2018版高中化学选修五导学案：第五章进入合成有机高分子化合物的时代第一节合成高分子化合物的基本方法W

1、第一节合成高分子化合物的基本方法目标定位1.知道并会应用有关概念：单体、高聚物、聚合度、链节、加聚反应和缩聚反应等。2.熟知加聚反应和缩聚反应的原理，会写相应的化学方程式，学会高聚物与单体间的相互推断。 一加成聚合反应n新知导学1 .写出乙烯分子间相互反应生成聚乙烯的化学方程式：催化剂nCH 2=CH 2> CH? -CH? 。(1)像这种由含有不饱和键的化合物分子以加成反应形式结合成高分子化合物的反应叫加成聚合反应，简称加聚反应。(2)能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物称为单体；高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位称为链节；含有链节的数目称为聚合度,通常用n表示。(

2、3)聚合物的平均相对分子质量等干链节的相对质量xn。2 .写出丙烯发生加聚反应的化学方程式，并注明高聚物的单体、链节、聚合度：EHxCH=CH2 ' " - "ECHCH之玉单体|链节聚合度 O3 .写出下列物质发生加聚反应的化学方程式：催化剂 .EH+=CHf -ECHe丙烯酸：C" " 1 。-ECH：>CHi(2)苯乙烯：。催化剂(3)1,3-丁二烯：nCH2=CH CH=CHz=一 CHlCH=CH CH2_°催化剂乙烯、丙烯（1 ： 1）共nCH2=CH2 + nCH2=CH CH3-EC H,CH ：，C l5rfCH

3、aCHjCH CHCII3）。（5）丙烯与1,3-丁二烯（1 ： 1）共聚:nCH 2=CH CH3 + nCH 2=CH CH=CH 2催化剂Ecih C1I Cfh Ol-Cll Clhl-ECH-CH2-CH2CH=CII-CH2iCHj4.写出下列加聚产物的单体CH,EcHciCOOCH-ECIL9Cll；-CHCH(2)CI IsECHmYH-CCHCH答案（1）(2)CH 2=CH2 和 CHCH 3CH2'L归纳总结1.加聚反应的特点（1）单体必须是含有双键键停不饱和键的化合物。例如，烯、二烯、快、醛等含不饱和键 的有机物。（2）发生加聚反应的过程中没有副之物（/卜分子化

4、合物）产生，只生成高聚物。聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同，上T物的相对分子质量为单体相对分子质 量的整数倍。2.由单体推断加聚物（高分子化合物）的方法将单体的不饱和键的碳链单独列一行，再把不饱和键按正确的方式打开，找到正确的链节,即可写出其化学式。3.由加聚产物确定单体的方法（1）凡链节的主链只有两个碳原子 （无其他原子）的聚合物，其合成单体必为一种， 将两个半键闭 合即可。（2）凡链节的主链有四个碳原子 （无其他原子），且链节无双键的聚合物，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。（3）凡链节的主链中只有碳原子，并存在碳碳双键结构的聚合物，其规律是“有双键，四个碳

5、；无双键，两个碳”，划线断开，然后将半键闭合即单双键互换。活学活用1 .下列高聚物的单体相同的是 （）-ECHs CH?CH CHACH3 "ECHlCHwCH?- CH玉 I CHw-ECH2CHzCIL-fCHw-CHCH CH） CH，一CH主 I CihA.B.C .D .答案C解析和的单体都是CH2CH2和CH2CHCH3,的单体是CH2CHCHCHCH 3 和 CH2CH2,的单体是 CH2CHCHCH 2 和 CH2CHCH3,故 C 正确。2 .某聚合物具有如下结构片段：CCOCIh CQOC1 l；sI ICHzCC一'I ' ICH3 CH3下列关

6、于其单体的说法不正确的是（）A.能使酸性KMnO4溶液褪色B .与NaOH溶液共热可生一种钠盐C.能催化加氢生成 2-甲基丙酸甲酯D.可形成顺反异构体答案DClb=CC()(K:Il3 I解析由该聚合物的结构片断可知其单体为1也分子中含有碳碳双键和酯基。由于含有碳碳双键可使酸性KMnO 4溶液褪色，可与H2发生加成反应生成CU3 CH CCXJCIlj(2-甲基丙酸甲酯)，A、C项正确；含有酯基可在碱性条件下水解生成 钠盐，B项正确；由于单体中其中一个双键碳上有两个氢原子，不可能形成顺反异构体。二缩合聚合反应EI新知导学1 .根据酯化反应的原理，写出己二酸与乙二醇发生反应生成链状高分子化合物的

7、化学方程式： II催化剂OO,IIIo(1)具有两个或多个官能团的单体相百结合成高分子化合物.同时有小分子(如H2。、NH3、HCl等)生成的反应称为缩合聚合反应，简称缩聚反应。(2)写缩聚反应的化学方程式，除单体的物质的量与缩聚物结构式的下角标要一致外，也要注 意生成小分子的物质的量。由一种单体进行缩聚反应，生成小分子的物质的量应为(n 1);由两种单体进行缩聚反应，生成小分子的物质的量应为(2n 1)。2 .写出下列缩聚反应的化学方程式(1)羟基酸缩聚：O户 cccc 催化剂KHjfHCOOHH-E()CH-ClnOll +(n-l)lia)OUFo(2)醇酸缩聚：口 C), II 催化剂

8、uHOCH?CH/)H+ nllOC C (Hl 0 OII IIH EOCH2CHzocC-3noh H<2 «-1) h2o(3)氨基酸缩聚:n&N(CH 2)5COOH催化剂0IIHNH(CH2)5CiOH +3l1)H,0o催化剂«：()(Hl - 'fII为、氏NH2ooIIINJICH' NII CH CiOIl +2 咋 DUzOICII'i(4)胺酸缩聚：催化剂H-EXH(CH2)g NHnH2N(CH 2)6NH 2 + nHOOC(CH 2)4COOH>C 'CH'I +oH + (2n1)H2

9、O。3 .推断缩聚物的单体HE。一R一匚玉口 H0III若缩聚物的链节含有"或”. 7 R -”川1结构，其单体必为一独oOII _?链节"')R "”氧原子上或"NHRC，氮原子上加氢原子，撅基碳上加羟基,EI0II/口小上,占入斗,上 &H ' NC1 h一占入 1Vt $ 口得到相应的单体。如：一的单体是H2NCH2CH2COOH。9H O_ I_ _1 (2)当链节中含有酯基(、*)或肽键(工C )结构时，则其单体至少是两独匕时常用“切割法”，断开厥基与氧原子间的共价键或断开厥基与氮原子间的共价键，然后在默基碳上连上羟见在

10、氧或氮原子上连上氢原子。1 .缩聚反应的特点(1)缩聚反应的单体通常是具有双官能团(如一OH、COOH、一NH2、一X及活泼氢原子等)或多官能团的小分子。(2)缩聚反应生成聚合物的同时，还有小分子副产物H2O、NH3、HCl 等)生成。(3)所得聚合物链节的化学组成与单体的化学组成不同。2 .由缩聚物确定单体的方法依据官能团的形成过程的连链逆向推出单体，把失去的小分子物质分拆后加在相应位置。其关键是找出酯基或肽键，然后将酯基或肽键断开恢复为一COOH、一OH或一NH 2 ,即可找到单体。活学活用3 .合成导电高分子化合物 PPV的反应为疝 < > I-P tiCH£=CH

11、CH=H2定条壬ch%,h +l DinPPV下列说法正确的是()A. PPV是聚苯乙快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C -CCHCH?D. 1mol一/最多可与 2molH2发生反应答案B解析A项，根据物质的分子结构可知该物质不是聚苯乙快，错误； B项，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，正确；C项，PPV与聚苯乙烯 -JH + 的重复单元不相同，错误；D项，该物质一个分子中含有 2个碳碳双键和一个苯环，都可以与 C比=CH4 CH=CJb氢气发生加成反应，故1mol '最多可以与5mol氢气发生加成反应，错误。口J II,

12、. 人心C(X'l bCH1()31 I r ,/I 十El i 土 . ,n4. (1)链状局分子化合物一可由有机化工原料 R和其他有机试剂通过加成、水解、氧化、缩聚反应得到，则 R是(填字母)。A . 1-丁烯 B. 2-丁烯C. 1,3-丁二烯 D.乙烯OI“ llfNll tCb)5CiOU,(2)锦纶-的单体为 ,反应类型为 。(3)已知涤纶树脂的结构简式为0OIIO C <> C (KlKlb- ()11 ,/I 士斗人"心行一它是由 和(填单体的结构简式 )通过 反应制得的，反应的化学方程式为 O答案(1)D(2)H2N(CH2)5COOH 缩聚反应

13、OOHOC-< V-COH=HOCH 2CH2OH缩合聚合(或缩聚)催化剂hHU ' ) cOHn门+nHOCH2CH2OHooI IO-EC-V-COCH.CH.CbkH解析(1)该高分子化合物是由乙二醇和乙二酸经缩聚反应得到的，故R为乙烯。(2)此聚合物中含有肽键，其单体是 H2N(CH2)5COOH。(3)由高聚物的结构片段分析，此高聚物属于高聚酯，因而属于酯化型缩聚反应。联想酯化反o 04-o!-应的特征即可推出酸和醇的结构片段：和一OCH2CH2O,再连接上一OH或一H即得到单体的结构简式。高分子化合物曲体推断达标检测提升技能1.下列高分子化合物对应的链节正确的是()C

14、II=CbIA .聚氯乙烯1MIC.聚异戊二烯D.聚丙烯 一CH2CH2 CH2一答案CCH-CHj一 力 HCHl, AJ" .解析A的链节为门B的链节为D的链节为chch-chchch.I I I2,今有高聚物im】匕OK"山 DC” I下列分析正确的是()()II, 一'H- C-()-CII2CIhA .其单体是CH2=CH2和B.它是缩聚反应的产物()C .其单体是 CHZHYD.链节是 CH3CH2COOCH2CH3答案C解析从有机物的结构简式可知，该高聚物是由CH2=CHCOOCH 2CH3经加聚反应生成的，其CHsCH.I链节为,''

15、13 .下列高聚物中，由两种不同的单体通过缩聚反应制得的是()A. -EClhCJhCHCll?lsCNB+ ECHmCH-CHCH?玉C -tCHsCllCHCJI>CH2CH9rICMO0IIID,CH('H2()('( > 玉 OH答案D解析分析题中四个选项： A项是由CH2=CH2和CH2=CHCN加聚而成的；B项是由 CH2=CHCH=CH2 力口聚而成的；C 项是由 CH2=CH CH=CH2 和 CH2=CHC6H5力口 聚而成的；只有 D项中含有官能团 一COO一,故D项是通过缩聚反应生成的。H-Eo CH C + OHI I4 .聚乳酸 比

16、6;可在乳酸菌作用下降解，下列有关聚乳酸的说法正确的是()A .聚乳酸是一种纯净物B.聚乳酸是一种酸性高分子材料HlCH-COOHIC.聚乳酸的单体为D.聚乳酸是由单体之间通过加聚反应合成的答案C解析高分子化合物是混合物，A错；由聚乳酸的结构可知，该物质是由乳酸的羟基和竣基脱水而生成的，属于缩聚反应，C对，D错；乳酸显酸性，但聚乳酸不显酸性，B错。5 .有下列4种有机物：一CH3-CH=CH-CN,其中合成结构简式为的高分子材料的正确组合为()A .B. C.D. 答案C6 .根据图示回答下列问题:反网条件I E催化制回E高分子化合物E1I1OO反应条件口日回 II IIIJ 回.嶷 dHOK

17、TCHj-C-OCHEHtHH GHG 写出 A、E、G的结构简式：A , EGo(2)反应的化学方程式(包括反应条件)是反应的化学方程式(包括反应条件)是(3)写出反应的化学方程式及反应类型：ECHl£H玉 cl 答案(1)CH2=CH2HOOC(CH 2)4COOH乙醇(2)ClCH 2CH2Cl + NaOH7CH2CHCI + NaCl + H2O水 ClCH 2CH2CI + 2NaOHHOCH 2CH2OH + 2NaCl(3)CH 2CH2+CI2->CICH2CH2CI 力口成反应, 催化剂 小.II门C1加聚反应o o"I。1 皿 +nHOCH2CH

18、20HooIIII浓硫酸+(2n1)H20缩聚反应解析由题中信息可知，C为CICH2CH2CI, C脱去ImolHCl可得到 CH2CHCl(D) , F为HOCH2CH2OH,则B为CI2, E为 CH2CHCI ;由F与G生成高分子化合物的结构简式可逆推出 G 为 HOOC(CH 2)4COOH 。40分钟课时作业基础过关1.下列说法中正确的是 （）A.油脂是高级脂肪酸甘油三酯，其相对分子质量较大，所以是有机高分子化合物B.聚乙烯是由乙烯经加聚反应合成的，所以聚乙烯和乙烯的化学性质相同C.聚乙烯是由乙烯经加聚反应合成的，但是聚乙烯的基本结构和乙烯的结构不同D. 一块无色透明的塑料的成分是聚

19、乙烯，所以是纯净物，有固定的相对分子质量答案C解析油脂的相对分子质量只有几百，而有机高分子化合物的相对分子质量一般高达104106,所以，油脂不是有机高分子化合物。乙烯在发生加聚反应时，碳碳双键打开，所以聚乙烯中没有碳碳双键，而是单键，因此二者结构和化学性质都不相同。塑料的组成成分是聚乙烯，但是合成聚乙烯所用的乙烯分子的数目不同，聚合度不同，所以塑料不是纯净物，而是混合物。-ECI12CHi,2 .某高分子化合物的结构简式为C3（.）c2H5 下列有关叙述正确的是（）A .其单体是 CH2CH2 和 HCOOC 2H5B.它是缩聚反应的产物C.其链节是 CH3CH2COOC2H5D.其单体是

20、CH2CHCOOC 2H5答案DECHwUH 玉 I解析高分子化合物的链节是CHsCU-；I小乂飞山其单体是CH2=CH-COOC2H5；它是加聚反应的产物。3 .某高分子化合物的结构如下所示，可用于合成该聚合物的单体是（）HO-ECHNHCCHaNHiHI III（）CH2（）ICgH5甘氨酸丙氨酸苯丙氨酸谷氨酸A.B.C.D.答案D解析分子中有肽键，则该高分子化合物水解即可得到。4 .某高聚物可表示为ECHoCH-CYHi-CH-CHz-CFhCH。心 . I I ""下列有关叙述不正确的是（）A .该高聚物是通过加聚反应生成的B.合成该高聚物的单体有三种X /c=cC

21、. 1mol该物质能与1molH2加成，生成不含的物质D.该高聚物能被酸性 KMnO4溶液氧化答案CCHlCH-CTHw、 I解析合成该高聚物的单体有'ch3-ch2=ch、CH2=CH2,它们通过加聚反应而生成此高聚物，故A、B正确；1mol该高聚物分子结构中含nmol碳碳双键，能与nmolH2发生加成反应，故 C不正确；该高聚物中含有碳碳双键，能被酸性KMnO 4溶液氧化,故D正确。5.现有燃的含氧衍生物 A,还原A时生成醇B;氧化A时生成C,由B、C反应可生成高分 子化合物O OH&1CH厂mu院门|以下叙述错误的是（）A . A属于醛类B . A的相对分子质量为 58C

22、. A分子中有6个原子，含碳质量分数为 40%D. ImolA与足量银氨溶液反应能生成4mol银答案C解析A既能被氧化，又能被还原，属于醛类；由高分子化合物可推知其单体为HOCH2CH2OH、O OII Iri-r-rT1HOOC-COOH,故A为“其相对分子质量为 58;含碳为2448X 100% w 40%;ImolA中含2mol醛基，能与银氨溶液反应生成4mol银。-ECH2C-JrClia-C-Onxii j-ai d'6.某药物的结构简式为（）1mol该物质与足量的 NaOH溶液反应,消耗NaOH的物质的量为（）A . 3molB . 4molC. 3nmolD . 4nmo

23、l答案D解析1mol该物质水解后生成 3nmol竣基和nmol酚羟基，共消耗 4nmolNaOH。7. ABS合成树脂的结构可表示为-ECHsCH CH? CH-CHCI bUHCI h 3sIICNCfilU则生成该树脂的单体的种类和化学反应所属类型正确的是（）A. 1种；加聚反应 B. 2种；缩聚反应C. 3种；加聚反应 D. 3种；缩聚反应答案C8.某高分子化合物的部分结构如下：ClClClHHHClClClIIIIIIIII c_ccccccc一 、IIIIIIIIIHIIIIClClClIIHII卜列说法中正确的是（）聚合物的链节是CHC1 =CHC1聚合物的分子式是C3H3c13合

24、成该聚合物的单体是若n表示聚合度，则其相对分子质量为97nA.B.C.D.答案BCl CI I-CC.I I解析碳碳单键可以旋转，则题中聚合物的重复结构单元（即链节）为11 11该聚合物的结构CI 1I I耳Ci.简式为 “” 其分子式为（C2H2c12）n ,相对分子质量为97n ,合成它的单体是CHC1 =CHC1。9. HEMA是制备软质隐形眼镜的材料，其名称为聚甲基丙烯酸羟乙酯，则合成它的单体为（）（H?CII2I IA . CH3CH=CHCOOH """”CEljI_ CI>-c-CX11B. CH3CH2OHcihIClhYI .C. ）1&q

25、uot; HOCH 2CH2OHD. CH3CH=CH -COOHCH 3CH2OH答案CcihIECI12c +.解析从HEMA的名称可知其结构简式为COOCH2cH?OH所以合成ch3ICH2=CChC。0cH2 cHlJ OH 的单体为HIOOH 和 HOCH2CH2OH。10.下列合成有机高分子材料的化学方程式和反应类型都正确的是() nCH 2=CH CN CH2-CH-CN加聚反应o O? ?II III II"HOCCOH- HOtC COCHzCHzOLH +(2"1)1卜0缩聚反应 nCH 2=CH 2+ nCH 2=CH CH 3JI2CH?Cl(2CH

26、 %ICIL 加聚反应nHCHO CH2-O 缩聚反应A .B .C.D.答案B()IIIII千匚比一ch+ sijich -* -Efca -ex11解析应为nCH2=CH CN>应为应是加 /CI' ,聚反应；中有一COOH和一OH,为缩聚反应； 中仅有'为加聚反应。能力提升11. (1)新型的合成材料“丁苯口比橡胶”，结构简式为-ECUsCH-( I1CHCFhCHCH2( I li它是由三种单体 、和 通过 反应而制得的。(2)聚丁二酸乙二醇酯(PES)是一种生物可降解的聚酯，它在塑料薄膜、食品包装和生物材料等 方面有着广泛的应用。其结构简式如下：OOIIIIHO

27、-ECC HzClhcOCHCHOi H聚丁二酸乙二醇酯（PES）是由两种单体通过 （填反应类型）反应制得的。形成该聚合物的两种单体是 和 O这两种单体相互之间也可能形成一种八元环状酯，请写出该环状化合物的结构简式：（3）高分子化合物 A和B的部分结构如下:A.CH-CHlCHCHeCHCHeIIICOOIICOOJICOCHH.ucii3口cthucihIIIIIIC t'H Ml C CEiNII C Cl I XU 合成高分子化合物 A的单体是 ,生成 A的反应是 反应。合成高分子化合物 B的单体是 ,生成B的反应是 反应。 答案（1）CH 2=CH -CH =CH 2CH?&q

28、uot;i'll(2)缩聚 HOOCCH 2CH 2COOHHOCH 2CH2OH（3）CH2=CH-COOH 加聚 NH? CHlCHC。3H 缩聚解析（1）首先分析高分子链中主链的结构简式，合成材料是由不饱和的单体发生加聚反应而形 成的，后再将高分子链节（即重复结构单元）断成三段：CH?CH.ACH2-CH=CH-CH2-CH2 ch可知有3种单体。00III(2)对应的单体为 HOOCCH 2CH2COOH 和HOCH2CH2OH,二者可发生缩聚反应生成聚酯，也可发生反应生成环酯，为Q-CHsCH,I由高分子化合物 A的结构片段可看出其重复的结构单元为0则a的结FClhCllt

29、，I构简式为CfK>JI它是由加聚反应所得的高聚物，其单体是CH2=CHCOOHoO CHa I I由高分子化合物B的结构片段，可看出其重复的结构单元为'H 71 "则b的结构II I简式为 印壬、H+H 它是由缩聚反应所得的高聚物，其单体是CHCH 3HOOCNH 2。12.常用的感光高分子有聚肉桂酸乙烯酯，它感光后形成二聚交联高分子，它的结构简式如下：QEdCH+Y()-CCH-CILII据此请回答下列问题：含 苯 环 的 名 称 为 肉 桂 酸其 结 构 简式 为聚肉桂酸乙烯酯可水解为两种分子，不含苯环的名称为CHCH OOCH构体，除和外还有两种，请写出其结构简式(2)乙快与肉桂酸在催化剂的作用下发生某种反应可获得聚肉桂酸乙烯酯的单体，写出该反应 的化学方程式(3)肉桂酸有多种同分异构体，其中含苯环且苯环上只有一个链状取代基并属于酯类的同分异() I c a 11ch( 11CHcoon答案(1)聚乙烯醇(3)CH(Il(2)CH