化学选修五第五章进入合成有机高分子化合物的时代复习
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人教版选修5第五章进入合成有机高分子化合物的时代第三节功能高分子材练习2一、选择题1. 下列说法错误的是()A.玻璃钢是以玻璃纤维作为增强体、合成树脂做基体的复合材料B.飞机机身的复合材料大多是以金属为增强体、纤维为基体的复合材料C.制造网球拍用的复合材料是在合成树脂的基体中加入了碳纤维做增强体D.航天飞机机身使用的隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成的材料制成的2. 下列物质不属于新型有机高分子材料的是()A.高分子分离膜B.液晶高分子材料C.生物高分子材料D.有机玻璃3. 复合材料是指两种或两种以上材料组合成的一种新型材料。
其中一种材料作为基体,另外一种材料作为增强剂,这样可发挥每一种材料的长处,并避免其弱点。
下列物质中不属于复合材料的是()①聚苯乙烯树脂②铝塑管③涤棉织品④纯棉内衣A.①③B.①④C.②④D.③④4. 下列关于功能高分子材料的说法中,不.正确的是()A.离子交换树脂主要用于分离和提纯,如硬水的软化、回收工业废水中的金属等B.婴儿用的“尿不湿”的主要成分是具有强吸水性的树脂C.导电塑料应用于电子工业,可用来制造电子器件D.医用高分子材料制成的人工器官都受到人体的排斥作用,难以达到与生物体相容的程度5. 下列关于新型有机高分子材料的说法中,不正确的是()A.高分子分离膜应用于食品工业中,可用于浓缩天然果汁、乳制品加工、酿造业等B.复合材料一般是以一种材料作为基体,另一种材料作为增强剂C.导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料D.合成高分子材料制成的人工器官一般都受到人体排斥作用,难以达到生物相容的程度6. 下列说法中正确的是()A.金属材料不能制成复合材料B.酚醛树脂和聚氯乙烯都是热固性塑料C.锦纶丝接近火焰时先蜷缩,燃烧时有烧焦毛发的臭味,灰烬为有光泽的硬块,能压成粉末D.复合材料一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能,其综合性能超过了单一材料7. 随着有机高分子材料研究的不断加强和深入,使一些重要的功能高分子材料的应用范围不断扩大。
全章复习与巩固【学习目标】1、通过具体实例说明加成聚合反应和缩合聚合反应的特点,能用常见的单体写出简单的聚合反应方程式和聚合物结构式,或从简单的聚合物结构式分析出单体;2、通过聚乙烯、酚醛树脂、聚酯(涤沦)、顺丁橡胶、高吸水性树脂(聚丙烯酸钠)等实例说明高分子材料的优异性能,初步知道高分子化合物的结构与性能之间的关系;3、体验日新月异的高分子材料在工农业生产、提高人民生活质量和高新技术领域中的重要作用。
【知识网络】【要点梳理】要点一、有机高分子化合物简介。
(1)有机高分子化合物的概念相对分子质量很大的有机化合物称为高分子化合物,简称高分子,又称高聚物或聚合物。
(2)有机高分子化合物的结构特点。
由于聚合条件不同,使生成的高聚物的分子结构也不相同。
一般可以分为线型结构和体型结构两类。
线型结构是指高聚物的链节连接成线状,可不带支链,也可在主链的某些链节处连接较短的支链;而体型结构则是指链与链之间交联,形成三维空间的立体结构。
(3)有机高分子化合物的基本性质。
①溶解性:线型有机高分子能溶解在某些有机溶剂中,但溶解缓慢;体型有机高分子不能溶解,只有一定程度的胀大。
②热塑性和热固性。
a.线型高分子的热塑性:线型高分子受热至一定温度范围时,开始熔化为流动的液体,冷却后变成固体,加热后又熔化,如此循环。
b.体型高分子的热固性:体型高分子加工成型后受热不会再熔化。
③强度:某些高分子材料的强度比金属还大。
④通常具有电绝缘性。
⑤具有耐化学腐蚀、耐热、耐磨、耐油、不透水的性能,但也有不耐高温、易燃烧、易老化、废弃后不易分解等缺点。
(4)有机高分子化合物的合成途径。
有机高分子化合物通常通过加聚反应或缩聚反应来制得。
要点三、塑料、合成纤维和合成橡胶的比较。
【典型例题】类型一、高分子化合物的结构、性质与用途例1 酚醛树脂的制成品——电木不能进行热修补,主要是因为电木()A.是线型高分子材料,不具有热塑性B.是体型高分子材料,不具有热塑性C.是线型高分子材料,具有热塑性D.是合成材料,具有热塑性【思路点拨】本题考查酚醛树脂结构、性质。
第五章进入合成有机高分子化合物的时代第一节合成高分子化合物的基本方法【考点讲练】1.根据下列合成高分子聚苯乙烯的反应,指出单体、链节、聚合度,并表示出其平均相对分子质量。
答案为单体,为链节,聚苯乙烯中的n为聚合度,平均相对分子质量为104n。
解析苯乙烯为单体,聚苯乙烯是由苯乙烯聚合而成的高分子化合物。
从结构上看,聚苯乙烯是由相同的结构单元重复连接而成的。
这种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。
重复结构单元是组成高分子链的基本单位,就好像是长链中的一个环节,所以又称链节。
链节的数目n称为重复结构单元数或链节数。
2.观察下列聚合反应,请你判断哪些是加聚反应,哪些是缩聚反应。
答案(1)(2)(5)为加聚反应,(3)(4)为缩聚反应。
解析加聚反应与缩聚反应的区别有以下两个方面:(1)加聚反应是由不饱和键断裂后形成的,缩聚反应是分子间的官能团之间的消去反应。
(2)从产物上看,加聚反应只生成高分子化合物,缩聚反应同时还生成小分子。
3.新型的合成弹性材料“丁苯吡橡胶”,结构简式如下:它是由三种单体______________、____________和__________经过____________反应而制得的。
解析首先由高分子链中的主链结构简式分析,是由不饱和的单体发生加成聚合反应而形成的产物,然后再将高分子链节即结构单元断开成三段:加聚反应制得的。
4.已知涤纶树脂的结构简式为,它的单体是__________________,写出由单体生成涤纶树脂的反应的化学方程式为___________________________________________________________,该反应的类型是__________________。
缩聚反应缩聚反应是指单体之间相互作用生成高分子,同时还生成小分子(如H2O、NH3、HX等)的聚合反应。
缩聚反应的特点是:(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反应基团(如—OH、—COOH、—NH2、—X)。
第五章进入合成有机高分子化合物的时代一、教材分析和教学策略1、新旧教材比照:新教材过渡教材一、加成聚合反响以聚乙烯为例,介绍加聚反响及链节、单体、在乙烯的性质中提及加聚反响,没有提及链聚合度等概念节、单体、聚合度等概念思考与交流:从单体判断高分子化合物从高分子化合物判断单体二、缩合聚合反响以已二酸、已二醇的缩合聚合反响为例介绍无聚酯的合成〔线型结构〕学与问:三官能团单体缩聚物的结构?缩聚物与加聚物分子结构式写法的不同教材的要求与过渡教材不一样,如要求学生书写缩聚物结构式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子和原子团,而加聚物的端基不确定,通常用横线表示。
2、本节的内容体系、地位和作用本节首先,用乙烯聚合反响说明加成聚合反响,用乙二酸与乙二醇生成聚酯说明缩合聚合反响,不介绍具体的反响条件,只介绍加聚与缩聚反响的一般特点,并借此提出单体、链节〔即重复结构单元〕、聚合度等概念,能识别加聚反响与缩聚反响的单体。
利用“学与问〞“思考与交流〞等栏目,初步学会由简单的单体写出聚合反响方程式、聚合物结构式或由简单的聚合物奠定根底。
本节是在分别以学科知识逻辑体系为主线〔按有机化合物分类、命名、分子结构特点、主要化学性质来编写〕和以科学方法逻辑开展为主线〔先介绍研究有机化合物的一般步骤和方法,再介绍有机合成,最后介绍合成高分子化合物的根本方法〕,不断深入认识有机化合物后,进一步了解合成有机高分子化合物的根本方法。
明显可以看出来是?有机化学根底?第三章第四节“有机合成〞根底上的延伸。
学习本讲之后,将有助于学生理解和掌握高分子材料的制取及性质。
3、教学策略分析1〕开展学生的探究活动:“由一种单体进行缩聚反响,生成小分子物质的量应为〔 n-1〕;由两种单体进行缩聚反响,生成小分子物质的量应为〔 2n-1〕〞;由聚合物的分子式判断单体。
2〕紧密联系前面学过的烯烃和二烯烃的加聚反响、加成反响、酯化反响、酯的水解、蛋白质的水解等知识,提高运用所学知识解决简单问题的能力,同时特别注意官能团、结构、性质三位一体的实质。
第五章进入合成有机高分子化合物的时代聚焦考纲1.了解合成高分子的组成与结构特点,能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。
2.了解加聚反应和缩聚反应的特点。
3.了解新型高分子材料的性能及其在高新技术领域中的应用。
4.了解合成高分子化合物在发展经济、提高生活质量方面的贡献。
知识梳理一、有机高分子化合物的结构特点它们都是由简单的结构单元重复连接而成的。
例如聚乙烯是由成千上万个乙烯分子聚合而成的高分子化合物(1)链节:组成高分子的重复的结构单元。
如聚乙烯的链节为-CH2-CH2-(2)聚合度:每个高分子里的链节的重复次数。
用n表示。
(3)单体:能通过聚合反应合成高分子化合物的小分子物质。
如聚乙烯的单体为乙烯。
所以我们把高分子化合物叫做聚合物或者高聚物。
聚合物的平均相对分子质量=链节的相对质量×聚合度二、有机高分子化合物的分类三、加聚反应和缩聚反应的比较:四、判断高聚物的单体1、由加聚反应生成高聚物的单体的判断①凡链节的主碳链为两个碳原子,其单体必为一种。
将链节的两个半键闭全即为单体。
②凡链节中主碳链为4个碳原子,含有碳碳双键结构,单体为一种,属二烯烃:③凡链节中主碳链为4个碳原子,无碳碳双键结构,其单体必为两种,从主链中间断开后,再分别将两个半键闭合即得单体。
2、由缩聚反应生成高聚物的单体的判断从酯基中间断开,在羰基上加羟基,在氧原子上加氢原子得到羧酸和醇。
如:已知涤纶树脂的结构简式为判断合成涤纶树脂所需要单体的结构简式:____________和____________五、应用广泛的高分子材料材料名称功能高分子材料复合材料概念既具有传统高分子的机械性能,又具有某些特殊功能的高分子材料两种或两种以上材料组成的新型材料,分为基体和增强剂性能不同的功能高分子材料,具有不同的特征性质一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能应用用于制作高分子分离膜、人体器官等用于汽车工业、机械工业、体育用品、航空航天、人类健康等疑难点拨一、聚合反应聚合反应是指小分子互相作用生成高分子的反应。
第一节 合成高分子化合物的基本方法[知 识 梳 理]一、有机高分子化合物 1.概念由许多低分子化合物以共价键结合成的,相对分子质量很大(一般高达104~106)的一类化合物。
2.基本概念例如:二、合成高分子化合物的基本反应类型1.加成聚合反应(加聚反应)(1)概念:由含有不饱和键的化合物分子以加成反应的形式结合成高分子化合物的反应。
(2)加聚反应的特点①单体必须是含有双键、三键等不饱和键的化合物(例如:烯、二烯、炔、醛等)。
②反应只生成高聚物,没有副产物产生。
③聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同。
④聚合物相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍。
(3)常见的加聚反应催化剂①丙烯的加聚:n CH2==CH—CH3――→催化剂②1,3-丁二烯的加聚:n CH2==CH—CH==CH2――→2.缩合聚合反应(缩聚反应)(1)概念:有机小分子单体间反应生成高分子化合物,同时生成小分子化合物的反应。
(2)缩聚反应的特点①单体分子中至少含有两个官能团(如—OH、—COOH、—NH2、—X等)。
②缩聚反应生成聚合物的同时,还有小分子副产物(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不同。
④缩聚物结构式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团。
如:(3)常见的缩聚反应 ①羟基酸缩聚如HOCH 2COOH 的缩聚:n HOCH 2COOH ――→催化剂+(n -1)H 2O 。
HOOC(CH 2)5OH 的缩聚:n HOOC(CH 2)5OH +(n-1)H 2O 。
②醇与酸缩聚如乙二酸与乙二醇的缩聚:己二酸与乙二醇的缩聚:n HOOC(CH 2)4COOH +③氨基酸的缩聚 如氨基乙酸的缩聚:。
④胺与酸的缩聚如己二胺与己二酸的缩聚:【自主思考】聚乙烯、聚氯乙烯等高分子化合物能使溴水褪色吗?提示聚乙烯、聚氯乙烯中不含,故不能使溴水褪色。
[效果自测]1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
第五章进入合成有机高分子化合物时代【知识点归纳】一、加成聚合反应1、定义:相对分子质量小的化合物通过加成反应互相聚合成为高分子化合物的而反应。
M聚合物=单体的相对质量×n下列加聚反应中的单体、聚合物、链节、聚合度各是什么?2、加聚反应的特点:(1)单体含不饱和键:(2)没有小分子产物生成;(3)链节和单体的化学组成相同;3、加聚聚合物单体的确定:主链上的碳原子两两断开,然后在这两个碳原子之间写上双键4、加聚反应的类型:①自聚反应:仅由一种单体发生的加聚反应。
②共聚反应:由两种或两种以上单体发生的加聚反应。
下面就是共聚反应二、缩合聚合反应1、定义:单体间相互反应而成高分子化合物,同时还生成小分子(如水、氨等分子)的反应叫缩合聚合反应,简称缩聚反应。
(酯化、成肽…)2、缩聚反应类型:(1)生成聚酯的反应(酸、醇缩聚)3、缩聚反应的特点:(1)单体含双官能团或多官能团;官能团间易形成小分子如二元醇与二元酸;氨基酸、羟基酸等。
(2)成肽的反应(氨基酸缩聚):(3)酚醛缩聚(2)聚合时有副产物小分子生成;(3)链节和单体的化学组成不相同;4、缩合聚合反应收书写注意点:(1)方括号外侧写链节余下的端基原子(或端基原子团)(2)由一同单体缩聚时,生成小分子的物质的量(n-1),由两种单体缩聚时,生成小分子的物质的量是(2n-1)。
(3)成聚酯的反应是一个可逆反应,反应方程式中应用可逆符号.1.高分子化合物的命名及分类2.塑料(1)塑料=树脂+添加剂树脂是指未经加工处理的聚合物3.常见的塑料(1)聚乙烯①高分子化合物都具有一定的弹性②高压聚乙烯比低压聚乙烯熔点、密度小。
(2)酚醛树脂用酚类(如苯酚)与醛类(如甲醛)在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子化合物。
在酸催化下,等物质的量的苯酚与甲醛反应,苯酚邻位或对位的氢原子与甲醛的羰基加成生成羟甲基苯酚,然后羟甲基苯酚之间相互脱水缩合成线型结构高分子。
在碱催化下,等物质的量的苯酚与甲醛或过量的甲醛与苯酚反应,生成羟甲基苯酚、二羟甲基苯酚、三羟甲基苯酚等,然后加热继续反应,就可以生成网状结构的酚醛树脂。