合成高分子 单元复习-2024年高中化学讲义（选择性必修三）

第27课第五章合成高分子单元复习

学习目标

1.建立知识网络。

2.掌握高分子化合物的结构特点和基本性质、加聚反应和缩聚反应、各类材料的性能和用途。

知识梳理

一、高分子化合物的结构特点

i.高分子化合物的组成

(1)单体：能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物。

(2)链节：高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小结构单元。

(3)聚合度：高分子中含有链节的数目。如

n：CH2=CH^^-feCHi-CIlX

单体链方聚合度

2.高分子化合物的分类

天然高分子化合物

高

分根据线型结构：具有热塑性

子来源如低压法聚乙稀

化按结构

合支链型结构：具fr热烟性

物如高压法聚乙烯

合成高分网状结构：具行热固性

了化合物如酚酹树脂

按用途

和性质,通用高分子材料

功能高分手材料

3.高分子的结构特点

1)有机高分子化合物与低分子有机化合物的区别

有机高分子化合物低分子有机化合物

相对分子质量只是一个平均值，一般高达104〜106有一个明确的数值，一般在1000以下

结构由若干个重复结构单元组成具有单一结构

性质在物理、化学性质上有较大差异

2）高分子化合物的结构与性质

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

/具有热塑性,无固定熔点

线型产分子尽强度大、可拉丝、吹薄膜、绝缘性好

'聚乙烯、聚氯乙烯、天然橡胶

分子链与分子链之间还有许多共价键交联起来,

/形成三维空间的网状结构

体型海分子k具有热固性,受热不熔化

'强度大、绝缘性好

'酚醛树脂、硫化橡胶

嚏本[加成聚合反应（加聚反应）

方法（缩合聚合反应（缩聚反应）

在以（线型结构

结构

»一支链型结构

人特在

最小〔网状结构

高八六（线型结构的能缓慢溶解于适当的有机溶剂

分溶

学基解网状结构的在有机溶剂里只有一定

本性〔程度的溶胀而不溶解

性热塑性:线型结构的高分子

质热固性:网状结构的高分子

-1绝缘性:一般不导电

二、高分子化合物的合成方法

.通用高分子材料

蟀即翳呼扬高分手材料卜]

\U功能高分子材如

品）顿茨稀，星——

1.高分子化合物的合成方法

（1）加聚反应。

①定义:由不饱和的单体加成聚合生成高分子化合物的反应。

②加聚反应类型及书写方法：

A.单烯燃型单体加聚时,“断开双键，键分两端，添上括号，右下写心。例如：

工CH2—CH玉

I

nCH==CH—CH——S

23CH3

B.二烯燃型单体加聚时,“单变双，双变单，破两头，移中间，添上括号，右下写"'。

C.含有一个双键的两种单体聚合时，“双键打开，中间相连，添上括号，右下写〃”。例如:

Z1CH2=CH2+?ICH2==CH-tCH2—CH2—CH2—CH9n

CH3倒加CH3

③加聚反应的特点：

A.单体含不饱和键：如烯烧、二烯烧、焕烽、醛等。

B.没有小分子产物生成；

C.链节和单体的化学组成相同；

（2）缩聚反应。

①定义:单体间相互作用生成高分子化合物，同时还生成小分子化合物（如水、氨、卤化氢等）的聚合反应。

②缩聚反应类型：

a.聚酯类：一OH与一COOH间的缩聚

O

wHOCH2—CH20H+wHOOC—COOH"催化剂H干（）CH2cH2一°℃一C玉（）H+（2w-l）H2Oo

o

,,…II

“H0CH2—CH2—COOH雁化剂H-FOCH9—CH2—Ci（）H+（w_1）H2Oo

b.聚氨基酸类：一NH2与一COOH间的缩聚

H0

wH2N—CH2COOH——SH千N—CH2c玉OH+5—DH2O。

oo

IIII

nH2NCH—COOHH-fNH—CH2C—NH—CH—CiOH

催住齐II

HH2NCH2COOH+CH3——CH3+（2n-l）H2O]o

c.酚醛树脂类：

OH

"1h+

wHCHO+一如一（〃-1任0+

③缩聚反应的特点:

A.单体含双官能团或多官能团；官能团间易形成小分子如二元醇与二元酸；氨基酸、羟基酸等。

B.聚合时有副产物小分子生成；

C.链节和单体的化学组成不相同；

④缩合聚合反应书写注意点：

A.方括号外侧写链节余下的端基原子（或端基原子团）

B.由一同单体缩聚时，生成小分子的物质的量（nl）。由两种单体缩聚时，生成小分子的物质的量是（2nl）。

C.成聚酯的反应是一个可逆反应，反应方程式中应用可逆符号。

⑤缩聚反应的书写方法

a.缩聚物结构简式的书写:书写缩合聚合物(简称缩聚物)结构式时，与加成聚合物(简称加聚物)结构式写法有

点不同，缩聚物结构式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团，而加聚物的端基不确定，通常

用横线“一”表示。

b.缩聚反应方程式的书写：

(a)各单体物质的量与缩聚物结构简式的下角标一般要一致。

(b)注意生成的小分子的物质的量：由一种单体进行缩聚反应，生成的小分子物质的量一般为w—1;由两种

单体进行缩聚反应，生成的小分子物质的量一般为2M-lo

(3)加聚反应与缩聚反应的区别与联系

加聚反应缩聚反应

反应物的特征含不饱和键含有特征官能团，如羟基、竣基、氨基等

反应物的种类相同或不相同的单体相同或不相同的单体

产物的特征高聚物和单体分子具有相同的组成高聚物与单体分子的组成有所不同

产物的种类只有高聚物高聚物和小分子

(4)常见高分子化合物的结构简式和单体

名称单体结构简式

HOOC-^^^COOH()()

涤纶II八II

HO十Cy”C()CH2cH2。+H

HOCH2cH20H

£CH,一CH+

一1

睹纶CH=CH—CN

2CN

聚丙烯精

顺丁

CH=CH—CH=CH-Pca-CH=CH-CHjn

橡胶22

丁苯CH=CH—CH=CH

22-tCH2—CH=CH—CH2—CH2—CHi

橡胶6

CH=CH2

(SBR)

氯丁CH.?=C—CH=CH,^CH,—C=CH—CH29不

一1'

橡胶

ClCl

【易错警示】正确地认识高分子化合物

(1)高分子化合物都属于混合物。

(2)光导纤维、碳纤维不属于有机高分子材料。

(3)天然橡胶含有AV,易发生加成反应和氧化反应(老化)。强氧化剂、卤素单质、有机溶剂等都易腐蚀橡

胶。

2.高聚物单体的推断方法：

1)由高聚物推断单体的方法可归纳为一观二断三改写。

一观：观察高分子链节中主链的组成情况，是否全为碳原子，是否含有双键。

二断：在高分子链节上找到断键点，将链节切开。

三改写：将切下后的片段改写成单体。

2)由加聚产物推断单体

(1)主链链节全为碳原子，且为C—C键。

规律：将主链链节每两个碳原子切下，原子不变，把单键改成双键，改写成乙烯型。

(2)主链链节全为碳原子且有C=C键。

规律：以双键为中心，将主链中的四个碳原子切下，然后改写成1,3-丁二烯型。

3)由缩聚产物推断单体

规律：断键，补原子。即找到断键点，断键后在相应部位加上一OH或一H。

OOH

IIIII

(1)链节主链中除碳原子外，还有一C—()—、一C——N——等原子团。

)H

—

规律：在C

的虚线处断开，然后在一C—处加上一OH,在一O—处加

上H,在一NH一•处加上H,而得单体。

I

(2)主链链节中碳原子不连续，含有苯环和R—CH一结构。

规律：在苯环和侧链R基连接处断键，改写成酚和醛。

(3)主链链节是-NH-R-CO^结构的高聚物。

()

II

规律：单体为一种，断键后在一NH一上加H,在一C一上加—OH。

(4)主链链节是一R-CH-CH-OK结构的高聚物。规律：单体为一种，断键后在一O—上加H,在R基上加

—OHo

三、高分子材料

性

热塑

料一

型塑

支链

型或

L线

料一

L塑

通用

性

热固

料一

构塑

状结

」网

、

、睛纶

）：涤纶

（六纶

纤维

合成

高分

、氯纶

、维纶

、丙纶

锦纶

高子材

种橡胶

胶与特

：通用橡

成橡胶

分一合

子料

料等

剂、涂

:黏合

材—其他

料

功能

功

及医学

、物理

殊化学

某些特

:具有

—定义

高分

材料

高分子

能的

离膜等

分子分

脂、高

水性树

:高吸

匚示例

子材

料

分类

合物

子化

1.高分

「塑料

纤维

合成

子J

高分

'合成

胶

、合成橡

子分离膜

r高分

1

材料

,合成

晶高分子

子液

高分

功能

高分子

＜导电

.

子

医用高分

物{

子化合

局分

性树脂

i高吸水

材料

、复合

高分子

I天然

料

2、塑

。

合物

的聚

处理

加工

未经

是指

树脂

剂，

添加

脂+

=树

塑料

（1）

用

多次使

工，

融加

热熔

复加

可反

：

热塑型

）.

结构

（线型

塑料，

型：

1热固

成型

一次

只能

熔化

再会

后不

成型

）.

结构

（体型

料分类

（2）塑

料

见的塑

（3）常

乙烯

①聚

烯

聚乙

密度

低压高

乙烯

密度聚

高压低

剂

力催化

较低压

剂

温引发

高压高

件

合成条

线型

型

支链

构类型

分子结

没有

少有或

有

链

有无支