第3章 第3节 第1课时 高分子化合物及其合成-【新课程学案】2025-2026学年高中化学选择性必修3配套课件PPT（鲁科版 单选版）

该高中化学课件聚焦高分子化合物的组成结构、加聚与缩聚反应，从生活中的塑料、橡胶等材料导入，衔接小分子化合物知识，通过单体、链节、聚合度的概念构建学习支架，帮助学生理解高分子的形成及分类。 其亮点在于结合“题点多维训练”和实例分析，如丁苯橡胶单体推断、涤纶合成反应，培养学生的科学思维（证据推理、模型认知）和科学探究能力。学生能提升高分子相关问题的分析解决能力，教师可借助系统知识点和训练题提高教学效率。

第3节 高分子化合物及其合成 学习目标 1.了解聚合物的组成与结构特点,认识单体和重复结构单元(链节)及其与聚合物结构的关系。 2.了解加聚反应和缩聚反应的特点。 3.认识塑料、合成橡胶、合成纤维的组成和结构特点。 4.了解新型高分子材料的优异性能及其在高新技术领域中的应用。 重点难点 重点 1.高分子化合物的分类、组成与结构特点。 2.加成聚合反应和缩合聚合反应的特点。 难点 1.能根据加成聚合反应产物的结构确定单体和链节。 2.能列举常见高分子化合物的聚合反应并写出其反应的 化学方程式。 第一课时　高分子化合物及其合成 目录 新知探究(一)——高分子化合物概述 新知探究(二)——高分子化合物的合成(聚合反应) 课时跟踪检测 5 新知探究(一) 高分子化合物概述 1.高分子化合物的概念 (1)一般是指由成千上万个原子以_______连接形成的、________ _______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)。 (2)由于高分子多是由小分子通过______反应生成的,也被称为高聚物,通常称为聚合物。 共价键 相对分 子质量 聚合 2.高分子化合物的结构 (1)单体:能用来合成高分子化合物的小分子化合物。 (2)链节:化学组成和______均可以重复的最小单位称为重复结构单元,又称链节。 (3)结构特点:由若干个重复结构单元组成,如􀰷 。 (4)聚合度:在一个高分子化合物中,结构单元的总数表示形成该高分子化合物时反应掉的单体数。 结构 (5)实例 3.高分子化合物分类 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)葡萄糖、油脂、淀粉都属于高分子化合物 ( ) (2)由同种高聚物组成的高分子材料是纯净物( ) (3)在高分子化合物中聚合度就是链节数( ) (4)按照分子链的形状可将高分子化合物分为热塑性高分子和热固性高分子两类( ) [题点多维训练] × × × × 2.下列对聚丙烯的描述,错误的是 (　　) A.聚丙烯的分子长链是由C—C键连接而成的 B.聚丙烯的分子长链上有支链 C.聚丙烯的结构简式为 D.等质量的聚丙烯和丙烯充分燃烧时,耗氧量:前者大于后者 √ 解析:聚丙烯分子中含有不饱和的碳碳双键,在一定条件下能够发生加聚反应得到聚丙烯,反应的化学方程式为 ,长链是由丙烯断裂碳碳双键中的π键,由C—C键连接而成,故A正确;聚丙烯的链节主链上有2个碳原子,还有1个甲基支链,故B正确;聚丙烯的结构简式为 ,故C正确;聚丙烯和丙烯的最简式相同,故等质量的聚丙烯和丙烯完全燃烧消耗的氧气的质量相等,故D错误。 3.某高分子化合物的部分结构如下所示: 下列说法中正确的是(　　) A.聚合物的分子式为C3H3Cl3 B.聚合物的链节为 C.合成该聚合物的单体是ClHC===CHCl D.若n表示聚合度,则其相对分子质量为97 √ 解析:注意到碳碳单键可以旋转,则可判断上述聚合物的重复结构单元(即链节)为 ,该聚合物的结构简式为 ,其分子式为(C2H2Cl2)n,相对分子质量为97n,合成它的单体是ClHC==CHCl。 新知探究(二) 高分子化合物的合成 (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。 (2)特点:没有小分子化合物产生。 (3)实例 ①单烯自聚型 ②二烯自聚型 nCH2==CH—CH==CH2 _________________________。 ③乙炔加聚 nCH≡CH ④共聚型 nCH2==CH2+nCH2==CH—CH3 (或 )。 2.缩合聚合反应 (1)概念:由单体通过分子间的__________而生成高分子化合物的聚合反应,简称_____反应。 (2)特点: ____小分子化合物(如水)产生。 (3)常见的缩聚反应类型 ①羟基酸缩聚 。 相互缩合 缩聚 有 ②醇酸缩聚 nHOCH2CH2OH+ ③氨基酸缩聚 。 。 ④胺酸缩聚 ⑤酚醛缩聚 。 3.高聚物单体的判断 (1)加聚产物单体的推断 类型 结构中无双键,以两个碳原子为一组,半键沿箭头组合,键尾相遇处断开共价键 结构中有双键的,以四个碳原子为一组,双键打开,在原双键两侧生成新双键 实例 高聚物 单体 CH2==CH2和H3CH==CH2 (2)缩聚产物单体的推断 类型 在聚酯中断羰基与氧原子间共价键,羰基连羟基,氧原子连氢原子 在蛋白质中断开羰基与氮原子间共价键,羰基连羟基,氮原子连氢原子 实例 高聚物 单体 HOOC—COOH和HOCH2CH2OH 和 H2N—CH2COOH √ 题点(一)　加聚反应和缩聚反应的判断 1. 涤纶的结构简式为 ,下列说法不正确的是(　　) A.制备涤纶的反应为缩聚反应 B.制备涤纶的单体是对苯二甲酸和乙醇 C.涤纶属于合成纤维 D.涤纶可发生水解反应和氧化反应 [题点多维训练] 解析:由题干涤纶的结构简式可知,是由对苯二甲酸和乙二醇发生缩聚反应制备涤纶,A正确,B错误;涤纶、腈纶、氯纶等六大纶均属于合成纤维,C正确;由题干涤纶的结构简式可知,涤纶分子中含有酯基,故涤纶可发生水解反应,同时含有羟基故可发生氧化反应,以及涤纶燃烧发生氧化反应,D正确。 2.下列高聚物中,由两种不同的单体通过缩聚反应制得的是 (　　) √ 解析:A、B、C三项中主链上只有碳原子,故为加聚产物,其中A的单体是乙烯,B的单体是1,3⁃丁二烯,C是由1,3⁃丁二烯与苯乙烯加聚得到的;D项是由乙二醇和对苯二甲酸发生缩聚反应得到的。 3.下列合成高分子化合物的反应及类型均正确的是 (　　) A.合成有机玻璃: 　 缩聚反应 B.合成橡胶: 　 加聚反应 C.合成酚醛树脂:　 缩聚反应 D.合成HT纤维: (n-1)HCl　缩聚反应 √ 解析:A项,反应类型判断错误,应该是加聚反应;B项,产物的结构简式书写错误,应该是 ;D项,HCl的化学计量数应为(2n-1)。 |归纳拓展|　加聚反应和缩聚反应的比较   加聚反应 缩聚反应 单体结构 单体必须是含有双键等不饱和键的化合物(如乙烯、氯乙烯、丙烯腈等) 单体为含有两个或两个以上的官能团(如—OH、—COOH、 —NH2、—X等)的化合物 反应机理 反应发生在不饱和键上 反应发生在官能团之间 聚合方式 通过不饱和键上的加成连接 通过缩合脱去小分子而连接 反应特点 只生成高聚物,没有副产物产生 生成高聚物的同时,还有小分子副产物生成(如H2O、NH3、HCl) 聚合物的 化学组成 所得高聚物的化学组成跟单体的化学组成相同 所得高聚物的化学组成跟单体的化学组成不同 续表 题点(二)　聚合反应单体判断 4.丁苯橡胶的结构简式为 合成这种橡胶的单体应是(　　) ① ②CH3—CH==CH—CH3 ③CH2==CH—CH==CH2 ④CH≡C—CH3 ⑤ A.①②　　　　　　　 B.④⑤ C.③⑤ D.①③ √ 解析:合成高聚物的反应有加聚反应和缩聚反应。在判断合成高聚物的单体时,首先要看链节中的主链是否全是碳原子。若全是碳原子则为加聚反应的产物,合成它的单体必含有不饱和键。若链节中全是单键,则应以两个碳原子为单元分段断键,把单键变为双键即得单体;若链节中含有双键,应以四个碳原子为单元分段断键,把双键放在四个碳原子中间,断键后把双键变为单键,单键变为双键即得单体。由丁苯橡胶的结构简式可知它是由加聚反应而得,按上述方法进行断键: ,可得两种单体: 、CH2==CH—CH==CH2。 5.有四种有机物:① 、② 、③ 、④CH3CH===CHCN,其中可用于合成结构简式为 的高分子材料的正确组合为(　　) A.①③④ B.①②③ C.①②④ D.②③④ √ 解析:根据加聚反应的原理, 由高聚物可逆推出单体,箭头进入的地方可恢复成原来断开的不饱和键,箭头出去的地方代表聚合过程形成 的键,如图所示 ,故单体为② 、 ③ 、④CH3CH==CHCN,正确组合为②③④。 6.请将合成下列高分子材料所用的单体、反应类型填入相应横线上。 (1)聚氯乙烯( )的单体为________________,反应类型为 __________。  的单体为______________________________, 反应类型为__________。  CH2==CH—Cl 加聚反应 CH2==CH—CH3、 加聚反应 (3)丁苯吡橡胶( )的单体为 _____________________、____________、__________,反应类型为 __________。  CH2==CH—CH==CH2 加聚反应 (4)天然橡胶( )的单体为________________,反应类型为__________。  (5)锦纶 的单体为_________________,反应类型为__________。  加聚反应 H2N(CH2)5COOH 　缩聚反应 课时跟踪检测 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 √ 12 1.下列物质中属于有机高分子化合物的是 (　　) A.麦芽糖　　　　　　　 B.甘油 C.油脂 D.蛋白质 一、选择题 解析:一般把相对分子质量大于一万的有机物称为有机高分子化合物。麦芽糖为二糖,相对分子量很小,不属于有机高分子化合物,故A错误;甘油为丙三醇,相对分子量很小,不属于有机高分子化合物,故B错误;油脂为高级脂肪酸甘油酯,相对分子量较小,不属于有机高分子化合物,故C错误;蛋白质属于天然有机高分子化合物,故D正确。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 2.下列叙述正确的是 (　　) A.单体的质量之和等于所生成的高分子化合物的质量 B.单体为一种物质时,则单体发生加聚反应 C.缩聚反应的单体至少有两种物质 D.淀粉和纤维素的聚合度不同,二者不互为同分异构体 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:若为加聚反应,单体的质量之和等于所生成的高分子化合物的质量,若为缩聚反应,高分子化合物的质量小于单体的质量之和,A项错误;单体为一种物质时,单体可能发生加聚反应也可能发生缩聚反应,如乙烯通过加聚反应得到聚乙烯,乳酸( )通过缩聚反应得到聚乳酸( )和水,B项错误;缩聚反应的单体可以为一种或多种物质,如聚乳酸的单体就只有乳酸一种,C项错误;淀粉和纤维素分子式均为(C6H10O5)n,但聚合度n不同,则分子式实际是不同的,二者不互为同分异构体,D项正确。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 3.下列高分子化合物对应的链节正确的是 (　　) A.聚氯乙烯 B.聚苯乙烯 C.聚异戊二烯 D.聚丙烯 —CH2—CH2—CH2— 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:聚氯乙烯的链节为 ;聚苯乙烯的链节为 ;聚丙烯的链节为 。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 4.PHB塑料是一种可在微生物作用下降解的环保型塑料,其结构简式为 ,下列有关PHB说法不正确的是(　　) A.PHB通过加聚反应制得 B.PHB的单体是 C.PHB在微生物作用下的降解产物可能有CO2和H2O D.PHB是一种聚酯 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:PHB通过缩聚反应制得,A错误;PHB的单体是 , B正确;PHB在微生物作用下的降解产物可能有CO2和H2O,C正确;PHB是 发生缩聚反应产生的物质,是一种聚酯,D正确。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 5.下列同种物质之间能发生加成反应、加聚反应和缩聚反应的是 (　　) A. B. C.CH2 ===CH—COOH D.HO—CH2—CH===CH—CH2—O—CH3 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:能发生加成、加聚反应的化合物分子结构中应含有 等;能发生缩聚反应的化合物应含有两个或两个以上的官能团,如 —COOH、—OH或—NH2等。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 6.(2025·宝鸡中学月考)科学家研制的一种使沙漠变绿洲的新技术,即在沙漠中喷洒一定量的聚丙烯酸酯( )与水的混合物,使其与沙粒结合,既能阻止地下的盐分上升,又能拦截、蓄积雨水。下列对聚丙烯酸酯的叙述中正确的是(　　) ①聚丙烯酸酯的单体的结构简式为CH2==CHCOOR ②聚丙烯酸酯没有固定的熔、沸点 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 ③聚丙烯酸酯在一定条件下能发生水解反应和加成反应 ④其聚合方式与合成天然橡胶的聚合方式相同 ⑤聚丙烯酸酯具有很强的吸水性 A.①②③ B.①②⑤ C.①②③④ D.全部 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:根据聚丙烯酸酯的结构简式可知,其单体为CH2==CHCOOR,①正确;聚丙烯酸酯是混合物,没有固定的熔、沸点,②正确;聚丙烯酸酯含有酯基,一定条件下可发生水解反应,但不能发生加成反应,③错误;聚丙烯酸酯的聚合方式为加聚反应,合成天然橡胶的聚合方式为缩聚反应,④错误;聚丙烯酸酯能拦截、蓄积雨水,说明其具有很强的吸水性,⑤正确。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 12 11 13 3 7.黏合剂是生活中常见的合成高分子材料,下列关于黏合剂的相关说法正确的是 (　　) A.聚乙酸乙烯酯( )通过缩聚反应制得 B.脲醛树脂( —NH—CH2—…)的单体之一为HCHO C.医用胶的单体α⁃氰基丙烯酸异丁酯( )中所有原子共面 D.医用黏合剂M( )可水解为小分子 1 2 4 5 6 7 8 9 10 12 11 13 3 解析:由结构简式可知,乙酸乙烯酯一定条件下发生加聚反应生成聚乙酸乙烯酯,A错误;由结构简式可知,脲醛树脂为尿素与甲醛一定条件下发生缩聚反应制得,则甲醛为脲醛树脂的单体之一,B正确;由结构简式可知,α⁃氰基丙烯酸异丁酯分子中含有空间构型为四面体形的饱和碳原子,分子中所有原子不可能共平面,C错误;由结构简式可知,医用 黏合剂M一定条件下发生水解反应生成 ,所以医用黏合剂M不可能水解为小分子,D错误。 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 8.(2025·山东济宁高二期中)“冰墩墩”“雪容融”纪念品由PVC、PC、ABS和亚克力等环保材料制成。下列说法正确的是 (　　) A.PVC( )的相对分子质量为62.5 B.PC( )是加聚反应生成的高聚物 C.苯乙烯是合成ABS的原料之一,其分子中的所有原子可能共面 D.亚克力( )含有两种官能团 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:PVC的相对分子质量为62.5n,A错误;PC属于聚酯,是缩聚反应生成的高聚物,B错误;苯环和碳碳双键均为平面结构,则苯乙烯分子中的所有原子可能共面,C正确;亚克力只含有酯基,含有一种官能团,D错误。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 9.我国最新合成出一种聚醚酯(PM)新型材料,可实现“单体—聚合物—单体”的闭合循环,推动塑料经济的可持续发展。合成方法如图: 下列说法错误的是(　　) A.M分子中含有2个手性碳原子 B.M在酸性条件下水解开环得到 C.PM中含有酯基、醚键和羟基三种官能团 D.合成1 mol PM,理论上需要n mol M和n mol苯甲醇 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,M分子中含有2个手性碳原子,位置为 ,A正确;M中含有酯 基,在酸性条件下水解开环得到 ,B正确;PM中含有酯基、 醚键和羟基三种官能团,C正确;由PM的结构简式可知,合成1 mol PM理论上需要消耗n mol M和1 mol苯甲醇,D错误。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 10.(2024·北京卷)CO2的资源化利用有利于实现“碳中和”。利用CO2为原料可以合成新型可降解高分子P,其合成路线如下。 已知:反应①中无其他产物生成。下列说法不正确的是 (　　) A.CO2与X的化学计量比为1∶2 B.P完全水解得到的产物的分子式和Y的分子式相同 C.P可以利用碳碳双键进一步交联形成网状结构 D.Y通过碳碳双键的加聚反应生成的高分子难以降解 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:结合已知信息,通过对比X、Y的结构可知CO2与X的化学计量比为1∶2,A正确;P完全水解得到产物的结构简式为 ,分子式为C9H14O3,Y的分子式为C9H12O2,二者分子式不相同,B错误;P的支链上有碳碳双键,可进一步交联形成网状结构,C正确;Y通过碳碳双键加聚得到的高分子主链主要为长碳链,难以降解,D正确。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 11.富马酸(HOOCCH==CHCOOH)可发生如下转化,下列说法不正确的是 (　　) A.富马酸分子中最多有12个原子共平面 B.X的结构简式为 C.X、Y在水中的溶解度小于富马酸 D.聚合物Z的链节为 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 解析:与碳碳双键相连的两个H原子及羧基中的C原子一定共平面,羧基中的羰基为平面结构,单键可以旋转,则羧基中两个O原子、H原子与碳碳双键中的C原子可能共平面,故富马酸12个原子可全部共平面,A正确;富马酸含有碳碳双键,与水发生加成反应,X的结构简式为 ,B正确;X含有羟基和羧基,Y属于钠盐,溶解度均大于富马酸,C错误;富马酸与乙二醇发生缩聚反应,链节为 ,D正确。 12 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 3 二、非选择题 12.(11分)按要求完成下列问题。 (1)聚苯乙烯的结构为 ,试回答下列问题: ①聚苯乙烯的链节是____________,单体是__________。  1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 ②实验测得某聚苯乙烯的相对分子质量(平均值)为52 000,则该高聚物的链节数n为_____。  500 解析:聚苯乙烯是苯乙烯(单体)通过加聚反应制得的,链节是 ;其链节数n===500。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (2)完成下列反应的化学方程式,并指出其反应类型。 ①由乙烯制取聚乙烯:_______________________________, __________。  ②由丙烯制取聚丙烯:________________________________, __________。  加聚反应 加聚反应 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 ③由对苯二甲酸( )与乙二醇发生反应生成高分子化合物: ____________________________________ _____________________________________________, __________。  +(2n-1)H2O 缩聚反应 解析:乙烯经加聚反应制取聚乙烯;丙烯经加聚反应制取聚丙烯;对苯二甲酸和乙二醇经缩聚反应生成 和H2O。 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 13.(10分)(2025·宣威市第三中学月考)如图是合成涤纶(高分子化合物)的流程图: 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (1)写出下列反应的反应类型:②________________;⑦__________。 取代(水解)反应 缩聚反应 解析:对二甲苯在光照条件下与氯气发生取代反应生成A,结合对苯二甲醇结构可知,A为 ,A在氢氧化钠水溶液加热条件下可以发生水解反应生成对苯二甲醇,对苯二甲醇在铜作催化剂加热条件下与氧气发生催化氧化反应生成对苯二甲醛,对苯二甲醛被氧气继续催化氧化生成对苯二甲酸B: ;乙烯与溴水加成生成1,2⁃二溴乙烷,1,2⁃二溴乙烷在氢氧化钠水溶液加热条件下 13 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 可以发生水解反应生成乙二醇C:HOCH2CH2OH;B与C发生缩聚反应生成涤纶 。  (1)由分析可知,②为在氢氧化钠水溶液加热条件下水解反应生成对苯二甲醇,为取代(水解)反应;⑦为B与C发生缩聚反应生成涤纶,属于缩聚反应; 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (2) 也能一步转化生成B,试剂可以用___________________。  酸性高锰酸钾溶液 解析:对二甲苯也可以被酸性高锰酸钾溶液氧化生成对苯二甲酸,故该试剂是酸性高锰酸钾溶液; 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (3)写出反应⑥的化学方程式_____________________________ _______________________。  写出反应⑦的化学方程式________________________________ ___________________________________________。  CH2BrCH2Br+2NaOH HOCH2CH2OH+2NaBr +(2n-1)H2O 13 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3 解析:反应⑥为1,2⁃二溴乙烷在氢氧化钠水溶液加热条件下可以发生水解反应生成乙二醇,反应为CH2BrCH2Br+2NaOH HOCH2CH2OH+2NaBr;B中含有2个羧基、C中含有2个羟基,反应⑦为B与C发生缩聚反应生成涤纶:n +nHOCH2CH2OH +(2n-1)H2O; 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 (4)人工合成的丁腈橡胶( )也是一种高分子材料,具有优异的耐油性,写出它的两种单体结构简式 __________________________________。  CH2==CHCH==CH2、CH2==CHCN 解析:逆推可知,合成 ,把左侧第4、5碳原子之间键断开,分析可得单体为CH2==CHCH==CH2、CH2==CHCN。 本课结束 更多精彩内容请登录：www.zghkt.cn $