化学选择性必修3第一节 合成高分子的基本方法精品达标测试
展开一、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(通常在104以上)的一类化合物。
2.基本概念
单体—能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物
高聚物—由单体聚合而成的相对分子质量较大的化合物
链节—高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位,也称重复结构单元
聚合度—高分子链中含有链节的数目,通常用n表示
例如:
3.加聚产物单体的推断
(1)凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的聚合物,其合成单体必为一种,将链节两端两个半键断开向内闭合即可。
如,其单体是。
(2)凡链节主链上只有四个碳原子(无其他原子)且链节无双键的聚合物,其单体必为两种,在链节两端及正中央划线断开,然后左右两个半键闭合即可。
如的单体是CH2==CH2和CH3—CH==CH2。
(3)凡链节主链中只有碳原子,并存在碳碳双键()结构的聚合物,双键前后各两个碳原子划线断开,形成间二烯烃结构,其规律是“见双键,四个碳;无双键,两个碳”从一端划线断开,隔一键断一键,然后将半键闭合,即单双键互换。
如的单体是CH2==CH—CH==CH2和。
(4)若给出较长的结构片段,则应首先找出重复的链节,再加以判断,但应注意重复的链节有时不止一种形式,可去掉一端的一个碳原子(可能属于前一个链节)后再考虑。
4.缩聚产物单体的推断
(1)若链节中含有酚羟基的结构,单体一般为酚和醛。如的单体是和HCHO。
(2)若链节中含有以下结构,HO—ROH、、,其单体必为一种,如HO—CH2CH2OH的单体为HO—CH2CH2—OH,的单体为。方法是去中括号和n即为单体。
(3)若链节中含有部分,则单体为羧酸和醇,将中C—O单键断开,去掉括号和n,左边加羟基,右边加氢即可,如的单体为HOOC—COOH和HOCH2CH2OH。
(4)若链节中含有部分,则单体一般为氨基酸,将中C—N单键断开,去掉中括号和n,左边加羟基,右边加氢即为单体,如的单体为H2NCH2COOH和。
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
①丙烯的加聚:
nCH2==CH—CH3 eq \(―――→,\s\up7(催化剂)) 。
②1,3-丁二烯的加聚:nCH2==CH—CH==CH2eq \(――→,\s\up7(催化剂))
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缩聚物结构简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HOCH2COOH的缩聚:nHOCH2COOHeq \(,\s\up9(催化剂),\s\d3(△))+(n-1)H2O。
HOOC(CH2)5OH的缩聚:nHOOC(CH2)5OHeq \(,\s\up9(催化剂),\s\d3(△))+(n-1)H2O。
②醇与酸缩聚
如乙二酸与乙二醇的缩聚:
nHOCH2CH2OH+eq \(,\s\up9(催化剂),\s\d3(△))+(2n-1)H2O。
己二酸与乙二醇的缩聚:nHOOC(CH2)4COOH+
nHO(CH2)2OHeq \(,\s\up9(催化剂),\s\d3(△))+(2n-1)H2O。
③氨基酸的缩聚
如氨基乙酸的缩聚:nH2NCH2COOHeq \(,\s\up9(催化剂),\s\d3(△))+(n-1)H2O。
④胺与酸的缩聚
如己二胺与己二酸的缩聚:nH2NCH2(CH2)4CH2NH2+nHOOC(CH2)4COOHeq \(,\s\up9(催化剂),\s\d3(△))
+(2n-1)H2O。
【典型例题】
例1.(2023江苏苏州高二月考)下列塑料的合成中,发生的化学反应类型与其他三种不同的是( )
A.聚乙炔塑料 B.聚氯乙烯塑料
C.酚醛塑料 D.聚苯乙烯塑料
例2.(2023山东德州高二检测)聚乳酸
可在乳酸菌作用下降解,下列有关聚乳酸的说法正确的是( )
A.聚乳酸是一种纯净物 B.聚乳酸是一种酸性高分子材料
C.聚乳酸的单体为 D.聚乳酸是由单体之间通过加聚反应而合成的
例3.(2023贵州贵阳高二检测)一种用于隐形眼镜材料的聚合物片段如下:
下列关于该高分子说法正确的是( )
A.结构简式为 B.氢键对该高分子的性能没有影响
C.完全水解得到的高分子,含有官能团羧基和碳碳双键
D.完全水解得到的小分子有机化合物,具有4种不同化学环境的氢原子
【核心归纳】
1.有机高分子化合物与低分子有机物的区别
2.加聚反应和缩聚反应的对比
【必备知识基础练】
1.(2023春·辽宁葫芦岛·高二校联考阶段练习)下列文物的主要成分为有机物的是
2.(2023春·山东济宁·高二统考期中)“冰墩墩”“雪容融”由PVC、PC、ABS和亚克力等环保材料制成。下列说法正确的是
A.PVC()的相对分子质量为62.5
B.PC()是加聚反应生成的高聚物
C.苯乙烯是合成ABS的原料之一,其分子中的所有原子可能共面
D.亚克力()含有两种官能团
3.(2023春·江西赣州·高二校联考期中)鸡枞菌肉厚肥硕,质细丝白,味道鲜甜香脆,其富含的亚油酸甲酯的结构如图所示,下列说法正确的是
A.亚油酸甲酯属于高分子化合物B.亚油酸甲酯能与钠反应生成氢气
C.常温下,亚油酸甲酯易溶于水D.亚油酸甲酯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
4.(2023春·北京西城·高二北京育才学校校考期中)一定条件下,烯烃分子间可发生类似于“交换舞件"的烯烃复分解反应。这一过程可以用化学方程式表示为:
+
据此判断,下列反应的方程式不正确的是
A. + +
B. +
C.n
D.
5.(2023春·广东深圳·高二翠园中学校考期中)下列关于有机物说法正确的是
A.丙烯(CH2=CH—CH3)分子中所有原子共平面
B.苯乙烯()的加聚产物为
C.苯在FeBr3的催化作用下与溴水发生取代反应
D.乙炔和聚乙炔都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
6.(2023春·高二课时练习)合成导电高分子材料PPV的反应:
资料:苯乙烯的结构简式如图所示
下列说法正确的是
A.PPV无还原性 B.PPV与聚苯乙烯具有相同的重复结构单元
C.和苯乙烯互为同系物
D.通过质谱法测定PPV的平均相对分子质量,可得其聚合度
【关键能力提升练】
7.(2023春·云南楚雄·高二统考期中)下列化学方程式书写错误的是
A.B.
C.
D.
8.(2023春·北京海淀·高二人大附中校考期中)化学在国防领域发挥着重要作用。关于下列装备涉及材料的说法不正确的是
9.(2023春·高二课时练习)某种聚碳酸酯的透光性好,可制成车、船的挡风玻璃,以及眼镜镜片、光盘等,其结构可表示为: ,原来合成聚碳酸酯的一种原料是有毒的光气(,又称碳酰氯)。为贯彻绿色化学理念,可以改用碳酸二甲酯()与什么缩合聚合生产聚碳酸酯
A.二卤化物B.二酚类物质C.二醇类物质D.二烯类物质
10.(2023春·高二课时练习)一种自修复材料在外力破坏后能够复原,其结构简式(图1)和修复原理(图2)如下图所示,下列说法正确的是
A.自修复过程中“-COOCH2CH2CH2CH3”基团之间形成了化学键
B.该材料可以接触强酸或强碱
C.合成该高分子的两种单体在水中溶解度较大
D.该高分子可通过加聚反应合成
11.(2023春·高二课时练习)下列高分子材料制备方法错误的是
A.结构片段为… …的高聚物,由苯酚和甲醛经加聚反应制备
B.聚乙烯醇( )由聚乙酸乙烯酯( )水解反应制备
C.聚合物 由异戊二烯加聚反应制备
D.聚合物 由1,1-二氟乙烯和全氟丙烯经加聚反应制备
12.(2023春·高二课时练习)聚氨酯水凝胶是一种良好的药物载体,由三种原料在70℃及催化剂条件下合成,其结构片段如下图(图中 表示链延长)。下列说法不正确的是
已知:+
A.对应的原料单体是乙二醇
B.合成聚氨酯水凝胶的原料之一为:
C.1个对应的原料分子中至少含有4个羟基
D.聚氨酯水凝胶通过水解反应可再次得到合成时所用的三种原料
13.(2023春·江西景德镇·高二景德镇一中校考期中)维纶(聚乙烯醇缩甲醛纤维)可用于生产服装、绳索等。其合成路线如图所示(反应条件已略去):
下列说法正确的是
A.反应①是加聚反应
B.高分子B的链节中含有两种官能团
C.通过质谱法测定高分子B的平均相对分子质量,可得其聚合度
D.反应③的化学方程式为 +nHCHO
14.(2023春·辽宁朝阳·高二北票市高级中学校考阶段练习)回答下列问题
(1)淀粉和纤维素是两种重要的多糖,这两种物质______(填“能”或“不能”)互称为同分异构体,淀粉完全水解的化学方程式为______。
(2)在常温常压下,油脂既有呈固态的,也有呈液态的。某液态油脂的一种成分的结构简式为 ,则该油脂______(填“能”或“不能”)使溴水褪色,该油脂在热的NaOH溶液中水解的产物有C17H35COONa、C17H33COONa、C15H29COONa和______。
(3)发育出现障碍,患营养缺乏症主要是由摄入蛋白质不足引起的。蛋白质在人体内水解的最终产物是______;向蛋白质溶液中加入重金属盐溶液会出现白色沉淀,该变化叫做______。
(4)合成 的单体的结构简式是______,反应类型是______。
【学科素养拔高练】
15.(2023春·上海徐汇·高二上海中学校考期中)近年来,乳酸成为研究热点,其结构简式为,试回答:
(1)写出乳酸中官能团的名称___________。
(2)乳酸催化氧化的反应方程式___________。
(3)两个乳酸分子间发生酯化反应生成的环酯()的结构简式为___________。
(4)乳酸能发生消去反应,其条件是___________。
(5)乳酸可由分子式为的有机物氧化得到,写出该有机物与新制反应的方程式___________ 。
(6)乳酸的一种同分异构体,有下列性质:能发生银镜反应;1ml该物质与足量金属钠反应可生成1ml氢气;该物质分子中有一个碳原子与四种不同的原子或原子团相连。写出该同分异构体的结构简式___________。
(7)聚乳酸是目前广泛使用的绿色高分子化合物,写出用乳酸制备聚乳酸的化学方程式
___________。
有机高分子化合物
低分子有机物
相对分子质量
高达10 000以上
1 000以下
相对分子质量的数值
平均值
明确数值
分子的基本结构
若干重复结构单元组成
单一分子结构
性质
物理、化学性质有较大差别
加聚反应
缩聚反应
单体结构
单体必须是含有双键等不饱和键的化合物(如乙烯、氯乙烯、丙烯腈等)
单体为含有两个或两个以上官能团(如—OH、—COOH、—NH2、—X等)的化合物
反应机理
反应发生在不饱和键上
反应发生在官能团之间
聚合方式
通过在双键上的加成而连接
通过缩合脱去小分子而连接
反应特点
只生成高聚物,没有副产物产生
生成高聚物的同时,还有小分子副产物生成(如H2O、NH3、HCl等)
聚合物的化学组成
所得高聚物的化学组成跟单体的最简式相同,其相对分子质量eq \x\t(M)r=Mr(单体)×n(聚合度)
所得的高聚物的化学组成跟单体的化学组成不同,其相对分子质量eq \x\t(M)r
<[Mr(单体)×n(聚合度)]
A
B
C
D
铜鹿嵌贝镇
冼星海的手写纸质教案
带钩石刀
持仗夫人立像画像砖
A
防弹衣的主要材料:
聚合物分子内含有酰胺基
B
隐形飞机的微波吸收材料:
单体不能使溴水褪色
C
潜艇的消声瓦:
可由和合成
D
潜艇的耐压球壳:钛合金
钛合金中存在金属键
人教版 (2019)选择性必修3第二节 高分子材料精品同步达标检测题: 这是一份人教版 (2019)选择性必修3第二节 高分子材料精品同步达标检测题,文件包含考点18高分子材料原卷版docx、考点18高分子材料解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共22页, 欢迎下载使用。
化学人教版 (2019)第三节 核酸优秀巩固练习: 这是一份化学人教版 (2019)第三节 核酸优秀巩固练习,文件包含考点16核酸原卷版docx、考点16核酸解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共19页, 欢迎下载使用。
化学第二节 醇酚精品达标测试: 这是一份化学第二节 醇酚精品达标测试,文件包含考点9酚-高二化学核心考点归纳与分层测试人教版选择性必修3原卷版docx、考点9酚-高二化学核心考点归纳与分层测试人教版选择性必修3解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共27页, 欢迎下载使用。