专题18 合成高分子的基本方法（教材深度精讲）-【核心素养系列】2022-2023学年高二化学知识整合讲练（人教版2019选择性必修3）

专题18 合成高分子的基本方法（教材深度精讲） 【核心素养分析】 1．宏观辨识与微观探析：了解合成高分子的组成与结构特点，能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。 2．证据推理与模型认知：了解加聚反应和缩聚反应的特点，能用常见的单体写出简单的聚合反应方程式和聚合物的结构简式。 3．科学态度与社会责任：通过学习明白人类是可以通过有机合成不断合成原自然界不存在的物质，从而为不断提高人类生活水平提供物质基础。 【知识导图】 【目标导航】 本专题在高考中考查的内容有：聚合反应的类型判断、单体和聚合物的相互推导、以高聚物的合成为载体的有机综合题，主要题型是填空题，偶有选择题。考查学生接受和处理信息的能力以及综合应用知识的能力，难度中等偏上。 【重难点精讲】 一、有机高分子化合物 1．概念 有机高分子化合物是由许多不分子化合物以共价键结合成的，相对分子质量很大(通常在104以上)的一类化合物。 2．与有机高分子化合物相关的概念 概念 定义 示例 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 链节 高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位 聚合度 高分子链中含有链节的数目，通常用n表示 聚合物 由单体聚合形成的相对分子质量较大的化合物 【易错提醒】(1)高分子的合成是利用有机物相互反应的性能，得到相对分子质量较大的高分子的过程。 (2)聚合反应得到的是分子长短不一的混合物，所以有机高分子没有固定的熔、沸点。 (3)因为聚合物是混合物，所以没有固定的相对分子质量。聚合物的平均相对分子质量=链节的相对式量×聚合度(n)。 3．高分子有机化合物与低分子有机物的区别 有机高分子化合物 低分子有机物 相对分子质量 很大(通常104～106) 1000以下 相对分子质量的数值 平均值 有明确的数值 分子的基本结构 由若干个重复结构单元组成 单一分子结构 性质 在物理、化学性质上有较大差异 联系 以低分子有机物为原料，经聚合反应得到各种相对分子质量不等的同系物组成的混合物，也称为聚合物 4．有机高分子化合物的分类 (1)按来源分：天然高分子、合成高分子。 (2)按结构分：线型高分子、体型高分子、支链型高分子。 (3)按性质分：热塑性高分子、热固性高分子。 (4)按用途分：塑料、合成纤维、合成橡胶、涂料、黏合剂等。 二、合成高分子化合物的基本反应 1．加成聚合反应 (1)概念 由含有不饱和键的化合物分子以加成反应的形式结合成高分子化合物的反应，简称加聚反应。 (2)加聚反应方程式的书写 ①乙烯的加聚： nCH2=CH2 ②1,3－丁二烯的加聚：。 (3)聚合物的平均相对分子质量＝链节的相对分子质量×聚合度(n)。 (4)反应特点 ①单体分子中需有双键、叁键等不饱和键，如烯、二烯、炔、醛等含不饱和键的化合物，加聚反应只发生在不饱和键上。 ②单体和聚合物组成相同，聚合物相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍。 ③反应只生成高聚物，没有副产物产生，原子利用率为100%。 ④加成聚合物(简称加聚物)结构式的书写：将链节写在方括号内，聚合度n在方括号的右下角。 (5)巧断加聚物的单体：已知加聚物的结构简式，可用下面介绍的“单双键互换法”巧断合成它的单体，其步骤是： (1)首先去掉加聚物两端的“”、“”。 (2)再将高分子链节中主链上的碳碳单键改为碳碳双键，碳碳双键改为碳碳单键。 (3)再从左到右检查高分子链节中各碳原子的价键，把碳原子的价键超过4价的碳原子找出来。用“△”符号标示出来。 (4)去掉不符合4价的碳原子间的价键（一般为双键），即得合成该加聚物的单体。 【易错提醒】某些环状化合物开环后可以相互结合，生成聚合物，如环氧乙烷的开环聚合该反应也属于加聚反应。 2．缩合聚合反应 (1)概念 由一种或一种以上的单体相互结合生成聚合物，同时有小分子生成的反应，简称缩聚反应。得到的高分子称为缩聚物。 (2)类型 ①羟基酸缩聚，如HOCH2COOH的缩聚：。 HOOC(CH2)5OH的缩聚：。 ②二元醇与二元酸缩聚，如乙二酸与乙二醇的缩聚： 。 己二酸与乙二醇的缩聚： 。 ③氨基酸缩聚： ④二元酸与二胺缩聚： ⑤苯酚与甲醛的缩聚(酚醛树脂)： 3)反应特点 ①缩聚反应的单体至少含有两个官能团（如—OH、—COOH、—NH2、—X及活泼氢原子等）或多官能团的小分子。 ②所得聚合物链节的化学组成与单体的化学组成不同。 ③反应除了生成聚合物外还生成小分子副产物，如H2O、HX等。 ④仅含两个官能团的单体缩聚后生成的聚合物呈线型结构，含三个或三个以上官能团的单体缩聚后的聚合物呈体型(网状)结构。 4)缩聚物单体的判断方法 步骤 第一步 第二步 第三步 方法 采用“切割法”去