2024届高三化学一轮复习 专题九9.6合成高分子 讲义

合成高分子 【考纲要求】 1．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．熟知加聚反应和缩聚反应的原理，能写出典型的加聚反应和缩聚反应的反应方程式 3．能举例说明塑料、橡胶、纤维的组成和分子结构特点，能列举重要的有机高分子化合物，说明它们在材料领域的应用 考点一 合成高分子的基本方法 【核心知识梳理】 1．有机高分子化合物 (1)有机高分子化合物的概念：由许多小分子化合物通过共价键结合成的，相对分子质量很高的一类化合物 (2)有机高分子化合物的特点 ①高分子的相对分子质量比一般有机化合物大得多，通常在104以上；高分子的相对分子质量没有明确的数值，只是一个平均值 ②高分子化合物都是混合物，无固定的熔、沸点 ③合成原料都是低分子化合物 ④每个高分子都是由若干个重复结构单元组成的 (3)合成高分子的基本方法：加成聚合反应与缩合聚合反应 (4)合成高分子的相关概念 ①单体：能够进行聚合反应形成高分子化合物的小分子化合物。 ②高聚物：由单体聚合而成的相对分子质量较大的化合物 ③链节：高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位，也称重复结构单元 ④聚合度：高分子链中含有链节的数目，通常用n表示，聚合物的平均相对分子质量＝链节的相对质量×n 如：聚丙烯的单体结构简式为CH3—CH==CH2，链节为；聚合度为n，聚合物的平均相对分子质量为42n 2．有机高分子化合物的基本性质 (1)溶解性：线型高分子(如有机玻璃)能溶解在适当的有机溶剂中，网状结构高分子(如硫化橡胶)不溶于有机溶剂，只有一定程度的溶胀 (2)热塑性和热固性：线型高分子具有热塑性(如聚乙烯)，网状结构高分子具有热固性(如电木、硫化橡胶) (3)强度：高分子材料强度一般比较大 (4)电绝缘性：通常高分子材料电绝缘性良好 3．加聚反应 (1)定义：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的反应 (2)加聚反应的特点 ①单体必须是含有双键、三键等不饱和键的化合物，如：烯、二烯、炔等含不饱和键的有机物 ②发生加聚反应的过程中没有副产物(小分子化合物)产生，只生成高聚物 ③聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同 ④聚合物的相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍 (3)加聚反应方程式的书写 ①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” ②二烯烃型单体加聚时，“单变双，双变单，破两头，移中间，添上括号，右下写n” ③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” (4)加聚反应的常见类型 ①一种烯烃单体的聚合反应: a．乙烯加聚： b．丙烯加聚： c．丙烯酸加聚： ②一种二烯烃单体的聚合反应： a．1，3-丁二烯加聚： b．天然橡胶的合成： ③不同烯烃的聚合(共聚)反应： 乙烯、丙烯(1∶1)共聚： ④烯烃和二烯烃的聚合反应： 丙烯与1，3-丁二烯(1∶1)共聚： ⑤碳碳三键的加聚反应： (5)加聚产物单体的判断方法 总的原则：加聚产物的主链一般全为碳原子，按“凡双键，四个碳；无双键，两个碳”的规律画线断键，然后半键闭合、单双键互换 如： 的单体为CH2==CH2和CH2==CHCN 如： 的单体为CH2==CHCH3和CH2==CH－CH==CH2 ①凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的聚合物，其单体必为一种，将两个半键闭合即得对应单体 如：的单体是CH2==CH－CH3 ②凡链节主链上只有四个碳原子(无其他原子)，且链节无双键的聚合物，其单体必为两种。以两个碳原子为单元断开，然后分别将两个半键闭合即得对应单体 如： 的单体是CH2==CH2和CH3－CH==CH2 ③凡链节主链中只有碳原子，并存在碳碳双键()结构的聚合物，双键前后各两个碳原子划线断开，形成共轭二烯烃结构，其规律是“见双键，四个碳；无双键，两个碳”，划线断开。然后将单键变双键，双键变单键即得对应单体 如： 的单体是CH2==CH－CH==CH2和 ④凡链节主链上有多个碳原子(n>2)，且含有碳碳双键的聚合物，若采用“见双键，四个碳”的断键方式，链节主链两边分别剩下1个碳原子，无法构成含双键的单体时，则可能是含有碳碳三键的化合物参与了加聚反应 如：的单体是 4．缩合聚合反应 (1)定义：一定条件下，具有两个或多个官能团的单体相互结合成高分子化合物，同时有小分子(如H2O、NH3、HCl等)生成的反应称为缩合聚合反应，简称缩聚反应 (2)缩聚反应的特点 ①单体分子中至少含有两个官能团(如—OH、—COOH、—NH2、—X等) ②缩聚反应生成聚合物的同时，还有小分子副产物(如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 ④缩聚物结构简式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子