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第五章 《合成高分子》导学案
第一节 合成高分子的基本方法
第一课时 加聚反应
【学习目标】1.通过旧知回顾，思考交流，以乙烯和氯乙烯等不饱和有机物的加聚反应为例，认识加
聚反应的微观本质，建构加聚反应的一般认知思路。
2.通过讨论交流，原理分析，了解合成聚乙烯和聚氯乙烯等聚合物反应前后的碳骨架变化，认识高分
子的单体和单体单元(链节)及其与高分子结构的关系，能通过分析加聚物的结构推测相应的单体。
【学习重点】高分子化合物组成与结构；加聚反应的原理、特点及方程式书写；聚合物单体的推断。
【学习难点】加聚产物及其链节与单体的分析、判断和书写。
【课前预习】
旧知回顾：1.有机高分子化合物的组成及结构有何特点？完成表格内容。
【答案要点】
概念 定义 举例
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
高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位，
链节
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。
聚合物 由单体聚合形成的相对分子质量较大的化合物
【温馨提示】高分子的相对分子质量比一般有机物大得多，通常在10°以上；一般有机物的相对分子
质量具有明确的数值，而高分子的相对分子质量却是一个平均值,因为聚合反应得到的是分子长短不一的混
合物。
2.什么是加聚和缩聚反应？写出乙烯和对苯二甲酸与乙二醇发生聚合反应的化学方程式。
【答案要点】①加聚反应是由相对分子质量小的化合物通过加成反应相互结合成相对分子质量很大的
高分子化合物的反应。缩聚反应是由相对分子质量小的化合物通过缩合反应结合成相对分子质量很大的高
分子化合物，同时有小分子(如HO等)生成的反应。
2
催化剂
②乙烯生成聚乙烯的化学方程式为 nCH===CH 。其单体是CH===CH ，链
2 2 2 2
节是 —CH—CH— ，聚合度是 n 。对苯二甲酸与乙二醇发生缩聚反应的化学方程式为：
2 2
新知预习：1.塑料的主要成分是 合 成树脂 。如 聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂等。
塑料按受热特征分为： 热塑性塑料 和 热固性塑料 _。热塑性塑料具有 长链状 的线型 结构。受热
时，分子间作用力 减弱 ，易 滑动 ，可反复加工多次使用；冷却时，相互引力增强，会重新硬化；
热固性塑料再次受热时，链与链间会形成 共价键 ，产生一些交联，形成 体型网状 结构，硬化定
型，加工成型后 不 能加热熔融。
2.聚乙烯是 乙烯 单体在一定条件下通过 加聚 反应而成的高分子化合物。按合成方法可分为 高压
法聚乙烯 和 低压法聚乙烯 。酚醛树脂是用_ 苯酚 _与_ 甲醛 _ _在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子
化合物。在酸催化下,等物质的量的甲醛和苯酚反应形成__ 线型结构 __结构高分子,发生反应为：
+ 、n +(n‒1)H O
2
_________________________________________________________________________________。
在碱催化下,等物质的量的甲醛与苯酚或过量的甲醛与苯酚反应,生成__ 网状结构 __结构的酚醛树脂。
【课中探究】
情景导入：播放视频“高分子化合物”。
一、认识合成高分子
活动一、高分子的概念及分类
任务一、阅读教材P128页第一自然段，回答什么是有机高分子？有机高分子化合物是如何分类的？
【答案要点】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分类：有机高分子化合物可以按照不同的分类标准进行分类。如按来源分天然高分子、合成高分
子；按结构分线型高分子、体型高分子、支链型高分子；按性质分热塑性高分子、热固性高分子；按用途
分：塑料、合成纤维、合成橡胶、涂料、黏合剂等。
任务二、讨论交流：联系已有有机化合物相关知识，阅读教材P132页第一自然段，思考有机高分子
化合物与有机低分子化合物有何区别？填写表格内容。
【答案要点】
有机高分子化合物 低分子有机物
相对分子质量 很大(通常104～106) 1000以下
相对分子质量的数值 平均值 有明确的数值
分子的基本结构 由若干个重复结构单元组成 单一分子结构
性质 在物理、化学性质上有较大差异
联系 以低分子有机物为原料，经聚合反应得到各种相对分子质量不等的同系物组成的混合物，也称为聚合物
【对应练习】1．下列材料中不属于有机高分子化合物的是（ ）
A B C D
外墙保温板 光导纤维 宇航服 尿不湿
酚醛树脂 二氧化硅 聚酯纤维 聚丙烯酸钠
【答案】B
【解析】酚醛树脂、聚酯纤维、聚丙烯酸钠属于高分子化合物，故A、C、D不符合题意；二氧化硅
为无机物，不属于高分子化合物，故B符合题意。
2.人类健康水平和生活质量的提高做出了巨大贡献。下列各组物质全部为合成高分子材料的是( )
A．聚乙烯 酚醛树脂 B．麦芽糖 胰岛素
C．淀粉 聚异戊二烯 D．纤维素 涤纶
【答案】A
【解析】合成高分子材料主要包括塑料、合成纤维、合成橡胶等，据此可以判断。乙烯发生加聚反应
生成聚乙烯，苯酚和甲醛发生缩聚反应生成酚醛树脂，二者均属于合成高分子材料，A项正确；麦芽糖是
二糖，不是高分子化合物，胰岛素不是合成高分子材料，B项不正确；淀粉是天然高分子化合物，聚异戊
二烯是合成高分子材料，C项不正确；纤维素是天然高分子化合物，涤纶是合成高分子材料，D项不正
确。
活动二、有机高分子的组成及结构特点
任务一、以丙烯合成聚乙烯为例，回答单体、链节、聚合度等概念及联系分别是什么？
【答案要点】①反应原理：nCHCH===CH
3 2 2
②有关概念：
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。
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。
高聚物：由单体聚合而成的相对分子质量较大的化合物。③联系：
任务二、讨论交流：阅读教材P132页第二自然段，什么是合成高分子？合成高分子的基本方法有哪
些？
【答案要点】①概念：利用有机物相互反应的性能，通过聚合反应得到相对分子质量较大的高分子叫
合成高分子。
②合成高分子的基本方法包括加成聚合反应与缩合聚合反应，前者一般是含有碳碳双键或碳碳三键的
有机物单体发生的聚合反应，后者一般是含有两个(或两个以上）官能团的有机物单体之间发生的聚合反
应。
【对应练习】1．下列关于有机高分子化合物的说法不正确的是（ ）
A．有机高分子化合物称为聚合物，是因为它们大部分是由小分子通过聚合反应制得的
B．有机高分子化合物的相对分子质量很大，但其结构是若干链节的重复
C．对于一种高分子材料，n是一个整数值，因而它的相对分子质量是确定的
D．高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类
【答案】C
【解析】A.有机高分子化合物分为天然高分子化合物和合成高分子化合物两大类，.小分子反应物也就
是单体通过聚合反应得到高分子化合物，因此有机高分子化合物称为聚合物，A正确；B.单体的分子之间
通过加聚反应或缩聚反应得到有机高分子化合物，官能团的性质决定了高分子化合物的结构是若干链节的
重复，B正确；C. 对于高分子化合物来说，它们的结构均是由若干个链节组成的，但聚合度 n不是确定
值，通常其相对分子质量是一个大致范围，C错误；D. 高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材
料两大类，天然高分子化合物如蛋白质、淀粉、纤维素等，而聚乙烯、聚氯乙烯等属于合成高分子材料，
D正确；答案选C。
2．生活中化学无处不在，化学让我们的生活更加美好。下列关于生活中的化学诠释不正确的是（
）
A．大渡口新世纪生活超市里有一种食品保鲜膜，其成分为聚乙烯，具有热塑性
B．家用天然气主要成分是甲烷，甲烷分子中两个氢原子被氯取代后，可形成两种不同结构的分子
C．高吸水性树脂可用于干旱地区抗旱保水、改良土壤、改造沙漠
D．闻名遐迩的梁平柚子中含有HOCH COOH，该物质可以发生缩聚反应
2
【答案】B
【解析】A．大渡口新世纪生活超市里有一种食品保鲜膜，其成分为聚乙烯，具有热塑性，属于高分
子化合物，故A正确；B．家里烧的天然气主要成分是甲烷，甲烷分子是正四面体结构，其中两个氢原子被氯取代后，只有一种结构，故B错误；C．保水剂是一种强吸水树脂，能在短时间内吸收自身重量几百
倍至上千倍的水分，高吸水性树脂可做保水剂，故C正确；D．HOCH2COOH即含有羟基又含有羧基，可
以发生缩聚反应，故D正确；故选B。
二、加成聚合反应
活动一、加成聚合反应的概念及特点
任务一、阅读教材P128页第三自然段，思考加聚反应的概念及特点分别是什么？
【答案要点】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叫
加成聚合反应，简称加聚反应。
②特点：a.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)。
b.反应只生成高聚物，没有副产物产生。
c.聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同。
d.聚合物相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍。
任务二、讨论交流：根据加聚反应的特点，请举例说明常见的加聚反应有哪些类型？
【答案要点】①单烯烃（丙烯）的加聚：
nCH==CH—CH―――→ 。
2 3
特点：断双键，双碳伸两手，其他靠边站。
②共轭二烯烃（异戊二烯）的加聚：
――→ （天然橡胶）
特点：“两头开，双变单，单变双”
③两种单烯烃共聚（乙烯与丙烯）的加聚：
nCH=CH + nCH=CH—CH――→ 或 （ 乙 丙 树
2 2 2 3
脂）
特点：断双键，双碳伸两手，再按一定顺序首尾相连。
④特殊加聚：
a.甲醛（HCHO）的加聚：nHCHO――→ （聚甲醛：人造象牙）
b.乙炔（HC≡CH）的加聚：nHC≡CH――→ （聚乙炔：导电塑料）
c.环氧乙烷（ ）的加聚：n ――→
（聚环氧乙烷—开环聚合成线型聚醚）【对应练习】1.天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯，其结构简式为 ，下列说法
正确的是（ ）
A．单体是CHCH=CH 和CH=CH B．其链节为
3 2 2 2
C．聚异戊二烯、聚乙烯都不能使溴水褪色 D．聚异戊二烯存在顺反异构
【答案】D
【解析】根据聚异戊二烯的结构简式，可知其单体为 ，链节为中括号里的重复单
元： 。A．根据分析，单体是 ，A错误；B．根据分析，其链节为
，B错误；C．聚异戊二烯中含双键，能使溴水褪色，聚乙烯不含双键，不能使溴水
褪色，C错误；D．当有机化合物分子中含有碳碳双键且与每个双键碳原子所连的另外两个原子或原子团
不同时，就存在顺反异构现象，聚异戊二烯中每个双键碳上连接的原子或原子团都不相同，故存在顺反异
构，D正确；故选D。
2.角膜接触镜俗称隐形眼镜，其性能要有良好的透气性和亲水性，目前大量使用的软性隐形眼镜常用
材料是（ ）
A．聚乙烯 B．聚氯乙烯
C． D．
【答案】C
【解析】角膜接触镜俗称隐形眼镜，其性能要有良好的透气性和亲水性，则其链节上要有亲水基，聚
乙烯、聚氯乙烯、 均不含亲水基， 中含有亲水基，所
以为隐形眼镜常用材料；故答案为C。
活动二、探究由加聚产物判断单体的方法任务一、讨论交流：由加聚产物判断其单体有哪些基本的方法？
【答案要点】①凡链节的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，将两个半键
闭合即得对应单体。
②凡链节主链有四个碳原子(无其他原子)，且链节无双键的聚合物，其单体必为两种，在中央划线断
开，然后分别将两个半键闭合即得对应单体。
③凡链节主链上只有碳原子，并存在碳碳双键结构的高聚物，其断键规律是“有双键，四个碳；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。
③凡链节主链上有多个碳原子(n>2)，且含有碳碳双键的高聚物，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 的单体为苯乙烯（ ）、乙烯（CH==CH ）和乙
2 2
炔（HC≡CH）三种。
注意：已知加聚物的结构简式判断其单体的步骤
①首先去掉加聚物两端的“ ”、“ ”。
②再将高分子链节中主链上的碳碳单键改为碳碳双键，碳碳双键改为碳碳单键。
③再从左到右检查高分子链节中各碳原子的价键，把碳原子的价键超过4价的碳原子找出来。
④去掉不符合4价的碳原子间的价键（一般为双键），即得合成该加聚物的单体。
任务二、问题探究：结合加聚产物判断单体的基本方法，完成表格内容。
【答案要点】
聚合物 单体名称 单体结构简式
乙烯 CH=CH
2 2
丙烯 CH=CHCH
2 3
氯乙烯 CH=CHCl
2
丙烯腈 CH=CHCN
2
丙烯酸 CH=CHCOOH
2乙酸乙烯酯 CHCOOCH=CH
3 2
1，3—丁二烯 CH=CH—CH=CH
2 2
1，3—丁二烯和
苯乙烯
CH==CH—CH==CH 和
2 2
1，1二氟乙烯和全氟
CH=CF 和CF=CF—CF
丙烯 2 2 2 3
【对应练习】1．下列高聚物必须由两种单体加聚而成的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】A．该项中的高聚物是由一种单体(CH=CHCH)加聚而成的，不符题意；B．该项中的高聚物
2 3
也是由一种单体( )加聚而成的，不符题意；C．该项中的高聚物由两种单体(CH=CHCH
2 3
和CH=CH—CH=CH )加聚而成，符合题意；D．该项中的高聚物不是加聚反应生成的，不符题意；综
2 2
上，本题选C。
2.丁腈橡胶(如图)具有优良的耐油、耐高温性能，合成丁腈橡胶的原料是（ ）
①CH=CH-CH=CH ②CH-C≡C-CH ③CH=CH-CN
2 2 3 3 2
④CH -CH=CH-CN ⑤CH-CH=CH ⑥CH-CH=CH-CH
3 3 2 3 3
A．③⑥ B．②③ C．①③ D．④⑤
【答案】C【解析】从红线位置断开 得到两个链节原料，然后单键变双
键，可得：①CH=CH-CH=CH 、③CH=CH-CN，故选：C。
2 2 2
【课后巩固】1．“一带一路”是“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的简称。丝绸是一
种天然高分子材料。下列不属于高分子物质的是（ ）
A．纤维素 B．植物油 C．聚乙烯 D．蛋白质
【答案】B
【解析】有机高分子化合物为高聚物，相对分子质量在10000以上，以此解答。A．纤维素属于多
糖，为天然高分子化合物，故A不选；B．植物油的主要成分为油脂，相对分子质量较小，不属于高分子
化合物，故B选；C．聚乙烯由乙烯发生加聚反应生成的高分子化合物，故C不选；D. 蛋白质是氨基酸通
过缩聚反应生成的天然高分子化合物，故D不选；故选B。
2．下列关于高分子化合物的组成、结构、性质的说法正确的是（ ）
A．高分子化合物的相对分子质量都很大 B．纯净的淀粉属于纯净物
C．线型高分子具有热固性 D．高分子材料都不易燃烧
【答案】A
【解析】A．高分子化合物的相对分子质量都很大，一般都超过10000以上，A正确；B．淀粉是高分
子化合物，纯净的淀粉属于混合物，B错误；C．线型高分子具有热塑性，C错误；D．高分子材料不一定
都不易燃烧，D错误，答案选A。
3．下列说法不正确的是（ ）
A．天然橡胶的化学组成是聚异戊二烯
B．人造羊毛属于合成纤维
C．通过橡胶硫化，可以使橡胶结构由体型变成线型结构
D．玻璃钢属于复合材料
【答案】C
【解析】A．天然橡胶的化学组成是聚异戊二烯，A正确；B．人造羊毛是腈纶，属于合成纤维，B正
确；C．通过橡胶硫化，可以使橡胶结构由线型变成体型结构，C错误；D．玻璃钢是由塑料和玻璃纤维复
合而成的，属于复合材料，D正确；故选C。
4.已知某有机物的结构如下图所示，下列分析正确的是（ ）
A．1 mol该有机物中含有1 mol碳溴键
B．该有机物能发生加成、取代、消去反应
C．1 mol该有机物的单体最多可消耗2mol NaOHD．该有机物分子中不存在手性碳原子
【答案】C
【解析】A．1 mol该有机物中含有n mol碳溴键，A错误；B．该有机物含有苯环，可与氢气发生加
成反应，含碳溴键，可与NaOH水溶液发生取代反应，不能发生消去反应，B错误；C．1 mol该有机物的
单体含1mol碳溴键，与1molNaOH溶液发生水解反应得到酚羟基，具有弱酸性，再消耗1molNaOH溶
液，则1 mol该有机物的单体最多可消耗2mol NaOH，C正确；D．连接4个不同的原子或原子团的碳原子
为手性碳原子，根据图知，与苯环相连的碳原子是手性碳原子，故D错误；故选：C。
5．聚丙烯酰胺(PAM，其结构如下)是一种优良的增稠剂，广泛应用于废水处理、石油开采、造纸等行
业。下列说法不正确的是（ ）
A．PAM 的单体为 HC=CHCONH
2 2
B．PAM 的每个链节中含有 3 个碳原子
C．PAM 的单体可由丙烯酸与氨反应制得
D．PAM 能与稀硫酸反应，不能与氢氧化钠溶液反应
【答案】D
【解析】A．该物质的C=C的加聚产物，则单体为CH2=CHCONH2，A项正确；B．该物质的连接为-
CH2-CHCONH2-，碳原子有3个，B项正确；C．丙烯酸可以和氨脱水缩合形成CH2=CHCONH2，C项正
确；D．PAM中存在-CONH-在酸性或碱性条件均可发生水解，D项错误；故选D。
6．化学与生活密切相关，下列说法正确的是（ ）
A．利用酒精的强氧化性可以灭活新型冠状病毒
B．酿酒过程中葡萄糖在酒化酶的作用下发生水解反应生成乙醇
C．CO、甲醛、放射性元素氡(Rn)都是室内空气污染物
D．N95口罩的原材料聚丙烯是一种天然有机高分子化合物
【答案】C
【解析】A．酒精没有强氧化性，酒精之所以能消毒是因为酒精能使病毒蛋白脱水变性凝固，从而达
到杀灭病毒的目的，故A错误；B．酿酒过程中葡萄糖在酒化酶的作用下发生分解反应生成乙醇和二氧化
碳，葡萄糖是单糖，不能水解，故B错误；C．CO、甲醛、放射性元素氨(Rn对人体均有害，都是室内空
气污染物，故C正确；D．N95口罩的原材料聚丙烯是一种有机高分子化合物，利用丙烯合成的，不是天
然的有机高分子化合物，故D错误；故选C。
7．下列关于有机物说法正确的是（ ）
A．丙烯(CH=CH—CH)分子中所有原子共平面
2 3B．苯乙烯( )的加聚产物为
C．苯在FeBr 的催化作用下与溴水发生取代反应
3
D．乙炔和聚乙炔都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】D
【解析】A．丙烯(CH=CH—CH)分子中含有甲基，所有原子不可能都共平面，故A错误；B．苯乙
2 3
烯( )的加聚产物为 ，故B错误；C．苯在FeBr 的催化作用下与液溴发生取代反应，
3
故C错误；D．乙炔、聚乙炔均含不饱和键，均能被高锰酸钾氧化，使其褪色，故D正确；故选D。
8.金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料是人类使用的三大类基础材料，它们以各自的特点满
足着人类多方面的需要。
（1）金属材料中，有一类贮氢合金能够结合氢气形成金属化合物，并在一定条件下分解释放出氢
气，该贮运原理属于 (“物理”或“化学”)变化。钢铁是制造轮船的主要材料，船身外通常装
上金属块以防腐蚀，该金属块可选择 (“铜块”或“锌块”)。
（2）全国两会普及使用了“石头纸”，这是以碳酸钙为主料(内层)、聚乙烯等高分子材料为辅料(双
外层)制成的。有关“石头纸”的说法错误的是 。
A．防油不防水 B．有利于保护森林
（3）聚乙烯(PE)是一种有机高分子材料，广泛应用于制作如 等塑料制品。
A．食品袋 B．水杯 C．建筑材料
聚乙烯(PE)的单体是 (填写结构简式)，该单体是石油经过 得到的主要产物之
一。
A．分馏 B．裂化 C．裂解
（4）氯乙烯的结构简式为 ， 是氯乙烯的空间填充模型。
A． B．
写出以氯乙烯为原料生产聚氯乙烯(PVC)的化学方程式 。
（5）乙烯氧氯化法是目前生产氯乙烯的主要方法，如下图所示：步骤①的反应类型是 ，步骤②的化学方程式为
，从绿色化学的角度看，氧氯化法的优点是 。
【答案】（1）化学 锌块
（2）A
（3） AB CH=CH C
2 2
（4）A
（5）加成反应 氯元素循环利用；副产物是水，对环境
无害
【解析】（1）物理变化与化学变化的本质区别在于是否有新物质生成，贮氢合金能够结合氢气形成
金属化合物，并在一定条件下分解释放出氢气，该贮运原理属于化学变化；船身外通常装上一定数目比铁
更活泼的金属块以防止腐蚀，根据金属活动性顺序表，故填锌块。
（2）“石头纸”主要原料是碳酸钙，碳酸钙不溶于水，可防水，推广使用“石头纸”能减少普通纸
的使用，而普通纸的原料为木材，所以能达到保护森林和环保的目的，故选A。
（3）聚乙烯(PE)是一种有机高分子材料，广泛应用于制作如食品袋等塑料制品，故选A；聚乙烯(PE)
的单体是乙烯，结构简式为 ；乙烯是是石油经过裂解得到的主要产物之一，故选C。
（4）氯乙烯的结构简式为 ， 是氯乙烯的空间填充模型；氯乙烯发生加聚
反应得到聚氯乙烯，化学方程式为： 。
（5）步骤①是乙烯和氯气发生加成反应生成1,2二氯乙烷，由原子守恒可知步骤②中1,2二氯乙烷受热分解生成氯乙烯和HCl，方程式为： ；从绿色化学的角度看，氧
氯化法的优点是氯元素循环利用；副产物是水，对环境无害。
