第5章 第1节 合成高分子的基本方法（教用Word）-【金榜题名】2025-2026学年高二化学选择性必修3同步学案（人教版）

本高中化学讲义聚焦合成高分子的基本方法，先对比有机高分子与低分子有机物的区别，引出聚合反应，再系统讲解加聚反应（定义、实例、特点及单体推断）和缩聚反应（定义、实例、规律及单体推断），构建从基础概念到反应类型再到应用的学习支架。 该讲义通过对比表格、例题解析及思考题设计，突出加聚与缩聚反应的结构差异和规律总结，培养学生宏观辨识与微观探析的化学观念，提升证据推理与模型认知的科学思维。课中助力教师高效授课，课后学生可通过实例分析巩固知识，弥补理解盲点。

第五章　合成高分子 第一节　合成高分子的基本方法 学习目标 新课程标准 1.结合典型聚合反应，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．能写出常见的单体的聚合反应方程式和聚合物的结构式。 3．对比聚氯乙烯、聚己二酸乙二酯的合成过程，了解加聚反应和缩聚反应的特点。 1.宏观辨识与微观探析：了解聚合物的组成与结构特点；认识单体和单体单元(链节)及其与聚合物结构的关系。 2．证据推理与模型认知：突出结构特征的分析。对合成高分子进行结构分析，通过结构预测性质或分析解释化学性质，从结构特征认识性质，进一步体会有机化合物结构与性质的关系；了解加聚反应和缩聚反应的特点。能对单体和高分子进行相互推断。能分析高分子的合成路线。能写出典型的加聚反应和缩聚反应的化学方程式。 知识点一　加成聚合反应 一、有机高分子化合物 1．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) 1 000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 结构性质 在物理、化学性质上有较大差异 联系 有机高分子化合物是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 2.有关概念 二、加成聚合反应(加聚反应) 1．定义 由低分子有机物通过加成反应生成高分子化合物的反应。 2．实例 氯乙烯()发生加聚反应的化学方程式为。 1．下列物质中，不属于高分子化合物的是(　　) A．纤维素　　　　　　　　　 B．塑料 C．蛋白质 D．油脂 答案　D 2．下列对乙烯和聚乙烯的描述不正确的是(　　) A．乙烯是纯净物，聚乙烯是混合物 B．乙烯的性质与聚乙烯相同，二者都能使溴水褪色 C．二者最简式相同 D．等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧，生成CO2和H2O的物质的量相等 答案　B 1．加聚物的单体和链节是否相同？ 提示　加聚物的单体和链节既有关系又有区别。链节由单体断键得到，单体与链节所含元素的种类和原子个数相同，每种元素的质量分数也一样。但单体与链节不同，如CH2—CH2的单体是CH2===CH2，链节为—CH2—CH2—。 2．聚丙烯能否写成CH2—CH—CH3？ 提示　不能，若写成CH2—CH—CH3，则右端的C原子就形成5价键，而中间的碳原子只形成了3价键，这都违背科学事实。 1．加聚反应的特点 2．加聚反应的几种常见类型 (1)单烯烃的加聚 单体由官能团(一般是碳碳双键)和非官能团两部分组成。单体中含有不饱和键(碳碳双键)的碳链单独列成一行，断开不饱和键，展放在中括号　内，其他非官能团部分作为支链纵列。如： 单体 将含不饱和键的碳链单独列出 加聚物 CH2===CH2 CH2===CH2 CH2—CH2 CH2===CHCH3 相应化学方程式为： (2)二烯烃的加聚 二烯烃单体自聚时，单体的两个双键同时打开，单体之间直接连接形成含有一个新双键的链节而成为高分子化合物。 1,3-丁二烯的加聚反应： nCH2===CH—CH===CH2CH2—CH===CH—CH2 异戊二烯的加聚反应： (3)单烯烃与二烯烃共聚 单烯烃打开双键，二烯烃的两个双键也同时打开，彼此相互连接而二烯烃又形成一个新双键成为高分子化合物。例如： 丙烯与1,3-丁二烯的加聚反应： nCH2===CH—CH3＋nCH2===CH—CH===CH2 (4)炔烃的加聚 例如，乙炔的加聚反应： nCH≡CHCH===CH (5)环状化合物的加聚 例如，环氧乙烷的加聚反应： 3．巧记加聚反应产物的书写方法 单烯加聚双改单，链节只有两个碳，其他部分连原碳，写成支链不改变。 共轭双键(两个双键之间间隔一个碳碳单键)要加聚，链节四碳要牢记，两端双键变单键，中间单键变双键，其他部分连原碳，写成支链不改变。 共聚链节灵活写，规律总结两方面，开环加聚成长链，断开之处前后连，链节再加方括号，聚合度n跟后面。 4．由加聚物推断单体的方法 (1)凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的聚合物，其合成单体必为一种，将链节两端两个半键断开向内闭合即可。 如，其单体是。 (2)凡链节主链上只有四个碳原子，且链节无双键的聚合物，其单体必为两种，在链节两端及正中央划线断开，然后左右两个半键闭合即可。 如的单体为。 (3)凡链节主链中只有碳原子，并存在结构的聚合物，其规律是“见双键，四个碳；无双键，两个碳”。从一端划线断开，隔一键断一键，然后将半键闭合，即单双键互换。 如的单体是CH2===CH—CH===CH2和。 1．某有机物能通过加聚反应生成高聚物，还能水解生成两种有机物，则该有机物的结构中一定具有的基团是(　　) A．②⑤　　　　　　　　　 B．③④ C．②④ D．①②⑤ 解析　能发生加聚反应，分子中必定有不饱和双键或三键；观察①至⑥中的基团，能够水解的只有④，所以该有机物分子结构中必定含有的基团为②、④。 答案　C 2．感光性高分子也称为“光敏性高分子”，是一种在彩电荧光屏及大规模集成电路制造中应用较广的新型高分子材料。其结构简式为 回答下列问题： (1)已知它是由两种有机物经酯化后聚合而成的，试推断这两种有机物的结构简式：________、________。 (2)写出在(1)中由两种有机物合成高聚物的化学反应方程式：________________________________________________________________________。 (3)对此高聚物的性质判断不正确的是________(填字母)。 A．在酸性条件下可以发生水解 B．此高聚物不能使溴水褪色 C．此高聚物可以使酸性KMnO4溶液褪色 D．此高聚物可与液溴发生取代反应 解析　(1)由高聚物的结构简式可知，该高聚物的单体是 ，该单体是由通过酯化反应生成的。 (2)合成高聚物的反应分两步，首先CH2===CHOH和酯化反应生成酯，然后该酯再通过加聚反应生成高聚物。 (3)由高聚物的结构简式可以看出，该高聚物分子中含有。两种官能团，具有烯烃和酯的性质。 答案　(1)CH2===CH—OH (3)B 知识点二　缩合聚合反应 1．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)。 2．实例 己二酸与乙二醇发生缩聚反应的化学方程式为 。 3．缩聚反应规律 (1)生成聚合物的同时一般伴随小分子的副产物生成，如H2O等。 (2)发生缩聚反应的单体应至少含有两个官能团。由一种单体进行缩聚反应，生成小分子物质的量为n－1；由两种单体进行缩聚反应，生成小分子物质的量为2n－1。 (3)书写缩聚物结构简式时要体现端基原子团或端基原子。如： 1．下列高分子化合物是由一种单体缩聚制得的是(　　) 答案　B 2．下列高聚物为缩聚物且单体为两种的是(　　) 答案　C 1．具有什么结构特点的物质才能发生缩聚反应？ 提示　缩聚反应中除生成高分子外还有小分子生成，故单体分子中具有双官能团或多官能团(如—OH、—COOH、—NH2、—X及活泼氢原子等)。 2．加聚产物和缩聚产物的结构简式有什么不同？ 提示　加聚产物的结构简式的主链一般只有碳原子，缩聚产物的主链中往往含有官能团。 1．缩聚反应的特点 2．常见的缩聚反应类型 能够发生缩聚反应的物质含有多种官能团(—OH、—COOH、—NH2等)，主要有如下几种类型： (1)二元酸与二元醇缩聚 (2)氨基酸缩聚 (3)羟基酸缩聚 (4)酚醛缩聚 3．由缩聚产物判断单体的一般方法 (1)若链节中含有酚羟基的结构，单体一般为酚和醛。如的单体是和HCHO。 (2)若链节中含有以下结构，如HO—ROH、、，其单体必为一种，如HO—CH2CH2OH的单体为HO—CH2CH2—OH，的单体为，方法是去中括号即为单体。 (3)若链节中间含有部分，则单体为羧酸和醇，将中C—O单键断开，左边加羟基，右边加氢，然后去括号即可，如的单体为HOOC—COOH和HOCH2CH2OH。 (4)若链节中间含有部分，则单体一般为氨基酸，将中C—N单键断开，左边加羟基，右边加氢，去括号即为单体。 如的单体为H2NCH2COOH和。 1．已知聚乳酸()可在乳酸菌作用下分解，下列有关聚乳酸的说法中正确的是(　　) A．聚乳酸是一种纯净物 B．聚乳酸的单体是 C．聚乳酸是单体之间通过加聚反应合成的 D．聚乳酸是一种酸性高分子材料 解析　聚乳酸为高分子化合物，高分子化合物为混合物，A错误；由聚乳酸的结构可知，该物质是由乳酸中的羟基和羧基脱水缩合而形成的，属于缩聚反应，故B正确、C错误；乳酸显酸性，但聚乳酸并不显酸性，故D错误。 答案　B 2．(1)链状高分子化合物可由有机化工原料R和其他有机试剂通过加成、水解、氧化、缩聚反应得到，则R是________(填字母)。 A．1-丁烯　　　　　　 B．2-丁烯 C．1,3-丁二烯 D．乙烯 (2)锦纶的单体为________，反应类型为________。 (3)已知涤纶树脂的结构简式为，它是由________和________(填单体的结构简式)通过________反应制得的，反应的化学方程式为__________________________________________________________________。 解析　(1)该高分子化合物是由乙二醇和乙二酸经缩聚反应得到的，故R为乙烯。 (2)此聚合物中含有肽键，其单体是H2N(CH2)5COOH。 (3)由高聚物的结构片段分析，此高聚物属于高聚酯，因而属于酯化型缩聚反应。联想酯化反应的特征即可推出酸和醇的结构片段：和—OCH2CH2O—，再连接上—OH或—H即得到单体的结构简式。 答案　(1)D　(2)H2N(CH2)5COOH　缩聚反应 (3) HOCH2CH2OH　缩合聚合(或缩聚) 1．下列物质能够自身聚合成高分子化合物的是(　　) 解析　含羟基和羧基，能自身发生缩聚反应生成高聚物和H2O。 答案　C 2．下列关于加聚反应和缩聚反应的说法中不正确的是(　　) A．加聚反应后有机分子的不饱和度减小 B．加聚反应是一种特殊的加成反应，多数缩聚反应是一种复杂的取代反应 C．加聚反应和缩聚反应均属于有机高分子参与的化学反应 D．加聚反应和缩聚反应中均有官能团发生变化 解析　从反应原理来看，加聚反应属于加成反应，故加聚反应中不饱和键被破坏，不饱和度减小，A项正确；加聚反应可看作特殊的加成反应，而缩聚反应是生成聚酯或多肽等的反应，是较复杂的取代反应，B项正确；加聚反应和缩聚反应均是合成有机高分子的反应，而不是有机高分子参与的化学反应，C项错误；加聚反应中不饱和键作为官能团被破坏，缩聚反应是官能团相互作用失去小分子物质而使官能团发生变化，D项正确。 答案　C 3．下列高聚物的单体相同的是(　　) A．①③　　　　　　　 B．③④ C．①② D．②④ 答案　C 4．感光性高分子是一种在彩电荧光屏及大规模集成电路制造中应用较广的新型高分子材料。其结构简式为。 下列说法不正确的是(　　) A．该物质是加聚产物 B．该物质是缩聚产物 C．该物质在酸性或碱性条件下都能水解 D．该物质不能发生消去反应 解析　该物质中没有端基原子或端基原子团，属于加聚产物，A项正确，B项错误；高聚物中含有酯基，可以发生水解反应，C项正确；没有卤素原子和—OH等，不能发生消去反应，D项正确。 答案　B 5．以乙炔为主要原料可合成聚氯乙烯等，其制备过程如下： (1)试写出B和C的结构简式：B________；C________。 (2)写出反应③和反应⑦的化学方程式并指明反应类型。 ________________________________________________________________________，________________________________________________________________________。 (3)若某聚丙烯腈的平均相对分子质量为26 500，则n＝________。 (4)三分子乙炔在一定条件下可聚合成环状分子，该分子的结构简式可表示为________。 解析　乙炔与HCN发生加成反应生成B，CH≡CH＋HCN―→CH2===CH—CN。由反应⑦可知D应为单体2-氯-1,3-丁二烯()，故C分子应为两分子乙炔的加成产物，其结构简式为CH2===CH—C≡CH。由D分子制备氯丁橡胶为加聚反应。聚丙烯腈一个链节的相对分子质量为53，故n＝＝500，由原子守恒可知当3分子乙炔聚合为环状分子时，其分子式应为C6H6，故该物质应为苯。 答案　(1)CH2===CH—CN CH2===CH—C≡CH (2)CH≡CH＋HCN―→CH2===CH—CN，加成反应 ， 加聚反应　(3)500　(4) 学科网（北京）股份有限公司 $