2019-2020年高二化學(xué) 第3節(jié) 合成高分子化合知識精講 魯科版選修5.doc
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2019-2020 年高二化學(xué) 第 3 節(jié) 合成高分子化合知識精講 魯科版選修 5 【本講教育信息】 一. 教學(xué)內(nèi)容: 第 3 節(jié) 合成高分子化合物 教學(xué)目的: 1. 掌握高分子化合物及單體、鏈節(jié)等概念,能根據(jù)指定高分子化合物判定其單體鏈節(jié)。 2. 掌握高分子化合物合成的幾種反應(yīng)類型并會應(yīng)用。 3. 掌握高分子反應(yīng)的概念及類型。 4. 了解合成高分子材料及分類。 二. 重點(diǎn)、難點(diǎn): 高分子化合物的概念和合成反應(yīng) 知識分析: (一)高分子化合物概述 1. 高分子化合物:由許多小分子化合物以共價(jià)鍵結(jié)合成的、相對分子質(zhì)量很高的一類化 合物。 單體:能用來合成高分子化合物的小分子化合物。 鏈節(jié):重復(fù)結(jié)構(gòu)單元是組成高分子鏈的基本單位,稱作鏈節(jié)。 鏈節(jié)數(shù):鏈節(jié)的數(shù)目 n 稱為鏈節(jié)數(shù)。 2. 高分子化合物的分類 (二)高分子化合物的合成 1. 聚合反應(yīng):由相對分子量較小的化合物互相結(jié)合成相對分子質(zhì)量較大的化合物。 2. 加聚反應(yīng):由不飽和的、相對分子量較小的化合物結(jié)合成相對分子量。 例如:聚乙烯、聚異戊二烯、有機(jī)玻璃等等。 3. 縮聚反應(yīng):單體通過分子間的相互縮合而生成高分子化合物,同時(shí)還生成小分子的反 應(yīng)。 如尼龍-66、酚醛樹脂的制備。 (三)高分子化學(xué)反應(yīng) 1. 高分子化學(xué)反應(yīng):有高分子化合物參與的化學(xué)反應(yīng)稱為高分子化學(xué)反應(yīng)。 2. 高分子化學(xué)反應(yīng)的應(yīng)用 (1)合成帶有特定功能基團(tuán)的高分子化合物 (2)合成不能由小分子物質(zhì)直接聚合得到的高分子化合物 (3)橡膠的硫化及其作用 (4)高分子化合物的降解及作用 (四)合成高分子材料 1. 常見高分子材料包括:塑料、合成橡膠、合成纖維等 (1)塑料:組成、性能的影響因素、樹脂、填料、增塑劑、溫度劑、潤滑劑。 (2)涂料: (3)黏合劑: 2. 功能高分子材料 (1)定義:在合成高分子的主鏈或支鏈上帶有某種特定功能的官能團(tuán),使它們具有特 殊的功能以滿足光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等方面的要求,這樣形成的高分 子化合物統(tǒng)稱為功能高分子。 (3)離子交換樹脂 ①定義:由一種不溶的高分子骨架和若干活性基團(tuán)組成的具有離子交換能力的樹脂。 ②應(yīng)用 陽離子交換樹脂(硬水軟化原理) 陰離子交換樹脂 (4)醫(yī)用高分子 ①分類:硅橡膠、聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯醇等。 ②特點(diǎn):生物相溶性好、安全無毒。 ③應(yīng)用:用于制造機(jī)械和人造器官。 (5)高分子的其他應(yīng)用 (五)合成材料與環(huán)境保護(hù) 1. 合成材料廢棄物的急劇增加帶來環(huán)境污染問題,一些塑料制品所帶來的“白色污染” 尤為嚴(yán)重。 2. 對“白色污染”的治理 ①目前處理城市垃圾的一個(gè)主要方法是填埋作業(yè),但仍會導(dǎo)致土壤污染和水污染。 ②近年來一些國家要求做到廢塑料的減量化、再利用、再循環(huán)。 ③塑料的發(fā)展趨勢:研制出各種類型的自毀塑料或生物降解塑料. 【典型例題】 例 1. 下列關(guān)于乙烯和聚乙烯的敘述中正確的是( ) A. 二者都能使溴水退色,性質(zhì)相似 B. 二者互為同系物 C. 二者最簡式相同 D. 二者分子組成相同 解析:要正確區(qū)分單體和高聚物,熟悉二者的結(jié)構(gòu)差別:乙烯分子中含 C=C 雙鍵,而 聚乙烯分子中無碳碳雙鍵,二者結(jié)構(gòu)上不相似,性質(zhì)不同,不能互為同系物,也不能說分 子組成相同。 答案:C 點(diǎn)評:加聚產(chǎn)物和單體的關(guān)系是 n 倍的關(guān)系,這是解決問題的出發(fā)點(diǎn)。 例 2. 下列說法中正確的是( ) A. 只有熱塑性高分子材料才可能是塑料 B. 用于包裝食品的塑料通常是聚氯乙烯 C. 有機(jī)玻璃是一種透明的塑料制品 D. 塑料在自然環(huán)境下不易分解,可造成白色污染 解析:有些合成樹脂具有熱塑性,用它制成的塑料就是熱塑性塑料,相反,象體型的 酚醛樹脂,具有熱固性,用它制成的塑料就是熱固性塑料,這種塑料一旦加工成型,就不 會受熱熔化;用于包裝食品的塑料通常就是聚乙烯而不是聚氯乙烯。 答案:CD 點(diǎn)評:本題考查功能高分子材料的性質(zhì)、用途等。 例 3. 推斷合成的單體。 解析:該高分子鏈中有肽鍵的結(jié)構(gòu)() ,屬“聚酰胺類”高聚物,可推測出單體分子中 有—COOH 和—NH 2。在各個(gè)中斷裂碳氮鍵 即可得有兩種單體 答案: 點(diǎn)評:切斷高分子主要看分子的鏈節(jié),從而初步判斷是加聚、還是縮聚而成的。 例 4. 液晶是一類新型材料,MBBA 是一種研究較多的液晶化合物。它可以看做是由醛 A 和胺 B 去水縮合的產(chǎn)物: (1)對位上有一個(gè)—C 4H9 的苯胺可能有 4 種異構(gòu)體,它們是: __________________________、__________________________。 (2)醛 A 的異構(gòu)體甚多。其中屬于酯類化合物,而且結(jié)構(gòu)式有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的異構(gòu)體就 有 6 種,它們是: 、_____________________、_____________________、_____________________、________ _____________。 解析:此題起點(diǎn)高——利用新科技知識設(shè)題,但落點(diǎn)低——寫物質(zhì)的同分異構(gòu)體。 (1)實(shí)際上是寫出化學(xué)式為—C 4H9 的四種烴基:CH 3CH2CH2CH2—、 。 (2)題中已知的兩個(gè)結(jié)構(gòu)提示了可形成乙酸酯、甲酸酯,還可形成什么酸的酯呢? 故有:、 。 答案:(1) (2) 點(diǎn)評:高分子化合物是有機(jī)的綜合點(diǎn),要善于聯(lián)系有機(jī)化學(xué)綜合知識。 【模擬試題】 (答題時(shí)間:40 分鐘) 一. 選擇題 1. 丁苯橡膠的結(jié)構(gòu)簡式如圖,合成此種橡膠的單體應(yīng)是( ) ①C 6H5—CH=CH2 ②CH 3-CH=CH -CH 3 ③CH 2=CH—CH=CH2 ④CH≡C -CH 3 ⑤C 6H5-CH 2-CH=CH 2 A. ①③ B. ①② C. ③⑤ D. ④⑤ 2. 硅橡膠的主要成分如右圖所示: 是由二氯二甲基硅烷 SiCH3CH3ClCl 經(jīng)兩步反應(yīng)制成的,這兩步反應(yīng)是( ) A. 消去、加聚 B. 水解、縮聚 C. 氧化、縮聚 D. 水解、加聚 3. 有 4 種有機(jī)物:①②③ ④CH 3-CH=CH -CN,其中可用于合成結(jié)構(gòu)簡式為的高分子 材料的正確組合為( ) A. ①③④ B. ①②③ C. ①②④ D. ②③④ 4. 有一種脂肪醇通過一系列反應(yīng)可得丙三醇,這種醇可通過氧化、酯化、加聚反應(yīng)而制 得高聚物,這種脂肪醇為( ) A. CH3CH2CH2OH B. CH2=CH-CH 2-OH C. D。 5. 塑料制品廢棄物會嚴(yán)重污染環(huán)境,故常稱它為“白色污染”物。為了防止塑料污染, 有一條重要的途徑是將其降解為小分子。目前對類似如下結(jié)構(gòu)的塑料的降解已經(jīng)取得成功: 試分析若用 CH3OH 來處理它,能得到的有機(jī)物可能是( ) A. B. C. D. 6. 高分子分離膜可以讓某些物質(zhì)有選擇的通過而將物質(zhì)分離,下列應(yīng)用不屬于高分子分 離膜的應(yīng)用范圍的是( ) A. 分離工業(yè)廢水,回收廢液中的有用成分 B. 食品工業(yè)中,濃縮天然果汁、乳制品加工和釀酒 C. 將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成為電能,將熱能轉(zhuǎn)換成電能 D. 海水淡化 7. 下列敘述正確的是( ) A. 單體的質(zhì)量之和等于所生成高聚物的質(zhì)量 B. 單體為一種物質(zhì)時(shí),則單體發(fā)生加聚反應(yīng) C. 縮聚反應(yīng)的單體至少有兩種物質(zhì) D. 淀粉和纖維素的鏈節(jié)都是 C6H10O5,但聚合度不同,彼此不是同分異構(gòu)體 8. 不 屬 于 新 型 有 機(jī) 高 分 子 材 料 的 是 ( ) A. 高 分 子 分 離 膜 B. 液 晶 高 分 子 材 料 C. 生 物 高 分 子 材 料 D. 有 機(jī) 玻 璃 9. 下列高分子材料屬于功能高分子材料的是( ) ①玻璃鋼 ②高分子分離膜 ③丁苯橡膠 ④硅聚合物 ⑤聚氨脂 ⑥酚醛樹脂 ⑦ 聚甲基丙烯酸甲酯 A. ①②⑤ B. ②③⑦ C. ②④⑥ D. ②④⑤ 10. 下列對于高分子化合物的敘述不正確的是( ) A. 有機(jī)高分子化合物稱為聚合物或高聚物,是因?yàn)樗鼈兇蟛糠质怯尚》肿油ㄟ^聚合反 應(yīng)而制得的 B. 有機(jī)高分子化合物的相對分子質(zhì)量很大,但通常結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜 C. 對于一塊高分子材料, n 是一個(gè)整數(shù)值,因而它的相對分子質(zhì)量是確定的 D. 高分子材料可分為天然高分子材料和合成高分子材料兩大類 二. 填空題 11. 已知:只具有單鍵不具有不飽和鍵的環(huán)狀化合物,可以發(fā)生類似烯烴的加成加聚反 應(yīng),如均為環(huán)氧化合物開環(huán)加聚而生成的高分子化合物。 試寫出它們的單體。 12. 單體異氰酸酯和多元醇發(fā)生加聚生成高分子物質(zhì)為 請寫出 2,6-二甲基苯異氰酸酯與 1,3- 丙二醇生成高聚物的結(jié)構(gòu)簡式。 __________________________________________________ 13. 石墨化纖維是一種能耐 1000℃以上高溫的高聚物,它的結(jié)構(gòu)如圖所示。 (1)構(gòu)成石墨化纖維的元素有____________,其原子個(gè)數(shù)比依次為____________。 (2)石墨化纖維是用聚丙烯腈纖維經(jīng)高溫處理而形成的。丙烯腈的結(jié)構(gòu)簡式為,聚丙 烯腈纖維的結(jié)構(gòu)簡式可表示為___________________________。 三. 計(jì)算題 14. 某橡膠分解產(chǎn)物為碳?xì)浠衔?,對這種碳?xì)浠衔镞M(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):①取一定量的橡 膠完全燃燒,燃燒后的氣體通過干燥管,干燥管增重 0.72g,再通過足量的石灰水,石灰水 增重 2.2g。②經(jīng)測定,該碳?xì)浠衔铮怏w)的密度是相同狀況下 H2 密度的 34 倍。③該 碳?xì)浠衔?0.1mol 能和 32g 的溴蒸氣起加成反應(yīng),經(jīng)分析,產(chǎn)物中溴原子分布在不同的碳 原子上,且溴代物中有一個(gè)碳原子在支鏈上。試推斷: (1)該碳?xì)浠衔锏慕Y(jié)構(gòu)簡式和名稱; (2)該橡膠的結(jié)構(gòu)簡式和名稱。 【試題答案】 一. 1. A 2. B 3. D 4. B 5. BC 6. CD 7. D 8. D 9. D 10. C 二. 11. 12. 13. (1)C、H、N 3:1:1 (2) 三. 14. (1)CH 2=C(CH3)CH=CH2 異戊二烯 (2) 聚異戊二烯- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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