5.1合成高分子的基本方法-2023-2024学年高二化学同步教学讲义（人教版2019选择性必修3）

第一节 合成高分子的基本方法 知识解读·必须会 知识点一 高分子简介 1.高分子 （1）高分子的概念 高分子是以相对分子质量小的有机化合物作原料，经聚合反应得到各种相对分子质量不等的化合物组成的混合物。高分子的相对分子质量很大（通常在104以上），因此又称为聚合物或高聚物。 （2）高分子的分类 ①天然高分子：淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶 ②合成高分子：塑料、合成纤维、合成橡胶 （3）高分子的命名 ①天然高分子习惯用专有名称，如纤维素、淀粉、蛋白质等。 ②合成高分子的名称一般是在单体名称前加上“聚”，如聚乙烯、聚丙烯腈等。如果由两种单体形成的高聚物，一般有两种命名方法，一是在两种单体前加“聚”，如聚对苯二甲酸乙二酯，二是在两种单体名称后加上“树脂”，如酚醛树脂（这里的树脂指未加工处理的聚合物）。 ③合成橡胶的名称通常是在单体名称后加上“橡胶”，如顺丁（二烯）橡胶。 ④合成纤维的名称常用“纶”，如涤纶、晴纶、丙纶、氯纶、锦纶、维纶等。 2.高分子结构的相关概念 ①单体：聚合成高分子化合物的小分子化合物，如CHCl＝CH2； ②链节：高分子化合物中的最小重复单元，如 — CHCl — CH2 —； ③聚合度：高分子化合物中的链节数，如聚氯乙烯中的n； ④聚合物的平均相对分子质量＝链节的相对质量×n。 知识点二 加成聚合反应 1.加成聚合反应的含义 由含有不饱和键的相对分子质量较小的化合物分子以加成反应形式结合成相对分子质量很大的高分子的反应叫加成聚合反应，简称加聚反应。 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，例如单烯烃、二烯烃、炔烃、醛等含不饱和键的有机化合物。 （2）加聚反应发生的位置是不饱和键。 （3）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。 （4）聚合物链节的化学组成与单体的化学组成相同，聚合物的相对分子质量为单体的相对分子质量的整数倍。 3.加聚反应的常见类型 （1）烯烃的加聚反应 ①合成聚乙烯： ②合成聚丙烯： ③合成聚苯乙烯： （2）二烯烃的加聚反应 ①合成聚1,3-丁二烯： ②合成顺式聚异戊二烯（天然橡胶）： （3）不同烯烃单体的加聚反应 （4）烯烃和二烯烃的加聚反应 （5）炔烃的加聚反应 （6）碳氧双键的加聚 知识点三 缩合聚合反应 1.缩合聚合反应的定义 由单体分子间通过缩合反应生成高分子的反应称为缩合聚合反应（简称缩聚反应）。缩聚反应也是一类重要的聚合反应。 2.缩合聚合反应的特点 （1）发生缩聚反应的单体至少含有两个官能团。 （2）单体和聚合物链节的组成不同。 （3）在生成缩合聚合物（简称缩聚物）的同时，还伴有小分子的副产物的生成（如H2O等），这是缩聚反应与加聚反应的重要不同之处。 （4）一般的缩聚反应多为可逆反应，为提高产率，并得到具有较高聚合度的缩聚物，需要及时移除反应产生的小分子副产物。 （5）含有两个官能团的单体缩聚后生成的缩合聚合物呈线型结构。 3.缩聚物结构简式的书写 缩聚物结构简式的写法与加聚物结构简式的写法略有不同。缩聚物的结构简式要在方括号外侧写端基原子或原子团，而加聚物的端基不确定，一般不必写出。如： 4.缩聚反应的反应类型 （1）二元醇与二元羧酸的缩聚反应 此类反应可用通式表示为（R、R’ 为烃基） 如获得聚对苯二甲酸乙二酯 （2）羟基酸的缩聚反应 ①若只有一种单体 ②若有两种或两种以上单体 （3）氨基酸的缩聚反应 ①若只有一种单体 ②若有两种或两种以上单体 （4）酚醛缩聚 如苯酚与甲醛反应形成高分子： 总反应可以表示为 （5）醇缩聚 热点题型·学解题 【例1】下列物质不属于天然高分子化合物的是 A．淀粉 B．纤维素 C．蛋白质 D．聚氯乙烯 【变式1-1】生活中有着众多有机物，下列说法不正确的是 A．天然气、沼气和煤层气的主要成分是甲烷 B．乙烯是一种植物生长调节剂，可用于催熟果实 C．聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)和涤纶都是缩聚反应制得 D．淀粉、纤维素都是天然有机高分子化合物，油脂不是 【例2】丁腈橡胶(如图)具有优良的耐油、耐高温性能，合成丁腈橡胶的原料是 ①CH2=CH-CH=CH2②CH3-C≡C-CH3③CH2=CH-CN ④CH3-CH=CH-CN ⑤CH3-CH=CH2⑥CH3-CH=CH-CH3 A．③⑥ B．②③ C．①③ D．④⑤ 【变式2-1】下列高分子化合物是由一种单体缩聚制得的是 A． B． C． D． 【例3】关于有机反应类型，下列判断不正确的是 A．2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O(氧化反应) B．n +nCO2   (缩聚反应) C．CH3CH2OH+HNO3CH3CH2ONO2+H2O   (酯化反应) D．CH3CH(Br)CH3+KOHCH2=CHCH3+KBr