第5章 1 第一节 合成高分子的基本方法（Word教参）【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中化学选择性必修3（人教版）

本讲义聚焦合成高分子的基本方法，系统梳理加成聚合反应和缩合聚合反应两大核心知识点。先介绍有机高分子概念，再阐述加聚反应（单体含不饱和键、无小分子生成）和缩聚反应（单体含多官能团、有小分子生成）的特点，构建单体与聚合物相互推断的学习支架。 资料通过聚苯乙烯、丁腈橡胶等实例分析，结合单体判断方法训练科学思维，借助PHB塑料等环保应用案例培养科学态度与责任。课中辅助教师引导学生理解反应原理，课后习题帮助学生巩固知识，有效查漏补缺。

第一节　合成高分子的基本方法 【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，能对单体和高分子进行相互推断。 3．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 1．有机高分子 高分子的相对分子质量比一般有机化合物大得多，通常在104以上。 2．加成聚合反应 (1)定义：在一定条件下，单体通过相互加成的方式连接成链状高分子的反应称为加成聚合反应(简称加聚反应)；生成的产物称为加成聚合物(简称加聚物)。 (2)实例说明 聚合物的平均相对分子质量＝链节的相对质量×n。 (3)反应特点 ①单体一般含有碳碳双键、碳碳三键等不饱和键。 ②没有小分子物质生成，原子利用率为100%。 　聚苯乙烯()是一种无色透明的热塑性塑料，常用来制作各种需要承受开水温度的一次性容器，以及一次性泡沫饭盒等。丁腈橡胶的结构简式为，其耐油性和物理机械性能优异，广泛应用于制造各种耐油橡胶制品。 (1)聚苯乙烯、丁腈橡胶的单体分别是什么？ (2)由苯乙烯生成聚苯乙烯的反应类型是什么？若聚苯乙烯的相对分子质量(平均值)为52 000，则该高聚物的聚合度n是多少？ (3)请写出单体加聚生成丁腈橡胶的化学方程式。 提示：(1)聚苯乙烯的单体是；丁腈橡胶的单体是CH2===CH—CN和CH2===CH—CH===CH2。 (2)加聚反应；n＝＝500。 (3)nCH2===CH—CN＋nCH2===CH—CH===CH2。 加聚物单体的判断方法 (1)凡链节主链只有两个碳原子(无其他原子)的聚合物，其单体必为一种，即将两个半键闭合即得对应单体。例如，的单体为 CH2===CH—CH3。 (2)凡链节主链有四个碳原子(无其他原子)，且链节中无双键的聚合物，其单体必为两种，即以两个碳原子为一个单元划线断开，然后分别将两个半键闭合即得对应单体。例如，的单体为和CH2===CH2。 (3)凡链节主链上只有碳原子，并存在碳碳双键结构的聚合物，其断键规律一般是“有双键，四个碳；无双键，两个碳”，划线断开，然后将单键变为双键，双键变为单键即得对应单体。例如， 的单体是 CH2===CH—CH===CH2和。 1．下列高分子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— 解析：选C。聚氯乙烯的链节为；聚苯乙烯的链节为；聚异戊二烯的链节为；聚丙烯的链节为。 2．工业上可用X合成Y。下列有关分析不正确的是(　　) A．X的名称为2­甲基丙烯 B．若Y的相对分子质量(平均值)为19 600，则n＝350 C．Y的链节为 D．Y能使溴的CCl4溶液褪色 解析：选D。X中含碳碳双键的最长碳链含3个碳原子，且2号碳原子上有1个甲基，名称为2­甲基丙烯，故A正确；Y的链节为，链节的相对质量为56，若Y的相对分子质量(平均值)为19 600, 则n＝ ＝350，故B、C正确；Y的分子结构中不存在碳碳双键，不能使溴的CCl4溶液褪色，故D错误。 3．某有机高分子X的结构简式如下图所示。下列说法不正确的是(　　) A.X易溶于水 B．X由加聚反应得到 C．合成X的单体有两种 D．合成X的单体都不存在顺反异构 解析：选A。X中不含亲水基，故X难溶于水，A错误；X是由加聚反应得到的，B正确；根据题给结构简式可知，合成X的单体有两种，分别是苯乙烯和异戊二烯，C正确；苯乙烯和异戊二烯都不存在顺反异构，D正确。 知识点二　缩合聚合反应 1．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，同时有小分子生成的反应称为缩合聚合反应(简称缩聚反应)。例如，己二酸与乙二醇缩合： 其中为链节。 (2)反应特点 ①缩聚反应的单体常含有两个或两个以上能相互作用的原子或原子团。 ②缩聚反应生成缩合聚合物(简称缩聚物)的同时，还伴有小分子副产物(如H2O等)的生成。由一种单体进行缩聚反应，生成的小分子的物质的量一般为n－1；由两种单体进行缩聚反应，生成的小分子的物质的量一般为2n－1。 2．常见的缩聚反应 (1)羟基酸缩聚 nHOCH2COOH。 (2)酸醇缩聚 ＋(2n－1)H2O。 (3)氨基酸缩聚 nH2NCH2COOH 。 (4)胺与酸的缩聚 nH2N(CH2)6NH2＋nHOOC(CH2)4COOH 。 　聚对苯二甲酸乙二酯(英文名称PET)被称为五大工程塑料之一。它具有优良的物理机械性能，电绝缘性优良，耐摩擦性、尺寸稳定性都很好，在电子电器方面有着广泛的应用。PET的结构简式为 。 (1)PET的单体是什么？ 提示：、HOCH2CH2OH。 (2)写出由单体合成PET的化学方程式，并指出反应类型。 提示：＋nHOCH2CH2OH＋(2n－1)H2O；缩聚反应。 (3)聚乙二醇具有良好的水溶性、润滑性、保湿性等，常用于化妆品行业。请写出一定条件下由乙二醇生成聚乙二醇的化学方程式，并指出反应类型。 提示：nHOCH2CH2OHHOCH2CH2OH＋(n－1)H2O；缩聚反应。 缩聚物单体的判断方法 (1)若高聚物为、HOROH或，单体必为一种。高聚物去掉“[　]”和“n”即为单体。例如， HOCH2CH2OH的单体为HOCH2CH2OH，的单体为HOCH2CH2COOH。 (2)凡链节中含有的高聚物，单体为酸和醇，将中C—O断开，碳原子上加—OH，氧原子上加—H即可。例如， 的单体为HOOC—COOH和HOCH2CH2OH。 (3)凡链节中含有的高聚物，单体一般为氨基酸(或羧酸和胺)，将中C—N断开，碳原子上加—OH，氮原子上加—H即可。例如，的单体为H2NCH2COOH和。 (4)凡链节中含有酚羟基的结构，单体一般为酚和醛。例如，的单体是和HCHO。 1．下列高分子是由一种单体缩聚制得的是(　　) C． D．CH2CH2 解析：选B。是由乙烯和丙烯经加聚反应制得的，故A错误；是由经缩聚反应制得的，故B正确；是由己二酸和乙二醇经缩聚反应制得的，故C错误；CH2CH2是由乙烯经加聚反应制得的，故D错误。 2．(2025·聊城高二期末)PHB塑料是一种可在微生物作用下降解的环保型塑料，结构简式为。下列关于PHB塑料的说法错误的是(　　) A.PHB塑料属于聚酯类 B．PHB塑料通过缩聚反应制得 C．PHB塑料在微生物降解下的产物可能有CO2和H2O D．合成PHB塑料的单体是 CH3CH===C(OH)COOH 解析：选D。由PHB的结构简式可知，PHB塑料属于聚酯类，可以通过缩聚反应制得，故A、B正确；PHB塑料含有碳、氢、氧三种元素，所以其降解产物可能有CO2和H2O，故C正确；合成PHB塑料的单体是CH3CH2CH(OH)COOH，故D错误。 3．是一种重要的有机高分子材料。下列关于M的说法正确的是(　　) A.含有两种官能团 B．与互为同系物 C．充分水解可得到两种有机小分子单体 D．1 mol M最多能与3 mol H2反应 解析：选C。该分子中，含有氨基(—NH2)、酰胺基()和羧基(—COOH)三种官能团，A错误；M为高分子，与不互为同系物，B错误；M充分水解可得到对苯二胺和乙二酸两种有机小分子单体，C正确；M为高分子，只有苯环能和氢气加成，故1 mol M最多能与3n mol H2反应，D错误。 1．下列关于加聚反应和缩聚反应的说法不正确的是　(　　) A．加聚反应后有机化合物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的原子利用率均为100% D．加聚反应和缩聚反应中均有官能团发生变化 解析：选C。加聚反应中有机化合物分子中不饱和键断开，不饱和度减小，A正确；加聚反应一般是含有碳碳双键或碳碳三键的单体之间发生的加成反应，缩聚反应是含有两个(或两个以上)官能团的单体之间发生的取代反应，B正确；缩聚反应有小分子副产物生成，原子利用率小于100%，C错误；加聚反应中不饱和键发生加成反应，缩聚反应中官能团之间脱去小分子，均有官能团发生变化，D正确。 2．是由三种单体合成的高聚物。下列不属于合成该高聚物的单体的是(　　) D．CH3—CH===CH—CN 解析：选A。由该高聚物的结构简式可知，该高聚物为加聚产物，单体为CH3—CH===CH—CN、。 3．下列高分子材料制备方法正确的是(　　) A．聚乳酸由乳酸[HOCH(CH3)COOH]经加聚反应制备 B．聚四氟乙烯{CF2—CF2}由四氟乙烯经加聚反应制备 C．尼龙­66 由己胺和己酸经缩聚反应制备 D．聚乙烯醇{}由聚乙酸乙烯酯{}经消去反应制备 解析：选B。聚乳酸{}由乳酸[HOCH(CH3)COOH]经缩聚反应制备，A错误；聚四氟乙烯{CF2—CF2}由四氟乙烯 (CF2===CF2)经加聚反应制备，B正确；尼龙­66 {}由己二胺[H2N(CH2)6NH2]和己二酸 [HOOC(CH2)4COOH]经缩聚反应制备，C错误；聚乙烯醇{}由聚乙酸乙烯酯 {}经水解反应制备，D错误。 4．(2025·长沙高二期末)高分子L可由M、N两种单体合成。下列说法正确的是(　　) A．L能发生水解反应 B．M分子中最多有12个原子共面 C．M与N通过加聚反应生成L D．合成1 mol L的同时生成 mol HCl 解析：选A。L中含有酰胺基，可发生水解反应，A项正确；苯环中所有原子共面，中所有原子共面，M分子中最多有16个原子共面，B项错误；M和N通过缩聚反应生成L(有小分子HCl生成)，C项错误；合成1 mol L的同时生成(2n－1) mol HCl，D项错误。 5．(1)聚丁二酸乙二酯(PES)是一种生物可降解的聚酯，它在塑料薄膜、食品包装和生物材料等方面有着广泛的应用。PES的结构简式为 。 ①它是由______________和______________(填结构简式)两种单体通过________反应制得的。 ②这两种单体相互之间也可能形成一种八元环状酯，结构简式为________________________________________________________________________。 (2)高分子A和B的部分结构如下图所示： ①合成高分子A的单体是________________________，生成A的反应是________反应。 ②合成高分子B的单体是______________________________，生成B的反应是________反应。 解析：(1)①由PES的结构简式可知，PES是由单体 HOOCCH2CH2COOH和HOCH2CH2OH通过缩聚反应制得的。②这两种单体相互之间发生酯化反应生成的八元环状酯的结构简式为。 (2)①由题图可知，高分子A的链节为，A的结构简式为，它是由 CH2===CH—COOH发生加聚反应制得的高聚物。②由题图可知，高分子B的链节为，B的结构简式为，它是由发生缩聚反应制得的高聚物。 答案：(1)①HOOCCH2CH2COOH HOCH2CH2OH　缩聚　② (2)①CH2===CH—COOH　加聚 ②　缩聚 学科网（北京）股份有限公司 $