2024_2025学年高中化学第3章有机合成及其应用合成高分子化合物第3节第2课时高分子化学反应合成高分子材料学案鲁科版选修5.docxVIP

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高分子化学反应合成高分子材料

[核心素养发展目标]1.宏观辨识与微观探析：从高分子化合物所含官能团的角度，了解通过高分子化学反应可以合成带有特定功能基团的新的高分子化合物，能从微观角度了解高分子材料的分类和用途，理解高分子材料结构与性质的关系。2.科学看法与社会责任：了解高分子材料在生产、生活中的应用，了解新型高分子材料优异的性能，知道高分子材料对环境的污染，研制环保新型高分子材料是爱护环境的关键。

一、高分子化学反应

1．概念

高分子化学反应是有高分子化合物参与的化学反应。

2．应用

(1)合成带有特定功能基团的新的高分子化合物。

如纤维素改性制黏胶纤维、硝化纤维、醋酸纤维。

(2)合成不能干脆通过小分子物质聚合而得到的高分子化合物。如由聚乙酸乙烯酯发生水解或醇解(酯交换反应)可制得聚乙烯醇。

＋nCH3OHeq\o(――→,\s\up7(NaOH))＋nCH3COOCH3。

(3)橡胶的硫化

线型的橡胶分子间经过单硫键或双硫键发生了交联，形成空间网状结构，称为硫化橡胶，硫化橡胶具有较高的弹性和耐磨性。

(4)高分子化合物的降解

在降解过程中，高分子化合物的链节数变小。

高分子化学反应

高分子的化学反应主要取决于结构特点、官能团与基团之间的影响。如碳碳双键易氧化和加成，酯基易水解、醇解，羧基易发生酯化、取代等反应。

例1下列反应属于高分子化学反应的是()

A．nCH3—CH===CH2eq\o(――→,\s\up7(引发剂))

B．＋3NaOH―→＋3RCOONa

C．氨基酸―→多肽

D．蛋白质―→氨基酸

【考点】高分子化学反应

【题点】高分子化学反应的概念与推断

答案D

易错警示

只有高分子化合物参与的反应才属于高分子化学反应。

例2某高聚物的结构简式如图所示。1mol该物质与足量的NaOH溶液反应，消耗NaOH的物质的量最多为()

A．3nmol B．4nmol

C．5nmol D．6nmol

【考点】高分子化学反应

【题点】高分子化合物酯的水解反应

答案B

解析该高聚物分子的每个重复结构单元中含有3个在碱性条件下水解生成3个—COOH和1个酚羟基，因为—COOH和酚羟基均与NaOH反应，故1mol该高聚物能消耗4nmolNaOH。

易错警示

1mol酚酯最多能与2molNaOH反应。

例3运用有机材料制成的塑料薄膜，会给环境造成“白色污染”，后果特别严峻。我国必威体育精装版研制胜利的一类可降解塑料的结构如下，该类塑料具有良好的生物适应性和分解性，能够自然腐烂分解。试回答下列问题：

(A)

(B)

(C)O—CH2—CH2—CH2—CO

(1)写出下列物质的单体：

A____________________、B____________________、C______________________。

(2)可降解塑料在自然界可通过________(填反应类型)反应分解为小分子物质。

(3)相同条件下焚烧下列物质，污染大气最严峻的是________(填字母)。

a．聚氯乙烯 b．可降解塑料

c．聚丙烯 d．有机玻璃

【考点】高分子化学反应

【题点】高分子化合物酯的水解反应

答案(1)

HO—CH2—CH2—CH2—COOH

(2)水解(3)a

方法规律

聚酯高分子化合物均能在自然界中通过水解反应分解为小分子有机物。

二、合成高分子材料

1．合成高分子材料

(1)基本组成

以合成高分子化合物为基本原料，加入适当助剂(包括填料、增塑剂、颜料、发泡剂等)，经过肯定加工过程制成的材料称为合成高分子材料。

(2)常见的合成高分子材料

①塑料：塑料通常是由树脂及各种助剂组成的。

②涂料：涂料是一种涂布于物体表面后能结成坚韧爱护膜的物质，起到爱护和美化内部物体的作用。

③黏合剂：目前运用的黏合剂的主要成分是各种树脂。

2．功能高分子材料

功能高分子材料是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意光学、电学、磁学、化学、生物学、医学等方面的要求。

(1)离子交换树脂

离子交换树脂主要用于物质的分别和提纯。离子交换树脂分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。

(2)医用高分子

最早运用的医用高分子是聚乳酸，目前，常见的医用高分子包括硅橡胶()、聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯醇等。它们的生物相容性较好、平安无毒，可用于制造医用器械和人造器官。

高分子材料的分类

例4现有一种为婴儿特制的新型尿布——“尿不湿”，这种尿布表面涂有一种既能吸水又能保水的物质，依据你的推想，这种特殊物质的结构可能是()

【考点】合成高分子材料

【题点】功能高分子材料的结构与性质

答案C

解析“尿不湿”的材料应是亲水但不溶于水的物质，选项中只有中的—OH属