第5章　合成高分子——【期末复习】高二化学单元复习知识点梳理（人教版2019选择性必修3）

这是一份第5章　合成高分子——【期末复习】高二化学单元复习知识点梳理（人教版2019选择性必修3），共8页。
第5章  合成高分子知识清单【知识网络】1．高分子的合成方法、结构特点和基本性质2．高分子材料【知识归纳】考点1  合成高分子的基本方法一、高分子1．高分子与一般小分子有机物的区别 高分子化合物一般小分子有机物相对分子质量只是一个平均值，通常在104以上都有一个明确的数值，一般在1 000以下类别混合物纯净物结构由若干个重复结构单元组成具有单一结构2．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。二、加成聚合反应1．含义：由含有不饱和键的相对分子质量小的化合物以加成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，简称加聚反应。2．高分子的组成3．加聚反应的特点三、缩合聚合反应1．含义：由单体分子间通过缩合反应生成高分子的反应称为缩合聚合反应，简称缩聚反应。2．缩聚物的结构简式3．缩聚反应的特点4．书写缩聚聚合物及反应方程式的注意事项（1）方括号外侧写出端基原子或原子团。（2）各单体的物质的量与缩聚物结构式的下标一般要一致。（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n－1②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2n－1四、加聚反应1．加聚反应的常见类型（1）单烯自聚型：“断开双键，键分两端，添上括号，右下写n”①合成聚乙烯：n CH2＝CH2CH2－CH2n②合成聚氯乙烯：n CH2＝CH－ClCH2－n③合成聚丙烯腈：nCH2＝CH－CNCH2－n（2）二烯自聚型：“单变双，双变单，破两头，移中间，添上括号，右下写n”①合成顺丁橡胶：nCH2＝CH－CH＝CH2CH2－CH＝CH－CH2n②合成天然橡胶：nCH2＝CH－CH2CH2－CH－CH2n③合成氯丁橡胶：nCH2＝－CH＝CH2CH2－CH－CH2n（3）多单烯共聚型：“双键打开，中间相连，添上括号，右下写n”①nCH2＝CH2+nCH3－CH＝CH2CH2－CH2－CH2n②n CH2＝CHCl+nCH＝CH2CH2－－CH2n③nCF3－CF＝CF2+nCF2＝CF2CF2－CF2－CF2n（4）单烯二烯烃共聚型：“双键打开，中间相连，单键变双键，添上括号，右下写n”①n CH2＝CH－CH2+nCH2＝CH2CH2－CH－CH2－CH2－CH2n②n CH2＝CH－CH＝CH2+n CH2＝CHCHOCH2－CH＝CH－CH2－n（5）单炔烃自聚型：“叁键打开，变成双键，中间相连，添上括号，右下写n”①nCH≡CHCH＝CHn②n CH3C≡CCH3n（6）环状化合物加聚型①O－CH2－CH2n②n NH－（CH2）5－n③n 2．巧记加聚反应产物的书写方法（1）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。（2）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。（3）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。3．由加聚物推断单体的方法（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向内闭合成键即可。如，其单体是。（2）凡链节主链上只有四个碳原子，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成键即可。如的单体为CH2＝CH2和。（3）凡链节主链中只有碳原子，并存在结构的聚合物，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，然后将半键闭合成键，即单双键互换。如的单体是CH2＝CH－CH＝CH2和CH＝CH2。由加聚物推断单体的方法可简要总结为“两两一组，组间断一键，组内加一键。”五、缩聚反应1．缩聚反应的常见类型（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nHO－－－OH+nHOCH2CH2OHHO－－OCH2CH2OnH+（2n－1）H2O（2）氨基酸缩聚：以氨基中的氢原子和羧基中的羟基结合成水的方式而进行的缩聚nH2N－CH2－COOHHNH－CH2－nOH+（n－1）H2O（3）羟基酸缩聚：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nHO－CH2－COOHHO－CH2－nOH+（n－1）H2O（4）酚醛缩聚：以某分子中碳氧双键中的氧原子与另一个基团中的活泼氢原子结合成水而进行的缩聚反应n+nHCHO+（n－1）H2O2．缩聚产物推断单体（1）步骤①采用“切割法”去掉缩聚物结构简式中的方括号与“n”，变为小分子②断开分子中的酰胺键或酯基③将断开的羰基碳原子上连接－OH；在氧或氮原子上连接－H，还原为单体小分子（2）举例①HO－－OCH2CH2OnHHO－－OCH2CH2OHHOOC－COOH+HOCH2CH2OH②和③HNH－R－nOHH2N－R－－OHH2N－R－COOH考点2  高分子材料一、高分子的结构、性质和分类1．高分子化学反应的特点（1）与结构的关系结构决定性质，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，羧基易发生酯化、取代等反应。（2）常见的有机高分子化学反应①降解：在一定条件下，高分子材料降解为小分子。如有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯）热解为甲基丙烯酸甲酯；聚苯乙烯用氧化钡处理，能分解为苯乙烯。常见的高分子降解方法有：生物降解，化学降解，光降解等。②橡胶硫化：天然橡胶（CH2－CH－CH2n）经硫化，破坏了碳碳双键，形成二硫键（－S－S－）等，把线型结构变为网状结构。③催化裂化：塑料催化裂化得到柴油、煤油、汽油及可燃性气体等。2．高分子的结构与性质（1）结构：线型结构、支链型结构和网状结构（2）性质分类线型高分子网状高分子结构分子中的原子以共价键相互连接，构成一条很长的卷曲状态的“链”分子链与分子链之间有许多共价键交联起来，形成三维空间网状结构溶解性能缓慢溶解于适当溶剂很难溶解，但往往有一定程度的胀大性能具有热塑性，无固定熔点具有热固性，受热不熔化特性强度大、可拉丝、吹薄膜、绝缘性好强度大、绝缘性好，有可塑性常见物质聚乙烯、聚氯乙烯、天然橡胶酚醛树脂、硫化橡胶【特别提醒】（1）线型高分子具有热塑性，可反复加热熔融加工、而热固性塑料只能一次成型。（2）线型高分子为长链结构，分子链之间不存在化学键，网状高分子为网状结构，链与链之间存在化学键。（3）线型结构的高分子可以转化为网状结构的高分子。（4）高分子的结构并不复杂，具有很强的规律性。（5）高分子材料的相对分子质量是不确定的。高分子都是混合物。3．高分子材料按用途和性能分类（1）通用高分子材料：塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等（2）功能高分子材料：高分子分离膜、导电高分子、医用高分子、高吸水性树脂等二、通用高分子材料1．塑料（1）成分（2）分类（3）聚乙烯①高压法聚乙烯与低压法聚乙烯的比较 高压法聚乙烯低压法聚乙烯合成条件高温、高压、引发剂低压、催化剂分子结构类型支链型线型相对分子质量相对较小相对较大软化温度相对较低相对较高密度相对较小相对较大硬度相对较小相对较大主要性能无毒、无味、较柔软无毒、无味、较硬②低密度、高密度聚乙烯软化温度、密度区别的原因a．高分子软化温度、密度的影响因素b．影响低密度、高密度聚乙烯软化温度、密度的主要因素因素类型低密度聚乙烯高密度聚乙烯支链支链较多支链较少分子间作用力低密度聚乙烯小于高密度聚乙烯软化温度、密度低密度聚乙烯低于高密度聚乙烯（4）酚醛树脂①酸催化苯酚和甲醛的加成：+羟甲基苯酚的缩聚：n+（n-1）H2O②碱催化：甲醛过量，反应产物复杂羟甲基苯酚二羟甲基苯酚三羟甲基苯酚网状结构的酚醛树脂③用途：作绝缘、隔热、阻燃、隔音材料和复合材料，如烹饪器具手柄，家用电器开关等2．合成纤维（1）纤维的分类（2）合成纤维的性能和应用①性能：具有强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、保暖等优点②应用：满足人们的穿着需求；工农业生产与高科技领域：工业用的隔音、隔热、绝缘材料；渔业用的渔网、缆绳；医疗用的缝合线、止血棉；航空航天用的降落伞、航天服等（3）常见合成纤维①六大纶包括：涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶、氯纶，其中维纶被称为“人造棉花”，因其分子链上含有羟基而具有较好的吸湿性。②两类合成纤维的比较 聚酯纤维聚酰胺纤维实例涤纶锦纶成分聚对苯二甲酸乙二酯纤维聚己二酰己二胺纤维性能强度大，耐磨，易洗，快干，保形性好，但透气性和吸湿性差，可以与天然纤维混纺获得改进不溶于普通溶剂，熔化温度高于260 ℃，拉制的纤维具有天然丝的外观和光泽，耐磨性和强度高应用大量用于服装与床上用品、各种装饰布料、国防军工特殊织物，以及工业用纤维制品等丝袜、降落伞、渔网、轮胎、帘子线等（4）制备反应①涤纶：nHOOC－COOH+nHOCH2CH2OHHO－－OCH2CH2On H +（2n－1）H2O②锦纶：nHOOC（CH2）4COOH+nH2N（CH2）6NH2HO－（CH2）4－－（CH2）6nH +（2n－1）H2O3．合成橡胶（1）橡胶的分类（2）合成橡胶的原料与性能①原料：以石油、天然气为原料，以二烯烃和烯烃等为单体，聚合而成。②性能：具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油性、耐高温或耐低温等性能。（3）合成橡胶的结构－－以顺丁橡胶为例①合成反应：nCH2＝CH－CH＝CH2②结构：线型结构，加入硫化剂加热，以二硫键（－S－S－）等连接形成网状结构（4）天然橡胶①结构简式为CH2－CH－CH2n②单体为CH2＝CH－CH2三、功能高分子材料1．性能和分类（1）性能：具有某些特殊化学、物理及医学功能的高分子材料（2）分类：高分子催化剂；高分子分离膜；形状记忆高分子；磁性高分子；高吸水性树脂；医用高分子材料；缓释高分子药物2．高吸水性树脂（1）合成方法①对淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改性，在它们的高分子链上再接上含强亲水性原子团的支链，以提高它们的吸水能力。②以带有强亲水性原子团的化合物为单体，均聚或共聚得到亲水性高聚物。如丙烯酸钠中加入交联剂，在一定条件下发生聚合，得到聚丙烯酸钠高吸水性树脂，结构简式为。③性能：可吸收其自身质量数百倍甚至上千倍的水，同时保水能力强，还能耐一定的挤压作用。④应用：干旱地区用于农业、林业、植树造林时抗旱保水、改良土壤，改造沙漠；婴幼儿纸尿裤等。3．高分子分离膜（1）功能：分离膜只允许水及一些小分子物质通过，其余物质则被截留在膜的另一侧，成为浓缩液，达到对原液净化、分离和浓缩的目的。（2）分类（根据膜孔大小）：①微滤膜；②超滤膜；③纳滤膜；④反渗透膜。（3）制作材料：有机高分子材料，如醋酸纤维、芳香族聚酰胺、聚丙烯、聚四氟乙烯等（4）应用①海水淡化和饮用水的制取②果汁浓缩、乳制品加工③药物提纯、血液透析4．新型高分子材料与传统三大合成材料的联系与区别比较分类功能高分子材料传统三大合成材料共同点都是由C、H、O、N、S等元素构成都是由单体经加聚或缩聚反应形成都有线型结构、网状结构区别在功能与性能上，与传统材料相比，新型高分子材料具有特殊功能5．功能高分子材料的比较常见功能高分子材料主要功能高分子膜高分子分离膜选择性地允许某些物质通过高分子传感膜把化学能转换成电能高分子热电膜把热能转换成电能医用高分子材料①具有优异的生物相容性②具有某些特殊功能