第四节 有机高分子化合物
2022版新教材高考化学一轮复习第8章有机化学基础第4节有机合成及其应用合成高分子化合物学案鲁科版
第4节有机合成及其应用合成高分子化合物考试评价解读1.能对单体和高分子进行相互推断,能分析有机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式。
2.能举例说明塑料、橡胶、纤维的组成和分子结构特点,能列举重要的有机高分子化合物。
核心素养达成宏观辨识与微观探析能从官能团角度认识合成有机高分子化合物的组成、结构、性质和变化,并能从宏观与微观相结合的视角分析与解决实际问题。
科学态度与社会责任能分析有机高分子化合物的合成路线,通过高分子材料的合成等了解化学对社会发展的重大贡献。
有机化合物的合成[以练带忆]1.由石油裂解产物乙烯制取HOCH2COOH,需要经历的反应类型有( )A.氧化——氧化——取代——水解B.加成——水解——氧化——氧化C.氧化——取代——氧化——水解D.水解——氧化——氧化——取代A 解析:由乙烯CH2===CH2合成HOCH2COOH的步骤:CH2===CH2→CH3CHO→CH3COOH→Cl—CH2COOH→HOCH2COOH。
故反应类型有氧化——氧化——取代——水解。
2.从乙炔为原料制取CH2Br—CHBrCl,可行的反应途径( )A.先与Cl2加成反应后,再与Br2加成反应B.先与Cl2加成反应后,再与HBr加成反应C.先与HCl加成反应后,再与HBr加成反应D.先与HCl加成反应后,再与Br2加成反应D 解析:A途径反应后产物为CHBrCl—CHBrCl,不符合题意;B途径反应后产物为CH2Cl—CHBrCl,不符合题意;C途径反应后产物为CH3—CHBrCl或CH2BrCH2Cl,不符合题意;D途径反应后产物为CH2Br—CHBrCl,符合题意。
3.由烃A和其他无机原料合成环状化合物E的示意图如下所示(部分反应条件没有列出):下列说法错误的是( )A.上述反应过程中有一个取代反应和两个氧化反应B.若C、E的最简式相同,则1 mol C与足量银氨溶液反应可生成4 mol AgC.一定条件下,和D可发生缩聚反应生成高分子化合物D.E的分子式为C4H4O4A 解析:反应②为BrCH2—CH2Br的水解,属于取代反应;反应⑤为酯化反应,属于取代反应,因此A错误。
有机高分孑化合物定义
有机高分孑化合物定义
有机高分子化合物,是指由碳、氢和其他元素组成的大分子化合物。
这些化合物通常具有复杂的结构和性质,广泛应用于各个领域。
有机高分子化合物具有很多种类,其中最常见的是聚合物。
聚合物是由许多单体结合而成的长链分子。
例如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。
这些聚合物具有优异的物理、化学性质,广泛应用于塑料、纤维、橡胶等领域。
还有许多其他类型的有机高分子化合物。
例如蛋白质、核酸、多糖等生物高分子化合物,具有重要的生物学功能,是生命活动的基础。
还有一些具有特殊性质的高分子化合物,例如液晶聚合物、超分子聚合物等,具有重要的应用前景。
有机高分子化合物的合成方法也非常丰富。
其中最常见的是聚合反应,例如加聚、缩聚等。
此外还有其他方法,例如环化反应、交联反应等。
有机高分子化合物具有重要的应用价值。
在医学领域,许多药物都是有机高分子化合物。
例如聚乙二醇、明胶等,用于制备控释药物、生物医用材料等。
在能源领域,高分子电解质、聚合物太阳能电池等也是有机高分子化合物的重要应用。
有机高分子化合物是一个广泛而复杂的领域。
通过不断的研究和发
展,将有机高分子化合物应用于各个领域,为人类的生产和生活带来了巨大的贡献。
有机高分子化合物定义
有机高分子化合物定义有机高分子化合物的概念和特点有机高分子化合物是由大分子量的碳氢化合物组成的。
它们由许多重复单元结构组成,这些单元之间通过共价键连接在一起,形成一条长链或支链。
由于有机高分子化合物中的碳原子可以形成四个共价键,使得这些化合物能够产生极其多样化的结构和性质。
有机高分子化合物的分类根据它们的起源和合成方法,有机高分子化合物可以分为天然高分子和合成高分子两类。
天然高分子1.天然高分子由生物体内部合成,具有生物源性质;2.常见的天然高分子包括蛋白质、核酸、多糖和橡胶等。
合成高分子1.合成高分子是通过人工合成或改性的方法制备的;2.合成高分子根据合成方法和原料的不同,可分为线性聚合物、交联聚合物和共聚物等。
有机高分子化合物的应用有机高分子化合物在生活、工业和科学研究中有着广泛的应用。
生活中的应用1.塑料制品:塑料是一类由有机高分子化合物制成的材料,被广泛应用于日常生活中的容器、包装材料、建筑材料等领域。
2.纤维素纤维:纤维素是一种天然高分子化合物,被用于制造纤维和纸张等。
工业中的应用1.橡胶制品:橡胶是一种高分子弹性材料,被广泛用于轮胎、密封件、管道等领域。
2.聚合物涂料:聚合物涂料具有良好的附着力和保护性,被广泛用于建筑、航空等行业。
科学研究中的应用1.生物医学研究:有机高分子化合物被应用于药物传递系统、组织工程、细胞培养等领域。
2.材料科学研究:有机高分子化合物在新材料的开发中起着重要作用,如光电材料、导电聚合物等。
有机高分子化合物的性质有机高分子化合物的性质由其分子结构和化学键的性质决定。
以下是一些常见的有机高分子化合物性质:1.分子量大:有机高分子化合物由许多重复单元组成,使其分子量通常很大。
2.高分子链的柔韧性:由于有机高分子化合物链的柔韧性,使得其具有良好的伸缩性和变形能力。
3.热稳定性:有机高分子化合物通常具有较高的熔点和热稳定性。
4.力学性质:有机高分子化合物的力学性质可以通过调整它们的分子结构和化学键来改变。
高考化学 有机高分子化合物知识精讲
第四节有机高分子化合物【知识网络】一.分类【1.未掌握由高聚物推导单体的方法,对这类问题感到无从下手。
加聚反应合成的高聚物,找出其单体的方法是:分析高聚物的结构,找出主碳链中重复出现的结构单元——链节(用[ ]表示的那部分),然后根据链节来判断单体。
O O缩聚反应合成的高聚物,链节的分析往往从—O-、-C—NH-等键处断开,进而确定单体。
2.没有掌握加聚和缩聚以及开环聚合、闭环聚合的规律,导致高聚物结构简式书写错误或单体判断错误。
如丙烯CH3CH=CH2加聚产物错写成:[CH2CH2CH2] n。
3.若给出高分子化合物的碳碳结构,要确定其组成的单体,则必须按照加聚或缩聚的原理,由高分子的链节,采用逆向思维,反推单体结构,确定规律如下:(1)如果高分子化合物中含有醚键(-O-)、酯基(-COO-)、肽键(-CONH-)等官能团,则一定为缩聚产物。
缩聚产物的单体判断,只要从官能团处补充消去的小分子(一般为水),即可得到相应的单体。
醚键水解(补充消去的水分子),得两种醇,它的单体是两个含有羟基的化合物;酯基水解,得一种含羧基的化合物和一种含羟基的化合物,如;[OC-C6H5-COOCH2CH2-O]n的单体是HOOC-C6H5-COOH和HO-CH2CH2-OH;肽键水解得到一种含羧基的化合物,一种含氨基的化合物。
可见,缩聚反应的单体中都至少有两个官能团。
(2)如果高分子化合物中没有官能团,则一定为加聚产物。
加聚产物的单体判断,一般是将主链上的碳原子两个两个地断开,然后在这两个碳原子间写上双键(如果主链上有取代基,则取代基随主链上的碳原子一起移向单体中),但当主链上有双键时,则为丁二烯结构的1,4-加成产物,单体中有丁二烯结构。
【典型例题评析】例1 下列物质中,属于高分子化合物的是(1989年全国高考题)A.淀粉B.油脂C.棉花D.蔗糖思路分析:油脂是油和脂肪的总称,它是高级脂肪酸甘油酯,蔗糖是二糖,分子式为C12H22O11,油脂和蔗糖的相对分子质量均较小,两者均不属于高分子化合物;棉花的主要成分是纤维素,淀粉和纤维素都是天然高分子化合物。
有机高分子化合物课件
contents
目录
• 有机高分子化合物简介 • 有机高分子化合物的合成 • 有机高分子化合物的应用 • 有机高分子化合物的未来发展 • 有机高分子化合物的挑战与对策
01
有机高分子化合物简介
有机高分子化合物的定义
有机高分子化合物是由碳、氢 等元素组成的相对分子质量较 大的化合物,通常由单体通过 聚合反应连接而成。
引发剂或辐射
溶剂和添加剂
聚合反应需要使用引发剂或辐射来启动反 应。不同的引发剂或辐射会对聚合反应的 速率和产物的性质产生影响。
在聚合反应中,有时需要使用溶剂或添加 剂来调节反应条件或改善产物的性能。
03
有机高分子化合物的应用
在材料科学中的应用
高分子材料
有机高分子化合物在材料科学中广泛应用于塑料、橡胶、纤维等高分子材料的合成与制备 。这些材料具有优良的物理性能和化学性能,可满足各种工程和日常应用的需求。
聚合物的生产成本问题
总结词
聚合物的生产成本问题是制约有机高分子化合物应用 的重要因素之一。
详细描述
由于有机高分子化合物的合成需要大量的原料和能源 ,其生产成本相对较高。此外,聚合物的加工和成型 也需要耗费大量的能源和资源。为了降低聚合物的生 产成本,需要优化聚合反应条件和工艺流程,开发低 成本、高效的合成方法和技术,提高生产效率和资源 利用率。同时,也需要加强聚合物材料的回收和再利 用研究,降低聚合物产品的环境成本。
02
绿色合成方法
03
循环利用聚合物
开发高效、环保的聚合反应和合 成方法,减少有机溶剂的使用, 降低能耗和废弃物产生。
研究聚合物废弃物的回收、再生 和循环利用技术,实现资源的可 持续利用。
建筑材料第九章有机高分子材料
第一节 高分子化合物的基本知识 第二节 建筑塑料 第三节 建筑涂料 第四节 建筑胶粘剂
有机高分子材料是以有机高分子化合物为主要组分的材料。 有机高分子材料分为天然高分子材料和合成高分子材料两大 类,木材、天然橡胶、棉织品、沥青等都是天然高分子材料; 而现代生活中广泛使用的塑料、橡胶、化学纤维以及某些涂 料、胶粘剂等,都是以高分子化合物为基础材料制成的,这 些高分子化合物大多数又是人工合成的,故称为合成高分子 材料。
➢ 分类:胶粘剂的分类方法很多,目前尚无统一的方法。按 主要成分可分为有机物质胶粘剂和无机物质胶粘剂;按粘 剂来源可分为天然胶粘剂和合成胶粘剂;按强度特性划分 为结构胶粘剂、非结构胶粘剂和次结构胶粘剂;按固化条 件的不同可分为溶剂型、反应型和热熔型。
二、常用的建筑胶粘剂
1、酚醛树脂胶粘剂
酚醛树脂胶粘剂属热固型高分子胶粘剂,它具有 很好的粘附性能,耐热性、耐水性好。缺点是胶 层较脆,经改性后可广泛用于金属、木材、塑料、 等材料的粘结。
▪ 优点
用水作为稀释剂,无毒,环保。成本较低
▪ 缺点
涂膜耐水性差,耐候性不强,耐洗刷性差,一般只能作为内
墙涂料。
3、乳液型建筑涂料(乳胶漆)
▪ 组成
• 由合成树脂借助乳化剂的作用,以0.1~0.5μm的 极细微粒分散于水中构成的乳液,并以乳液作为 主要成膜物质,再加入适量颜料、填料等助剂, 经研磨而成的涂料。
改善和调节塑料的其他性能
➢优点
缺点
• 轻质高强
➢耐热性差、易燃
• 加工性能好 • 导热系数小,绝热性好 • 装饰性优异
➢易老化 ➢热膨胀性大 ➢刚度小
• 多功能
• 经济性好
二、常用建筑塑料
高中化学 有机高分子化合物与有机高分子材料
橡胶一般是二烯烃加聚反应的产物,由于链节中还含有碳碳双键, 因此使用过程中容易发生氧化反应,造成橡胶的性能下降,发生老化。
有机高分子材料
纤维
(1)分类
纤维天化然学纤纤维维:人_棉_合造_花成_纤_、_维纤_羊:_维_毛黏_:_胶_腈、纤纶_蚕维_、_丝、_涤_醋_纶等酸、纤锦维纶等、维尼纶等
(2)腈纶指聚丙烯腈纤维,合成腈纶的化学方程式为
有机高分子材料
以煤、石油和天然气等为原料可以合成具有不同性质的高分子, 以它们为主要原料,加入某些特定的添加剂,经压制、挤压或抽丝 等成型加工处理,便可得到各种高分子材料,如塑料、合成橡胶和 合成纤维。
有机高分子材料
塑料
(1)主要成分:高分子化合物,俗称_合__成__树__脂__。
(2)代表物——聚乙烯 聚乙烯塑料是当今世界产量最大的塑料产品,原料为_乙__烯__。
不溶 热固性
好 一般易燃烧
高分子化合物
有机高分子化合物的分类
合成高分子的反应
聚合反应:由相对分子质量较小的有机化合物生成相对分子质量很大的有机化合物的反应。 加聚反应:当聚合反应同时也是加成反应时,又叫加成聚合反应,简称加聚反应。
反应示例:从乙烯到聚乙烯
加聚反应的特点: (1)反应物特征——含有不饱和键。 (2)生成物特征——与反应物具有相同的组成。 (3)反应特征——没有小分子化合物生成。
A.③⑥ B.②③ C.①③ D.④⑤
△
△
思维训练
3.下列说法错误的是( D )
A.塑料的主要成分是合成树脂 B.橡胶是具有高弹性的高分子化合物 C.化学纤维指人造纤维和合成纤维 D.塑料、橡胶和纤维都是天然高分子化合物
思维训练
4.下列关于天然橡胶(
有机高分子化合物简介课件
塑料可用于制造各种容器、管道 、绝缘材料、包装材料等,在建 筑、电子、汽车、航空航天等领 域有广泛应用。
纤维
纤维是有机高分子化合物的一种,具 有优良的力学性能、耐热性和耐腐蚀 性。
纤维可用于纺织、造纸、复合材料等 领域,如合成纤维可用于制作衣物、 绳索等,天然纤维可用于制作纸张和 生物医用材料等。
功能高分子材料
功能高分子材料是指具有特定功能的有机高分子材料,如导电、发光、磁性等功 能。
功能高分子材料在电子、生物医学、能源等领域有广泛应用,如导电高分子可用 于制造电池和电容器等。
03
有机高分子化合物的性能
热性能
耐热性
熔点和玻璃化转变温度
有机高分子化合物通常具有较高的耐 热性,能够在高温下保持稳定。
高性能化改性
共聚与共混
通过共聚或共混的方法对有机高分子化合物进行改性,引入功能性单体或与其他高分子材料进行复合 ,提高其力学性能、热稳定性、加工性能等。
交联与辐射接枝
利用交联剂或辐射接枝技术对有机高分子化合物进行改性,改善其化学稳定性、耐磨性、抗疲劳性能 等,提高其使用寿命。
环保与可持续发展
可降解高分子材料
有机高分子化合物简介
目录
• 有机高分子化合物概述 • 有机高分子化合物的应用 • 有机高分子化合物的性能 • 有机高分子化合物的合成与改性 • 有机高分子化合物的发展趋势与挑战 • 有机高分子化合物实例分析
01
有机高分子化合物概述
定义与分类
定义
有机高分子化合物是由长链有机分子 构成的化合物,其分子量通常大于 10^4。
研究开发可生物降解的有机高分子化合物, 如聚乳酸、聚3-羟基烷酸酯等,在一次性餐 具、包装材料等领域替代传统塑料,降低白 色污染。
有机高分子化合物
吹塑成型的聚乙烯薄膜
保鲜膜
◆聚氯乙烯(PVC) 单体: CH2=CHCl
化学稳定性好,耐酸碱腐蚀,使用温度不宜 超过60℃,在低温下会变硬 分为:软质塑料和硬质塑料
◆聚苯乙烯
单体:
CH2=CH C6H5
(2)聚苯乙烯(PS)的合成
用于制造,标本架,录音带外壳,包装用泡沫塑 料是聚苯乙烯材料
CH =CH2 催化剂 n
◆酚醛塑料 单体:
苯酚、甲醛
OH
[
─CH2 ]n
日常生活中使用的电脑开关外壳,灯头 等是用电木塑料制成的.它的主要成分是酚 醛树脂,是用甲醛和苯酚聚和而成的.
课堂小结
合成有机高分子化合物反应比较
反应类型
反应物特征
加
聚
缩
聚
含有不饱和键 含有特征官能团
聚合物与单体 聚合物与单体组成 生成物特征 具有相同的组 有所不同,主链上 成,主链上一般 除有碳原子外还有 只有碳原子 其他 产物种类 只有聚合物 聚合物和小分子
〔CH -CH2〕n 聚苯乙烯
◆聚四氟乙烯 单体:
CF2=CF2
聚甲基丙烯酸甲酯 (有机玻璃)
单体:
CH2=C COOCH3 CH3
⑴反应部位?
⑵反应本质?
⑶是否可以用一个通式来表示这些反应呢?
X
M 催化剂
X
M
n C=C
Y N
〔 C-C 〕n
Y N
2、缩聚反应:单体之间相互形成高分子化合物 的同时,还生成小分子化合物 (如H2O、NH3、HX等)的聚合反应
有机高分子化合物
我们在日常生活中遇到过的有机高 分子化合物有哪些?
天然高分子:淀粉、纤维素和蛋白质等 有机高分子 合成高分子:合成纤维、塑料、合成橡胶
有机高分子
有机高分子化合物(英语: Organic Polymer Compounds),是由千百个原子彼此以共价键结合形成相对分子质量特别大、具有重复结构单元的有机化合物,属于混合物。
化合物简介有机高分子化合物是由一类相对分子质量很高的分子聚集而成的化合物,也称为高分子、大分子等。
一般把相对分子质量高于10000的分子称为高分子。
高分子通常由103~105个原子以共价键连接而成。
由于高分子多是由小分子通过聚合反应而制得的,因此也常被称为聚合物或高聚物,用于聚合的小分子则被称为“单体”。
举例:纤维素、蛋白质、蚕丝、橡胶、淀粉等天然高分子化合物,以及以高聚物为基础的合成材料,如各种塑料、合成橡胶、合成纤维、涂料与粘接剂等。
有机高分子化合物可以分为天然有机高分子化合物(如淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶等)和合成有机高分子化合物(如聚乙烯、聚氯乙烯等等),它们的相对分子质量可以从几万直到几百万或更大,但他们的化学组成和结构比较简单,往往是由无数(n)结构小单元以重复的方式排列而成的。
n称为聚合度。
物理意义有机高分子化合物是光子流过分子产生的负墒与扩散运动的平衡态。
共同特征1.组成上的特征高分子是以一定数量的结构单元重复组成,例如:聚乙烯单体可以相同,可以不同。
2.相对分子质量高分子的相对分子质量很大(相对分子质量低于1000的为小分子),如淀粉的相对分子质量由几万到几十万不等,核蛋白的相对分子质量可达几千万。
其相对分子质量的计算如下:高分子的相对分子质量=链节的量×聚合度"高分子"由n值不同的结构单元组成,因此实际测得的相对分子质量为平均相对分子质量。
3.如何组成在高分子化合物的结构中原子间、链节间是以共价键结合。
淀粉、纤维素是C—C、C—O单键,蛋白质是脱水缩合C—C、C—N单键,聚乙烯是C—C单键,这些键可以自由旋转,所以高分子是蜷曲的长链,弹性就可以证明这一点,小分子化合物就不会具备这种性质。
长链分子组成物质的类型①线型结构(直链或带支链):如淀粉、纤维素、聚乙烯等。
高三化学 什么是有机高分子化合物
合成有机高分子化合物•合成有机高分子化合物:由千百个原子彼此以共价键结合形成相对分子质量特别大、具有重复结构单元的有机化合物。
是由一类相对分子质量很高的分子聚集而成的化合物,也称为高分子、大分子等。
一般把相对分子质量高于10000的分子称为高分子。
包括天然和合成有机高分子化合物。
常见合成有机高分子化合物:聚乙烯、聚氯乙烯等•有机高分子化合物的合成:高分子化合物大部分是由小分子通过聚合反应制得的。
(1)加聚反应:不饱和单体通过加聚反应生成高分子化合物。
①聚乙烯类(塑料、纤维)②聚二烯类(橡胶)(2)缩聚反应:单体聚合成高分子的同时有小分子生成的聚合反应。
①聚酯类②聚氨基酯类③酚醛树脂类对高分子化合物的理解:(1)通常把生成高分子化合物的低分子化合物(反应物)叫做单体(如乙烯是聚乙烯的单体),高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位叫做链节(如一CH2一CH2一是聚乙烯的链节),高分子链中含有链节的数目叫做聚合度,通常用n表示。
注意单体与链节是不同的,单体是反应前的低分子化合物;链节不是物质,不能独立存在,是反应后有机高分子化合物中的片段。
(2)低分子有机物的相对分子质量都有一个确定的数值,而高分子化合物的相对分子质量只是一个平均值。
它是以低分子有机物作原料,经聚合反应得到各种相对分子质量不等的物质的混合物。
•单体与高分子化合物的互推规律:聚合时找准结合点,反推单体时找准分离处,“结合点必为分离处”。
1.由单体推断高聚物的方法(1)单烯烃型单体加聚时,“断开双键,键分两端,添上括号,n写后面”。
如(2)二烯烃型单体加聚时,“单变双,双变单,破两头,移中间,添上括号.n写后面”。
如(3)分别含有一个双键的两种单体聚合时,“双键打开,中间相连,添上括号,n写后面”。
如2.由高聚物推导单体的方法(1)加聚产物单体的判断方法①凡链节主链只有两个碳原子(无其他原子)的聚合物,其合成单体必为一种,将两个半键闭合即可。
【初中化学】初中化学知识点:天然有机高分子材料
【初中化学】初中化学知识点:天然有机高分子材料有机物:含有碳元素的化合物称为有机化合物(一氧化碳、二氧化碳、碳酸钙等除外),简称有机物。
有机高分子:有些有机物的相对分子质量比较大,通常称它们为有机高分子化合物,简称有机高分子。
如淀粉、蛋白质、纤维素、塑料、橡胶等。
【有机高分子模型】有机高分子材料:用有机高分子化合物做成的材料就是有机高分子材料。
有机高分子材料分为:(1)天然有机高分子材料:比如:棉花、羊毛、天然橡胶等。
(2)合成有机高分子材料:例如:塑料、合成橡胶、合成纤维等,简称合成材料。
常用的天然有机高分子材料及其特点:1、棉花:棉花的主要成分是纤维素,纤维素含量高达90%以上。
棉纤维能制成多种规格的织物,用它制成的衣服具有耐磨并能在高温下熨烫,良好的吸湿性、透气性和穿着舒适的优点。
2、羊毛:羊毛主要南蛋白质形成,就是纺织工业的关键原料,织物具备弹性不好、吸湿性弱、保暖性不好等优点。
3、蚕丝:蚕丝是蚕结茧时形成的长纤维,也是一种天然纤维,其主要成分是蛋白质。
蚕丝质轻而细长,织物光泽好、穿着舒适、手感滑顺、导热性差、吸湿透气性好。
中国是世界上最早使用丝织物的国家。
4、天然橡胶:天然橡胶就是所指从橡胶树上收集的天然胶乳,经过凝同、潮湿等加工工序做成的弹性固状物。
天然橡胶就是一种以共聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物。
分子式就是(c5h8)n,其成分中91%~94%就是橡胶烃(共聚异戊二烯),其余为蛋白质、脂肪酸、糖类等非橡胶物质,就是应用领域最广泛的通用型橡胶。
相关初中化学知识点:合成有机高分子材料定义:有机合成材料:常称聚合物,如聚乙烯分子是由成千上万个乙烯分子聚合而成的高分子化合物。
有机合成材料的基本性质:1、聚合物由于高分子化合物大部分就是由小分子生成而变成的,所以也常称作聚合物。
比如,聚乙烯分子就是由成千上万个乙烯分子生成而变成的高分子化合物。
2、合成有机高分子材料的基本性质①热塑性和热固性。
有机化学复习——有机高分子
班级_____________组别____________姓名__________________高考一轮复习有机化学复习——有机高分子一、有机高分子化合物高分子化合物是相对小分子而言的,简称高分子。
大部分高分子化合物是由小分子通过聚合反应制得的,所以常被称为聚合物或高聚物。
链节:;聚合度:;单体:。
1.天然高分子化合物:淀粉、纤维素和蛋白质。
2.合成高分子化合物:(1)塑料:①热塑性塑料:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。
②热固性塑料:酚醛树脂。
(2)合成纤维:①六大纶:氯纶、涤纶、锦纶、维纶、丙纶、腈纶。
②特种纤维:芳纶纤维、碳纤维、耐辐射纤维。
(3)合成橡胶:①通用橡胶:丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶。
②特种橡胶:硅橡胶、聚硫橡胶。
3.复合材料:是两种或两种以上材料组合成的一种新型材料,其中一种材料作为基体,其他材料作增强剂。
二、加聚反应和缩聚反应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(塑料纤维)b.聚二烯类(橡胶)c.混聚:两种或两种以上单体加聚:n CH2===CH—CH===CH2+n CH2===CH—CN―→—C=CH —[]n CH 3 —CH —CH 2— [ ]nd .聚乙炔类: 2.缩聚反应①定义:单体间相互作用生成高分子,同时还生成小分子(如水、氨、卤化氢等)的聚合反应。
②产物特征:高聚物和小分子,高聚物与单体有不同组成。
③反应类型a .聚酯类:—OH 与—COOH 间的缩聚b .聚氨基酸类:—NH 2与—COOH 间的缩聚c .酚醛树脂类三、高聚物单体的判断方法1.由单体写聚合物,对发生加聚反应的,只有双键的碳原子留在主链上,其它基团作支链。
对发生缩聚反应的,要考虑生成小分子,同时写缩聚物的结构式时,要在方括号的外侧写出链节余下的端基原子或原子团。
2.由加聚聚合物推单体的方法:(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键成单体)加聚聚合物方法 单体CH 2===CH 2CH 2===CH —CH 3和CH 2===CH 2【练一练】1、写出下列高分子的单体: (1) (2)2、写出 通过1,4—加成合成高分子的化学方程式:班级_____________组别____________姓名__________________3.由缩聚物推单体的方法:(可采用“切割法”,断开羰基与氧原子间的共价键或断开羰基与氮原子间的共价键,然后在羰基碳上连上羟基,在氧或氮原子上连上氢原子)缩聚物方法 单体【练一练】1、写出下列高分子的单体:(1) (2) (3)2、乳酸的分子式为C 3H 6O 3,其分子中含有一个甲基、一个羟基和一个羧基。
2019高考化学第11章(有机化学基础)第4节生质、合成有机高分子化合物考点含解析)
亲爱的同学:这份试卷将再次记录你的自信、沉着、智慧和收获,我们一直投给你信任的目光……第11章(有机化学基础)李仕才第四节生命中的基础有机化学物质、合成有机高分子化合物考点二合成有机高分子化合物1.有机高分子化合物及其结构特点(1)定义相对分子质量从几万到十几万甚至更大的化合物,称为高分子化合物,简称高分子。
大部分高分子化合物是由小分子通过聚合反应制得的,所以常被称为聚合物或高聚物。
(2)有机高分子的组成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化学组成相同、可重复的最小单位。
③聚合度高分子链中含有链节的数目。
2.合成高分子化合物的基本方法(1)加聚反应①定义:由不饱和的单体聚合生成高分子化合物的反应。
例如:②特点a.单体必须是含有碳碳双键、碳碳三键等不饱和键的化合物。
例如烯烃、二烯烃、炔烃等含不饱和键的有机物。
b.发生加聚反应的过程中,没有副产物生成,聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同。
聚合物的相对分子质量为单体相对分子质量的n倍。
③反应类型a.聚乙烯类(塑料纤维)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。
d.聚乙炔类(2)缩聚反应①定义:单体间相互作用生成高分子化合物,同时还生成小分子化合物(如水、氨、卤化氢等)的聚合反应。
②特点a.缩聚反应单体往往是具有两个或两个以上官能团(如羟基、羧基、氨基、羰基及活泼氢原子等)的化合物分子。
b.缩聚反应生成聚合物的同时,有小分子副产物(如H2O、HX等)生成。
c.所得聚合物链节的化学组成与单体的化学组成不同。
③反应类型a.聚酯类:—OH与—COOH间的缩聚。
催化剂nHOCH2—CH2OH+nHOOC—COOH――→;催化剂nHOCH2—CH2—COOH――→。
b.聚氨基酸类:—NH2与—COOH间的缩聚。
c.酚醛树脂类3.高分子化合物的分类其中,塑料、合成纤维、合成橡胶又被称为三大合成材料。
高三化学有机高分子化合物简介
第一节 有机高分子化合物简介 (3)强度大
高分子材料强度一般比较大。如把10kg高 分子材料与金属材料各制成100m长的绳子, 可吊起物体的重量如下表:
材料品 种
高分子材料
金属材料
金属钛 锦纶绳 涤纶绳 碳钢绳 绳
6500
重物质 15500 12000 7700 量/kg
第一节 有机高分子化合物简介 (4)电绝缘性好 通常高分子材料的电绝缘性良好, 广 泛用于电器工业上。 (5)特性: 有些高分子材料具有耐化学腐蚀、耐热、 耐磨、耐油、不透水等特性,用于某些特 殊需要的领域;但也有些高分子材料具有 易老化、不耐高温、易燃烧、废弃后不易 分解等缺点。
第一节
(1)溶解性
有机高分子化合物简介
三.高分子化合物的基本性质
线型结构高分子(如有机玻璃)能溶解 在适当的有机溶剂里,但溶解速率比小分子缓 慢;而体型结构高分子(如橡胶)则不易溶解, 只有一定程度的胀大。
(2)热塑性和热固性 线型结构高分子具有热塑性(如聚乙烯) 体型结构高分子具有热固性(如电木)
天然有机高分子材料
有机高 分子材 料
如:棉花、羊毛等
合成有机高分子材料
如:塑料、合成纤维等
第一节
有机高分子化合物简介
催化剂
完成下列反应方程式:
1、n CH2=CH2
2、n CH2=CHCl
催化剂
催化剂
3、nC6H5OH + nHCHO
4、nCH3—CH—COOH
催化剂
OH 5、n HOOC--COOH + nHO--CH2--CH2--OH
有机高分子化合物简介
3、如何确定高聚物的单体(难点)
若链节上只有 C 原子,一般是加聚反应 的产物 若链节上含有 — C — O— —
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第四节有机高分子化合物【知识网络】一.分类【易错指津】1.未掌握由高聚物推导单体的方法,对这类问题感到无从下手。
加聚反应合成的高聚物,找出其单体的方法是:分析高聚物的结构,找出主碳链中重复出现的结构单元——链节(用[ ]表示的那部分),然后根据链节来判断单体。
O O缩聚反应合成的高聚物,链节的分析往往从-C—O-、-C—NH-等键处断开,进而确定单体。
2.没有掌握加聚和缩聚以及开环聚合、闭环聚合的规律,导致高聚物结构简式书写错误或单体判断错误。
如丙烯CH3CH=CH2加聚产物错写成:[CH2CH2CH2] n。
3.若给出高分子化合物的碳碳结构,要确定其组成的单体,则必须按照加聚或缩聚的原理,由高分子的链节,采用逆向思维,反推单体结构,确定规律如下:(1)如果高分子化合物中含有醚键(-O-)、酯基(-COO-)、肽键(-CONH-)等官能团,则一定为缩聚产物。
缩聚产物的单体判断,只要从官能团处补充消去的小分子(一般为水),即可得到相应的单体。
醚键水解(补充消去的水分子),得两种醇,它的单体是两个含有羟基的化合物;酯基水解,得一种含羧基的化合物和一种含羟基的化合物,如;[OC-C6H5-COOCH2CH2-O]n的单体是HOOC-C6H5-COOH和HO-CH2CH2-OH;肽键水解得到一种含羧基的化合物,一种含氨基的化合物。
可见,缩聚反应的单体中都至少有两个官能团。
(2)如果高分子化合物中没有官能团,则一定为加聚产物。
加聚产物的单体判断,一般是将主链上的碳原子两个两个地断开,然后在这两个碳原子间写上双键(如果主链上有取代基,则取代基随主链上的碳原子一起移向单体中),但当主链上有双键时,则为丁二烯结构的1,4-加成产物,单体中有丁二烯结构。
【典型例题评析】例1 下列物质中,属于高分子化合物的是(1989年全国高考题)A.淀粉B.油脂C.棉花D.蔗糖思路分析:油脂是油和脂肪的总称,它是高级脂肪酸甘油酯,蔗糖是二糖,分子式为C 12H 22O 11,油脂和蔗糖的相对分子质量均较小,两者均不属于高分子化合物;棉花的主要成分是纤维素,淀粉和纤维素都是天然高分子化合物。
答案:A 、C方法要领:高分子化合物的相对分子质量应大于10000,已学的高聚物有:聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛树酯、蛋白质、聚异戊二烯等。
且所有高分子化合物均是混合物(n 为一定范围值)例2 合成结构简式为[CH 2-CH=CH-CH 2-CH-CH 2]n 的高聚物,其单体是(1999年上海高考题) C 6H 5①苯乙烯 ②丁烯 ③丁二烯 ④丙炔 ⑤苯丙烯A.①②B.④⑤C.③⑤D.①③思路分析:本题考查学生是否能运用弯箭头法求有机高聚物的单体。
从链节的一端开始,把键收回,-CH 2-CH-CH 2-CH=CH-CH 2-,得CH=CH 2和CH 2=CH-CH=CH 2。
把单键变双键,双键变C 6H 5 C 6H 5单键,遇到碳超过五价,则令其断键即可。
-CH2-CH=CH-CH 2-CH-CH 2- 得:CH 2=CH-CH=CH 2、CH=CH 2。
C 6H 5 C 6H 5 答案:D方法要领:根据高聚物结构简式推断其单体,可用弯箭头法。
例3 丁腈橡胶 [CH 2-CH=CH-CH 2-CH 2-CH]n 具有优良的耐油、耐高温性能,合成丁腈橡胶 CN 的原料是(2000年上海高考题)①CH 2=CH-CH=CH 2 ②CH 3-C C-CH 3 ③CH 2=CH-CN ④CH 3-CH=CH-CN ⑤CH 3-CH=CH 2 ⑥CH 3-CH=CH-CH 3 A.③⑥ B.②③ C.①③ D.④⑤思路分析:此题解法同例1 答案:C方法要领:用“弯箭头法”确定,分子中的碳碳键必是二烯烃1,4-加成的产物。
-CH=CH-CH 2-CH 2 → CH 2=CH-CH=CH 2+CH 2=CH CN CN例4 写出用下列化合物作为单体聚合生成的高分子化合物结构简式:(1992年三南高考题) (1)CH 2=CH-C=CH 2聚合得 (此处聚合物用作合成橡胶). Cl(2)已知CH 2--CH 2在虚线处开环聚合得[CH 2CH 2O]n (此聚合物用作表面活性剂)。
则 O开环聚合得 (此聚合物用作合成纤维)思路分析:本题测试有关高分子化合物加聚、缩聚、开环聚合等知识,考查信息迁移、模仿等自学能力。
(1)发生加聚反应,其中双键变单键、单键变双键,可用弯箭头表示电子对转移,写出单体,将其通过键的转移,可立即写出聚合物:[CH 2-CH=C(Cl)-CH 2]n 。
(2)为开环聚合,在断键处开环即得链节。
答案:(1)[CH 2-CH=CH(Cl)-CH 2]n (2)[NHCH 2CH 2CH 2CH 2CH 2CO]n方法要领:电子对放在两个原子间就是价键,弯箭头将它转移,这个键就断裂;电子对转移到另两个原子间,就形成一个新键,此法很形象、直观,中学生不妨一试。
书写中要规范,防止多碳、少碳、碳5价等等,而失分。
例5 Nomex 纤维是一种新型阻燃性纤维,它是由间苯二甲酸和间二苯胺在一定条件下以等物质的量(1996年全国高考题)思路分析:将形成肽键的知识迁移应用于形成Nomex 纤维即可。
可按以下思路进行: (1)-COOH与-NH 2以1:1缩合形成什么结构?(肽键:-CO-NH-) (2)Nomex 纤维是高分子化合物,还是低分子化合物? (3)Nomex 纤维的结构简式能否写成二分子缩合结构?(4)间苯二甲酸两个-COOH 和间苯二胺上的两个-NH 2在缩聚相互结合的可能性是否均等? 600,其结构简式怎样写?] (6)Nomex 纤维的结构简式怎样写? 答案:方法要领:这是由-COOH 与-NH 2通过脱水后形成的高聚物。
由氨基酸缩聚为蛋白质的原理:氨基(-NH 2)与羧基(-COOH )缩去-H 和-OH (生成H 2O ),余下部分相连为缩聚物。
把此原理迁移到本题得解。
注意:(1)官能团在苯环中处于间位上;(2)由于没有弄清题意而写成二分子缩合物。
例6 某种ABS 工程树脂,由丙烯腈(CH 2=CHCN ,符号A )、1,3-丁二烯(CH 2=CH-CH=CH 2,符号B )和苯乙烯(C 6H 5-CH=CH 2,符号S )按一定配比共聚而得。
(1995全国高考题) (1)A 、B 和S 三种单体中,碳氢比(C:H )值最小的单体是 。
(2)经元素分析可知该ABS 样品的组成为C a H b N c (a 、b 、c 为正整数),则原料中A 和B 的物质的量之比是 (用a 、b 、c 表示)。
思路分析:三种单体分子式分别为A :C 3H 3N 、B :C 4H 6、S :C 8H 8,只有丁二烯C 4H 6的碳氢比小于1。
设A 、B 、C 物质的量分别为x 、y 、z ,则: a=3x+4y+8z b=3x+6y+8z c=x解得:x=c 、y=(b-a)/2.一题多解:只有丙烯腈含N ,且其为c ;A 和S 中C 、H 原子数比相等,B 中H 比C 多2个,即ABS 中H 比C 每多2个,含1个丁二烯分子。
故丁二烯为(b-a)/2。
答案:(1)1,3-丁二烯(写B 或写结构简式也可) (2)c:(b-a)/2[或2c:(b-a)]方法要领:善于把结构简式化为分子式,即可快速求出原子个数比。
抓住原子守恒列式求丁二烯数目。
例7 工程塑料ABS 树酯(结构简式如下),合成时用了三种单体。
ABS (1993年全国高考题)(式中-C 6H 5为苯基)这三种单体的结构简式分别是:______________、____________、_____________。
思路分析:该题是针对有机反应类型中加聚反应,根据高聚物的结构判断相应单体结构的填空题。
由前面的归纳概括,结合观察高分子链的结构特征,可知三种单体分别为两种乙烯型和一种1,3-丁二烯型:CH 2=CHCN ,CH 2=CH-CH=CH 2,C 6H 5CH=CH 2。
也可用弯箭头法,反其道而用之:立刻可以将单键切断,将ABS 剖析成为三种单体。
答案:CH2=CHCN,ArrayCH2=CH-CH=CH2,C6H5CH=CH2方法要领:在本题完成的过程中应体会到:对于各有机反应类型都要认识反应中分子结构变化特点和规律。
不仅在给出反应物时,可推断出相应的生成物,而且在给出生成物时,也可推断出相应的反应物,同时还可明确相应的反应条件。
这进一步证实“反应式既表示反应物的性质,又很可能是生成物制法”这一说法是正确的。
因此,对于加聚反应来说,要求当给出单体的结构时可确定高聚物的结构;当给出高聚物的结构时,也可确定其相应单体的结构。
题中的工程塑料ABS树脂在合成时的单体并非一种,这样的高分子化合物称为共聚物。
而由两种或两种以上单体生成共聚物的聚合反应称为共聚反应。
本题有相当难度,因为有三种单体共聚,不知道用单、双键交替的办法去剖析,容易出错。
引申发散:由高聚物反推单体的解题方法如下:(1)判断高聚物是加聚反应产物还是缩聚产物。
加聚反应产物的结构特点是;主链全部是碳原子,且碳原子是偶数;缩聚反应的产物有官能团失去-H或-OH后留下的其他原子,主链上除碳原子外往往有O或N(酚醛树脂除外)。
(2)加聚产物单体的确定:若高聚物中含有C=C,则以双键为中心的主链上相邻的4个碳原子为一单元,其余相邻的2个碳原子也为一单元,将每一单元中打开的链返回原处,即得单体。
(3)缩聚产物单体的确定:由缩聚反应得到的高聚物链节判断单体,需将链节中的官能团补充反应消去的小分子,即可得到相应的单体。
缩聚产物往往是-OH与-COOH、-NH2与-COOH或-OH之间经脱水后形成的,反推单体时只要根据反应原理,把-H或-OH加在原失去的位置上,即可得单体。