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【基础知识】常见有机物的性质
考点十 高分子化合物
【必备知识】
一、基本概念
(1)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。
(2)链节:高分子化合物中化学组成相同,可重复的 最小 单位。
(3)聚合度:高分子链中含有链节的 数目 。
(4)聚合物的平均相对分子质量=链节的相对质量×n
(5)加聚反应与缩聚反应的区别:加聚反应无小分子物质生成,缩聚反应有小分子物质生成。
例1、按要求完成方程式
(1)加聚反应
①nCH==CH—CH―――→
2 3
②nCH==CH—CH==CH ―――→
2 2
③nCH==CH +n ―――→
2 2
(2)缩聚反应
①nHOCH —CHOH+nHOOC—COOH―――→
2 2
②nHOCH —CH—COOH―――→
2 2
③nHN—CH COOH――→
2 2
④nHNCH COOH+n ―――→
2 2
⑤nHCHO+n ――→
(5)如何推断单体推断单体时,一定要先判断是加聚产物还是缩聚产物,并找准分离处。
①加聚产物的主链一般全为碳原子,按“逢偶折断(有双键,四个碳;无双键,两个碳)”的规律画线断
键,半键闭合、单双键互换。
②缩聚产物的链节中不全为碳原子,一般有“ ”“ ”等结构,在 或 画线
处断键,碳原子上连—OH,氧原子或氮原子上连—H。
例2、写出以下高分子化合物的单体
① ②
③ ④
⑤ ⑥
⑦ ⑧ ⑨ ⑩
2、高分子常考知识点:
(1)高分子的结构分类
结构 线型 结构 支链 结构 网状 结构
代表物 低压聚乙烯 高压聚乙烯 电木、硫化橡胶、酚醛树脂
热塑/固性 热 性,可以反复加热熔融加工 热 性,不能加热熔融,只能一次成
型。
溶解性 能溶解在适当的有机溶剂中 不溶于有机溶剂,只有一定程度的溶胀
(2)高分子化合物都属于 ,无固定熔沸点。
(3)光导纤维、碳纤维、石墨烯 有机高分子材料。
(4)天然橡胶(聚异戊二烯)含有 ,易发生加成反应和氧化反应(老化)。强氧化剂、卤素单质、
有机溶剂等都易腐蚀橡胶。
(5)三大合成材料: 、 、 。
(6)聚乙烯可以作食品包装袋,聚氯乙烯不行。(7)棉花、羊毛、蚕丝等为天然纤维,再生(人造)纤维则以 等为原料,经加工处理得到;合成
纤维以 为原料,经过聚合反应得到。
【易错辨析】
1、聚乳酸(单体为2-羟基丙酸)是一种纯净物,可用于手术缝合线。( )
2、光导纤维、合成纤维、人造纤维均为有机高分子材料。( )
3、高分子化合物的结构大致可以分为线型结构、支链型结构和网状结构三类。( )
4、高聚物的链节和单体的组成相同、结构不同。( )
5、加聚反应单体有一种,而缩聚反应的单体应该有两种。( )
6、用聚碳酸酯代替聚乙烯塑料可减少白色污染。( )
7、橡胶老化实质上是发生了酯化反应。( )
8、棉花、蚕丝、羊毛、天然橡胶都属于天然高分子( )
9、天然橡胶是高聚物,不能使溴水褪色( )
10酚醛树脂和聚氯乙烯都是热固性塑料( )
11、聚乙烯、聚氯乙烯塑料都可用于包装食品( )
【关键能力】
1、(2022·河北,3)化学是材料科学的基础。下列说法错误的是( )
A.制造5G芯片的氮化铝晶圆属于无机非金属材料 B.制造阻燃或防火线缆的橡胶不能由加聚反应合成
C.制造特种防护服的芳纶纤维属于有机高分子材料 D.可降解聚乳酸塑料的推广应用可减少“白色污
染”
2、(2022·山东,4)下列高分子材料制备方法正确的是( )
A.聚乳酸( )由乳酸经加聚反应制备
B.聚四氟乙烯( CF—CF )由四氟乙烯经加聚反应制备
2 2
C.尼龙-66( )由己胺和己酸经缩聚反应制备
D.聚乙烯醇( )由聚乙酸乙烯酯( )经消去反应制备
3、(2022·湖南,3)聚乳酸是一种新型的生物可降解高分子材料,其合成路线如下:下列说法错误的是( )
A.m=n-1 B.聚乳酸分子中含有两种官能团
C.1 mol乳酸与足量的Na反应生成1 mol H D.两分子乳酸反应能够生成含六元环的分子
2
4、高分子材料在生产生活中应用广泛。下列说法错误的是( )
A.中科院首创用CO 合成可降解塑料聚二氧化碳,聚二氧化碳塑料是通过加聚反应制得的
2
B.高分子材料蚕丝、尼龙、棉花均为天然纤维,其中蚕丝的主要成分为蛋白质
C.有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)的单体能发生加成反应、取代反应、氧化反应
D.医用口罩所使用的熔喷布为聚丙烯,聚丙烯属于合成高分子材料
5、四氯乙烯( )是一种衣物干洗剂,聚四氟乙烯( )是家用不粘锅内侧涂层的主要成分。
下列关于四氯乙烯和聚四氟乙烯的叙述正确的是( )
A.它们都可以由乙烯发生加成反应得到
B.它们的分子中都不含氢原子
C.四氯乙烯对油脂有较好的溶解作用,聚四氟乙烯的化学性质比较活泼
D.它们都能发生加成反应,都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
6、下列说法不正确的是( )
A.酚醛树脂属于热塑性塑料
B.结构为…—CH==CH—CH==CH—CH==CH—…的高分子,其单体是乙炔
C.有机硅聚醚( )可由单体 和 缩聚而成
D.某塑料为 ,它的单体有3种
7、活性碳纤维—纳米银抗菌材料可用于生产医用防护服和口罩。下列有关叙述错误的是( )
A.活性碳纤维具有吸附性,可作纳米银的载体 B.银离子能使蛋白质变性,具有杀菌作用
C.纳米银与片状银化学活性相同 D.活性碳纤维-纳米银抗菌材料属于复合材料
8、(2021北京,11)可生物降解的高分子材料聚苯丙生(L)的结构片段如下图。已知:R1COOH+R2COOH +H O
2
下列有关L的说法不正确的是( )
A.制备L的单体分子中都有两个羧基 B.制备L的反应是缩聚反应
C.L中的官能团是酯基和醚键 D.m、n、p和q的大小对L的降解速率有影响
9、凯夫拉纤维是生产防弹衣的主要材料之一,其结构片段如图所示。下列说法不正确的是( )
A.其结构简式为
B.凯夫拉纤维在发生水解反应的过程中,—CONH—中的 中的C—N键断裂
C.完全水解产物的单个分子中,苯环上的氢原子具有相同的化学环境
D.通过质谱法测定凯夫拉纤维的平均相对分子质量,可得其聚合度
10、如图是以烃A为原料生产人造羊毛的合成路线.下列说法正确的是( )
A.合成人造羊毛的反应属于缩聚反应 B.A生成C的为反应属于加成反应
C. A生成D的反应属于取代反应 D.烃A的结构简式为CH=CH
2 2
11、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:下列说法错误的是( )
A.试剂a是甲醇,B分子中可能共平面的原子最多有8个
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
12、PBS是一种新型的全生物降解塑料,它是以丁二醇(C H O)和丁二酸(C HO)合成的聚酯加工而成,
4 10 2 4 6 4
其结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.丁二醇和丁二酸均可以发生消去反应
B.PBS和PE(聚乙烯)塑料均属于加聚反应的产物
C.若不考虑立体异构和两个羟基同时连在同一个碳原子上的结构,则丁二醇共有6种结构
D.1,4-丁二醇( )能被酸性KMnO 溶液氧化生成丁二酸,二者互为同系物
4
13、一种自修复材料的结构(图甲)和修复原理(图乙)如图所示。下列说法错误的是( )
A.该高分子材料所制容器不能用于盛放碳酸钠溶液
B.合成该高分子的两种单体均为乙酸乙酯的同系物
C.该高分子可通过加聚反应合成
D.图示高分子材料破坏及自修复过程不涉及化学键的变化
14、(2021·浙江)(14分)某课题组研制了一种具有较高玻璃化转变温度的聚合物P,合成路线如下:已知:
请回答:
(1)化合物A的结构简式是_______;化合物E的结构简式是_______。
(2)下列说法不正确的是_______。
A.化合物B分子中所有的碳原子共平面
B.化合物D的分子式为
C.化合物D和F发生缩聚反应生成P
D.聚合物P属于聚酯类物质
(3)化合物C与过量 溶液反应的化学方程式是_______。
(4)在制备聚合物P的过程中还生成了一种分子式为 的环状化合物。用键线式表示其结构
_______。
(5)写出3种同时满足下列条件的化合物F的同分异构体的结构简式(不考虑立体异构体):_______。
① 谱显示只有2种不同化学环境的氢原子
②只含有六元环
③含有 结构片段,不含 键
(6)以乙烯和丙炔酸为原料,设计如下化合物的合成路线(用流程图表示,无机试剂、有机溶剂任
选)_______。