1、第 4 节 塑料 橡胶 纤维第 1 课时 有机高分子化合物学习目标定位 认识有机高分子化合物的结构、性质及其应用，会书写加聚反应的化学方程式。一、有机高分子化合物1有机高分子化合物的概念(1)写出下列有机物的化学式：乙醇：CH 3CH2OH；葡萄糖：C 6H12O6；纤维素：(C6H10O5)n； 聚乙烯：?CH 2CH2?。(2)纤维素、聚乙烯与乙醇、葡萄糖相比较，它们的相对分子质量很大。(3)由上分析可知，相对分子质量很大的有机物叫有机高分子化合物，简称 高分子或聚合物。2有机高分子化合物的结构特点有机高分子化合物通常由简单的结构单元重复连接而成，如?CH 2CH2?中的结构单元是CH2C
2、H2，n 是结构单元重复的次数。由于连接的方式不同，又可分为两种结构 线型(链状) 和体型( 网状)结构。(1)线型结构：高分子中的结构单元连接成长链。具有线型结构的高分子，可以带支链，也可以不带支链，如聚乙烯?CH 2CH2?、聚丙烯 等。(2)体型结构：高分子链上如果有能起反应的原子或原子团，当这些原子或原子团发生反应时，高分子链之间将形成化学键，产生一定的交联形成网状结构，这就是高分子的体型结构，如酚醛树脂(俗称电木)等。3有机高分子化合物的基本性质(1)按下列要求完成实验，并填表：实验操作 实验现象 实验结论试管中的粉末胀大体型有机高分子不易溶解，只有一定程度的胀大加热先变软，然后熔化
3、，最后燃烧线型高分子化合物具有热塑性(2)由上述实验归纳总结高分子化合物的基本性质：溶解性：线型高分子化合物可溶解在适当的溶剂中，但溶解速率较慢，最后形成均匀的高分子溶液；体型高分子化合物不溶于任何溶剂，长期浸泡在溶剂中只能发生一定程度的溶胀。热塑性和热固性：线型高分子化合物具有热塑性，在一定温度范围内可软化、熔化，冷却又可硬化。体型高分子化合物具有热固性，加工成型后受热不能熔化。强度：有机高分子化合物材料通常都有较大或很大的强度。电绝缘性：高分子化合物中的原子是以共价键结合的，一般不导电，是很好的绝缘材料。1下列关于高分子化合物的叙述正确的是( )A高分子化合物结构复杂，相对分子质量很大B高
4、分子化合物结构简单，相对分子质量很大C高分子化合物是纯净物D高分子化合物性质稳定，都具有可塑性答案 B解析 高分子化合物虽然相对分子质量很大，但分子中多是重复的 结构单元， 结构比较简单。因为重复的结构单元的个数不同，所以其是混合物。线型高分子化合物具有热塑性，体型高分子化合物具有热固性。易错警示 高分子化合物一般是混合物。2现在有两种高聚物 A 和 B，A 能溶于氯仿等有机溶剂，并能在加热到一定温度时熔融成黏稠状的液体，B 不溶于任何溶剂，加热不会变软或熔融，则下列叙述中不正确的是( )A高聚物 A 可能具有弹性，而高聚物 B 一定没有弹性B高聚物 A 一定是线型高分子材料C高聚物 A 一定
5、是体型高分子材料D高聚物 B 一定是体型高分子材料答案 C解析 由于线型高分子材料具有 热塑性，加 热时会变软、流动，能溶于适当的有机溶剂中，而体型高分子具有热固性，受热 不会变软，只能被 彻底裂解，且不溶于有机溶剂，只能有一定程度的溶胀，C 项正确。规律总结 线型高分子化合物与体型高分子化合物的区 别结构特点 线型结构 体型( 网状)结构有机溶剂 缓慢溶解 只溶胀，不溶解溶解性水 不溶 不溶性质 热塑性 热固性电绝缘性 好 好基本性质可燃性 一般易燃烧 一般不易燃烧二、聚合反应1加聚反应：由相对分子质量小的化合物生成相对分子质量很大的有机高分子化合物的反应叫聚合反应。由不饱和的小分子相互加成
6、的聚合反应，叫加成聚合反应，简称加聚反应。例如，乙烯可发生加聚反应生成聚乙烯。反应方程式为 nCH2=CH2 ?CH2CH2?。 引 发 剂 2聚合反应中的单体、链节和聚合度：单体 链节 聚合度定义能合成高分子化合物的小分子物质高分子化合物中的重复结构单元链节的重复次数实例(聚乙烯) CH2=CH2 CH2CH2 n3.写出下列物质发生加聚反应的生成物：(1)氯乙烯的加聚： ； 引 发 剂 (2)丙烯的加聚：nCH2 =CHCH ；= = = = =引 发 剂 (3)苯乙烯的加聚：； 引 发 剂 (4)四氟乙烯的加聚：nCF 2=CF2 ?CF2CF2?。= = = = =引 发 剂 1加聚反
7、应的特点(1)反应物特征含有不饱和键。(2)产物特征高分子化合物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。2加聚反应方程式的书写(1)在加聚反应中，不 饱和的碳原子作为端点相互连接成长链，而饱和的碳原子作为支链。(2)含双键的化合物发生的加聚反应类似于乙烯的加聚反应 ，可理解为乙烯中的氢原子被其他原子或原子团代替后而发生加聚反应。关键提醒 写高聚物时要注意，原来的主 链不一定是结构 单元中的主链，如聚丙 烯不能写成?CH3CHCH2?，应该是 。3异戊二烯( )和苯乙烯( )按物质的量比为 11发生加聚反应，该加聚产物的结构简式不可能为( )答案 B解析 或 引 发 剂 或。
8、规律总结 加聚反应的类型(1)单烯烃的加聚规律：断开双键，键分两端，添上括号，n 写后面。如丙 烯的聚合：nCH 3CH=CH2 引 发 剂 。(2)二烯烃的加聚规律：单变双，双变单，破两头，移中间，添上括号， n 写后面。如：nCH 2=CHCH=CH2 引 发 剂 ?CH2CH=CHCH2?。(3)几种单体间的共聚规律：双键打开，中间相连，添上括号，n 写后面。如：nCH 2=CH2nCH 2=CHCH3 引 发 剂 4丁苯橡胶的结构简式为写出形成丁苯橡胶的各单体的结构简式：_、_、_( 可不填满，也可补充) 。答案 CH 2=CHCH=CH2 解析 方法一：从结构单元的一端开始，利用弯箭
9、 头将键转 移箭尾处去掉一键，箭 头处形成一键，可得单体。方法二：二四分段法：选定聚合物的结构单元，从一 侧开始分段，如果在结构单元的主链上遇到 ，可将 4 个 C 分为一段，其余则 2 个 C 为一段，从段的连接处断开，形成碳碳双键，可得单体。如：于是得到单体：CH 2=CHCH=CH2、规律总结 加聚反应产物单体的书写与判断1链节主链只有两个碳原子(无其他原子) 高聚物的单体为 一种，将两个半 键闭合即可。如 ，其单体是2链节主链有四个碳原子(无其他原子)且链节无双键高聚物的 单体为两种，在正中央画线断开，然后两个半键闭合即可。如 的单体为 CH3CH=CH2 和 CH2=CH2。3链节主
10、链中只有碳原子且存在碳碳双 键结构的高聚物，其规律是：“凡双键，四个碳；无双键，两个碳。 ”画线断开，然后将两个半键闭合，即 单双键互换。如 的单体是1下列物质：甲烷 乙醇 乙酸 油脂 葡萄糖 淀粉 蛋白质 聚乙烯，其中属于有机高分子化合物的是( )A BC D全部答案 A2某有机高分子化合物的部分结构如下：下列说法不正确的是( )A聚合物的链节是B聚合物的分子式是 C3H3Cl3C聚合物的单体是 CHCl=CHClD若 n 为聚合度，则其相对分子质量为 97n答案 B解析 聚合物的单体的分子式为 C2H2Cl2，聚合物 应为?CHClCHCl?，则其相对分子质量为97n。3国家游泳中心(水立
11、方)的建筑采用了 ETFE 膜，该材料为四氟乙烯与乙烯的共聚物。下列说法错误的是( )AETFE 分子中可能存在“CH 2CH2CF2CF2”的连接方式B合成 ETFE 的反应为加聚反应CETFE 是一种纯净物D四氟乙烯分子中均为共价键答案 C解析 ETFE 是四氟乙烯与乙烯的加聚产物，属于高分子化合物，为混合物，其链节为CH2CH2CF2CF2，其单体为 CH2=CH2、CF2=CF2，分子中均为共价键。4乙烯(CH 2=CH2)和丙烯(CH 2=CHCH3)按物质的量 11 加聚，得到的产物可能为( ) ?CH 2CH2?A BC D答案 C解析 两种物质聚合时，首先分子中各自含有的双键要
12、打开 CH2=CH2 CH 2CH2，按 11 聚合时，再相 连 形成高聚物，其中最 简单的结构单元(链节) 可能是5聚丙烯、聚苯乙烯是非常重要的有机高分子化合物。已知两种有机高分子化合物的结构简式依次分别为试回答下列问题：(1)写出以丙烯合成聚丙烯的化学方程式：_。(2)实验测得聚苯乙烯的相对分子量为 52 000，则该高聚物分子中 n 的平均值为_。(3)丙烯与苯乙烯在一定条件下_( 填“能”或“不能”)发生加聚反应。若能发生，其按 11 比例发生加聚反应的化学方程式为_。答案 (1)nCH 2=CHCH3 引 发 剂 (2)500 (3)能(其他正确答案也可)解析 (2) 的相对分子质量
13、为 104，则 n 500。(3)由丙烯、苯乙烯的52 000104结构可知，其中均含 ，则能发生加聚反应，由加聚反应的特点，可写出二者反应的化学方程式为基础过关题组 1 高分子化合物的结构与性质1下列对乙烯和聚乙烯的描述不正确的是( )A乙烯是纯净物，聚乙烯是混合物B乙烯的性质与聚乙烯不同C常温下，乙烯是气体，聚乙烯是固体D等物质的量的乙烯和聚乙烯完全燃烧后生成 CO2 和 H2O 的物质的量相等答案 D解析 乙烯分子中含有 ，聚乙 烯分子中没有 ，两者的性质不同；1 mol 乙烯完全燃烧产生 2 mol CO2，而 1 mol 聚乙烯完全燃烧产生 2n mol CO2。2下列关于聚乙烯和电
14、木的说法不正确的是( )A都是纯净物B聚乙烯具有热塑性，而电木具有热固性C分子中原子间以共价键结合D电木不导电，聚乙烯的单体是乙烯答案 A解析 聚乙烯是乙烯在一定条件下通 过加聚反应得到的高分子化合物，具有热塑性；酚醛树脂具有良好的绝缘性，受热不会 变软，具有 热固性；它们都是高分子化合物，属于混合物，A 错误。3下列关于高分子化合物的说法不正确的是 ( )A合成高分子化合物的小分子就是高分子的链节B加聚反应的产物只有高分子C聚乙烯具有热塑性D1 mol 水解后能与 n mol NaOH 反应答案 A解析 1 mol 含有 n mol 的酯基，完全水解需 n mol NaOH。4下列对聚丙烯的
15、描述错误的是( )A聚丙烯的分子长链是由 CC 键连接而成的B聚丙烯的分子长链上有支链C聚丙烯每个链节主链上有 2 个碳原子D聚丙烯能使溴水退色答案 D解析 聚丙烯是由丙烯通过加聚反应形成的高分子化合物，其链节为 ，聚丙烯中不含碳碳双键，不能使溴水退色。5下列说法正确的是( )A棉花、蚕丝、植物油都属于天然高分子化合物B体型高分子材料制品损坏后可进行热修补C高分子材料均无固定的熔点D聚氯乙烯的结构简式为 CH2CHCl答案 C解析 植物油不是高分子化合物，体型高分子材料没有可塑性，而具有热固性，不能热修补，高分子材料为混合物，没有固定的熔点，聚氯乙烯的结构简式为 。 题组 2 加聚反应6下列关
16、于由乙烯制取聚乙烯反应的描述中，正确的是( )A该反应的产物能和溴水发生加成反应B该反应不属于加成反应，只属于聚合反应C该反应既是加成反应，又是聚合反应D该反应的生成物和反应物的化学组成不同答案 C解析 生成的聚乙烯中没有双 键，不能再和溴水 发生加成反应，A 项错误；加聚反应是加成反应中的一种特殊情况，属于加成反应， B 项错误、 C 项正确；化学反应过程中，生成物和反 应物的化学组成相同，D 项错误。7下列物质不能发生加聚反应的是( )ACH 2=CH2 BCH 2=CHCH3CCH 2=CHCH2OH DCH 3CH2OH答案 D解析 分子中含 或CC等不饱和键时才能发生加聚反应。8下列
17、合成高分子化合物的反应中，属于加聚反应的是( )答案 C解析 根据加聚反应的特点， 产物除高分子外无小分子，且高分子化合物与反应物具有相同的组成，则 C 项正确。题组 3 加聚反应产物单体的判断9聚丙烯酸酯类涂料是目前市场上流行的墙面涂料之一，它具有弹性好，不易老化、耐擦洗、色泽亮丽等优点。聚丙烯酸酯的结构简式可表示为 ，它由丙烯酸酯加聚得到。下列关于聚丙烯酸酯的说法不正确的是( )A属于高分子化合物B链节为CH 2CHC单体为 CH2=CHCOORD.n 为聚合度答案 B解析 重复的结构单元叫链节，聚丙 烯酸酯的结构单元为 。10.结构简式为 的高聚物的单体是? ?A.CH2=CH2 和 C
18、H3CH2CH3C.CH3CH=CH2 和 CH2=CH2答案 C解析 将断键对折，根据单键变 双键，双 键变单键可得单体 为 CH3CH=CH2、CH2=CH2。11.现有两种烯烃：CH 2=CH2 和 CH2=CR2?R 为烃基?，它们的混合物进行聚合反应，产物中可含有?A. B.C. D.答案 D解析 根据乙烯的聚合反应，两种 烯烃双键打开后的结构 为CH 2CH2、CH2CR2，当相同的结构发生聚合时得到的产物分别是 ，当两种结构相互聚合时产物为 。发生聚合时烃基 R 的位置不变，故得不到产物。能力提升 12.A 是石油裂解产物之一，是衡量一个国家石油工业发展水平的重要标志。1 写出
19、A、B、C、D 的结构简式： A ，B_，C ，D_。2?写出、三步反应的化学方程式，并注明反应类型：_，反应类型 ；_，反应类型 ；_，反应类型 。答案 (1)?CH 2=CH2 CH 3CH3 CH 3CH2Cl CH 3CH2OH,?(2)?CH 2=CH2HCl CH 3CH2Cl 加成反应nCH 2=CH2 ?CH2CH2? 加聚反应 引 发 剂 CH 3CH3Cl 2 CH3CH2ClHCl 取代反应 光 照 解析 由题意知，A 为 CH2=CH2，则 B 为 CH3CH3，C 为 CH3CH2Cl，D 为 CH3CH2OH，E 为?CH2CH2?。13下面是几种合成高聚物的单体：
20、ACH 2=CHB. CH2=CHCH=CH2 C. CH3CH=CH2DCH 2=CHClE.CH3CH=CHCl以下是各高聚物结构的一部分，据此判断它们的单体：(填字母)(1)CH2CH2CH2CH2的单体是_。(2) 的单体是_。(3) 的单体是_。(4)CH2CH=CHCH2CH2CH=CHCH2的单体是_。答案 (1)A (2)D (3)C (4)B解析 若主链中碳原子间以单键相结合， 则其链节含有两个碳原子的 结构，将 链节的两个半键闭合，即为高聚物的单体，CH 2CH2CH2CH2的单体是 CH2=CH2，的单体是 CH2=CHCl，的单体是 CH3CH=CH2。若主链中碳原子之
21、间以单键及双键结合，并且每隔四个碳原子含有一个双 键时， 则链节中有四个碳原子。CH2CH=CHCH2CH2CH=CHCH2，链节为CH 2CH=CHCH2CH2CH=CHCH2将链节中的双键改为单键，将单键改为双键，然后去掉两端的半键，即为高聚物的单体。上述高聚物的单体是 CH2=CHCH =CH2。14合成有机玻璃的化学方程式如下：(1)该反应的类型为_反应，其中单体是_ 。(2)有机玻璃的结构单元是_，n 值叫_。(3)关于有机玻璃及其单体叙述正确的是_。a二者分子内都含有 ，均能使溴水、KMnO 4(H )溶液退色b有机玻璃是线型高分子化合物c从结构上分析，二者都含有 ，故二者在一定条
22、件下可水解d有机玻璃属纯净物答案 (1)加聚 (2) 聚合度 (3)bc解析 (1)该反应属于加聚反应，其单体为(2)有机玻璃的结构单元是 ，n 值为聚合度。(3)有机玻璃高分子化合物中不含 而其单体中含 ；从有机玻璃结构上看为碳链的线型结构，属于线型高分子化合物；高分子化合物及其单体都含 ，故在一定条件下，二者可发生水解反 应。所得高聚物因 n 值不确定，所以为混合物。15感光性高分子又称为“光敏性高分子” ，是一种在彩电荧光屏及大规模集成电路制造中应用较广的新型高分子材料，其结构简式为试回答下列问题：(1)该物质的单体是_，该单体可由_和 _经_( 填反应类型)反应得到。(2)在一定条件下
23、，该高聚物可发生的反应有_(填写编号)。加成反应 氧化反应 取代反应 酯化反应(3)该高聚物在催化剂的作用下，水解后得到相对分子质量较小的产物为 A，则：A 的分子式是_ 。A 在一定条件下与乙醇反应的化学方程式是 _。A 的同分异构体有多种，其中含有苯环、 和 ，且苯环上有两个对位取代基的结构简式是_、_。答案 (1) CH2=CHOH 酯化(2) (3)C 9H8O2 =CHCOOHC 2H5OH =CHCOOC2H5H 2O?浓 H2SO4 解析 (1)高分子单体为 ，该单体可由CH2=CHOH 和 酯化反应 而得。(2)因高聚物中含 和 ，故可发生加成反应、氧化反应、取代反应。(3)高聚物在催化剂作用下水解反应得小分子 ，其分子式 为C9H8O2；A 与乙醇酯化反应的方程式为 C 2H5OH ?浓 H2SO4 H 2O；与 A 互为同分异构体且含有苯 环、对位取代的物质有：
