一. 本周教學(xué)內(nèi)容：合成高分子化合物
教學(xué)目的：
1. 掌握高分子化合物及單體、鏈節(jié)等概念，能根據(jù)指定高分子化合物判定其單體鏈節(jié)。
2. 掌握高分子化合物合成的幾種反應(yīng)類型并會應(yīng)用。
3. 掌握高分子反應(yīng)的概念及類型。
4. 了解合成高分子材料及分類。
二. 重點、難點：
高分子化合物的概念和合成反應(yīng)
分析：
（一）高分子化合物概述
1. 高分子化合物：由許多小分子化合物以共價鍵結(jié)合成的、相對分子質(zhì)量很高的一類化合物。
單體：能用來合成高分子化合物的小分子化合物。
鏈節(jié)：重復(fù)結(jié)構(gòu)單元是組成高分子鏈的基本單位，稱作鏈節(jié)。
鏈節(jié)數(shù)：鏈節(jié)的數(shù)目n稱為鏈節(jié)數(shù)。
2. 高分子化合物的分類
（二）高分子化合物的合成
1. 聚合反應(yīng)：由相對分子量較小的化合物互相結(jié)合成相對分子質(zhì)量較大的化合物。
2. 加聚反應(yīng)：由不飽和的、相對分子量較小的化合物結(jié)合成相對分子量。
例如：聚乙烯、聚異戊二烯、有機(jī)玻璃等等。
3. 縮聚反應(yīng)：單體通過分子間的相互縮合而生成高分子化合物，同時還生成小分子的反應(yīng)。
如尼龍－66、酚醛樹脂的制備。
（三）高分子反應(yīng)
1. 高分子化學(xué)反應(yīng)：有高分子化合物參與的化學(xué)反應(yīng)稱為高分子化學(xué)反應(yīng)。
2. 高分子化學(xué)反應(yīng)的應(yīng)用
（1）合成帶有特定功能基團(tuán)的高分子化合物
（2）合成不能由小分子物質(zhì)直接聚合得到的高分子化合物
（3）橡膠的硫化及其作用
（4）高分子化合物的降解及作用
（四）合成高分子材料
1. 常見高分子材料包括：塑料、合成橡膠、合成纖維等
（1）塑料：組成、性能的影響因素、樹脂、填料、增塑劑、溫度劑、潤滑劑。
（2）涂料：
（3）黏合劑：
2. 功能高分子材料
（1）定義：在合成高分子的主鏈或支鏈上帶有某種特定功能的官能團(tuán)，使它們具有特殊的功能以滿足光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、化學(xué)、學(xué)、醫(yī)學(xué)等方面的要求，這樣形成的高分子化合物統(tǒng)稱為功能高分子。
（3）離子交換樹脂
①定義：由一種不溶的高分子骨架和若干活性基團(tuán)組成的具有離子交換的樹脂。
②應(yīng)用
陽離子交換樹脂（硬水軟化原理）
陰離子交換樹脂
（4）醫(yī)用高分子
①分類：硅橡膠、聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯醇等。
②特點：生物相溶性好、安全無毒。
③應(yīng)用：用于制造機(jī)械和人造器官。
（5）高分子的其他應(yīng)用
（五）合成材料與環(huán)境保護(hù)
1. 合成材料廢棄物的急劇增加帶來環(huán)境污染問題，一些塑料制品所帶來的“白色污染”尤為嚴(yán)重。
2. 對“白色污染”的治理
①目前處理城市垃圾的一個主要是填埋作業(yè)，但仍會導(dǎo)致土壤污染和水污染。
②近年來一些國家要求做到廢塑料的減量化、再利用、再循環(huán)。
③塑料的發(fā)展趨勢：研制出各種類型的自毀塑料或生物降解塑料.
【典型例題】
例1. 下列關(guān)于乙烯和聚乙烯的敘述中正確的是（ ）
A. 二者都能使溴水退色，性質(zhì)相似
B. 二者互為同系物
C. 二者最簡式相同
D. 二者分子組成相同
解析：要正確區(qū)分單體和高聚物，熟悉二者的結(jié)構(gòu)差別：乙烯分子中含C=C雙鍵，而聚乙烯分子中無碳碳雙鍵，二者結(jié)構(gòu)上不相似，性質(zhì)不同，不能互為同系物，也不能說分子組成相同。
答案：C
點評：加聚產(chǎn)物和單體的關(guān)系是n倍的關(guān)系，這是解決問題的出發(fā)點。
例2. 下列說法中正確的是（ ）
A. 只有熱塑性高分子材料才可能是塑料
B. 用于包裝食品的塑料通常是聚氯乙烯
C. 有機(jī)玻璃是一種透明的塑料制品
D. 塑料在自然環(huán)境下不易分解，可造成白色污染
解析：有些合成樹脂具有熱塑性，用它制成的塑料就是熱塑性塑料，相反，象體型的酚醛樹脂，具有熱固性，用它制成的塑料就是熱固性塑料，這種塑料一旦加工成型，就不會受熱熔化；用于包裝食品的塑料通常就是聚乙烯而不是聚氯乙烯。
答案：CD
點評：本題考查功能高分子材料的性質(zhì)、用途等。
例3. 推斷合成 的單體。
解析：該高分子鏈中有肽鍵的結(jié)構(gòu)（ ），屬“聚酰胺類”高聚物，可推測出單體分子中有?DCOOH和?DNH2。在各個 中斷裂碳氮鍵
即可得有兩種單體
答案：
點評：切斷高分子主要看分子的鏈節(jié)，從而初步判斷是加聚、還是縮聚而成的。
例4. 液晶是一類新型材料，MBBA是一種研究較多的液晶化合物。它可以看做是由醛A和胺B去水縮合的產(chǎn)物：
（1）對位上有一個?DC4H9的苯胺可能有4種異構(gòu)體，它們是：
__________________________、__________________________。
（2）醛A的異構(gòu)體甚多。其中屬于酯類化合物，而且結(jié)構(gòu)式有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的異構(gòu)體就有6種，它們是：
、_____________________、_____________________、_____________________、_____________________。
解析：此題起點高?D?D利用新科技知識設(shè)題，但落點低?D?D寫物質(zhì)的同分異構(gòu)體。
（1）實際上是寫出化學(xué)式為?DC4H9的四種烴基：CH3CH2CH2CH2?D、 （2）題中已知的兩個結(jié)構(gòu)提示了可形成乙酸酯、甲酸酯，還可形成什么酸的酯呢?
故有： 、 。
答案：（1）
（2）
點評：高分子化合物是有機(jī)的綜合點，要善于聯(lián)系有機(jī)化學(xué)綜合知識。
【模擬】
一. 選擇題
1. 丁苯橡膠的結(jié)構(gòu)簡式如圖， 合成此種橡膠的單體應(yīng)是（ ）
①C6H5?DCH=CH2 ②CH3－CH=CH－CH3
③CH2=CH?DCH=CH2 ④CH≡C－CH3
⑤C6H5－CH2－CH=CH2
A. ①③ B. ①② C. ③⑤ D. ④⑤
2. 硅橡膠的主要成分如右圖所示：
是由二氯二甲基硅烷 經(jīng)兩步反應(yīng)制成的，這兩步反應(yīng)是（ ）
A. 消去、加聚 B. 水解、縮聚
C. 氧化、縮聚 D. 水解、加聚
3. 有4種有機(jī)物：① ② ③ ④CH3－CH＝CH－CN，其中可用于合成結(jié)構(gòu)簡式為 的高分子材料的正確組合為（ ）
A. ①③④ B. ①②③ C. ①②④ D. ②③④
4. 有一種脂肪醇通過一系列反應(yīng)可得丙三醇，這種醇可通過氧化、酯化、加聚反應(yīng)而制得高聚物 ，這種脂肪醇為（ ）
A. CH3CH2CH2OH B. CH2=CH－CH2－OH
C. D。 5. 塑料制品廢棄物會嚴(yán)重污染環(huán)境，故常稱它為“白色污染”物。為了防止塑料污染，有一條重要的途徑是將其降解為小分子。目前對類似如下結(jié)構(gòu)的塑料的降解已經(jīng)取得：
試分析若用CH3OH來處理它，能得到的有機(jī)物可能是（ ）
A. B. C.
6. 高分子分離膜可以讓某些物質(zhì)有選擇的通過而將物質(zhì)分離，下列應(yīng)用不屬于高分子分離膜的應(yīng)用范圍的是（ ）
A. 分離工業(yè)廢水，回收廢液中的有用成分
B. 食品工業(yè)中，濃縮天然果汁、乳制品加工和釀酒
C. 將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成為電能，將熱能轉(zhuǎn)換成電能
D. 海水淡化
7. 下列敘述正確的是（ ）
A. 單體的質(zhì)量之和等于所生成高聚物的質(zhì)量
B. 單體為一種物質(zhì)時，則單體發(fā)生加聚反應(yīng)
C. 縮聚反應(yīng)的單體至少有兩種物質(zhì)
D. 淀粉和纖維素的鏈節(jié)都是C6H10O5，但聚合度不同，彼此不是同分異構(gòu)體
8. 不屬于新型有機(jī)高分子材料的是（ ）
A. 高分子分離膜 B. 液晶高分子材料
C. 生物高分子材料 D. 有機(jī)玻璃
9. 下列高分子材料屬于功能高分子材料的是（ ）
①玻璃鋼 ②高分子分離膜 ③丁苯橡膠 ④硅聚合物 ⑤聚氨脂 ⑥酚醛樹脂 ⑦聚甲基丙烯酸甲酯
A. ①②⑤ B. ②③⑦ C. ②④⑥ D. ②④⑤
10. 下列對于高分子化合物的敘述不正確的是（ ）
A. 有機(jī)高分子化合物稱為聚合物或高聚物，是因為它們大部分是由小分子通過聚合反應(yīng)而制得的
B. 有機(jī)高分子化合物的相對分子質(zhì)量很大，但通常結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜
C. 對于一塊高分子材料，n是一個整數(shù)值，因而它的相對分子質(zhì)量是確定的
D. 高分子材料可分為天然高分子材料和合成高分子材料兩大類
二. 填空題
11. 已知：只具有單鍵不具有不飽和鍵的環(huán)狀化合物，可以發(fā)生類似烯烴的加成加聚反應(yīng)，如 生成的高分子化合物。
試寫出它們的單體。
12. 單體異氰酸酯 和多元醇
請寫出2，6-二甲基苯異氰酸酯 與1，3-丙二醇生成高聚物的結(jié)構(gòu)簡式。
__________________________________________________
13. 石墨化纖維是一種能耐1000℃以上高溫的高聚物，它的結(jié)構(gòu)如圖所示。
（1）構(gòu)成石墨化纖維的元素有____________，其原子個數(shù)比依次為____________。
（2）石墨化纖維是用聚丙烯腈纖維經(jīng)高溫處理而形成的。丙烯腈的結(jié)構(gòu)簡式為
三. 計算題
14. 某橡膠分解產(chǎn)物為碳?xì)浠衔�，對這種碳?xì)浠衔镞M(jìn)行如下實驗：①取一定量的橡膠完全燃燒，燃燒后的氣體通過干燥管，干燥管增重0.72g，再通過足量的石灰水，石灰水增重2.2g。②經(jīng)測定，該碳?xì)浠衔铮怏w）的密度是相同狀況下H2密度的34倍。③該碳?xì)浠衔?.1mol能和32g的溴蒸氣起加成反應(yīng)，經(jīng)分析，產(chǎn)物中溴原子分布在不同的碳原子上，且溴代物中有一個碳原子在支鏈上。試推斷：
（1）該碳?xì)浠衔锏慕Y(jié)構(gòu)簡式和名稱；
（2）該橡膠的結(jié)構(gòu)簡式和名稱。
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【試題答案】
一. 1. A 2. B 3. D 4. B 5. BC 6. CD 7. D
8. D 9. D 10. C
二. 11.
12.
13. （1）C、H、N 3:1:1
（2）
三. 14. （1）CH2=C(CH3)CH=CH2 異戊二烯
（2）
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