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第五章 合成高分子
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1.有机高分子化合物简介
点拨：
1.有机高分子化合物的概念
相对分子质量很大的有机化合物称为高分子化合物，简称高分子，又称高聚物或聚合物。
2.有机高分子化合物的结构特点
由于聚合条件不同，使生成的高聚物的分子结构也不相同。一般可以分为线型结构和体型结构两类。线型结构是指高聚物的链节连接成线状，可不带支链，也可在主链的某些链节处连接较短的支链；而体型结构则是指链与链之间交联，形成三维空间的立体结构。
3.有机高分子化合物的基本性质
①溶解性：线型有机高分子能溶解在某些有机溶剂中，但溶解缓慢；体型有机高分子不能溶解，只有一定程度的胀大。
②热塑性和热固性。
a．线型高分子的热塑性：线型高分子受热至一定温度范围时，开始熔化为流动的液体，冷却后变成固体，加热后又熔化，如此循环。
b．体型高分子的热固性：体型高分子加工成型后受热不会再熔化。
③强度：某些高分子材料的强度比金属还大。
④通常具有电绝缘性。
⑤具有耐化学腐蚀、耐热、耐磨、耐油、不透水的性能，但也有不耐高温、易燃烧、易老化、废弃后不易分解等缺点。
4.有机高分子化合物的合成途径
有机高分子化合物通常通过加聚反应或缩聚反应来制得。
【例题】
1．下列有关高分子化合物的叙述正确的是
A．高分子化合物极难溶解
B．高分子化合物靠分子间作用力结合，材料强度较小
C．高分子均为长链状分子
D．高分子材料都是混合物
2.加聚反应与缩聚反应的比较
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加聚反应 缩聚反应
概念 由不饱和单体相互加成聚合成高分子化合物的反应 由单体聚合成高分子化合物的同时，还有小分子(如H2O、HX、NH3)生成的反应
区别 ①单体一般是不饱和化合物 ②一般链节主链上全部是碳原子 ③高分子与单体具有相同组成，高分子与单体的相对分子质量之比等于聚合度 ①单体一般是含有两个以上活泼官能团(—OH、—NH2、—COOH)的化合物 ②链节主链上除碳原子外，通常还有或N等杂质原子为 ③高分子与单体的组成不同，高分子与单体的相对分子质量之比不等于聚合度
【例题】
2．下列合成高分子材料的反应方程式和反应类型均正确的是（ ）
A．nCH2=CH—CN；加聚反应
B．n +nHCHO；加聚反应
C．n；加聚反应
D．nCH2=CH2+nCH2=CH—CH3；缩聚反应
3.塑料、合成纤维和合成橡胶的比较
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塑料 合成纤维 合成橡胶
类型 塑料有热塑性塑料和热固性塑料 纤维有天然纤维、人造纤维和合成纤维，合成纤维和人造纤维统称化学纤维 橡胶有天然橡胶和合成橡胶
举例 聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、有机玻璃、酚醛塑料、聚四氟乙烯，具有特殊用途的工程塑料、增强塑料、改性塑料等 涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶、氯纶，具有特殊性能的芳纶纤维、碳纤维、耐辐射纤维、防火纤维等 丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等通用橡胶，聚硫橡胶、耐高温和耐严寒的硅橡胶等
主要原料 石油产品等 石油、天然气、煤和农副产品等 石油、天然气等
主要性能 电绝缘性好，质轻，耐化学腐蚀，防水，耐油性差，易老化 强度高，弹性好，耐磨，耐化学腐蚀，不发霉，不怕虫蛀，不缩水 高弹性，绝缘性好，气密性好，耐油。耐高温或低温
用途 不同的塑料有不同的用途。如日常生活中使用的食品袋、包装袋大多是由聚乙烯、聚氯乙烯制成的，有机玻璃可用于制汽车、飞机用玻璃以及光学仪器、医疗器械等 除了供人类穿着外，在生产和国防上也有很多用途。例如，锦纶可制衣料织品、降落伞绳、缆绳和渔网等 是制造飞机、军舰、汽车、拖拉机、收割机、水利排灌器具、医疗器械等所必需的材料
【例题】
3．下列有关高分子材料的说法中正确的是
A．包装食品用的聚氯乙烯塑料袋破裂后可以热修补
B．具有线型结构的热固性塑料可制作电源插座
C．天然橡胶的结构中含有“C=C”键
D．羊毛、蚕丝和尼龙都是天然纤维
4.其他高分子材料
点拨：
1.功能高分子的概念
在合成高分子的主链或支链上接上带有某种特定功能的官能团，使它们具有特殊的功能，以满足光学、电学、磁学、热学、化学、生物学、医学等方面的要求，这样形成的高分子统称为功能高分子。
2.功能高分子的分类
目前，常用的功能高分子材料的分类可表示如下：
3.几种重要的功能高分子材料
(1)高吸水性树脂：
①有两种方法可以获得具有高吸水性能的树脂：
a．对淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改性，往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。
b．以带有强亲水性原子团的化合物，如丙烯酸等为单体，均聚或两种单体共聚，得到亲水性聚合物。
这两种方法的共同点是：都要在反应中加入少量含有两个双键的二烯化合物作为交联剂，让高聚物分子链间发生交联，得到具有网状结构的树脂。
②高吸水性树脂可在干旱地区用于农业、林业、植树造林时抗旱保水、改造土壤、改造沙漠。
(2)离子交换树脂主要用于分离和提纯，如制取去离子水，回收工业废水中的金属，硬水的软化等。
(3)医用高分子(如硅橡胶、聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯醇等)的生物相容性较好、安全无毒，可用于制造医用器械和人造器官。
4.复合材料的概念
复合材料是指两种或两种以上材料组合成的一种新型材料，其中一种材料作为基体，其他材料作为增强剂。
5.复合材料的性能
复合材料一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能，在综合性能上超过单一材料。
【例题】
4．下列有关功能高分子材料的用途的叙述中，不正确的是(　　)
A．高吸水性树脂主要用于干旱地区抗旱保水、改良土壤、改造沙漠
B．离子交换树脂主要用于分离和提纯物质
C．医用高分子材料可用于制造医用器械和人造器官
D．聚乙炔膜可用于分离工业废水和海水淡化
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】A．线型高分子化合物可溶于某些有机溶剂，体型高分子化合物极难溶解，故A错误；
B．线型高分子化合物链之间靠分子间作用力结合，分子内靠共价键结合，材料强度大，故B错误；
C．高分子按结构可分为线型结构、支链型结构和网状(体型)结构，不是均为长链状分子，故C错误；
D．高分子材料的聚合度n值为不确定值，是没有固定熔点的混合物，故D正确；
故选D。
2．C
【详解】A．根据加聚反应规律，可以知道丙烯腈聚合应该生成 ，故A错误；
B．苯酚与甲醛发生缩聚反应，应有小分子水生成，故B错误；
C．反应为单烯烃发生加聚反应，双键打开连接成高分子化合物，故C正确；
D．反应为两个单烯烃的加聚反应，反应时，无小分子生成，故D错误。
答案为C。
3．C
【详解】A．聚氯乙烯中的增塑剂有毒，不能用于食品包装，故A错误；
B．热固性塑料是体型结构，故B错误；
C．天然橡胶的成分是聚异戊二烯，结构简式为，所以天然橡胶的结构中含有碳碳双键，故C正确；
D．尼龙的成分是合成纤维，不是天然纤维，故D错误；
故选C。
4．D
【详解】A．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，A正确；
B．离子交换树脂是带有官能团（有交换离子的活性基团）、具有网状结构、不溶性的高分子化合物，主要用于分离和提纯物质，B正确；
C．医用高分子材料是指用以制造人体内脏、体外器官、药物剂型及医疗器械的聚合物材料，可用于制造医用器械和人造器官，C正确；
D．聚乙炔膜属于导电高分子，主要用于电子元件，D错误；
故选D。
答案第1页，共2页
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