《金版教程》高考总复习·化学(旧教材)
第7讲有机合成合成高分子化合物
1.能对单体和高分子化合物进行相互推断,能分析高分子化合物的合成路线,能写出典型的加聚反应和缩聚反应的反应方程式。2.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,说明它们在材料中的应用。3.能综合应用有关知识完成推断有机化合物、检验官能团,设计有机合成路线等任务。
考点一合成高分子化合物
1.有机高分子化合物及其结构特点
(1)定义
相对分子质量比一般有机化合物大得多,通常在eq\x(\s\up1(01))104以上。大部分高分子化合物是由小分子通过eq\x(\s\up1(02))聚合反应制得的,所以常被称为高分子聚合物或高聚物。
(2)组成
①单体:能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物。
②链节:高分子化合物中eq\x(\s\up1(03))化学组成相同、可重复的最小单位,也称eq\x(\s\up1(04))重复结构单元。
③聚合度(n):高分子化合物链中含有的eq\x(\s\up1(05))链节的数目。
2.高分子化合物的分类及性质特点
eq\x(\s\up1(05))塑料、合成纤维、合成橡胶又被称为三大合成材料。
3.合成高分子化合物的两个基本反应
(1)加聚反应
①定义:由不饱和的单体加成聚合生成高分子化合物的反应。
②产物特征:高聚物与单体具有相同的组成,生成物一般为线型结构。
③反应类型
a.聚乙烯类(塑料)
b.聚1,3-丁二烯类(橡胶)
c.混合加聚类:两种或两种以上单体加聚
nCH2===CH—CH===CH2+nCH2===CH—CNeq\o(――→,\s\up7(催化剂))eq\x(\s\up1(04))
。
(2)缩聚反应
①定义:单体分子间通过缩合反应生成高分子化合物,同时还生成小分子化合物(如水、氨、卤化氢等)的聚合反应。
②产物特征:生成高聚物和小分子,高聚物与单体有不同的组成。
③反应类型
a.聚酯类:—OH与—COOH间的缩聚
nHOCH2—CH2OH+nHOOC—COOHeq\o(,\s\up7(催化剂))eq\x(\s\up1(06)),nHOCH2—CH2—COOHeq\o(,\s\up7(催化剂))
eq\x(\s\up1(07))。
b.聚氨基酸类:—NH2与—COOH间的缩聚nH2N—CH2COOHeq\o(――→,\s\up7(催化剂))
eq\x(\s\up1(08)),
eq\x(\s\up1(09))。
c.酚醛树脂类
误点查正,请指出下列各说法的错因。
(1)棉花、蚕丝、羊毛、天然橡胶、酚醛树脂都属于天然高分子化合物。
错因:酚醛树脂属于合成高分子化合物。
(2)天然橡胶是高聚物,不能使溴水褪色。
错因:天然橡胶含有碳碳双键,能使溴水褪色。
错因:单体应是。
(4)酚醛树脂和聚氯乙烯都是热固性塑料。
错因:酚醛树脂是热固性塑料,聚氯乙烯是热塑性塑料。
(5)聚异戊二烯属于纯净物。
错因:n值不同、链节数不同,是混合物。
一、聚合反应书写时的注意事项
1.缩聚物结构简式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团,而加聚物的两端通常用横线“—”。例如:
2.写缩聚反应方程式时,除单体物质的量与缩聚物结构简式的下角标要一致外,也要注意生成的小分子的化学计量数。通常由一种单体进行缩聚反应,生成的小分子化学计量数为n-1;由两种单体进行缩聚反应,生成的小分子化学计量数应为2n-1。
二、由加聚物推单体的方法
1.方法——“弯箭头法”:边键沿箭头指向汇合,箭头相遇成新键,键尾相遇按虚线部分断一个键,形成单体。
2.实例
加聚物
方法示意图
单体
CH2—CH2
CH2===CH2
CH3—CH===CH2和CH2===CH2
三、由缩聚物的结构简式推导其单体的方法
1.若高聚物中含有“”,它的单体有两种,从中虚线处断开,恢复为,—O—恢复为—OH,即得合成高聚物的单体。如
的单体为HOOCCOOH和HOCH2CH2OH。
2.若高聚物中含有“”,它的单体有两种,从中虚线处断开,在上加氢,在上加羟基,即得高聚物的单体。
如的单体是H2N—CH2—COOH和H2N—CH2CH2COOH。
的单体必为一种,在上加氢,在上加羟基,即得高聚物的单体。如的单体为。
3.酚醛树脂是由酚类和醛类缩聚而成的,链节中有酚羟基的结构。
如和HCHO。
角度一加聚反应和缩聚反应
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()
答案C
2.根据要求,完成相应方程式的书写。
(1)乙丙橡胶()是以乙烯和丙烯为主要原料合成的,化学方程式为________________________________________