内容正文:
专题20 第五章 合成高分子 单元复习与测试(教材深度精讲)
【核心素养分析】
1.宏观辨识与微观探析:通过对高分子材料结构和性能的学习,认识到高分子材料对人类生产生活的重大意义。
2.证据推理与模型认知:迁移应用常见有机化合物的结构、性质和重要有机反应类型,学习、归纳合成有机高分子化合物的方法以及高聚物与单体的互相推断。
3.科学探究与创新意识:通过实验探究,分析线型高分子与网状高分子的区别,理解结构对性能的影响,了解功能高分子的优异性能。
4.科学态度与社会责任:认识高分子化合物对环境的影响,培养关注和爱护环境的意识,了解高分子材料在科学、社会、技术中的作用,多联系生活实际,提高科学素养。
【知识导图】
【目标导航】
本章考点为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,主要以选择题的形式考查高分子化合物和各类材料的性质,考查较少,以填空题形式考查聚合反应。
【重难点精讲】
一、高分子化合物的结构特点
1.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
2.高分子化合物的分类
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1 000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
二、高分子化合物的合成方法与高分子材料
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.单烯烃型单体加聚时,“断开双键,键分两端,添上括号,右下写n”。例如:
nCH2==CH—CH3
B.二烯烃型单体加聚时,“单变双,双变单,破两头,移中间,添上括号,右下写n”。
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n”。例如:
③加聚反应的特点:
A.单体含不饱和键:如烯烃、二烯烃、炔烃、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:—OH与—COOH间的缩聚
nHOCH2—CH2OH+nHOOC—COOH
+(2n-1)H2O。
nHOCH2—CH2—COOH+(n-1)H2O。
b.聚氨基酸类:—NH2与—COOH间的缩聚
nH2N—CH2COOH +(n-1)H2O。
nH2NCH2COOH+ +(2n-1)H2O]。
c.酚醛树脂类:
nHCHO+ (n-1)H2O+。
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(n-1) 。由两种单体缩聚时,生成小分子的物质的量是(2n-1)。
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“—”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n-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2n-1。
(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、羧基、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
涤纶
HOCH2CH2OH
腈纶
CH2===CH—CN
聚丙烯腈
顺丁
橡胶
CH2===CH—CH===CH2
丁苯
橡胶
(SBR)
CH2===CH—CH===CH2
氯丁