人教版高中化学选五高分子化合物练习及答案
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高分子化合物
有机合成与高分子化合物
1.判断下列高聚物的单体,指出由单体合成高聚物的反应类型。
(1)合成的单体是,合成该高聚物反应类型:。
(2)合成的单体是 ,合成该高聚物反应类型。
2.高分子化合物的命名
(1)天然高分子化合物习惯用,如淀粉、纤维素、天然橡胶、蛋白质、RNA、DNA等。
(2)合成高分子化合物
①由一种单体加聚所得聚合物,在单体名称前加一个“”字。
如聚氯乙烯、聚乙烯。
第一种:在两种单体前加“”字,例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚己二酰己二胺。
第二种:在两种单体名称(简名)后加“”二字。
如酚醛树脂(苯酚与甲醛合成的)、脲醛树脂(由尿素与甲醛合成的)、醇酸树脂(由丙三醇与邻苯二甲酸酐合成的),环氧树脂等。
另外,合成橡胶的名称可在各单体名称后加“”二字,如异戊橡胶、乙丙橡胶、顺丁橡胶等;合成纤维的名称常用“纶”,如涤纶(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、腈纶(聚丙烯腈)、氯纶(聚氯乙烯)等。
3.当小分子连接构成高分子时,有的形成很长的链状,有的由链状结成网状。
状结构的高分子材料(如聚乙烯塑料)加热时熔化,冷却后变成固体,加热后又熔化,因而具有性;
状结构的高分子材料(如电木),一经加工成型就不会受热熔化,因而具有性。
探究点一塑料
1.(1)按合成材料的用途和性能可分为三大类:、和。
(2)应用广泛的“三大合成材料”是指、和。
2.塑料的主要成分是,即合成树脂。
有些塑料受热后可以熔化(如聚乙烯),这种塑料叫塑料;有些塑料受热后不能熔化(如酚醛树脂),这种塑料叫塑料。
高压聚乙烯低压聚乙烯
合成条件温、压,引发剂压,催化剂
高分子链较较
相对分子质量较较
密度较较
4.酚醛树脂
(1)含义:是用 (如苯酚)和 (如甲醛)在或的催化作用下相互缩合而生成的高分子化合物。
(2)制备和结构:
如在酸性催化下:;。
线型高分子体型高分子
结构分子中的原子以共价键相互联结,构成
一条很长的卷曲状态的“链”
分子链与分子链之间还有许多共价键交联
起来,形成三维空间的网状结构
溶解性能缓慢溶解于适当溶剂很难溶解,但往往有一定程度的胀大
性能具有热塑性,无固定熔点具有热固性,受热不熔化
特性强度大、可拉丝、吹薄膜、绝缘性好强度大、绝缘性好,有可塑性
常见物质聚乙烯、聚氯乙烯、天然橡胶酚醛树脂、硫化橡胶
1.合成纤维
(1)纤维分为和化学纤维,化学纤维又分为和。
棉花、羊毛、蚕丝和麻等是纤维;用木材等为原料,经化学加工处理的是纤维;用石油、天然气、煤和农副产品作原料加工制得单体,经反应制得的是纤维。
(2)合成纤维的“六大纶”是指、、、、和,其中被称作“人造棉花”的是。
(3)涤纶是聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维的商品名。
写出生成涤纶的化学方程式:。
2.合成橡胶
(1)橡胶的分类
(2)合成橡胶
①原料:以石油、天然气为原料,以和等为单体聚合而成。
②性能:具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或耐低温等性能。
(3)①顺丁橡胶是以1,3丁二烯为原料,在催化剂作用下,通过反应,得到以顺式结构为主的聚1,3丁二烯。
反应方程式为:
②天然橡胶是异戊二烯的顺式聚合物,写出异戊二烯和天然橡胶的结构简式:
和。
【归纳总结】:
有机高分子化学反应的特点
(1)与结构的关系:结构决定性质,高分子的化学反应主要取决于结构特点、官能团与基团之间的影响。
如碳碳双键易氧化和加成,酯基易水解、醇解,羧基易发生酯化、取代等反应。
(2)常见的有机高分子化学反应①降解:在一定条件下,高分子材料降解为小分子。
如有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)热解为甲基丙烯酸甲酯;聚苯乙烯用氧化钡处理,能分解为苯乙烯。
常见的高分子降解方法有:生物降解,化学降解,光降解等。
②橡胶硫化
天然橡胶( )经硫化,破坏了碳碳双键,形成单硫键(—S—)或双硫键(—S—S—),线型结构变为体型结构。
③催化裂化:塑料催化裂化得到柴油、煤油、汽油及可燃气体等。
【巩固练习】:
3.橡胶树是热带植物,在我国海南已大面积种植。
从橡胶树的胶乳中可提取天然橡胶,天然橡胶的成分是聚异戊二烯,其结构简式为。
试回答下列问题:
(1)天然橡胶能溶于汽油的根本原因是因为__________,天然橡胶加入适量的硫进行硫化后,其结构由______________变成________,因而硫化橡胶____(填“能”或“不能”)溶于汽油。
(2)天然橡胶的单体是一种无色液体,将该无色液体加入溴水中,溴水________(填“能”或“不能”)褪色。
4.下列说法正确的是 ( )
A.合成纤维和人造纤维统称为化学纤维 B.聚氯乙烯是热固性塑料
C.锦纶丝接近火焰时先卷缩,燃烧时有烧焦羽毛的气味,灰烬有光泽的硬块,易压成粉末D.某些合成材料和塑料制品废弃物可以倾倒到海洋中
【课堂小结】:
1.合成高分子化合物
(1)有关高分子化合物的几个概念
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、的最小单位。
③聚合度:高分子链中含有。
如
(2)合成高分子化合物的两个基本反应
①加聚反应:小分子物质以加成反应形式生成高分子化合物的反应,如氯乙烯合成聚氯乙烯的化学方程式。
②缩聚反应:单体分子间缩合脱去小分子(如H
O、HX等)生成高分子化合物的反应。
2
如己二酸与乙二醇发生缩聚反应的化学方程式。
(3)高分子材料的分类
【题例解析】
1.(2016·武汉)下列有关说法正确的是( )
A.聚氯乙烯可使溴水褪色
B.合成纤维完全燃烧只生成CO
2和H
2
O
C.甲醛、氯乙烯和乙二醇均可作为合成聚合物的单体
D.合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料
2.能源、信息、材料是新科技革命的三大支柱,现有一种叫HEMA的材料,是用来制备软质隐形眼镜的,其结构简式为,则合成它的单体为( )
A.CH
3-CH=CH-COOH CH
3
CH
2
OH B.HOCH
2
CH
2
OH
C.CH
2=CH-CH
2
COOH HOCH
2
CH
2
OH D.CH
3
CH
2
OH
【知识链接】
1.根据特点找单体
(1)加聚反应的特点:①单体往往是带有双键或三键的不饱和有机物(如乙烯、氯乙烯、甲基丙烯酸、异戊二烯等);②高分子链节与单体的化学组成相同;③生成物只有高分子化合物,一般形成线型结构。
探究点一加成聚合反应
1.写出乙烯分子间相互反应生成聚乙烯的化学方程式
(1)像这种由含有键的化合物分子以反应形式结合成的反应叫加
成聚合反应,简称反应。
(2)能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物称为单体;
高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位称为;
含有链节的数目称为,通常用n表示。
(3)聚合物的平均相对分子质量等于。
2.写出丙烯发生加聚反应的化学方程式,并注明高聚物的单体、链节、聚合度。
3.写出下列物质发生加聚反应的化学方程式
(1)丙烯酸;
(2)苯乙烯;
(3)1,3丁二烯;
(4)乙烯、丙烯共聚。
4.写出下列加聚产物的单体
(1) ________________________________。
【归纳总结】:
(1)加聚反应的特点
①单体必须是含有、等不饱和键的化合物。
例如,烯、二烯、炔、醛
等含不饱和键的有机物。
②发生加聚反应的过程中 (小分子化合物)产生,只生成高聚物。
③聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成,聚合物的相对分子质量为单体相对分子质量的。
(2)由单体推断加聚物(高分子化合物)的方法:将单体的不饱和键的碳链单独列一行,再把
不饱和键按正确的方式打开,找到正确的链节,即可写出其化学式。
(3)由加聚产物确定单体的方法
①凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的聚合物,其合成单体必为种,将两个半键
闭合即可。
②凡链节主链有四个碳原子(无其他原子),且链节无双键的聚合物,其单体必为种,在正中央划线断开,然后两个半键闭合即可。
③凡链节主链中只有碳原子,并存在碳碳双键结构的聚合物,其规律是“”划线断开,然后将半键闭合即单双键互换。
(2)缩聚反应的特点:①单体不一定含有不饱和键,但必须含有两个或两个以上的
、-X等);②缩聚反应不仅生成高聚物,而且还生成反应基团(如-OH、-COOH、-NH
2
小分子;③所得高分子化合物的组成跟单体的化学组成不同。
探究点二缩合聚合反应
1.根据酯化反应的原理,写出己二酸与乙二醇反应,生成链状高分子化合物的化学方程式:(1)具有官能团的单体相互结合成化合物,同时有(如H2O、NH3、HCl 等)生成的反应称为缩合聚合反应,简称。
(2)写缩聚反应的化学方程式,除单体的物质的量与缩聚物结构式的下角标要一致外,也要注意生成的物质的量。
由一种单体进行缩聚反应,生成小分子的物质的量应为;由两种单体进行缩聚反应,生成小分子的物质的量应为。
2.写出下列缩聚反应的化学方程式
(1)羟基酸缩聚(以乳酸为单体)。
(2)醇酸缩聚(以乙二酸和乙二醇为单体)。
(3)氨基酸缩聚(以H2N(CH2)5COOH为单体)。
3.推断缩聚物的单体:
(1)若缩聚物的链节含有或结构,其单体必为种,在链节“”氧原子上或“”氮原子上加,羰基碳上加,
得到相应的单体。
如:的单体是。
(2)当链节中含有酯基()或结构时,则其单体至少是种,此时常用“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,在氧或氮原子上连上。
【归纳总结】:
(1)缩聚反应的特点
①缩聚反应的单体常具有个官能团(如—OH、—COOH、—NH2、—X)或个官能团及活泼氢原子等小分子。
②缩聚反应生成聚合物的同时,还有(如H2O、NH3、HCl等)生成。
③所得聚合物链节的化学组成与单体的化学组成。
(2)由缩聚物确定单体的方法
依据官能团的形成过程的连链逆向推出单体,把失去的小分子物质分拆后加在相应位置。
其关键是找出酯基或肽键,然后将其断开恢复为—COOH、—OH或—NH
,即可找
2
到单体
2.简单高分子化合物单体的判断方法
物质类别
高分子化合物方法单体加聚物
CH 2=CH 2
CH 2=CH —CH 3和CH 2=CH 2
缩聚物
【巩固练习】:
1.下列有机物中不属于天然高分子材料的是 ( ) A .棉花 B .淀粉 C .尼龙 D .羊毛
2.下列说法不正确的是 ( ) A .高分子化合物材料一般都没有固定的熔点
B .相对分子质量大的高分子一般具有热塑性,相对分子质量小的高分子一般具有热固性
C .高聚物的聚合度一般是不确定的
D .高分子化合物的溶解一般比较缓慢
3.(2015·北京)合成导电高分子材料PPV 的反应:
下列说法正确的是( ) A.合成PPV 的反应为加聚反应
B.PPV 与聚苯乙烯具有相同的重复结构单元
C.和苯乙烯()互为同系物
D.通过质谱法测定PPV的平均相对分子质量,可得其聚合度
4.链状高分子化合物可由有机化工原料R和其他有机试剂,通过加成、水解、氧化、缩聚反应得到,则R是( )
A.1丁烯
B.2丁烯
C.1,3丁二烯
D.乙烯
5.下列化合物不属于天然有机高分子化合物的是()
A.淀粉B.油脂C.纤维素D.蛋白质
6.下列内容叙述不正确的是()
A.乙烯和聚乙烯性质不相同
B.聚乙烯是由—CH2—CH2—分子组成的化合物,加热至某一温度则可完全熔化
C.同质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后生成的CO2的质量相等
D.乙烯和聚乙烯的最简式相同
7.氯丁橡胶M是理想的电线电缆材料,工业上可由有机化工原料A或E制得,其合成路线如右图所示。
完成下列填空:
(1)A的名称是________,反应③的反
应类型是______。
(2)写出反应②的化学反应方程式
_______________________。
(3)为研究物质的芳香性,将E三聚、四聚成环状化合物,写出它们的结构简式
_________________________________________________
鉴别这两个环状化合物的试剂为__________。
1 【答案】C
2 【答案】B
3 【答案】D
4 【答案】D。