安徽省怀远县包集中学高三化学二轮复习 考点40 高分子化合物
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考点聚焦
1.合成有机高分子化合物的基本方法; 2.理解加聚反应和缩聚反应的特点,能够进行单体与聚合物结构简式的互相推断;
3.了解有机高分子化合物的结构特点和基本性质;
4.了解常见合成高分子材料的品种、性能和用途;
5.常识性了解新型高分子材料。 知识梳理
一、有机高分子化合物基础知识:
⒈定义:由 组成,M > 的有机物,又叫 或 。
⒉有关概念
⑴结构表示形式
⑵链节、聚合度、单体
⒊合成有机高分子化合物的反应类型:聚合反应
二、合成高分子材料
来源
天然有机高分子:
合成有机高分子:
单聚:一种单体加聚,烯烃、二烯烃、醛(酮)
共聚:2种或2种以上单体加聚,烯烃+烯烃、烯烃+二烯烃……
加聚反应 ⑷聚醚:
⑴酚醛缩聚: 缩聚反应 +n HCHO OH
n 催化剂
Δ
二元醇、酸缩
聚:
羟基酸缩
聚:
⑵聚酯 氨基酸缩聚: 二元酸、胺缩
聚:
⑶聚酰胺
塑料:如聚乙烯、聚丙烯、聚氯工烯等。
三塑料
大塑料:酚醛塑料
合“六大纶”:氯、涤、锦、维、丙、腈
成合成纤维
材特种纤维:芳纶纤维、碳纤维、耐辐射纤维、光导纤维
料通用橡胶:丁苯橡胶,顺丁橡胶,氯丁橡胶
合成橡胶
特种橡胶:硅橡胶、聚硫橡胶
三、功能高分子材料:
⒈功能高分子材料
⒉复合材料
【例1】橡胶属于重要的工业原料。它是一种有机高分子化合物,具有良好的弹性,但强度较差。为了增加某些橡胶制品的强度,加工时往往需进行硫化处理。即将橡胶原料
与硫磺在一定条件下反应;橡胶制品硫化程度越高,强度越大,弹性越差。下列橡
胶制品中,加工时硫化程度较高的是()
A.橡皮筋
B.汽车外胎
C.普通气球
D.医用乳胶手套
解析:橡皮筋和普通气球的弹性好,所以硫化程度小,汽车外胎与医用乳胶手套相比,前者要承受更大的压力,所以制汽车外胎的橡胶硫化程度最高。
答案:B
【例2】下列物质中,属于高分子化合物的是()
A.淀粉
B.油脂
C.棉花
D.蔗糖
解析: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。
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3】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( )
C 6H 5
①苯乙烯 ②丁烯 ③丁二烯 ④丙炔 ⑤苯丙烯
A.①②
B.④⑤
C.③⑤
D.①③
解析: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
C 6H 5 C 6H 5
键,双键变单键,遇到碳超过五价,则令其断键即可。
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4】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
以等物质的量缩聚合成,请把Nomex 纤维结构简式写在下面的方框中。
解析: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: ⑴-COOH 与-NH 2以1:1缩合形成什么结构?(肽键:-CO -NH -)
⑵Nomex 纤维是高分子化合物,还是低分子化合物?
⑶Nomex 纤维的结构简式能否写成二分子缩合结构?
⑷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?
⑸将两个单体结构简式分别沿纸平面旋转600,其结构简式怎样写?
[ ]
⑹Nomex 纤维的结构简式怎样写?
答案:
HOOC COOH H 2N NH 2
NH 2
NH 2
(缩聚物)
COOH COOH (间苯二甲酸) (间苯二胺)
方法要领:这是由-COOH与-NH2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(-NH2)与羧基(-COOH)缩去-H和-OH(生成H2O),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5】某种ABS工程树脂,由丙烯腈(CH2=CHCN,符号A)、1,3-丁二烯(CH2=CH-CH=CH2,符号B)和苯乙烯(C6H5-CH=CH2,符号S)按一定配比共聚而得。
(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)。
解析:三种单体分子式分别为A:C3H3N、B:C4H6、S:C8H8,只有丁二烯C4H6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 解得:x=c、y=(b-a)/2.
c=x
【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。