2024届高考化学复习讲义第九章有机化学基础第六讲生物大分子合成高分子考点二合成高分子含答案

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1.高分子的相关概念及合成方法
（1）常见的加聚物有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）、聚乙烯醇缩甲醛、聚丙烯腈等。
（2）常见的缩聚物有聚酯、聚酰胺、酚醛树脂、脲醛树脂等。
2.高分子的分类
高分子按其来源，可分为天然高分子（如淀粉、纤维素、天然蛋白质、天然橡胶等）和合成高分子。合成高分子的分类如表所示：
说明 （1）热塑性塑料：可以反复加热熔融加工。热固性塑料：不能加热熔融，只能一次成型。
（2）纤维的分类
纤维天然纤维 (如棉、麻、羊毛、蚕丝等）化学纤维再生纤维 (如黏胶纤维、醋酸纤维、铜氨纤维等）合成纤维 (如锦纶、涤纶、腈纶等）
1.易错辨析。
（1）加聚反应的原子利用率为100％。（ √ ）
（2）天然橡胶是纯净物也是高聚物，不能使溴水褪色。（ ✕ ）
（3）聚乙烯、聚氯乙烯塑料都可用于包装食品。（ ✕ ）
（4）[2023北京改编]在碱性条件下可发生降解，可通过单体缩聚合成。（ √ ）
2.[高分子材料]聚甲醛是性能优良的工程塑料。其结构简式为?CH2O?，其通过 加聚 （填“加聚”或“缩聚”）反应而得。甲醛分子间还能形成六元环的三聚体结构，可用作消毒剂，其
结构简式为 。
3.实验测得的高分子的相对分子质量是平均值，原因是什么？
聚合反应得到的是分子长短不一的混合物，每个独立的高分子的聚合度不等。
4.顺丁橡胶经硫化得到的硫化橡胶的可塑性丧失，但抗腐蚀能力明显增强，其主要原因是什么？
顺丁橡胶由1，3－丁二烯加聚而得，其分子为线型结构，且高分子链中仍存在较活泼的碳碳双键。硫化后，高分子从线型结构转变为网状结构，故失去了可塑性，同时硫化导致碳碳双键消失，这使其抗腐蚀性能明显增强。
研透高考 明确方向
命题点1 高聚物单体和反应类型的推断
1.[浙江高考]下列关于的说法，正确的是（ C ）
A.该物质可由n个单体分子通过缩聚反应生成
B.0.1 ml该物质完全燃烧，生成33.6 L（标准状况）的CO2
C.该物质在酸性条件下水解产物之一可作汽车发动机的抗冻剂
D.1 ml该物质与足量NaOH溶液反应，最多可消耗3n ml NaOH
解析 题给物质通过加聚反应生成，A错误；0.1 ml题给物质完全燃烧，生成标准状况下33.6n L CO2，B错误；题给物质在酸性条件下水解产物之一为乙二醇，乙二醇可作汽车发动机的抗冻剂，C正确；1 ml 题给物质与足量NaOH溶液反应，最多可消耗4n ml NaOH，D错误。
技巧点拨
加聚反应和缩聚反应的判断方法
1.若聚合物链节主链上都是碳原子，一般为加聚反应的产物；若链节主链上含有、等基团时，一般为缩聚反应的产物。特例：?O—CH2?为甲醛的加聚产物，为环氧乙烷的加聚产物。
2.加聚反应的单体一般含有、；缩聚反应的单体一般含有两个或两个以上能够相互发生缩合反应的官能团，如—OH、—COOH、—NH2、—X等。
3.若单体和聚合物链节的化学组成相同，发生的是加聚反应；若化学组成不同，相差若干个小分子（如H2O、HX等），发生的是缩聚反应。
2.[北京高考]高分子M广泛用于牙膏、牙科黏合剂等口腔护理产品，合成路线如图所示：
下列说法不正确的是（ D ）
A.试剂a是甲醇
B.化合物B不存在顺反异构体
C.化合物C的核磁共振氢谱有一组峰
D.合成M的聚合反应是缩聚反应
解析 根据高分子M的结构简式、两种反应物的结构简式及反应条件、反应类型，可推断出化合物B、C的结构简式分别是CH2CH—O—CH3和。试剂a为CH3OH，即甲醇，A项正确；化合物B为CH2CH—O—CH3，其中1个双键碳原子上连接2个氢原子，故不存在顺反异构体，B项正确；化合物C为，其结构对称，只含有一种化学环境的氢原子，故其核磁共振氢谱有一组峰，C项正确；高分子M是由CH2CH—O—CH3和中的双键发生加成聚合反应生成的，D项错误。
方法技巧
加聚产物单体的判断方法
1.凡链节主链只有两个碳原子（无其他原子）的聚合物，其单体必为一种，将链节中的两个半键闭合即得对应单体。
如的单体为
2.凡链节主链有四个碳原子（无其他原子），且链节中无双键的聚合物，其单体必为两种，以链节中每两个碳原子为一个单元划线断开，然后分别将两个半键闭合即得对应单体。
如的单体为和。
3.凡链节主链上只有碳原子，且存在碳碳双键结构的聚合物，其断键规律是按“见双键，四个碳（以碳碳双键为中心的4个碳原子）；无双键，两个碳”划线断开，然后将单键变双键，双键变单键即得对应单体。
4.凡链节主链上有多个碳原子（n＞2），且含有碳碳双键的聚合物，若采用“见双键，四个碳”的断键方式，链节主链两边分别剩下1个碳原子，无法构成含双键的单体时，则可能是含有碳碳三键的化合物参与了加聚反应。
如的单体是、CH≡CH和CH2CH2。
5.链节主链上有—CR2—O—结构的聚合物，其单体可能为醛或酮。如?CH2—O?的单体是HCHO。
缩聚产物单体的判断方法
1.若聚合物为、或，其单体必为一种。
如的单体为HO—CH2CH2—OH，的单体为。
2.凡链节中含有的高聚物，其单体为羧酸和醇。判断其单体的方法为根据缩合时的断键情况补充对应的原子或原子团，即“断键，补原子”。
如的单体为HOOC—COOH和HOCH2CH2OH。
3.凡链节中含有的聚合物，其单体一般为氨基酸。
如的单体为H2NCH2COOH和。
命题点2 有机高分子合成
3.[2021重庆]光刻胶是集成电路微细加工技术中的重要化工材料。某成膜树脂F是248 nm光刻胶的组成部分，对光刻胶性能起关键作用。
（1）F由单体Ⅰ和单体Ⅱ合成，其结构简式如图所示：
F中官能团的名称为酰胺基和 酯基 ；生成F的反应类型为 加聚反应 。
（2）单体Ⅰ的分子式为C8H14O2。
①单体Ⅰ的结构简式为 。
②单体Ⅰ的同分异构体G能发生银镜反应，核磁共振氢谱有两组峰（峰面积比为6∶1），则G的结构简式为 。
（3）单体Ⅱ的一种合成路线如下（部分试剂及反应条件略）：
已知以下信息：
①A＋BC为加成反应，则B的化学名称为 乙炔 。
②D的结构简式为 ，E的结构简式为 。
③E的同分异构体能同时满足以下两个条件的有 6 种（不考虑立体异构）。
（i）含有环己烷基，环上只有3个取代基且相同；（ii）能与金属钠反应放出氢气。
④已知以下信息：
a.＋H2O H+＋R4OH（R1、R2、R4为烃基，R3为H或烃基）
b. H+＋H2O（R为H或烃基）
单体Ⅱ的加聚产物在酸性介质中发生反应的化学方程式为 H+＋n 。
解析 （1）生成F的两种单体分别为和，两者发生加聚反应生成F。（2）②单体Ⅰ的同分异构体G能发生银镜反应，则含有醛基或甲酸酯基，核磁共振氢谱有两组峰，峰面积之比为6∶1，则结构对称，含有2个—CHO，4个—CH3，故符合条件的结构简式为。（3）①A＋BC为加成反应，则B的结构简式为，名称为乙炔。②根据已知信息第一步反应知D的结构简式为。D发生已知信息第二步反应生成，则E为。③根据含有环己烷基，环上只有3个取代基且相同，及能与金属钠反应放出氢气，知含有羟基，因此3个取代基为—CH2OH，则满足条件的同分异构体有、、、、、，共6种。相
关
概
念
单体
能发生[1]聚合反应形成高分子 的小分子化合物
链节
高分子链上的重复结构单元
聚合物
由单体聚合而成的相对分子质量很大的化合物（加聚物和缩聚物）
聚合度
高分子链中所含链节的[2] 数目 ，一般用“n”表示
合成方法
（聚合反应）
加聚反应：①单体一般含碳碳双键或碳碳三键；②单体与链节组成相同；③一般为线型高分子。
缩聚反应：①单体一般含有—COOH、—OH、—NH2、—X 等；②反应过程中伴有小分子（如H2O、HX等）生成，单体与链节组成不同
按结构
划分
线型结构（[3] 热塑 性），如高密度聚乙烯等
支链型结构（[4] 热塑 性），如低密度聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等
网状结构（[5] 热固 性），如硫化橡胶、酚醛树脂（电木）等
按用途和
性能划分
通用高分子材料，如塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等
功能高分子材料，如高分子分离膜、高吸水性树脂、光敏高分子等