烯塑料可用于包装食品 3 高聚物的链节和单体的组成相同 结构不同 4 缩聚反应生成的小分子的化学计量数为 n 1 5 加聚反应的单体只有一种 而缩聚反应的单体应该有两 种 6 酚醛树脂的制取实验可以用浓氨水或浓盐酸作催化剂 可以用热水洗涤做过酚醛树脂的试管 答案 1 2 3 4 5 6 2 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 c 3 下列关于有机物的说法正确的是 a 石油的分馏和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 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 低 共价 高 104 106 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 ch2 ch2 是 的链节 4 聚合度是高分子化合物里所含链节的 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 相同 重复结构单元 聚乙烯 n 聚合度 数目 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 nhoch2ch2oh 2n 1 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 ch ch ch2 考点集训 例1 2016年湖北武汉质检 下列有关说法正确的是 a 聚氯乙烯可使溴水褪色b 合成纤维完全燃烧只生成co2和h2oc 甲醛 氯乙烯和乙二醇均可作为合成聚合物的单体d 合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料 解析 聚氯乙烯不含碳碳双键 不能使溴水褪色 a错误 合成纤维除含c h o外 有的还含有其他元素 如腈纶 含氮元素 氯纶 含氯元素 等完全燃烧时不只生成co2和h2o b错误 甲醛 乙二醇可发生缩聚反应形成高分子化合物 氯乙烯可发生加聚反应生成高分子化合物 c正确 光导纤维为二氧化硅 合成纤维为有机材料 d错误 答案 c 例2 下列关于高分子化合物的组成 结构 性质的说法 错误的是 高分子化合物的相对分子质量都很大 纯净的淀粉属于纯净物 有机高分子的结构分为线型结构和体型结构 线型高分子具有热固性 高分子材料都不易燃烧 a c b d 解析 高分子化合物 是指由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子质量在一万以上的化合物 故 正确 淀粉属于天然高分子化合物 高分子化合物实质上是由许多链节结构相同而聚合度不同的化合物所组成的混合物 故 错误 组成高分子链的原子之间是以共价键相结合的 高分子链一般具有线型和体型两种不同的结构 故 正确 线型高分子具有热塑性 体型高分子具有热固性 故 错误 大多数高分子材料易燃烧 如合成纤维 合成橡胶 塑料等 故 错误 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52000 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 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 52000104 500 3 线型高分子化合物能溶于有机溶剂 具有热塑性 答案 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 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 聚合反应 加聚反应 缩聚反应 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 不饱和键 没有 相同 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 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 xmol 和ymolch2 ch cn加聚形 成高聚物a a在适量的氧气中恰好完全燃烧生成co2 h2o g 和n2 其中co2占总体积的57 14 则x y在加聚反应中的 物质的量之比为 a 1 1 b 1 2 c 2 3 d 3 2 解析 因加聚形成高聚物 所以总量不变 其完全燃烧可12 为 11x 5y mol 6x 3y 57 14 y 2x 11x 5y 答案 b 得 6x 3y molco2 5x 1 5y molh2o和 ymoln2 气体总量 例5 2016年上海卷 合成导电高分子化合物ppv的反应 下列说法正确的是 a ppv是聚苯乙炔b 该反应为缩聚反应c ppv与聚苯乙烯的最小结构单元组成相同 最多可与2molh2 d 1mol发生反应 解析 根据物质的分子结构可知该物质不是聚苯乙炔 a错误 该反应除产生高分子化合物外 还有小分子生成 属于 缩聚反应 b正确 ppv与聚苯乙烯 的重复单 元不相同 c错误 该物质一个分子中含有的2个碳碳双键和苯环都可以与氢气发生加成反应 所以1mol最多可以与5mol氢气发生加成反应 d错误 答案 b 例6 2016年上海卷 m是聚合物胶黏剂 涂料等的单体 其一条合成路线如下 部分试剂及反应条件省略 完成下列填空 1 反应 的反应类型是 反应 的反应条件 是 2 除催化氧化法外 由a得到 所需试剂为 3 已知b能发生银镜反应 由反应 反应 说明 在该 条件下 4 写出结构简式 c m 5 d与1 丁醇反应的产物与氯乙烯共聚可提高聚合物性能 写出该共聚物的结构简式 6 写出一种满足下列条件的丁醛的同分异构体的结构简 式 不含羰基 含有3种不同化学环境的氢原子 已知 双键碳上连有羟基的结构不稳定 解析 1 根据题意可知合成m的主要途径为 丙烯ch2 chch3在催化剂作用下与h2 co发生反应生成丁醛ch3ch2ch2cho ch3ch2ch2cho在碱性条件下发生加成反 应生成 其分子式为c8h16o2 与a 的分子式c8h14o对比可知 反应 是在浓硫酸 加热的条件下发生的消去反应 2 除催化氧化法外 由a得到还可以利用银氨溶液或新制氢氧 化铜悬浊液等将醛基氧化成羧基 然后再酸化的方法 3 化合物a c8h14o 与h2发生加成反应生成b c8h16o b能发生银镜反应 说明碳碳双键首先与h2加成 即碳碳双键比醛基 羰基 易还原 4 丙烯ch2 chch3在催化剂作用下被o2氧化为c c3h4o 结构简式为ch2 chcho ch2 chcho进一步被催化氧化生成d c3h4o2 d的结构简式为ch2 chcooh y的结构简式为ch3ch2ch2ch2ch ch2ch3 ch2oh d与y在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成m m的结构简式为 5 d为ch2 chcooh 与1 丁醇在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成ch2 chcooch2ch2ch2ch3 ch2 chcooch2ch2ch2ch3与氯乙烯发生加聚反应可生成高聚物 6 丁醛的结构简式为 ch3ch2ch2cho 1 在其同分异构体中 不含羰基 说明分子中含有碳碳双键 含有3种不同化学环境的氢原子且双键碳上连有羟基的结构不稳定 则符合条件的结构简 式为 其他合理答案亦可 答案 1 消去反应 浓硫酸 加热 2 银氨溶液 酸 合理即可 3 碳碳双键比羰基易还原 合理即可 4 ch2 chcho 5 6 合理即可 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ch3 ch 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 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 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 已知聚乳酸下分解 下列有关