第3章 第3节 合成高分子化合物（课件）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高二化学选择性必修3（鲁科版）

该高中化学课件围绕合成高分子化合物，系统涵盖概念、分类、聚合反应（加聚与缩聚）、单体推断及合成高分子材料等核心知识点。课堂导入从生活实例切入，衔接有机合成基础，搭建从微观结构到宏观应用的学习支架，帮助学生构建知识脉络。 其亮点在于通过易混易错辨析、典例分析及情境探究（如聚乳酸改性），培养学生科学思维与科学探究能力。例如结合“知识辨析”纠正常见错误，“情境探究”引导分析高分子合成路线，体现证据推理与模型认知。助力学生深化理解，也为教师提供丰富教学资源，提升教学效果。

1.概念 高分子化合物一般是指由成千上万个原子以共价键连接形成的、相对分子质量很大(104~106 甚至更大)的化合物(简称高分子),又称大分子化合物(简称大分子)。高分子多是由小分子通 过聚合反应而生成的,也称为高聚物,常称为聚合物。 2.高分子化合物的组成(以 为例) 知识 清单破 第3节 合成高分子化合物 知识点 1 高分子化合物概述 高中同步 第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 高中同步 第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 易混易错 由一种单体聚合后形成的高分子化合物中,结构单元数=聚合度=链节数;由两种或两种以上 的单体聚合后形成的高分子化合物中,结构单元数=聚合度≠链节数。 高中同步 第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 3.高分子化合物的分类 高中同步 第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 1.聚合反应的概念 由小分子物质合成高分子化合物的化学反应称为聚合反应。 2.常见的聚合反应 (1)加成聚合反应 ①概念:单体通过加成的方式生成高分子化合物的聚合反应,简称加聚反应。在加聚反应过 程中,没有小分子化合物产生。 ②加聚反应的常见类型(详见定点1) (2)缩合聚合反应 ①概念:单体通过分子间的相互缩合而生成高分子化合物的聚合反应,简称缩聚反应。在缩 聚反应过程中,伴随有小分子化合物生成。 ②缩聚反应的常见类型(详见定点1) 知识点 2 高分子化合物的合成——聚合反应 高中同步 第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 知识点 3 高分子化学反应 概念 有高分子化合物参与的化学反应称为高分子化学反应 应用 可将已有的天然或合成高分子转变为新的高分子 分类 聚合度变大的反应。例如,将聚丁二烯橡胶溶解在苯乙烯中,并引发苯乙烯聚合,实现了高分子聚合度的变大,得到具有高抗冲击性能的聚苯乙烯 聚合度变小的反应。高分子化合物可以在力、热、光、化学物质、水或微生物等作用下降解,发生聚合度变小的反应。例如,废旧有机玻璃在270 ℃时可以完全降解为单体,实现了废旧塑料的再利用 聚合度不变的反应。例如: 反应目的 一般是为高分子带来某种特定的功能或性质,或者是得到一种全新的高分子化合物 高中同步 第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 1.基本组成 合成高分子材料是以合成高分子化合物为基本原料,加入适当助剂,经过一定加工过程制成 的材料,其中助剂通常指填料、增塑剂、颜料、发泡剂等。 2.常见的合成高分子材料 (1)三大合成材料是塑料、合成橡胶、合成纤维,其主要成分是树脂。 (2)生活中常见的合成高分子材料还有涂料、黏合剂与密封材料等。 3.功能高分子材料 (1)功能高分子的概念 功能高分子是指除了具有一般高分子的力学性能外,还具有特殊物理、化学或生物等功能的 高分子。一般在高分子链的主链、侧链或交联网络的内部或表面含有某种功能性基团。 知识点 4 合成高分子材料 高中同步 第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 (2)常用功能高分子材料的分类 高中同步 第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 (3)常见的两类功能高分子材料 ①离子交换树脂 a.离子交换树脂是通过普通高分子化合物的化学反应制得的,最常用的树脂母体是苯乙烯与 二乙烯基苯的交联聚合物。 b.分类 c.应用:分离、提纯物质。 高中同步 第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 ②医用高分子 a.应用:医用高分子材料可用于制作医疗部件或装置,也可用于诊断治疗或代替人体的组织和 器官。 b.分类 高中同步 第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 知识辨析 1.乙烯、聚乙烯都能使酸性KMnO4溶液褪色,这种说法正确吗? 2.蛋白质、油脂、淀粉属于高分子化合物,这种说法正确吗? 3.天然纤维和合成纤维均属于纤维素,这种说法正确吗? 4.由乳酸合成聚乳酸 的反应属于加聚反应,这种说法正确吗? 高中同步 第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 一语破的 1.不正确。聚乙烯中不含碳碳双键,不能使酸性KMnO4溶液褪色。 2.不正确。油脂不属于高分子化合物。 3.不正确。纤维是指由连续或不连续的细丝组成的物质,而纤维素是一种多糖。 4.不正确。由乳酸通过聚合反应生成聚乳酸的同时,还生成水,属于缩聚反应。 高中同步 第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 1.加聚反应 (1)加聚反应的特点 关键能力 定点破 定点 1 常见聚合反应及其特点 高中同步 第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 (2)加聚反应的常见类型 ①单烯烃的加聚:分子内含有一个 。 氯乙烯的加聚:     ; 丙烯的加聚:     ; 乙烯与丙烯的共同加聚: nCH2 CH2+nCH2 CH—CH3   或 高中同步 第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物  等。 ②共轭二烯烃的加聚 共轭二烯烃加聚时,其分子中的两个双键同时打开,两个半键连接形成一个新双键。 如1,3-丁二烯的加聚:nCH2 CH—CH CH2  􀰷 ; 异戊二烯的加聚:   。 ③单烯烃与共轭二烯烃的加聚 单烯烃打开双键,共轭二烯烃的两个双键也同时打开,彼此相互连接,而共轭二烯烃又形成一 个新双键。 如丙烯与1,3-丁二烯的加聚: 高中同步 第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 nCH2  CH—CH3+nCH2  CH—CH  CH2  。 ④炔烃的加聚 如乙炔的加聚:    。 ⑤碳氧双键的加聚 如nHCHO  􀰷。 高中同步 第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 单体特征 一般至少含两个官能团 单体种类 酚、醛、醇、羧酸、氨基酸等 聚合方式 通过官能团缩合脱去小分子而连接 产物 高聚物和小分子 2.缩聚反应 (1)缩聚反应的特点 高中同步 第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 (2)缩聚反应的常见类型 ①二元羧酸与二元醇缩聚  +nHOCH2CH2OH   +(2n-1)H2O ②氨基酸缩聚 nH2N—CH2—COOH   +(n-1)H2O ③羟基酸缩聚 nHO—CH2—COOH   +(n-1)H2O 高中同步 第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 ④酚醛缩聚 n +nHCHO    + (n-1)H2O(制备酚醛树脂的反应) 高中同步 第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 　　首先判断该高聚物是加聚产物还是缩聚产物,观察高聚物结构中的成键情况,一般来说, 如果高聚物的结构中含有酯基或者 ,则属于缩聚产物,否则可能是加聚产物。 1.由加聚产物找单体的推断方法 (1)凡链节的主链上只有两个碳原子(无其他原子)的高聚物,其单体必为一种,将链节的两个 半键闭合即得单体。如 、 的单体分别为 CH3CH  CHCH3、 。 (2)若高聚物链节中主链上只有4个碳原子(无其他原子),无碳碳双键结构,其单体必为两种,从 定点 2 由聚合物结构推断单体的方法 高中同步 第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 主链中间断开后,再分别将两个半键闭合即得单体。如 的单 体为CH2  CH2和CH3—CH  CH2。 (3)若高聚物链节中主链上只有4个碳原子(无其他原子),含有碳碳双键结构,且双键是在中间 的,则单体为一种,属于二烯烃或二烯烃的衍生物,如 的单体为  。若双键不在中间,可能为烯烃和炔烃的共聚产物,如  的单体为 和 。 (4)若高聚物链节中主链上碳原子较多且存在碳碳双键,则对应的单体为多种含不饱和键的 化合物,判断时,一般将含双键在内(双键在中间)的四个碳原子分为一组,其余每两个碳原子 高中同步 第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 分为一组,分别将两侧的碳碳单键断开,按(1)(2)判断单体的方法进行处理,即可得到对应的单 体。如 的单体为CH3—CH CH2、 CH2 CH2、CH2 CH—CH CH2。 2.由缩聚产物找单体的推断方法 (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)若某高聚物为 、 或 ,则其单体 高中同步 第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 必为一种。如 的单体为HO—CH2—CH2—OH,  的单体为 。 (3)若链节中含有 ,则单体一般为羧酸和醇。将 中C—O键断开,羰 基碳原子上加—OH,氧原子上加—H即得单体。如 的单体为HOOC—COOH和HOCH2CH2OH。 高中同步 第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 (4)若链节中含有 ,则单体一般为氨基酸,将 中C—N键断开,羰基 碳原子上加—OH,氮原子上加—H即得单体。如 的单体为H2NCH2COOH和 。 高中同步 第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 典例　有一种高分子,结构片段如图所示:   高中同步 第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 下列有关说法正确的是 (　    ) A.该高分子由4种单体缩聚而成 B.该高分子的几种羧酸单体互为同系物 C.该高分子的单体之一为乙二醇,乙二醇可被O2连续催化氧化生成草酸 D.该高分子有固定熔、沸点,1 mol上述结构片段在NaOH溶液中完全水解,最多消耗5 mol NaOH C 高中同步 第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 解析    由该高分子的结构片段可知,该高分子的单体有HOCH2CH2OH、HOOC—COOH、  、 、HOOCCH2COOH,故A错误;HOOC—COOH 与HOOCCH2COOH互为同系物,但二者与对苯二甲酸不互为同系物,故B错误;乙二醇催化氧化 生成乙二醛,乙二醛催化氧化生成乙二酸,乙二酸即草酸,故C正确;高分子为混合物,无固定熔、 沸点,1 mol题述结构片段在NaOH溶液中完全水解,最多消耗6 mol NaOH,故D错误。 高中同步 第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 　　聚乳酸(PLA)是最具潜力的可降解高分子材料之一,对其进行基团修饰可进行材料的改 性,从而拓展PLA的应用范围。PLA和某改性的PLA的合成路线如图。 学科素养 情境破 素养 证据推理与模型认知——根据典型结构模型分析复杂高分子化合物的结构及推测其 性质 情境探究 高中同步 第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物   注:Bn是苯甲基( ) 高中同步 第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 问题1　反应①的反应类型是什么? 提示　由图可知,反应①为乳酸分子间发生缩聚反应生成聚乳酸。 高中同步 第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 问题2　反应②中,参与聚合的F和E的物质的量之比是多少? 提示　由化合物G的结构可知,参与聚合的F和E物质的量之比是2m∶n。 高中同步 第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 问题3　改性的PLA中, 越大,对改性的PLA的溶解性有什么影响? 提示　改性的PLA中, 越大,羟基数目越多,其在水中的溶解性越好。 高中同步 第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 问题4　在合成中Bn的作用是什么? 提示　羟基也能参与聚合反应,故反应②发生前要先引入Bn,保护羟基,以防止羟基参与聚合 反应。 高中同步 第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 典例呈现 例题　嫦娥四号月球探测器上的五星红旗由一类特殊的聚酰亚胺制成。以下为某种芳香族 聚酰亚胺(D)的合成路线,下列说法不正确的是 (　    ) 已知:nB+nC   +2nH2O A.将链节重复一次,并按虚线处断开,结合B的分子式确定B和C的骨架: D 高中同步 第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 B.有机化合物C的结构简式为  C.有机化合物A的结构简式:  D.有机化合物B的结构简式:  高中同步 第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 素养解读　本题以“某种芳香族聚酰亚胺的合成”为情境素材,考查从微观的分子结构辨 别、分析物质的变化过程及应用合成高分子的方法模型去解决实际问题的能力,提升学生学 以致用的能力,培养证据推理与模型认知的化学学科核心素养。 高中同步 第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 信息提取　分析题给已知信息知,D为 ,B 的分子式为C10H2O6,故C为含N化合物,观察高分子结构,将链节重复一次,按虚线处断开:  ,再结合 形成高分子时脱去水分子的个数,可判断C应该为 ,进而可推知A、B的 结构。 高中同步 第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 解题思路    根据分析可知,A、B正确;A的分子式为C10H14,不饱和度为4,结合B的碳骨架,推出 A为 ,C正确;B的分子式为C10H2O6,其结构简式不可能为  ,D错误。 高中同步 第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 思维升华 　　新型复杂高分子化合物的合成是考试热点之一,常考查高分子的性质预测,单体推断,有 机物结构简式的书写,有机反应方程式的书写等。解答这类题目需要抓住结构决定性质,性 质反映结构的核心思想,根据官能团变化和化学键变化,并结合已学相关知识进行分析推断。 高中同步 第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 $