高中化学 3.3.2高分子化学反应《合成高分子材料》学案(2)鲁科版选修5
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第3节《合成高分子化合物》学案第2课时【学习目标】1、使学生通过苯甲酸苯甲酯的合成路线的分析提炼出有机合成路线设计的一般程序——逆推法。
2、了解原子的经济性,了解有机合成的应用【课前思考】:1、你知道退烧药中的有效成分是什么吗?大量应用的退烧药来源于自然界还是有机合成?2、有机物是天然存在的多,还是有机合成的多?你知道被誉为有机合成大师的科学家是谁吗?【交流与研讨1】见教材P101二、有机合成路线的设计1、顺推法:从确定的某种原料分子开始,逐步经过碳链的连接和官能团的安装来完成。
在这样的有机合成路线设计中,首先要比较原料分子和目标分子在结构上的异同,包括,和两个方面的异同;然后,设计由原料分子转向目标分子的合成路线。
即:原料→中间产物→产品。
2、逆推法(柯里):采用逆向思维方法,从产品组成、结构、性质入手,逆推出合成该物质的前一步有机物X,若X不是原料,再进一步逆推出X 又是如何从另一种有机物Y经一步反应而制得的,如此类推,直至推出合适的原料。
即从目标分子开始,采取从产物逆推出原料来设计合理合成路线的方法。
(1)优选合成路线原则:合成路线是否符合化学原理;合成操作是否安全可靠;是否符合绿色合成思想(原子经济性、原料绿色化、试剂与催化剂的无公害化)(2)逆推法设计有机合成路线的一般程序【交流研讨2】以草酸二乙酯的合成为例,说明“逆合成分析法”在有机合成中的应用,写出相应的 分析过程:(1) 观察目标分子的结构:分析草酸二乙酯,官能团有 ;(2) 逆推,设计合成路线:逆推,酯是由酸和醇合成的,则反应物为 和 ;再逆推,酸是由醇氧化成醛再氧化为酸来的,则可推出醇为 ;再逆推,此醇A 与乙醇的不同之处在于 ;醇羟基的引入可用和 法;再逆推,在2个相邻碳上引入卤素原子的方法为 ;所以合成乙二酸二乙酯的基础原料为 ,乙烯和水加成生成乙醇。
(3)优选合成路线请写出上述各步的化学反应方程式:[交流研讨3]利用逆推法设计苯甲酸苯甲酯的合成路线(尽可能的找出多条合成路线)路线一:路线二:路线三:路线四:…………[交流研讨4]阅读P105--P106,了解有机合成有哪些应用【课堂达标】:1、 在一定条件下,下列几种生产乙苯的方法中,原子经济性最好的是( )A + C 2H 5Cl—C 2H 5+ HClB +C 2H 5OH 2H 5 + H 2OC + CH 2=CH 2 C 2H 5D CHBr —CH 3 CH=CH 2 + HBr—CH=CH 2 + H 2 2H 52、用溴乙烷制取1,2―二溴乙烷,下列转化方案中最好的是( )A 、CH 3CH 2Br CH 3CH 2OHCH 2=CH 2 CH 2BrCH 2BrB r 2NaOH 水溶液 △B 、CH 3CH 2Br CH 2BrCH 2BrC 、CH 3CH 2Br CH 2=CH 2CH 2BrCH 3 CH 2BrCH 2BrD 、CH 3CH 2Br CH 2=CH 2 CH 2BrCH 2Br 3、在“绿色化学工艺”中,理想状况是反应物中的原子全部转化为欲制得的产物,即原子利用率为100%。
第 2 课时高分子化学反应合成高分子资料1.认识高分子化学反应是合成某些特别聚合物的方法。
2.知道高分子化学反应可以实现高分子化合物的改性。
3.认识高分子资料与高分子化合物的关系。
4. 认识常有高分子资料的用途及几种功能高分子资料的特别性能, 认识高分子科学在发展经济和提升生活质量方面的作用。
1.关于高分子化学反应的学习 , 要联合详尽实例 , 加深对高分子化学反应对高分子改性作用的理解。
2.可以采集一些高分子资料的有关资料 , 意会高分子资料的用途。
一、高分子化学反应1.有①高分子参加的化学反应称为高分子化学反应。
经过高分子化学反应,可以合成带有特定②官能团的新的高分子化合物。
经过高分子化学反应, 还可以合成不可以直接经过小分子物质③聚合而获得的高分子化合物。
2. 高分子化学反应可以用于橡胶的④硫化, 使⑤线型的橡胶分子经过单硫键或双硫键等交联, 形成⑥空间网状结构。
在这个过程中, 高分子化合物的链节数会⑦变大。
这种经过⑧硫化办理的橡胶称为硫化橡胶, 经过合适⑨硫化办理的橡胶3. 高分子化合物的, ⑩弹性和耐磨性都较未经过降解也属于高分子化学反应硫化办理的橡胶有显然的提升。
, 在这个过程中 , 高分子化合物的链节数变小。
二、合成高分子资料1. 合成高分子资料是以合成高分子化合物为基根源料, 加入合适助剂, 经过必然加工过程制成的材料。
这里的助剂平常指填料、增塑剂、颜料、发泡剂等。
2.塑料、合成纤维、合成橡胶称为三大合成资料 , 三大合成资料主假如由树脂构成的。
树脂是一种俗称 ,凡人工合成的、未经加工办理的任何聚合物都是树脂。
3.塑料平常是由树脂以及各种助剂构成的 , 此中树脂占塑料总质量的40%以上 , 有些塑料 , 如有机玻璃、聚乙烯、聚苯乙烯等基本都是由树脂构成的。
塑料的性能不仅取决于树脂自己 , 有时助剂也会起较大作用。
填料可以降低成本 , 加强塑料的机械性能、耐热性和绝缘性。
4.涂料是一种涂布于物体表面后能结成坚韧保护膜的物质, 起到保护和美化内部物体的作用。
高中化学第3章有机合成及其应用合成高分子化合物第2节有机化合物的合成学案鲁科版选修5编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(高中化学第3章有机合成及其应用合成高分子化合物第2节有机化合物的合成学案鲁科版选修5)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第2节 有机化合物结构的测定重要意义.1.有机化合物分子式的确定 (1)确定有机化合物的元素组成①确定有机物的元素组成及质量分数组成有机化合物的元素种类并不多。
最常见的是____________等元素,各元素的质量分数通常需要借助有机化合物的可燃性等化学性质进行定量测定。
得知C 、H 、N 、X 等元素的质量分数后,其总和若小于100%,其差值一般就是________的质量分数。
②确定有机化合物元素组成的方法碳、氢元素的测定:______法是测定碳、氢元素含量的较为重要的方法之一,测定步骤:a .取一定质量的样品;b .将样品在________中充分燃烧;c .将燃烧后的产物依次..通过________和______吸收; d .称重后根据质量变化可计算样品中的________含量。
(2)测定有机化合物的相对分子质量(确定分子式)①测定有机化合物的相对分子质量诸多测定相对分子质量的方法中,______法是最精确、最快捷的,是一种仅用几微克样品就可以测定出样品的相对分子质量的方法,是目前常用的测定有机化合物相对分子质量的方法.②确定有机化合物分子式的方法必须已知化合物的相对分子质量[M r (A)],根据实验式的相对分子质量[M r (实)],求得含n个实验式:n =M r (A )M r (实),即得分子式。
第3节合成高分子化合物[课标要求]1.了解高分子化合物的分类、组成和结构特点,能根据高聚物的结构简式确定其单体和链节。
2.了解加聚反应和缩聚反应的区别,并能进行反应类型的判断,知道高分子材料与高分子化合物的关系。
1.合成高分子化合物的化学反应称聚合反应,分为加聚反应和缩聚反应。
2.三大常见合成高分子材料:塑料、合成纤维、合成橡胶。
3.功能高分子材料:离子交换树脂,光敏高分子,导电高分子,医用高分子,膜用高分子。
4.高聚物单体推断的关键,一是判断高聚物的类型,二是找准断键的位置。
高分子化合物1.高分子化合物概述(1)概念由许多小分子化合物以共价键结合成的、相对分子质量很高(通常为104~106)的一类化合物,又常称为聚合物或高聚物。
(2)单体能用来合成高分子化合物的小分子化合物。
如聚乙烯CH2—CH2的单体是CH2CH2。
(3)链节高分子中化学组成和结构均可以重复的最小单位称为重复结构单元,又称链节。
如:聚乙烯CH2—CH2中链节为—CH2—CH2—。
(4)链节数链节的数目n称为重复结构单元数或链节数。
(5)分类①按照高分子化合物的来源:天然高分子化合物、合成高分子化合物。
②按照高分子化合物分子链的连接形式: 线型高分子、支链型高分子、体型高分子。
③按照高分子化合物受热时的不同行为: 热塑性高分子、热固性高分子。
④按照高分子化合物的工艺性质和使用: 塑料、橡胶、纤维、涂料、黏合剂与密封材料。
2.高分子化合物的合成——聚合反应 (1)概念由小分子物质合成高分子化合物的化学反应。
(2)加成聚合反应单体通过加成的方式生成高分子化合物的反应,简称加聚反应,反应过程中没有小分子化合物产生。
(3)缩合聚合反应单体通过分子间的相互缩合而生成高分子化合物的聚合反应,简称缩聚反应。
反应过程中除生成高分子化合物外还伴随有小分子化合物(如H 2O 、HX 等)生成。
1.单体与结构单元是否相同?有何关系?提示:不相同。
第2课时有机合成路线的设计有机合成的应用1.有机合成路线的设计有机化合物的合成的关键是__________________________,设计有机合成路线就是对上述两个问题的合理整合。
(1)设计合成路线时遵循的原则①符合有机合成中原子经济性的要求。
所选择的每个反应的副产物尽可能____,所要得到的主产物的产率尽可能____且易于分离,避免采用副产物多的反应。
②发生反应的条件要适宜,反应的安全系数要高,反应步骤尽可能__________。
③要按一定的反应顺序和规律引入官能团,必要时应采取一定的措施保护已引入的官能团。
④所选用的合成原料要________且易得、经济。
催化剂无______性。
当有几条不同的合成路线时,就需要以绿色合成思想为指导,通过优选确定最佳合成路线。
例如,一个具有十步反应的合成路线,如果每步反应的产率为80%,最后总产率只有10.7%;如果每步反应的产率只有70%,最后总产率只有2.8%。
因此合理的合成路线要求反应步骤少,每步反应产率要高。
所以一个合理的路线需要衡量各方面因素,才能最后确定。
(2)有机合成路线设计的常规方法①正向合成法:此法采用______思维方法,从已知原料入手,找出合成所需要的直接或间接的中间产物,逐步推向目标合成有机物,其思维程序是:原料→中间产物→产品。
②逆向合成法:此法采用______思维方法,从目标合成有机物的组成、结构、性质入手,找出合成所需的直接或间接的中间产物,逐步推向已知原料,其思维程序是:产品→中间产物→原料。
③综合比较法:此法采用综合思维的方法,将正向或逆向推导出的几种合成途径进行比较,得出最佳合成路线。
(3)逆推法有机合成路线设计的一般程序:①观察______分子的结构,包括目标分子的碳骨架特征,以及官能团的种类和位置。
②由目标分子逆推中间产物和原料分子并设计合成路线,包括目标分子______的构建,以及________的引入和转化。
③根据设计合成有机物的路线应遵循的原则,对不同的合成路线进行优选。
第3节《 合成高分子化合物》学案第1课时[学习目标]:1、了解碳骨架的构建,知道碳骨架的构建包括碳链的增长或减短、成环或开环等2、复习并掌握烯烃、卤代烃、醇、、醛、羧酸、酯之间的相互转化及反应类型3、培养学生自学能力、逻辑思维能力以及信息的迁移能力。
【重点、难点】学会寻找有机合成题的突破口。
学会利用有机物的结构、性质寻找合成路线的最佳方式 卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯典型代表物的转化关系。
有机合成中常用的分析思路。
【学习过程】一、有机合成的关键——碳骨架的构建和官能团的引入1、碳骨架的构建◇ 任何有机化合物的分子都是由 的, 是合成有机化合物的重要任务。
◇ 构建碳骨架:包括在原料分子及中间化合物分子的碳骨架上 或 碳链、成环或开环等。
(1)增长碳链有机合成所用的有机原料物分子中的碳原子数若小于目标化合物分子中的碳原子数,在合成中就需要增长碳链。
增长碳链是通过一定的化学反应来实现的,其中卤代烃的取代反应就可用于增长碳链。
【探究 练习】(1)醛、酮与HCN 的加成反应CH 3CHO+HCNCH3CCH 3+HCN【探究 练习】(2)烯烃、炔烃与HCN 的加成反应CH 3CH 2C CCH 3+HCN【探究 练习】(3)羟醛缩合、碳骨架上增长多个碳.CH 3CHO+ CH 3CHO【探究 练习】(4)聚合反应、碳骨架上增长多个碳nCH 2=CH 2+ nHCHO【探究 练习】(5)认真阅读课本98页,完成下列问题的讨论(1)卤代烃碳骨架上增长1个碳.CH 3CH 2Br CH 3CH 2COOH ,引发剂 OH 引发剂O设计合成路线,写出各步反应的化学方程式:(2)设计完成下列合成,写出各步反应的化学方程式CH 3CH 2Br CH 3CH 2C CCH 3 CH 3CH 2CH 2CH 2CH 3【例1】 下列反应可以使碳链增长的是( ) A. CH 3CH 2 CH 2 CH 2Br 和NaCN 共热 B.CH 3CH 2 CH 2 CH 2Br 和NaOH 的乙醇溶液共热C. CH 3CH 2 Br 和NaOH 的水溶液共热D. CH 3CH 2 CH 3和Br 2(g)光照(2)减短碳链:碳链的减短在有机合成中也有所应用。
第2课时高分子化学反应合成高分子材料[学习目标定位] 1.知道高分子化学反应是合成某些特殊聚合物的方法,并能够实现高分子化合物的改性。
2.知道高分子材料与高分子化合物之间的关系,能举例说明一些常见高分子材料的用途,了解几种功能高分子材料的特殊性能。
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。
合成该高聚物反应类型:加聚反应。
2.有机高分子材料按来源可分为天然高分子材料和合成高分子材料。
高分子材料虽然相对分子质量很大,但是结构并不复杂,通常都是由简单的结构单元重复连接而成。
分子中的结构单元连接成长链就是线型结构,如果高分子链上还存在能起反应的原子或原子团,当其发生反应时高分子链之间交联形成网状结构,这种就是体型结构,通常情况具有线型结构的高分子化合物具有热塑性,具有体型结构的高分子化合物具有热固性。
探究点一高分子化学反应高分子化学反应是有高分子化合物参与的化学反应,其主要应用有1.合成带有特定功能基团的新的高分子化合物或合成不能直接通过小分子物质聚合而得到的高分子化合物。
如由聚乙酸乙烯酯发生水解或醇解(酯交换反应)可制得聚乙烯醇。
在这个反应里,反应物和产物中高分子化合物的链节数是相同的。
2.橡胶的硫化橡胶硫化以后,使线型的橡胶分子间经过单硫键或双硫键发生了交联,成为网状结构。
在这个过程中,高分子化合物的链节数会变大。
经过硫化的橡胶,叫做硫化橡胶,硫化橡胶具有较高的弹性和耐磨性。
3.高分子化合物的降解高分子材料给我们带来便利的同时,也给我们带来了一些负面影响,如白色污染等。
解决这个问题的主要途径就是高分子化合物的降解问题。
高分子化合物的降解也属于高分子化学反应,在降解过程中,高分子化合物的链节数变小。
主要有以下两种途径:(1)加热降解,回收利用。
如,有机玻璃在270 ℃的氮气中热降解,可回收到95%的甲基丙烯酸甲酯。
(2)积极研究在自然状态下可降解的高分子材料。
如,目前人们已经合成出可生物降解塑料、化学降解塑料、光降解塑料等。
第3节 合成高分子化合物[目标导航] 1.了解高分子化合物的分类、组成与结构特点,能根据加成聚合反应产物的化学式确定单体和链节。
2.能说明加成聚合反应和缩合聚合反应的特点,并能进行反应类型的判断。
3.知道高分子化学反应是合成某些特殊聚合物的方法,并能够知道高分子化合物的特性。
4.知道高分子材料与高分子化合物的关系,能举例说明一些常见高分子材料的用途。
一、高分子化合物 1.高分子化合物概述 (1)概念高分子化合物:由许多小分子化合物以共价键结合成的、相对分子质量很高(通常为104~106)的一类化合物。
也称聚合物或高聚物。
(2)基本概念例如:n CH 2===CH 2――→催化剂高聚物CH 2—CH 2↓ ↓ ↓ 单体 链节 链节数 2.高分子化合物的分类(1)按来源分类,可分为天然高分子化合物和合成高分子化合物。
如棉花、羊毛、天然橡胶属于天然高分子化合物;塑料、合成纤维、涂料等属于合成高分子化合物。
(2)按分子链的连接形式分类,可分为线型高分子,支链型高分子和体型高分子。
(3)按受热时的不同行为分类,可分为热塑性高分子和热固性高分子。
热塑性高分子化合物可以反复加工,多次使用。
热固性高分子化合物初次受热变软时,可以塑制成一定的形状,但硬化后,加热不会再软化。
(4)按工艺性质和使用分类,可分为塑料、橡胶、纤维、涂料、黏合剂与密封材料。
3.高分子化合物的合成——聚合反应(1)概念①定义:由小分子物质合成高分子化合物的化学反应。
②分类:加成聚合反应和缩合聚合反应。
(2)加成聚合反应 ①反应特点单体通过加成的方式生成高分子化合物的反应,简称加聚反应,既属于加成反应,又属于聚合反应。
如聚异戊二烯合成反应:(异戊二烯)――→引发剂(聚异戊二烯(天然橡胶))。
②单体结构特点含有、—C ≡C —、等不饱和键。
③加聚产物特点单体与高分子的组成相同,即元素的质量比、原子个数比相同,聚合产物的相对分子质量为单体的整数倍。
陕西省榆林市神木县第六中学高中化学第3章有机合成及其应用合成高分子化合物学案2 鲁科版选修5 (时间:100分钟满分:100分)第Ⅰ卷选择题(共48分)一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分;每小题只有一个选项符合题意。
)1.下列有关新型高分子材料应用的说法不正确的是( )A.高分子膜利用其选择性透过能力,可用于海水淡化、污染控制、物质制取与回收等B.医用高分子材料用于制造人造器官,必需考虑其与人体的相容性和机械性能C.新型的聚乙烯醇是高吸水性高分子,具有与水生成易挥发物的特性,所以称为“尿不湿”D.新材料研究正向智能化、高功能的方向发展2.下列塑料的合成,所发生的化学反映类型与另外三种不同的是( )A.聚乙烯塑料 B.聚氯乙烯塑料C.酚醛塑料 D.聚苯乙烯塑料3.有关溴乙烷的下列叙述中,正确的是( )A.在溴乙烷中滴入AgNO3溶液,当即有淡黄色沉淀生成B.溴乙烷不溶于水,能溶于大多数有机溶剂C.溴乙烷与NaOH的醇溶液反映,可生成乙醇D.溴乙烷通常常利用溴与乙烷直接反映来制取4.下列对乙烯和聚乙烯的描述不正确的是( )A.乙烯性质比聚乙烯活泼B.乙烯是纯净物,常温下为气态,聚乙烯为固态,是混合物C.取等物质的量的乙烯和聚乙烯,完全燃烧后生成的CO2和H2O的物质的量别离相等D.取等质量的乙烯和聚乙烯,完全燃烧后,生成的CO2和H2O的质量别离相等5.1 mol 有机物A(分子式为C6H10O4)经水解得1 mol B和2 mol C,C经分子内脱水得D,D可发生加聚反映生成,由此可知A为( )A.HOOC(CH2)4COOHB.HOOC(CH2)3COOCH3C.CH3COO(CH2)2COOCH3D.CH3CH2OOC—COOCH2CH36.如图别离是A、B两种物质的核磁共振氢谱,已知A、B两种物质都是烃类,都含有6个氢原子,试按照两种物质的核磁共振氢谱推测A、B有可能是下面的( )A.A是C3H6,B是C6H6B.A是C2H6,B是C3H6C.A是C2H6,B是C6H6D.A是C3H6,B是C2H67.某种具有较好耐热性、耐水性和高频电绝缘性的高分子化合物的结构片断为:则生成该树脂的单体的种数和化学反映所属类型正确的是( )A.1种,加聚反映 B.2种,缩聚反映C.3种,加聚反映 D.3种,缩聚反映8.下列说法正确的是( )A.的结构中含有酯基B.顺2丁烯和反2丁烯的加氢产物不同C.1 mol葡萄糖可水解生成2 mol乳酸(C3H6O3)D.油脂和蛋白质都是能发生水解反映的高分子化合物9.某有机物A分子式为C3H6O2,水解为一元酸M与一元醇N,M与N相对分子质量相等,则以下结论不正确的是( )A.M具有还原性 B.M中含氧40%C.N分子结构中有甲基 D.A可发生银镜反映10.己知苯环上由于取代基的影响,使硝基邻位上的卤原子的反映活性增强,现有某有机物的结构简式如下:1 mol该有机物与足量的氢氧化钠溶液混归并共热,充分反映后最多可消耗氢氧化钠的物质的量为( )A.5 mol B.6 mol C.7 mol D.8 mol11.由乙醇制聚乙二酸乙二酯,最简单的流程途径顺序正确的是( )①取代反映②加成反映③氧化反映④还原反映⑤消去反映⑥酯化反映⑦中和反映⑧缩聚反映A.⑤②①③⑧ B.①②③⑤⑦C.⑤③①②⑧ D.⑤②①③⑥12.下列4种有机物中,可用于合成结构简式为的高分子材料的是( )A .①③④B .①②③C .①②④D .②③④13.某有机物通过加聚反映生成高聚物,还能水解生成两种有机物,则这种有机物的结构中必然具有的基团是( )A .①②⑤B .②③⑤C .②④⑤D .①②⑥14.2008年9月开始陆续有多个品牌的奶粉被检出含有危害人体的三聚氰胺,这就是轰动全国的“问题奶粉事件”。
第3节合成高分子化合物1.了解合成高分子的组成和结构特点。
2.了解新型高分子材料的性能及其应用。
3.了解合成高分子对人类的贡献及产生的污染。
4.掌握由高分子寻找单体的方法。
(重点)5.了解高分子材料的结构和性质。
6.掌握加聚反应、缩聚反应的异同。
(重点)[基础·初探]1.高分子化合物概述(1)高分子化合物的概念:由许多小分子化合物以共价键结合成的、相对分子质量很高的一类化合物。
也称聚合物或高聚物。
(2)高分子化合物的组成①单体:合成高分子化合物的小分子化合物。
②链节:高分子化合物中化学组成和结构均可重复的最小单位,也可称为重复结构单元。
③链节数:高分子化合物中链节的数目,亦可称为重复结构单元数。
常用字母n表示。
高分子化合物属于化合物吗?【提示】不属于。
由于高分子化合物中n值不固定,故高分子化合物属于混合物。
2.高分子化合物的分类高分子化合物⎩⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎧按照来源⎩⎪⎨⎪⎧ 天然高分子化合物合成高分子化合物按照分子链的连接形式⎩⎪⎨⎪⎧线型高分子支链型高分子体型高分子按照受热时的不同行为⎩⎪⎨⎪⎧ 热塑性高分子热固性高分子按照工艺性质和使用⎩⎪⎨⎪⎧ 塑料、橡胶、纤维、涂料、黏合剂、密封材料3.有机高分子化合物的合成——聚合反应(1)概念:聚合反应指的是由小分子合成高分子化合物的化学反应。
(2)分类(3)实例该化学反应属于加聚反应。
该化学反应属于缩聚反应。
(1)按照分子链的连接形式可将高分子化合物分为热塑性高分子和热固性高分子两类。
( )(2)由同一高聚物组成的高分子材料是纯净物。
( )(3)缩合聚合反应与加成聚合反应一样,产物中均只有高分子化合物。
( )(4)高分子化合物可分为天然高分子化合物和合成高分子化合物。
( )【提示】(1)×(2)×(3)×(4)√[核心·突破]1.加聚反应与缩聚反应的比较如)高聚物与单体具有相同的组成(1)加聚产物推断单体题组1 高分子化合物的结构和性质1.下列对聚丙烯的描述,错误的是( )A.聚丙烯的分子长链是由C—C键连接而成的B.聚丙烯的分子长链上有支链C.聚丙烯的结构简式为D.聚丙烯能使溴水退色【答案】 D2.下列关于乙烯和聚乙烯的叙述中正确的是( )A.二者都能使溴水退色B.二者互为同系物C.二者最简式相同D.二者相对分子质量相同【解析】CH2—CH2无,不能使溴水退色,也不是CH2===CH2的同系物,两者相对分子质量不相同,最简式都为CH2。
第2课时高分子化学反应合成高分子材料[学习目标定位] 1.知道高分子化学反应是合成某些特殊聚合物的方法,并能够实现高分子化合物的改性。
2.知道高分子材料与高分子化合物之间的关系,能举例说明一些常见高分子材料的用途,了解几种功能高分子材料的特殊性能。
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。
合成该高聚物反应类型:加聚反应。
2.有机高分子材料按来源可分为天然高分子材料和合成高分子材料。
高分子材料虽然相对分子质量很大,但是结构并不复杂,通常都是由简单的结构单元重复连接而成。
分子中的结构单元连接成长链就是线型结构,如果高分子链上还存在能起反应的原子或原子团,当其发生反应时高分子链之间交联形成网状结构,这种就是体型结构,通常情况具有线型结构的高分子化合物具有热塑性,具有体型结构的高分子化合物具有热固性。
探究点一高分子化学反应高分子化学反应是有高分子化合物参与的化学反应,其主要应用有1.合成带有特定功能基团的新的高分子化合物或合成不能直接通过小分子物质聚合而得到的高分子化合物。
如由聚乙酸乙烯酯发生水解或醇解(酯交换反应)可制得聚乙烯醇。
在这个反应里,反应物和产物中高分子化合物的链节数是相同的。
2.橡胶的硫化橡胶硫化以后,使线型的橡胶分子间经过单硫键或双硫键发生了交联,成为网状结构。
在这个过程中,高分子化合物的链节数会变大。
经过硫化的橡胶,叫做硫化橡胶,硫化橡胶具有较高的弹性和耐磨性。
3.高分子化合物的降解高分子材料给我们带来便利的同时,也给我们带来了一些负面影响,如白色污染等。
解决这个问题的主要途径就是高分子化合物的降解问题。
高分子化合物的降解也属于高分子化学反应,在降解过程中,高分子化合物的链节数变小。
主要有以下两种途径:(1)加热降解,回收利用。
如,有机玻璃在270 ℃的氮气中热降解,可回收到95%的甲基丙烯酸甲酯。
(2)积极研究在自然状态下可降解的高分子材料。
如,目前人们已经合成出可生物降解塑料、化学降解塑料、光降解塑料等。
4.催化裂化塑料催化裂化可得到柴油、煤油、汽油及可燃性气体等。
[归纳总结]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。
[活学活用]1.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。
答案(1)天然橡胶是线型结构线型结构网状结构(或体型结构) 不能(2)能解析(1)从天然橡胶成分的结构简式可知天然橡胶为线型结构的高分子,能溶于汽油等有机溶剂。
天然橡胶硫化后,引入的硫原子可通过形成共价键,从而使高分子链发生交联,形成网状结构,故硫化橡胶不能溶于汽油。
(2)天然橡胶的单体中含有两个碳碳双键能发生加成反应,使溴水褪色。
理解感悟(1)绝大多数橡胶的结构中有碳碳双键或还原性物质(如硫),故橡胶有较强的还原性。
因此,在实验室中,盛放强氧化剂的试剂瓶不能用橡胶塞。
(2)未经硫化的橡胶容易磨损,易溶于汽油、四氯化碳等有机溶剂,分子内有双键易发生加成反应,容易老化。
硫化后,高分子链之间经交联而变成网状结构,结构稳定,不溶于有机溶剂,不易氧化,不易老化。
2.下列反应属于高分子化学反应的是( )C.氨基酸―→多肽D.蛋白质―→氨基酸答案 D解析准确理解高分子化学反应的定义:有高分子化合物参与的化学反应。
探究点二合成高分子材料1.阅读教材,回答下列问题:(1)什么是合成高分子材料?常见的三大合成材料是什么?答案①合成高分子材料是以合成高分子化合物为基本原料,加入适当助剂,经过一定加工制成的材料。
②塑料、合成橡胶、合成纤维称为三大合成材料,主要由树脂组成的。
(2)树脂和塑料有何主要不同?如何确定塑料的名称?答案①树脂是一种俗称,凡人工合成的未经加工处理的任何聚合物都是树脂;塑料通常是由树脂及各种助剂组成的。
②塑料的名称是根据树脂的种类确定的。
例如,以聚乙烯树脂为主要成分的塑料,叫做聚乙烯塑料。
(3)常见的合成橡胶有哪些?它们的主要应用是什么?答案①合成像胶是利用小分子物质合成的一类弹性特别强的线型高聚物,如丁苯橡胶、氯丁橡胶和特种橡胶等。
②合成橡胶的很多性能比天然橡胶优越,广泛用于轮胎和制鞋工业等。
(4)合成纤维是什么?它的主要特点是什么?答案①合成纤维是用某些小分子物质经聚合反应制成的线型高聚物。
合成纤维的品种很多,如尼龙、涤纶和人造羊毛(聚丙烯腈)等。
②合成纤维耐磨、耐蚀、不缩水,用它做的衣服,不易折皱,结实耐穿。
合成纤维吸湿性和透气性差。
(5)涂料的主要成分是什么?它的主要用途是什么?答案①涂料的的主要成分是成膜物质(属于树脂)。
②涂料是一种涂布于物体表面后能结成坚韧保护膜的物质,它常涂在家具、船舶等表面,起到保护和美化内部物体的作用。
2.功能高分子材料功能高分子材料是在合成高分子的主链或支链上接上有某种特定功能的官能团,使它们具有特殊的功能以满足光学、电学、磁学、化学、生物学、医学等方面的要求,而形成的高分子材料。
主要有(1)离子交换树脂离子交换树脂主要用于物质的分离和提纯。
离子交换树脂分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。
阳离子交换树脂是含有磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基团的树脂,它们以氢离子换取溶液中的金属离子或其他阳离子。
(2)医用高分子最早使用的医用高分子是聚乳酸,目前,常见的医用高分子材料有硅橡胶()、聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯醇等。
它们的生物相容性较好、安全无毒,可用于制造医用器械和人造器官。
[归纳总结][活学活用]3.人类使用高分子材料种类繁多,性质各异。
下列选项中不属于高分子材料的是( ) A.合成树脂、合成橡胶B.涂料C.光导纤维D.电木答案 C解析合成树脂、合成纤维、涂料、合成橡胶、电木都是常见的高分子材料,光导纤维的主要成分是二氧化硅,是无机非金属材料。
4.感光性高分子也称为“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,对此高聚物的性质判断不正确的是( )A.在酸性条件下可以发生水解B.此高聚物不能使溴水褪色C.此高聚物可以使酸性高锰酸钾溶液褪色D.此高聚物可与液溴发生取代反应答案 B解析由该高聚物的结构简式可以看出,该高分子材料中含有碳碳双键两种官能团,具有烯烃和酯类物质的性质,B不正确。
1.高分子化学反应的应用主要有:(1)合成带有特定功能基团的新的高分子化合物。
(2)改变高分子化合物的结构和性质。
(3)改变链节数。
2.合成高分子材料,由合成高分子化合物和一些添加的助剂共同组成。
高分子材料都是混合物。
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.羊毛答案 C解析高分子材料按其来源分为天然高分子材料和合成高分子材料。
显然棉花、淀粉和羊毛是天然的,而尼龙是人工合成的,属于合成材料。
2.当前,我国亟待解决的“白色污染”通常指( )A.冶炼厂的白色烟尘 B.石灰窑的白色粉尘C.聚乙烯的塑料垃圾 D.白色建筑材料答案 C解析“白色污染”指的是“塑料垃圾”。
3.高分子材料发展的主要趋势是高性能化、功能化、复合化、精细化和智能化,下列材料不属于功能高分子材料的是( )A.用于生产光盘等产品的光敏高分子材料B.用于制造CPU芯片的良好半导体材料单晶硅C.能用于生产“尿不湿”的高吸水性树脂D.能导电的掺杂聚乙炔答案 B解析B项中半导体材料单晶硅,属于传统的无机非金属材料;A项中光敏高分子材料、C 项中高吸水性树脂、D项中导电高分子材料均属于功能高分子材料。
4.功能高分子是一类以基本合成材料为原料、在其中添加一些特殊的物质或经过特殊的处理后具有特殊功能的高分子材料。
下列物质中不属于功能高分子的是( )A.高分子分离膜B.隐形眼镜C.人造丝D.人造骨骼答案 C解析人造丝为合成高分子化合物,属于常见高分子材料。
高分子分离膜、隐形眼镜以及人造骨骼均为功能高分子材料。
5.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,灰烬为有光泽的硬块,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答案 A解析合成纤维和人造纤维统称化学纤维,A正确;聚氯乙烯为热塑性塑料,B错误;锦纶为合成纤维,分子式为,属于多肽,和蛋白质有相似之处,但灰烬不易压成粉末,C错误;合成材料和塑料废弃物不可乱倒,D错误。
6.维通橡胶是一种耐腐蚀、耐油、耐高温、耐寒性能都特别好的氟橡胶。
它的结构简式为,合成它的单体为( )A.氟乙烯和全氟异丙烯B.1,1二氟乙烯和全氟丙烯C.1三氟甲基1,3丁二烯D.全氟异戊二烯答案 B解析将聚合物按如下所示方法找出单体为CH2===CF2和CF2===CF—CF3,它们的名称分别为1,1二氟乙烯和全氟丙烯,故答案为B。
[基础过关]一、合成材料对环境的危害和防治1.下列说法正确的是( )A.控制塑料购物袋的使用主要是为了节约成本B.使用可降解塑料袋有利于减少“白色污染”C.聚氯乙烯塑料袋可用来长时间存放食品D.塑料购物袋具有热固性,不能回收利用答案 B2.下列对于废弃塑料制品的处理方法中,最为恰当的是( )A.将废弃物切成碎片填埋于土壤中B.将废弃物焚烧C.将废弃物倾倒于海洋中D.将废弃物用化学方法加工成防水涂料或汽油答案 D解析废弃塑料非常稳定,埋在土壤中长时间不易降解,不仅影响土壤的透气性,还会改变土壤的结构,A错误;将废弃塑料袋焚烧或倾倒于海洋中,会引起大气和海洋污染,B、C 错误;将废弃塑料加工再利用是处理“白色污染”的一种合理方法,D正确。
3.焚烧下列物质严重污染大气的是( )A.聚氯乙烯 B.聚乙烯 C.聚丙烯 D.有机玻璃答案 A解析聚乙烯、聚丙烯和有机玻璃完全燃烧只产生CO2和H2O,而聚氯乙烯完全燃烧除产生CO2和H2O外,还有含氯的物质。
二、常见高分子材料的结构和性质4.下列原料或制成的产品中,若出现破损不可以进行热修补的是( )A.聚氯乙烯凉鞋B.电木插座C.有机玻璃D.聚乙烯塑料膜答案 B解析聚氯乙烯凉鞋、自行车内胎、聚乙烯塑料膜等都是用热塑性树脂加工而成的塑料,可以反复加工,多次使用,出现破损时可进行热修补,而电木插座是用热固性树脂电木加工而成的塑料,受热不熔化,出现破损时不能进行热修补。