第五章 合成高分子\n[情景切入]高分子科学从诞生到现在还不足百年，但完整的高分子材料工业体系已经建立。现代高分子材料正向功能化、智能化、精细化方向发展，出现了具有光学、电学、生物医学、吸附分离等功能高分子，与能源、国防、航空航天、电子信息、医疗健康和现代农业等领域的需求密切相关。让我们走进教材，学习高分子的组成、结构、性质和制备。\n[知识导航]本章是确定高分子合成方法及应用的基础。本章知识分为两节：第一节主要学习聚合物的组成和结构特点，认识单体和单体单元；第二节主要学习塑料、合成橡胶、合成纤维的组成和结构特点，新型高分子材料的优异性能。\n[学法指导]1．在复习聚乙烯等高分子制取反应的基础上，认识聚合物的结构特点及表示方法；明确单体、单体单元(链节或重复结构单元)的区别及与聚合物结构的关系；了解聚合度的概念，理解聚合物是混合物。2．通过具体的聚合反应，进一步明确加聚反应和缩聚反应的区别并建构其模型。\n3．结合实例，认识塑料、合成橡胶、合成纤维的结构特点与其性能之间的关系，并建构相应的模型，形成微观—宏观之间的联系。4．以已知的新型(功能)高分子材料(如淡化海水的高分子分离膜)为例，认识新型高分子材料的结构特点、性能、特殊用途及其对经济发展、生活质量提高的价值和意义。\n第一节 合成高分子的基本方法\n学习目标核心素养1.结合典型实例，了解聚合物的组成与结构特点，认识单体和链节(重复结构单元)及其与聚合物结构的关系。2．通过聚氯乙烯、聚己二酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯的合成，了解加聚反应和缩聚反应的特点。1.宏观辨识与微观探析：通过单体或单体间的断键、成键方式，及单体与高聚物性质的不同，认识单体、链节、聚合度等基本概念。2．变化观念与模型认知：通过观察高聚物的模型，掌握加聚反应、缩聚反应的反应历程。\n课前素能奠基课堂素能探究课堂达标验收新课情境呈现名师博客呈现\n新课情境呈现\n随着社会的进步和科学技术的发展，人类对具有特殊功能有机物的需求日益增大。这些有机物的合成和使用，改变了人们的生活习惯，提高了人类的生活质量。从某种意义上讲，化学家为人类社会的发展合成了一个新的“自然界”。\n\n课前素能奠基\n一、高分子1．高分子与一般小分子有机物的区别新知预习高分子化合物一般小分子有机物相对分子质量只是一个________值，通常在__________都有一个明确的数值，一般在1000以下类别__________纯净物结构由若干个________________组成具有单一结构平均104以上混合物重复结构单元\n2．高分子的合成(1)含义：利用有机物相互反应的性能，得到相对分子质量较大的高分子的过程。(2)合成高分子的基本方法①加成聚合反应：一般是含有双键的烯类单体发生的聚合反应。②缩合聚合反应：一般是含有两个(或两个以上)官能团的单体之间发生的聚合反应。\n二、加成聚合反应1．含义：由含有__________键的相对分子质量小的化合物以________反应的形式结合成相对分子质量大的高分子的化学反应叫加成聚合反应，简称________反应。不饱和加成加聚\n2．高分子的组成相同、可重复小分子化合物\n__________________________单体链节聚合度\n缩合缩聚端基原子团端基原子\n3．缩聚反应的特点(1)缩聚反应的单体通常是具有双官能团(如—OH、—COOH、—NH2、—X及活泼氢原子等)或多官能团的小分子有机物。(2)缩聚反应生成聚合物的同时，还有________________(如H2O、NH3、HCl等)生成。(3)缩聚反应一般多为________反应，为提高产率，得到具有较高__________的缩聚物，需要及时移除反应产生的__________副产物。小分子副产物可逆聚合度小分子\n4．书写聚合物及反应方程式的注意事项(1)方括号外侧写出________原子或原子团。(2)各单体的物质的量与缩聚物结构式的________一般要一致。(3)小分子物质的量①由一种单体进行的缩聚反应，生成的小分子物质的量一般为_________；②由两种单体进行的缩聚反应，生成的小分子物质的量一般为__________。端基下标n－12n－1\n预习自测1．下列关于高分子的说法不正确的是()A．高分子被称为聚合物或高聚物，因为它们大部分是由小分子有机物通过聚合反应制得的B．高分子的相对分子质量很大，因而其结构复杂C．对于一种高分子材料，n是整数，但它的相对分子质量不确定D．高分子都是混合物解析：高分子的相对分子质量很大，但是由重复的结构单元(链节)连接而成，因而其结构并不复杂。B\n解析：分子结构中含有碳碳双键或三键的有机物，可以发生加聚反应；分子结构中同时含有羧基、羟基(或氨基)，可通过缩聚反应形成高分子。C\n\n答案：D\n解析：A、B、C中单体均含不饱和键且高聚物均由单体之间不饱和键断裂形成，D中单体制高聚物的过程中会有小分子化合物(H2O)生成，故D正确。\n要点归纳\n课堂素能探究\n知识点加聚反应\n\n\n2．常见的加聚反应类型(1)单烯烃的加聚单体由官能团(碳碳双键)和非官能团两部分组成。单体中含有不饱和键(碳碳双键)的碳链单独列成一行，断开不饱和键，展放在中括号内，其他非官能团部分作为支链纵列。如：\n\n\n\n\n\n3．巧记加聚反应产物的书写方法单烯加聚双改单，链节主链两个碳，其他部分连原碳，写成支链不改变。共轭双键(两个双键之间间隔一个碳碳单键)要加聚，链节四碳要牢记，两端双键变单键，中间单键变双键，其他部分连原碳，写成支链不改变。共聚链节灵活写，规律总结两方面，开环加聚成长链，断开之处前后连，链节再加方括号，聚合度n跟后面。\n\n\n\n隐形眼镜也叫角膜接触镜，是一种戴在眼球角膜上，用以矫正视力或保护眼睛的镜片。根据材料的软硬它包括硬性、半硬性、软性三种。隐形眼镜从外观上和方便性方面给近视、远视、散光等屈光不正患者带来了很大的改善。典例1某软质隐形眼镜材料为如图所示的聚合物，\nB\n\nB\n\n知识点缩聚反应\n\n\n(2)CH3CH(OH)COOH。由高聚物的部分结构可知，该高聚物中含有酯基，是由某单体通过缩聚反应制得，单体是CH3CH(OH)COOH。\n知识归纳总结：1．缩聚反应的特点\n2．常见的缩聚反应类型能够发生缩聚反应的物质含有双官能团或多官能团(—OH、—COOH、—NH2等)，主要有如下几种类型：(1)二元酸与二元醇缩聚以醇羟基中的氢原子和酸分子中的羟基结合成水的方式而进行的缩聚，生成水分子的物质的量为2n－1。\n\n\n\n\n3．缩聚物及其单体的互推方法(1)由单体推缩聚物\n\n\n典例2D\n\n缩聚反应为单体经多次缩合而聚合成大分子的反应，该反应常伴随着小分子的生成，由P的结构片段可以看出，合成P的过程中伴随有小分子出现，发生缩聚反应，故B正确；油脂是一种酯，在酸性条件和碱性条件下水解都可得到丙三醇，故C正确；由P的链节可知单体为邻苯二甲酸和丙三醇，故D错误。\nDH2N(CH2)5COOH缩聚反应\nHOCH2CH2OH缩合聚合(或缩聚)\n\n名师博客呈现\n\n2．“还原法”得到单体(1)加聚产物还原确定单体的方法是：在主链上“单键变双键，双键变单键，碳超四价不相连”。即将链节中主链上所有“C==C”改为“C—C”，“C—C”改为“C==C”，然后观察，如有超过四价的两个相邻的碳原子，就把它们间的“==”去掉使它们不再相连，这样聚合物的各种单体就确定了。\n\n\n②聚酰胺类单体的还原从—CO—与—NH—中间断开(未连在一起，则不必断)，在—CO—上加—OH还原得到羧基，—NH—上加—H还原得到氨基。如HNH—CH2CONH—CH2CH2COOH的单体为H2NCH2COOH和H2NCH2CH2COOH；再如HHN(CH2)5COOH的单体为H2N(CH2)5COOH。\n③聚酯类单体的还原从—CO—O—中间断开，在—CO—上加—OH还原得到羧基，在—O—上加—H还原得到羟基。如HOCH2CH2CH2OOCCH2COOH的单体为HOCH2CH2CH2OH和HOOCCH2COOH。\n\n课堂达标验收\n\n其中可用于合成该高分子的是()A．①③④B．①②③C．①②④D．②③④C\n解析：根据该高聚物的结构简式可知，它是由两种乙烯型单体发生加聚反应而成的，相应的单体是CH2==CF2和CF3CF==CF2，答案选B。B\n加聚反应\n(2)①合成涤纶有两种单体，其中能和NaHCO3反应的单体的结构简式是_______________________，其核磁共振氢谱的峰面积比是_____________；②合成涤纶的化学反应方程式________________________________________________________________________________________。1∶2或(2∶1)\n(3)合成酚醛树脂需要两种单体分别为苯酚和甲醛，和这两种单体均可以发生反应的试剂是________(选填字母)。a．H2b．Nac．Na2CO3d．酸性高锰酸钾ad\n\n\n
