第3章 第3节 合成高分子化合物(学用Word)-【优学精讲】2025-2026学年高中化学选择性必修3（鲁科版）

本讲义聚焦合成高分子化合物核心知识点，系统梳理高分子的组成结构（单体、链节）、合成反应（加聚、缩聚）及类型，构建单体与高分子相互推断的方法体系，衔接高分子材料分类与应用，形成从基础概念到实际应用的完整学习支架。 该资料以“概念辨析-反应机理-实例应用”为主线，通过探究活动（如高聚物单体推断）和典型例题（如PET材料分析）培养科学思维，结合冬奥会环保材料等实例渗透科学态度与责任。课中辅助教师系统授课，课后通过练习题与迁移应用帮助学生查漏补缺，强化知识内化。

第3节　合成高分子化合物 1.了解聚合物的组成与结构特点，认识单体和链节及其与聚合物结构的关系。了解加聚反应和缩聚反应的特点。 2.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反应式。 3.能举例说明塑料、合成橡胶、合成纤维的组成和结构特点，能列举重要的合成高分子化合物，说明它们在材料领域中的应用。 知识点一　高分子化合物概述与高分子化合物的合成 1.高分子化合物的单体和链节 （1）单体：能用来合成高分子化合物的　　　　　　　　。 （2）链节：高分子化合物中化学组成和结构均可重复的　　　　　，也称为重复结构单元。 （3）链节数：重复结构单元数，通常用n表示。 如nCH3—CHCH2 单体是CH3—CHCH2；链节是。 2.高分子化合物的分类 3.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　　　　的方式生成高分子化合物的聚合反应，简称　　　　反应。 ②常见的加聚反应类型 a.单烯自聚型 　　　　　　， 　　　　　　。 b.二烯自聚型 nCH2CH—CHCH2　　　　　　　　　　。 c.乙炔加聚 􀰷CHCH􀰻。 d.共聚型 nCH2CH2＋nCH2CH—CH3　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （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常见的缩聚反应类型 a.羟基酸缩聚 ＋（n－1）H2O。 b.醇酸缩聚 nHOCH2CH2OH＋　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 c.氨基酸缩聚 ＋　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 d.胺酸缩聚 nH2N（CH2）6NH2＋nHOOC（CH2）4COOH　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 e.酚醛缩聚 n＋nHCHO　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 4.高聚物单体的判断 （1）由加聚产物推断单体——半键还原法 每隔2个碳原子断一个键，再把两个半键还原为一个共价键。 ①凡链节的碳链为两个碳原子的，其合成的单体为一种，如的单体为。 ②凡链节中无碳碳双键的，则链节中必为每2个碳原子分为一组，作为一个单体，如 的单体为CH2CH2和CH3CHCH2。 ③链节中存在碳碳双键结构 a.主链节为四个碳原子且双键在中间的，其单体必为一种，将链节的双键断开，两端半键闭合形成双键，即得高聚物的单体。 如的单体为。 b.若双键不在四个碳原子的中心，可能为烯烃和炔烃的共聚产物，如的单体为和。 （2）由缩聚产物推断单体 类型 在聚酯中断开羰基与氧原子间的共价键，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的共价键，羰基连羟基，氮原子连氢原子 实 例 高 聚 物 单 体 HOOC—COOH HOCH2CH2OH H2NCH2COOH 【探究活动】　 1.高聚物是由哪几种单体加聚得到的？ ＋（n－1）H2是加聚反应吗？ 2.1 mol在碱性条件下完全水解，消耗n mol NaOH，正确吗？ 1.下列合成高分子化合物的反应方程式及反应类型均正确的是（　　） A.合成有机玻璃：　缩聚反应 B.合成橡胶：　􀰷CH2—CH2CH2—CH2—CH2􀰻　加聚反应 C.合成酚醛树脂：n＋nHCHO　＋（n－1）H2O　缩聚反应 D.合成HT纤维：n＋n ＋（n－1）HCl缩聚反应 2.某高聚物的结构简式是，其单体的名称为（　　） A.2，4􀆼二甲基􀆼2􀆼己烯 B.2􀆼甲基􀆼1，3􀆼戊二烯和乙烯 C.2􀆼甲基􀆼1，3􀆼丁二烯和丙烯 D.2，4􀆼二甲基􀆼1，3􀆼己二烯和乙烯 知识点二　高分子化学反应与合成高分子材料 1.高分子化学反应 （1）概念：有高分子化合物参与的化学反应。 （2）应用：可将已有的天然或合成高分子转变为新的高分子。 （3）分类 ①聚合度变大的反应 例如：聚丁二烯和苯乙烯混合。 ②聚合度变小的反应 高分子化合物可以在　　　　　　　　　　　等作用下降解，发生聚合度变小的反应。 ③聚合度不变的反应 例如：　　　　　　，＋nCH3OH＋nCH3COOCH3。 2.合成高分子材料 （1）基本组成 合成高分子材料是以合成　　　　　　　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　　　　　　、　　　　　　、　　　　、　　　　　等。 （2）常见的合成高分子材料 ①三大合成材料：　　　　　　　　　　。三大合成材料的主要成分是　　　　，其是人工合成的、未经加工处理的任何　　　　　　　的统称。 ②生活中常见的合成高分子材料还有　　　　　　　　　　　　等。 （3）功能高分子材料 ①概念：是指除了具有一般高分子的　　　性能外，还具有特殊　　　　　　等功能的高分子。一般在高分子链的　　　　　、　　　　或　　　　　　　　　含有某种功能性基团。 ②制备方法 a.将功能性基团通过某种反应或作用连接到已有的高分子中。 b.将含有功能性基团的单体进行聚合。 ③常见功能高分子 a.离子交换树脂 类型 含义 实例 阳离子交换树脂 常用的树脂母体是苯乙烯与二乙烯基苯的交联聚合物，向聚合物中引入　　　　　　　　　　等基团，可得到酸性的阳离子交换树脂，可与溶液中的阳离子进行交换反应 2R—SO3H＋Ca2＋　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　 阴离子交换树脂 向聚合物中引入　　　　等基团，可得到碱性的阴离子交换树脂，可与溶液中的酸根离子进行交换 —— b.医用高分子 类型 应用 实例 生物可降解型 可吸收缝合线、黏合剂、缓释药物等 聚乳酸： 生物非降解型 可用于制作人造血管、人造心脏、隐形眼镜等 硅橡胶等 3.合成高分子材料的分类 1.（简称PET）是一种聚酯纤维，拉伸强度高，透光性好，广泛用作手机贴膜。下列关于PET分子的说法正确的是（　　） A.PET可由两种单体通过加聚反应生成 B.PET膜具有抗腐蚀性能，耐酸碱溶液的腐蚀 C.PET的单体为对苯二甲酸和乙二醇 D.1 mol PET最多能与3 mol H2发生加成反应 2.（2025·山东青岛期末）单体M通过不同的聚合方式可生成聚合物A和聚合物B，转化关系如下。 下列说法不正确的是（　　） A.聚合物A的重复结构单元中含有的官能团和单体M中的不同 B.聚合物A分子链间可以通过碳碳双键交联形成网状高分子 C.单体M生成聚合物B的反应为加聚反应 D.在酸性或碱性的水溶液中，聚合物B的溶解程度比在水中的均提高 能力培养　聚合反应化学方程式的书写（理解与辨析） 　线型PAA（）具有高吸水性，网状PAA在抗压性、吸水性等方面优于线型PAA。网状PAA的制备方法：将丙烯酸用NaOH溶液中和，加入少量交联剂a，再引发聚合。其部分结构片段如下图所示。 （1）交联剂a的结构简式为　　　　　　　　　　　　　。 （2）PAA的高吸水性与—COONa有关，对吗？ （3）写出形成线型PAA的化学方程式。 【规律方法】 依据反应机理书写聚合反应方程式的方法 步骤 思路 第一步：判类型 根据题干提供的单体判断合成高分子的反应类型是加聚反应还是缩聚反应 第二步：明机理 发生加聚反应时，单体如果是单烯烃则要断开不饱和的碳碳双键，如果是共轭二烯烃则断开两个碳碳双键的同时要形成一个碳碳双键，如果单体是炔烃则将碳碳三键变为碳碳双键。发生缩聚反应形成酯时羧基去羟基，醇羟基去氢原子；形成酰胺时羧基去羟基，氨基去氢原子 第三步：写结构简式及反应方程式 根据各类物质反应时的机理书写高分子的结构简式及反应方程式。书写时要注意：（1）高分子的表达方式，不要忘写链节数n。（2）单体的化学计量数与聚合物结构简式的下角标要一致。（3）缩聚反应方程式中小分子的化学计量数：由一种单体进行缩聚反应时，小分子的化学计量数为（n－1）；一般地，由两种单体进行缩聚反应，小分子的化学计量数为（2n－1） 【迁移应用】 1.下列合成高分子材料的反应方程式和反应类型均正确的是（　　） A.nCH2CH—Cl加聚反应 B.n＋nHCHO（n－1）H2O＋加聚反应 C.n加聚反应 D.nCH2CH2＋nCH2CH—CH3缩聚反应 2.写出下列聚合反应的化学方程式。 （1）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）n＋nCH2CH—CHCH2　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 1.下列对聚合物及其单体的认识正确的是（　　） A.的单体属于二烯烃 B.是由三种单体加聚得到的 C.聚苯乙烯（）的单体为 D.的单体都不能发生银镜反应 2.（2025·四川眉山期中）光学性能优良的高分子材料聚碳酸异山梨醇酯可由如下反应制备。下列说法错误的是（　　） A.该高分子材料可降解 B.异山梨醇中所有碳原子共平面 C.反应式中化合物X为甲醇 D.该聚合反应为缩聚反应 3.北京冬奥会“冰墩墩”“雪容融”成为顶流，由PVC、PC、ABS和亚克力等环保材料制作而成。下列说法错误的是（　　） A.PVC（）的单体为氯乙烯 B.PC（）中所有碳原子均可共面 C.ABS的单体之一苯乙烯能使溴水褪色 D.亚克力（）可通过加聚反应制备 4.新型弹性材料丁苯吡橡胶的结构简式如图所示： 其单体可能是下列6种中的几种： ①CH2CHCH2CHCH2 ②CH2CHCHCH2 ③ ④CH3CH2CHCH2 ⑤ ⑥CH2CHCH3 正确的组合是（　　） A.②③⑥ B.②③⑤ C.①②⑥ D.②④⑥ 5.根据下列高分子回答问题。 　 　聚丙烯酸钠　　　　　　　涤纶 酚醛树脂 （1）合成聚丙烯酸钠的单体的结构简式是　　　　　　　　　　　　　　，反应类型是　　　　　　　　　　。 （2）①合成涤纶的单体有两种，其中能和NaHCO3反应的单体的结构简式是　　　　　　　　，其核磁共振氢谱的峰面积之比是　　　　　　。 ②合成涤纶的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　。 （3）合成酚醛树脂需要的两种单体分别为苯酚和甲醛，和这两种单体均可以发生反应的试剂是　　　（填字母）。 a.H2　　　　　　　 b.Na c.Na2CO3 d.酸性高锰酸钾溶液 提示：完成课后作业　第3章　第3节 阶段重点练六 8 / 8 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3节　合成高分子化合物 知识点一 1.（1）小分子化合物　（2）最小单位　3.（1）①加成　加聚　②a.　　 b.􀰷CH2—CHCH—CH2􀰻　 d. （或）　（2）①相互缩合　缩聚　②b.＋（2n－1）H2O c.＋（2n－1）H2O d.＋（2n－1）H2O e.＋（n－1）H2O 探究活动 1.提示：高聚物 是由苯乙烯和1，3-丁二烯两种单体加聚得到的。 ＋（n－1）H2是缩聚反应。 2.提示：在碱性条件下完全水解，1个链节消耗1个NaOH，则1 mol该高聚物完全水解消耗 n mol NaOH，正确。 对点训练 1.C　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）。 2.B　由高聚物的结构简式 可知，主链含有6个碳原子，其中含有1个碳碳双键，按照中虚线断键，其中双键中的1个键断裂，再重新形成2个碳碳双键，得其单体为CH2C（CH3）—CHCH—CH3、CH2CH2，用系统命名法命名，分别为2􀆼甲基􀆼1，3􀆼戊二烯和乙烯，B项正确。 知识点二 1.（3）②力、热、光、化学物质、水或微生物　③ 2.（1）高分子化合物　填料　增塑剂　颜料　发泡剂　（2）①塑料、合成橡胶、合成纤维　树脂　聚合物　②涂料、黏合剂与密封材料　（3）①力学　物理、化学或生物　主链　侧链　交联网络的内部或表面　③a.磺酸基、羧基　（R—SO3）2Ca＋2H＋　氨基 对点训练 1.C　该高分子含端基原子、原子团，且含结构，则为缩聚产物，即PET由和乙二醇发生缩聚反应生成，A错误，C正确；含结构，在酸性或碱性条件下均可发生水解反应，则不能与酸、碱性物质长期接触，B错误；PET的链节上有一个苯环，则1 mol PET最多能与3n mol H2发生加成反应，D错误。 2.A　聚合物A的重复结构单元中含有官能团：酯基和碳碳双键；单体M中含有官能团：碳碳双键和酯基，官能团相同，A错误；聚合物A分子支链上有碳碳双键，可以通过加聚反应进一步交联形成网状高分子，B正确；对比单体M和聚合物B可知，单体M断开碳碳双键中的π键，生成聚合物B中的碳碳单键σ键，该反应为加聚反应，C正确；在酸性或碱性的水溶液中，聚合物B中酯基水解，溶解度增大，D正确。 能力培养 　（1）提示：加入交联剂a，再引发聚合，可知交联剂a为。 （2）提示：对，PAA的结构中含有—COONa，—COONa是亲水基，易溶于水使得PAA具有高吸水性。 （3）提示：。 迁移应用 1.C　CH2CH—Cl发生加聚反应生成，A项错误；生成酚醛树脂的反应应为缩聚反应，B项错误；乙烯与丙烯生成高分子化合物的反应属于加聚反应，D项错误。 2.提示：（1） （2）或 （3）􀰷CHCH􀰻 【随堂演练】 1.B　的单体是 CH2CF2、CF2CFCF3，A项错误；是由三种单体加聚得到的，即由1，3􀆼丁二烯、邻甲基苯乙烯、苯乙烯加聚得到的，B项正确；聚苯乙烯（）的单体为，C项错误；的单体是苯酚和甲醛，其中甲醛能发生银镜反应，D项错误。 2.B　该高分子材料中包含酯基，可以降解，A正确；异山梨醇中存在着sp3杂化的饱和碳原子，存在四面体空间结构，无法让所有碳原子共平面，B错误；反应式中异山梨醇释放出氢原子与碳酸二甲酯释放出的甲氧基结合生成甲醇，C正确；该反应在生成聚合物过程中同时还有小分子物质生成，为缩聚反应，D正确。 3.B　PVC（）是通过氯乙烯加聚反应得到的，其单体为氯乙烯，A正确；PC中与两个苯环相连的C原子与4个碳原子相连，为四面体结构，所有碳原子不可能共面，B错误；苯乙烯分子中含有碳碳双键，能与溴单质发生加成反应而使溴水褪色，C正确；由的结构简式可知，亚克力可通过加聚反应得到，D正确。 4.B　根据丁苯吡橡胶的结构简式可知，其为加聚反应的产物。合成该物质的单体是CH2CHCHCH2、 、。 5.（1）　加聚反应 （2）①　1∶2（或2∶1） ②＋nHOCH2CH2OH＋（2n－1）H2O　（3）ad 解析：（1）合成聚丙烯酸钠的单体的结构简式是，该反应是加聚反应。（2）①涤纶（）是由对苯二甲酸和乙二醇缩聚而成的； 能和NaHCO3反应，其核磁共振氢谱的峰面积之比是1∶2或2∶1；②对苯二甲酸和乙二醇发生缩聚反应合成涤纶，反应的化学方程式为＋nHOCH2CH2OH＋（2n－1）H2O。 （3）合成酚醛树脂（）的单体是苯酚和甲醛。苯酚和甲醛均能与氢气发生加成反应，钠能与苯酚反应生成苯酚钠和氢气，碳酸钠能与苯酚反应生成苯酚钠和碳酸氢钠，苯酚和甲醛均能被酸性高锰酸钾溶液氧化，故答案为a、d。 8 / 8 学科网（北京）股份有限公司 $