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(共54张PPT)
[学习目标]
1.了解高分子的组成与结构特点,能依据简单高分子的结构分析其链节和单体。
2.了解加聚反应和缩聚反应的含义。
3.了解合成高分子在高新技术领域的应用以及在发展经济、提高生活质量方面的贡献。
1.高分子化合物的概述
高分子化合物一般是指由成千上万个原子以共价键连接形成的、相对分子质量很大(104~106甚至更大)的化合物(简称高分子),又称大分子化合物(简称大分子)。
2.高分子的结构特点
(1)单体:能用来合成高分子化合物的小分子化合物。
(2)链节:高分子中化学组成和结构均可以重复的______单位。
最小
(3)链节数:重复结构单元数n。
如:①一种单体。
单体
链节
链节数
重复结构单元数=链节数
②两种或两种以上单体。
3.高分子的分类及性质特点
其中,______ 、__________、_________又被称为三大合成材料。
塑料
合成纤维
合成橡胶
天然
[正误辨析]　正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)棉花、蚕丝、羊毛、天然橡胶都属于天然高分子。( )
(2)酚醛树脂和聚氯乙烯都是热固性塑料。( )
(3)聚丙烯和天然橡胶都是高聚物,均不能使溴水褪色。( )
(4)盛放汽油的试剂瓶不能用橡胶塞。( )
×
√
×
√
×
√
(6)聚乙烯可包装食品,而聚氯乙烯塑料不可用于包装食品。( )
1.(2025·河北邯郸市三模)高分子材料在生产和生活中得到广泛应用。下列说法错误的是(　　)
A.聚苯经掺杂处理后有一定的导电性
B.黏胶纤维和大豆蛋白纤维都属于化学纤维
C.涤纶纤维具有良好的透气性和吸湿性
D.顺丁橡胶经硫化工艺可用于制作轮胎
C
解析　聚苯中的共轭大π键体系为电荷传递提供了通路,经掺杂处理后有一定的导电性,A正确;黏胶纤维和大豆蛋白纤维都是再生纤维,属于化学纤维,B正确;涤纶纤维是对苯二甲酸与乙二醇缩聚反应的产物,透气性和吸湿性差,C错误;顺丁橡胶经硫化由线型结构转变为网状结构,才能具有很好的弹性,耐磨、耐寒性,用于制作轮胎,D正确。
2.(2025·湖北襄阳随州八校三模联考)聚碳酸酯(L)可用于制作滑雪镜镜片,透明性好、强度高、不易碎,其结构简式如图
C
L可由两种链状单体经该反应制备。下列关于L的说法错误的是(　　)
A.制备L的反应是缩聚反应
B.制备L的单体分子中均含两个苯环
C.1 mol L中sp3杂化的碳原子数目为3NA
D.分离出苯酚可促进L的合成
1.高分子化合物的合成——聚合反应
项目 加成聚合反应 缩合聚合反应
概念 单体通过______的方式生成高分子化合物的聚合反应 单体通过分子间的相互____而生成高分子化合物的聚合反应,生成缩聚物的同时,还伴有小分子化合物(如H2O、NH3、HX等)的生成
单体
特点 含有____________的不饱和有机化合物 含有________________的反应基团(如—OH、—COOH、—NH2、—X等)
产物
特征 高聚物与单体具有相同的组成,生成物一般为线型结构 生成_________和小分子,高聚物与单体有不同的组成
加成
双键或三键
两个或两个以上
缩合
高聚物
2.按要求补全反应的化学方程式
(1)加聚反应
?CH2—CH==CH—CH2?
(2)缩聚反应
+(2n-1)H2O
[正误辨析]　正确的打“√”,错误的打“×”。
×
√
(2)加聚反应的单体有一种,而缩聚反应的单体应该有两种。( )
(3)高分子不溶于任何溶剂,但对环境都会产生污染。( )
(4)氨基酸分子间可发生缩聚反应。( )
(5)缩聚反应生成小分子的化学计量数为(n-1)。( )
×
×
×
√
C
CH2==CHCN
了3种单体,这3种单体的结构简式分别是　　　 　 　、　　 　 　　、
　　　　 　。
CH2==CHCH==CH2　
(2)如图是一种线型高分子结构的一部分:
由此分析,这种高分子的单体至少有　种,它们的结构简式分别为_______________
________________________________________________________________________。
5
HOCH2CH2OH、
高聚物单体的推断方法
(1)加聚产物的主链一般全为碳原子,按“凡双键,四个碳;无双键,两个碳”的规律画线断键,然后半键闭合、单双键互换。
[归纳总结]
(2)缩聚产物的链节中不全为碳原子,一般有“—COO—R、—CONH—”等结构,在
1.(2025·黑吉辽、内蒙古卷)一种强力胶的黏合原理如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.Ⅰ有2种官能团
B.Ⅱ可遇水溶解使黏合物分离
C.常温下Ⅱ为固态
D.该反应为缩聚反应
C
解析　由Ⅰ的结构简式可知,其含有碳碳双键、氰基、酯基3种官能团,A错误;Ⅱ中酯基与氰基均为疏水基团,故Ⅱ不溶于水,遇水不能使黏合物分离,B错误;Ⅱ为高分子化合物,相对分子质量大,熔、沸点高,常温下为固态,C正确;该反应中化合物Ⅰ的碳碳双键断裂,发生加成反应,故该反应为加聚反应,D错误。
2.(2025·江西卷)一种聚四方酰胺高分子材料,其制备原理如图,下列说法错误的是(　　)
A.X中所有氧原子不共平面
B.反应为缩聚反应
C.Z的高分子链之间存在氢键
D.M为乙醇
A
解析　X环内碳碳双键两侧连的C、O原子共平面,且双键两侧碳原子均为酮羰基碳原子,与酮羰基氧原子共平面,故四个氧原子可能共平面,A错误;该反应中n个X与n个Y反应生成高分子Z和2n个小分子M,符合缩聚反应产生小分子的特征,B正确;Z的高分子链中含有N—H键,N上的H可与另一链中酮羰基O形成氢键,故高分子链之间存在氢键,C正确;对比X、Y、Z结构可知Y上氨基取代了X上的乙氧基(—OC2H5 ),—OC2H5 与氨基的氢原子结合生成乙醇,D正确。
[夯基固本练]
D
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1.(2025·山东一模)高分子材料在生产、生活中得到广泛应用。下列说法错误的是(　　)
A.聚乙烯微孔薄膜用于制造饮用水分离膜
B.聚苯乙烯泡沫用于制造建筑工程保温材料
C.热固性酚醛树脂用于制造集成电路的底板
D.合成高分子是通过聚合反应得到的一类纯净物
解析　聚乙烯化学性质稳定,无毒,微孔薄膜可用于饮用水分离膜,A正确;聚苯乙烯泡沫具有良好保温性能,常用于建筑工程保温材料,B正确;热固性酚醛树脂耐高温且绝缘,适合制造集成电路底板,C正确;合成高分子通过聚合反应生成,但产物是不同链节数的混合物,而非纯净物,D错误。
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2.(2026·云南省金太阳百校开学联考)PET(涤纶,聚酯)具有优良的耐热性能,且温度对其机械性能影响较小;它还具有优良的阻气、水、油及异味性能及良好的成纤性、耐磨性、电绝缘性等。PET的一种合成路线如图。下列说法正确的是(　　)
C
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A.DMT的名称为对苯甲二酸甲二酯
B.上述转化反应的原子利用率为100%
C.PET为线型结构,是热塑性聚酯
D.EG与CH3OH互为同系物
解析　DMT的名称为对苯二甲酸二甲酯,A错误;原子利用率为100%是指原料全部转化为产品,符合的反应为加成反应或化合反应,该反应为缩聚反应,生成了小分子甲醇,B错误;由PET的结构可知PET为线型结构,线型结构的塑料多为热塑性,C正确;同系物是指结构相似、分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机化合物,EG中含有两个羟基,与CH3OH不互为同系物,D错误。
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3.(2025·山东菏泽一模)关于下列三种常见高分子材料的说法正确的是(　　)
B
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A.通过红外光谱法测定酚醛树脂的平均相对分子质量,可得其链节数
B.涤纶是对苯二甲酸和乙二醇通过缩聚反应得到的
C.顺丁橡胶的单体与反 2 丁烯互为同分异构体
D.顺丁橡胶、涤纶和酚醛树脂都属于天然高分子材料
解析　红外光谱能够测定有机分子的化学键或官能团,红外光谱无法测定酚醛树脂的平均相对分子质量,故A错误;由涤纶的结构可知,其单体为对苯二甲酸和乙二醇,两者通过酯化反应缩聚成涤纶,故B正确;顺丁橡胶的单体为1,3 丁二烯,分子式为C4H6,反 2 丁烯分子式为C4H8,两者分子式不同,不互为同分异构体,故C错误;顺丁橡胶、涤纶和酚醛树脂都属于人工合成高分子材料,故D错误。
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4.(2026·广西来宾高级中学开学考)CO2的资源化利用有利于实现“碳中和”。利用CO2为原料可以合成新型可降解高分子P,其合成路线如下。
已知:反应①中无其他产物生成。下列说法错误的是(　　)
A
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B
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解析　聚乙二醇结构为乙二醇发生缩聚反应生成的产物,A错误;聚四氟乙烯由四氟乙烯通过加聚反应制备,B正确;尼龙 66是聚酰胺,需二元胺和二元酸缩聚,己胺是一元胺、己酸是一元酸,无法缩聚成高分子,应为由己二胺和己二酸制备,C错误;聚乙烯醇由聚乙酸乙烯酯制备时,聚乙酸乙烯酯水解为聚乙烯醇和乙酸,不是消去反应,D错误。
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6.(2025·湖北武汉一模)聚醚醚酮是一种具有良好拉伸强度的有机高分子材料,其制备原理如图所示。
4
C
下列说法正确的是(　　)
A.1 mol甲最多与6 mol H2 发生加成反应
B.乙分子中最多有6个原子共线
C.X代表(2n-1)HF
D.该反应的原子利用率为100%
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[能力技能练]
7.(2025·湖南郴州一模)聚维酮碘结构简式如图,由聚维酮通过氢键与HI3形成聚维酮碘,它可将蛋白质中的N—H键转变为N—I键,将巯基—S—H转变为二硫键—S—S—,因此聚维酮碘常用于杀灭细菌,在外科消毒中广泛使用。下列说法错误的是(　　)
4
C
A.聚维酮的单体的分子式为C6H9NO
B.聚维酮碘是一种高分子物质,易溶于水
C.蛋白质中—S—H转变为—S—S—属于还原反应
D.杀菌时N—H键转变为N—I键破坏了蛋白质结构
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解析　聚维酮为高分子化合物,其单体为N 乙烯基 2 吡咯烷酮,分子式为C6H9NO,A正确;由聚乙烯吡咯烷酮与碘形成的络合物,含有酮羰基、酰胺基等亲水基团,能与水形成氢键,因此易溶于水,B正确;蛋白质中—S—H(巯基)转变为—S—S—(二硫键)时,每个巯基失去一个氢原子,属于去氢过程,在有机反应中去氢为氧化反应,而非还原反应,C错误;蛋白质的结构由其化学键和空间结构决定,N—H键是蛋白质分子中的重要化学键,转变为N—I键后,化学键改变导致蛋白质空间结构被破坏,从而失去生物活性,D正确。
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B
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[素养提升练]
9.聚戊二酸丙二醇酯(PPG)是一种可降解的聚酯类高分子材料,在材料的生物相容性方面有很好的应用前景。PPG的一种合成路线如下:
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已知:①烃A的相对分子质量为70,核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢;
②化合物B为单氯代烃;化合物C的分子式为C5H8;
③E、F为相对分子质量差14的同系物,F是福尔马林的溶质;
回答下列问题:
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(1)A的结构简式为　　　　。
(2)由B生成C反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)由E和F生成G的反应类型为　　　 　,G的化学名称为___________________
_______。
加成反应
3 羟基丙醛(或β 羟基
丙醛)
(4)①由D和H生成PPG反应的化学方程式为______________________________________
____________________________________________。
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②若PPG平均相对分子质量为10 000,则其平均聚合度约为　　　　(填标号)。
a.48　　b.58　　c. 76　　d.122
b
(5)D的同分异构体中能同时满足下列条件的共有　　　　种(不含立体异构):
①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体
②既能发生银镜反应,又能发生水解反应
5
其中核磁共振氢谱显示为3组峰,且峰面积比为6∶1∶1的是_________________(写结构简式);
D的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同,该仪器是
　　　(填标号)。
a.质谱仪　b.红外光谱仪　c.元素分析仪　d.核磁共振仪
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