第3节 合成高分子化合物
第1课时 高分子化合物及其合成
课标定向 凡事预则立
1.了解高分子化合物的结构特点、分类,建立高分子化合物与单体的相互推断的思维模型。(证据推理与模型认知)
2.了解加聚反应和缩聚反应的特点,能根据单体的官能团差异理解加聚反应和缩聚反应的原理,辨析加聚产物和缩聚产物结构与性质的差异。(宏观辨识与微观探析)
一、高分子化合物概述
1.概念:一般是指由成千上万个原子以 连接形成的、 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)。由于高分子多是由小分子通过聚合反应生成的,也被称作高聚物,通常称作聚合物。
2.结构
单体 合成高分子化合物的
链节 高分子化合物中化学组成和结构均可重复的 ,也可称为重复结构单元
链节数 高分子化合物中 的数目,亦可称为重复结构单元数。常用字母 表示
例子
3.高分子化合物的分类
[点拨]聚合物的单体不一定是一种,也可能是两种或两种以上。一种单体时:结构单元数=聚合度=链节数;两种或两种以上单体时:结构单元数=集合度≠链节数
二、高分子化合物的合成——聚合反应
1.概念
由 物质合成 化合物的化学反应。
2.加成聚合反应
(1)概念:单体通过 的方式生成高分子化合物的反应,简称 反应,反应过程中没有 化合物产生。
(2)例如
① ;
② ;
③。
3.缩合聚合反应
(1)概念:单体通过分子间的相互 而生成高分子化合物的聚合反应,简称 反应。反应过程中伴随有 化合物(如水)生成。
(2)例如
[思考]与生成聚酯的反应中每生成1 mol聚酯,生成H2O的物质的量是多少
H2O,故每生成1 mol该聚酯,同时生成(2n-1) mol H2O。
【质疑辨析】
(1)葡萄糖、油脂、淀粉属于高分子化合物。 ( )
(2)按照分子链的连接形式可将高分子化合物分为热塑性高分子和热固性高分子两类。 ( )
(3)缩合聚合反应与加成聚合反应一样,产物中均只有高分子化合物。 ( )
(4)CH2=CH—CN发生加聚反应的方程式为nCH2=CH—CN
。 ( )
(5)高聚物可由与经过缩聚反应制得。 ( )
探究任务一:加聚反应、缩聚反应的类型
【导学探究】
2024年4月25日20时59分,神舟十八号载人飞船成功发射,中国航天事业的飞速发展离不开高分子化学材料的助力。航天舱外“航天服”由6层结构组成,主要用到的材料有棉布、橡胶、涂铝涤纶、铝合金壳体、聚碳酸酯、纳米二氧化钛复合材料等。
探究点:聚合反应类型的判断
(1)丙烯腈(CH2=CH—CN)与1,3-丁二烯(CH2=CHCH=CH2)可制备丁腈橡胶,写出该反应方程式并判断反应类型。
(2)对苯二甲酸与乙二醇发生反应生成涤纶,写出该反应方程式并判断反应类型。
(3)聚碳酸酯的一种合成反应为
++xW,x和W分别是什么 判断该聚合反应的反应类型。
【归纳总结】
1.加聚反应和缩聚反应的比较
类别 加聚反应 缩聚反应
单体结构 单体必须是含有双键等不饱和键的化合物(如乙烯、氯乙烯、丙烯腈等) 单体为含有两个或两个以上的官能团(如—OH、—COOH、—NH2、—X等)的化合物
反应机理 反应发生在不饱和键上 反应发生在官能团之间
聚合方式 通过不饱和键上的加成连接 通过缩合脱去小分子而连接
反应特点 只生成高聚物,没有副产物产生 生成高聚物的同时,还有小分子副产物生成(如H2O、NH3、HCl)
聚合物化 学组成 所得高聚物的化学组成跟单体的化学组成相同 所得高聚物的化学组成跟单体的化学组成不同
2.加聚反应的常见类型
(1)单烯自聚型:分子内含有一个的烯烃及其衍生物发生的加聚反应。如
合成聚乙烯:nCH2=CH2
合成聚氯乙烯:nCH2=CHCl
(2)二烯自聚型:分子内具有共轭双键(C=C—C=C)的烯烃及其衍生物发生的加聚反应。如合成顺丁橡胶:nCH2=CH—CH=CH2
合成天然橡胶:
(3)两种及两种以上的单体共聚型:单体的双键彼此断开,相互连接形成高聚物。如
nCH2CH2+nCH2CH—CH3
3.缩聚反应的常见类型
(1)酸与醇缩聚。
+nHOCH2CH2OH
+(2n-1)H2O。
(2)氨基酸缩聚。
nH2N—CH2—COOH+(n-1)H2O。
(3)羟基酸缩聚。
nHO—CH2—COOH+(n-1)H2O。
(4)酚醛缩聚。
n+nHCHO+(n-1)H2O。
【针对训练】
1.某高分子化合物的部分结构如下,下列说法正确的是 ( )
A.该聚合物的链节是
B.聚合物的分子式是C3H3Cl3
C.聚合物的单体是CHCl—CHCl
D.若n为链节数,则其相对分子质量为97n
2.下列合成高分子化合物的反应及类型均正确的是 ( )
A.合成有机玻璃: 缩聚反应
B.合成橡胶: 加聚反应
C.合成酚醛树脂:n+nHCHO 缩聚反应
D.合成HT纤维:+
缩聚反应
[拓展思考]
(1)C选项中甲醛能自身聚合形成高分子,请问是什么反应类型 写出反应的化学方程式。
(2)如果D选项中物质改为和,试写出其发生缩聚反应的化学方程式。
探究任务二:聚合物单体的推断方法
【导学探究】
以乙炔为主要原料可以合成聚氯乙烯、聚丙烯腈和氯丁橡胶,有关合成路线图如下:
探究点:单体的判断
(1)聚氯乙烯的单体是什么
(2)聚丙烯腈的单体是什么
(3)反应⑦为加聚反应,氯丁橡胶的单体是什么
【归纳总结】
1.由加聚产物推单体的方法
由加聚产物推单体的方法是“收半键法”。即高聚物链节半键还原,双键重现正推验证。
(1)凡链节的主链只有两个碳原子的高聚物,其合成单体必为一种,将两个半键闭合即可。如的单体是。
(2)凡链节主链上有四个碳原子,且链节无双键的高聚物,其单体必为两种,在正中央划线断开,然后将两个半键闭合即可。如的单体是
CH2CH2和CH3CHCH2。
(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,其规律是“凡双键,四个碳;无双键,两个碳”划线断开,然后将半键闭合,即单双键互换。
的单体是。
2.由缩聚产物推单体的方法
(1)凡链节为结构的高聚物,其合成单体必为一种。在亚氨基上加氢,在羰基碳上加羟基,即得高聚物单体。
如的单体为H2N—CH2—CH2—COOH。
(2)凡链节中间含有肽键的高聚物,从肽键中间断开,两侧为不对称性结构的,其单体必为两种:在亚氨基上加氢,在羰基碳上加羟基即得高聚物单体。
如的单体为H2NCH2COOH和
H2NCH2CH2COOH。
(3)凡链节中间含有结构的高聚物,其合成单体必为两种,从中间断开,羰基碳上加羟基,氧原子上加氢原子得高聚物单体。
如的单体为HOOC—COOH和HO—CH2—CH2—OH。
(4)高聚物,其链节中的—CH2—来自甲醛,故其单体为和HCHO。
【针对训练】
1.下列高聚物必须由两种单体加聚而成的是 ( )
A.
B.
C.
D.
2.某种具有较好的耐热性、耐水性和高频电绝缘性的高分子化合物的结构片段为
,则生成该树脂的单体的种数和化学反应所属类型正确的是 ( )
A.1种,加聚反应 B.2种,缩聚反应
C.3种,缩聚反应 D.3种,加聚反应
[误区提醒]由高聚物推断单体的注意事项
由高聚物推断单体时,需要联系该高聚物的合成过程,若高聚物的主链上只有碳原子,没有其他的官能团,则是通过加成聚合得到的,用 “半键还原法”找出单体;若主链上有除了碳原子以外的“氧”原子、“氮”原子或有其他的官能团,则是通过缩合聚合形成的。通过官能团找准断键位置,然后补上—H或—OH。
【真题示例】
(2023·北京等级考)一种聚合物PHA的结构简式如下,下列说法不正确的是( )
A.PHA的重复单元中有两种官能团
B.PHA可通过单体缩聚合成
C.PHA在碱性条件下可发生降解
D.PHA中存在手性碳原子
[解题思维]解答本题的思维流程如下:
提取 关键点 (1) (2)碱性条件; (3)手性碳
转化 知识点 (1)由高聚物结构推断出其重复结构和单体; (2)酯基在碱性条件下水解; (3)同一碳原子上连有4个不同的原子或原子团
排除 障碍点 (1)高聚物中两端的原子或官能团不是重复单位; (2)注意由高聚物推断单体的方法的应用
【对点演练】
1.(2024·枣庄高二检测)某高分子材料的结构如图所示。下列有关该高分子材料的说法正确的是 ( )
A.该高分子材料由两种单体通过加聚反应制得
B.该高分子材料及形成它的单体不全能使溴水褪色
C.合成该高分子材料的单体之间存在同系物
D.是合成该高分子材料的单体
2.某聚合物具有如下结构片段:
。下列关于其单体的说法不正确的是 ( )
A.能使酸性KMnO4溶液褪色
B.与NaOH溶液共热可生成一种钠盐
C.能与H2加成生成2-甲基丙酸甲酯
D.可形成顺反异构体
3.下列高分子化合物的单体为一种的是 ( )
A.
B.
C.
D.
1.(2024·济南高二检测)下面几种重庆小吃街常见食物的主要成分不属于高分子化合物的是 ( )
A.烤红薯 B.重庆小面 C.牛肉干 D.麦芽糖
2.下列关于高分子化合物的说法正确的是 ( )
A.高分子化合物的相对分子质量一般在几千至几万
B.高分子化合物一般都是混合物
C.高分子化合物分子都是长直链结构
D.高分子化合物分子只含C、H、O三种元素
3.下列有关聚丙烯的认识正确的是 ( )
A.由丙烯通过加聚反应合成聚丙烯
B.聚丙烯的链节:—CH2—CH2—CH2—
C.合成聚丙烯的单体丙烯的结构简式:CH2CHCH3
D.聚丙烯能与溴水发生加成反应而使其褪色
4.下列同种物质之间能发生加成反应、加聚反应和缩聚反应的是 ( )
A.
B.
C.CH2CH—COOH
D.HO—CH2—CHCH—CH2—O—CH3
5.最近医用化学杂志报告,用聚乙交酯纤维材料所制成的医用缝合线比天然高分子材料(如肠线)还好。前者的化学结构简式可表示为,它是由中间有机化合物聚合而成的。
(1)试推导聚乙交酯纤维的单体____________________。
(2)写出有关的化学反应方程式________________________________________。 第3节 合成高分子化合物
第1课时 高分子化合物及其合成
课标定向 凡事预则立
1.了解高分子化合物的结构特点、分类,建立高分子化合物与单体的相互推断的思维模型。(证据推理与模型认知)
2.了解加聚反应和缩聚反应的特点,能根据单体的官能团差异理解加聚反应和缩聚反应的原理,辨析加聚产物和缩聚产物结构与性质的差异。(宏观辨识与微观探析)
一、高分子化合物概述
1.概念: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)。由于高分子多是由小分子通过聚合反应生成的,也被称作高聚物,通常称作聚合物。
2.结构
单体 合成高分子化合物的小分子化合物
链节 高分子化合物中化学组成和结构均可重复的最小单位,也可称为重复结构单元
链节数 高分子化合物中链节的数目,亦可称为重复结构单元数。常用字母n表示
例子
3.高分子化合物的分类
[点拨]聚合物的单体不一定是一种,也可能是两种或两种以上。一种单体时:结构单元数=聚合度=链节数;两种或两种以上单体时:结构单元数=集合度≠链节数
二、高分子化合物的合成——聚合反应
1.概念
由小分子物质合成高分子化合物的化学反应。
2.加成聚合反应
(1)概念:单体通过加成的方式生成高分子化合物的反应,简称加聚反应,反应过程中没有小分子化合物产生。
(2)例如
①;
②;
③。
3.缩合聚合反应
(1)概念:单体通过分子间的相互缩合而生成高分子化合物的聚合反应,简称缩聚反应。反应过程中伴随有小分子化合物(如水)生成。
(2)例如
nH2N(CH2)6NH2+nHOOC(CH2)4COOH+(2n-1)H2O
[思考]与生成聚酯的反应中每生成1 mol聚酯,生成H2O的物质的量是多少
提示:+nHOOC—COOH+(2n-1)H2O,故每生成1 mol该聚酯,同时生成(2n-1) mol H2O。
【质疑辨析】
(1)葡萄糖、油脂、淀粉属于高分子化合物。 (×)
提示:葡萄糖和油脂不属于高分子化合物。
(2)按照分子链的连接形式可将高分子化合物分为热塑性高分子和热固性高分子两类。 (×)
提示:按照分子链的连接形式可将高分子化合物分为线型高分子、支链型高分子和体型高分子三类。而热塑性高分子和热固性高分子的分类标准为受热时的不同行为。
(3)缩合聚合反应与加成聚合反应一样,产物中均只有高分子化合物。 (×)
提示:加成聚合反应的产物只有高分化合物,而缩合聚合反应的产物除了有高分子化合物产生外,还有小分子化合物产生。
(4)CH2=CH—CN发生加聚反应的方程式为nCH2=CH—CN
。 (×)
提示:产物为。
(5)高聚物可由与经过缩聚反应制得。 (√)
提示:羧基和羟基通过脱水缩聚生成高聚物。
探究任务一:加聚反应、缩聚反应的类型
【导学探究】
2024年4月25日20时59分,神舟十八号载人飞船成功发射,中国航天事业的飞速发展离不开高分子化学材料的助力。航天舱外“航天服”由6层结构组成,主要用到的材料有棉布、橡胶、涂铝涤纶、铝合金壳体、聚碳酸酯、纳米二氧化钛复合材料等。
探究点:聚合反应类型的判断
(1)丙烯腈(CH2=CH—CN)与1,3-丁二烯(CH2=CHCH=CH2)可制备丁腈橡胶,写出该反应方程式并判断反应类型。
提示:nCH2=CHCH=CH2+nCH2=CH—CN 加聚反应。
(2)对苯二甲酸与乙二醇发生反应生成涤纶,写出该反应方程式并判断反应类型。
提示:+nHOCH2CH2OH
+(2n-1)H2O 缩聚反应。
(3)聚碳酸酯的一种合成反应为
++xW,x和W分别是什么 判断该聚合反应的反应类型。
提示:由原子守恒可知,x=2n-1、W为CH3OH,该聚合反应生成了小分子化合物CH3OH,为缩聚反应。
【归纳总结】
1.加聚反应和缩聚反应的比较
类别 加聚反应 缩聚反应
单体结构 单体必须是含有双键等不饱和键的化合物(如乙烯、氯乙烯、丙烯腈等) 单体为含有两个或两个以上的官能团(如—OH、—COOH、—NH2、—X等)的化合物
反应机理 反应发生在不饱和键上 反应发生在官能团之间
聚合方式 通过不饱和键上的加成连接 通过缩合脱去小分子而连接
反应特点 只生成高聚物,没有副产物产生 生成高聚物的同时,还有小分子副产物生成(如H2O、NH3、HCl)
聚合物化 学组成 所得高聚物的化学组成跟单体的化学组成相同 所得高聚物的化学组成跟单体的化学组成不同
2.加聚反应的常见类型
(1)单烯自聚型:分子内含有一个的烯烃及其衍生物发生的加聚反应。如
合成聚乙烯:nCH2=CH2
合成聚氯乙烯:nCH2=CHCl
(2)二烯自聚型:分子内具有共轭双键(C=C—C=C)的烯烃及其衍生物发生的加聚反应。如合成顺丁橡胶:nCH2=CH—CH=CH2
合成天然橡胶:
(3)两种及两种以上的单体共聚型:单体的双键彼此断开,相互连接形成高聚物。如
nCH2CH2+nCH2CH—CH3
3.缩聚反应的常见类型
(1)酸与醇缩聚。
+nHOCH2CH2OH
+(2n-1)H2O。
(2)氨基酸缩聚。
nH2N—CH2—COOH+(n-1)H2O。
(3)羟基酸缩聚。
nHO—CH2—COOH+(n-1)H2O。
(4)酚醛缩聚。
n+nHCHO+(n-1)H2O。
【针对训练】
1.某高分子化合物的部分结构如下,下列说法正确的是 ( )
A.该聚合物的链节是
B.聚合物的分子式是C3H3Cl3
C.聚合物的单体是CHCl—CHCl
D.若n为链节数,则其相对分子质量为97n
【解析】选D。根据高分子化合物链节的定义,该高分子化合物中重复的结构单元为,故该聚合物的链节为,故A项错误;该聚合物的分子式为,其单体为CHCl=CHCl,相对分子质量为97n,故B、C两项错误,D项正确。
2.下列合成高分子化合物的反应及类型均正确的是 ( )
A.合成有机玻璃: 缩聚反应
B.合成橡胶: 加聚反应
C.合成酚醛树脂:n+nHCHO 缩聚反应
D.合成HT纤维:+
缩聚反应
【解析】选C。A项,反应类型判断错误,应该是加聚反应;B项,产物的结构简式书写错误,应该是;D项,产物的化学计量数错误,HCl的化学计量数应为(2n-1)。
[拓展思考]
(1)C选项中甲醛能自身聚合形成高分子,请问是什么反应类型 写出反应的化学方程式。
提示:加聚反应。。
(2)如果D选项中物质改为和,试写出其发生缩聚反应的化学方程式。
提示:+n。
探究任务二:聚合物单体的推断方法
【导学探究】
以乙炔为主要原料可以合成聚氯乙烯、聚丙烯腈和氯丁橡胶,有关合成路线图如下:
探究点:单体的判断
(1)聚氯乙烯的单体是什么
提示:氯乙烯。
(2)聚丙烯腈的单体是什么
提示:CH2=CH—CN。
(3)反应⑦为加聚反应,氯丁橡胶的单体是什么
提示:在催化剂作用下发生加聚反应得到,该反应是1,4-加聚反应,则D为氯丁橡胶的单体即。
【归纳总结】
1.由加聚产物推单体的方法
由加聚产物推单体的方法是“收半键法”。即高聚物链节半键还原,双键重现正推验证。
(1)凡链节的主链只有两个碳原子的高聚物,其合成单体必为一种,将两个半键闭合即可。如的单体是。
(2)凡链节主链上有四个碳原子,且链节无双键的高聚物,其单体必为两种,在正中央划线断开,然后将两个半键闭合即可。如的单体是
CH2CH2和CH3CHCH2。
(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,其规律是“凡双键,四个碳;无双键,两个碳”划线断开,然后将半键闭合,即单双键互换。
的单体是。
2.由缩聚产物推单体的方法
(1)凡链节为结构的高聚物,其合成单体必为一种。在亚氨基上加氢,在羰基碳上加羟基,即得高聚物单体。
如的单体为H2N—CH2—CH2—COOH。
(2)凡链节中间含有肽键的高聚物,从肽键中间断开,两侧为不对称性结构的,其单体必为两种:在亚氨基上加氢,在羰基碳上加羟基即得高聚物单体。
如的单体为H2NCH2COOH和
H2NCH2CH2COOH。
(3)凡链节中间含有结构的高聚物,其合成单体必为两种,从中间断开,羰基碳上加羟基,氧原子上加氢原子得高聚物单体。
如的单体为HOOC—COOH和HO—CH2—CH2—OH。
(4)高聚物,其链节中的—CH2—来自甲醛,故其单体为和HCHO。
【针对训练】
1.下列高聚物必须由两种单体加聚而成的是 ( )
A.
B.
C.
D.
【解析】选C。A项中的高聚物是由一种单体CH2CHCH2加聚而成的,不符合题意;B 项中的高聚物是由一种单体()加聚而成的,不符合题意;C 项中的高聚物是由两种单体(CH2CHCH3 和CH2CH—CHCH2) 加聚而成的,符合题意;D 项中的高聚物不是通过加聚反应生成的,不符合题意。
2.某种具有较好的耐热性、耐水性和高频电绝缘性的高分子化合物的结构片段为
,则生成该树脂的单体的种数和化学反应所属类型正确的是 ( )
A.1种,加聚反应 B.2种,缩聚反应
C.3种,缩聚反应 D.3种,加聚反应
【解析】选C。从结构片段得出链节为,是由三种单体、、按物质的量比1∶2∶1发生缩聚形成的聚合物。
[误区提醒]由高聚物推断单体的注意事项
由高聚物推断单体时,需要联系该高聚物的合成过程,若高聚物的主链上只有碳原子,没有其他的官能团,则是通过加成聚合得到的,用 “半键还原法”找出单体;若主链上有除了碳原子以外的“氧”原子、“氮”原子或有其他的官能团,则是通过缩合聚合形成的。通过官能团找准断键位置,然后补上—H或—OH。
【真题示例】
(2023·北京等级考)一种聚合物PHA的结构简式如下,下列说法不正确的是( )
A.PHA的重复单元中有两种官能团
B.PHA可通过单体缩聚合成
C.PHA在碱性条件下可发生降解
D.PHA中存在手性碳原子
[解题思维]解答本题的思维流程如下:
提取 关键点 (1) (2)碱性条件; (3)手性碳
转化 知识点 (1)由高聚物结构推断出其重复结构和单体; (2)酯基在碱性条件下水解; (3)同一碳原子上连有4个不同的原子或原子团
排除 障碍点 (1)高聚物中两端的原子或官能团不是重复单位; (2)注意由高聚物推断单体的方法的应用
【解析】选A。PHA的重复单元中只含有酯基一种官能团,A项错误;由PHA的结构可知其为聚酯,由单体缩聚合成,B项正确;PHA为聚酯,碱性条件下可发生降解,C项正确;PHA的重复单元中只连有1个甲基的碳原子为手性碳原子,D项正确。
【对点演练】
1.(2024·枣庄高二检测)某高分子材料的结构如图所示。下列有关该高分子材料的说法正确的是 ( )
A.该高分子材料由两种单体通过加聚反应制得
B.该高分子材料及形成它的单体不全能使溴水褪色
C.合成该高分子材料的单体之间存在同系物
D.是合成该高分子材料的单体
【解析】选D。由高分子材料结构可知其由苯乙烯、苯乙炔和1-氰基-1-丙烯三种单体加聚得到,故A错误,D正确;题给高分子材料及形成它的三种单体中含有碳碳双键或碳碳三键,均能使溴水褪色,故B错误;三种单体中的官能团类型不同,不属于同系物,故C错误。
2.某聚合物具有如下结构片段:
。下列关于其单体的说法不正确的是 ( )
A.能使酸性KMnO4溶液褪色
B.与NaOH溶液共热可生成一种钠盐
C.能与H2加成生成2-甲基丙酸甲酯
D.可形成顺反异构体
【解析】选D。由该聚合物的结构片段可知其单体为,分子中含有碳碳双键和酯基,由于含有碳碳双键,可使酸性KMnO4溶液褪色,A项正确;含有酯基可在碱性条件下水解生成钠盐,B项正确;单体为,分子中含有碳碳双键,可与H2发生加成反应生成(2-甲基丙酸甲酯),C项正确;由于单体中其中一个双键碳上有两个氢原子,不可能形成顺反异构体,D项错误。
3.下列高分子化合物的单体为一种的是 ( )
A.
B.
C.
D.
【解析】选A。A为加聚产物,单体为;B为加聚产物,单体为CH2CHCl和CH2CH2;C为缩聚产物,单体为和HOCH2CH2OH;D为缩聚产物,单体为H2N(CH2)6NH2和HOOC(CH2)4COOH。
1.(2024·济南高二检测)下面几种重庆小吃街常见食物的主要成分不属于高分子化合物的是 ( )
A.烤红薯 B.重庆小面 C.牛肉干 D.麦芽糖
【解析】选D。烤红薯的主要成分是淀粉,属于高分子化合物,故A不符合题意;重庆小面的主要成分是淀粉,属于高分子化合物,故B不符合题意;牛肉干的主要成分是蛋白质,属于高分子化合物,故C不符合题意;麦芽糖是二糖,属于有机小分子化合物,故D符合题意。
2.下列关于高分子化合物的说法正确的是 ( )
A.高分子化合物的相对分子质量一般在几千至几万
B.高分子化合物一般都是混合物
C.高分子化合物分子都是长直链结构
D.高分子化合物分子只含C、H、O三种元素
【解析】选B。高分子化合物的n值一般都很大,其相对分子质量都是几万到几百万或更高,故A项不正确;由于聚合度不同,所以尽管高分子化合物叫“化合物”,但一般都是混合物,故B项正确;线型高分子化合物一般都是长的直链结构,但如果高分子之间又以化学键发生交联,就会形成更稳定的结构——体型结构,故C项不正确;高分子化合物中除C、H、O外还可能含有N、S等其他元素,故D项不正确。
3.下列有关聚丙烯的认识正确的是 ( )
A.由丙烯通过加聚反应合成聚丙烯
B.聚丙烯的链节:—CH2—CH2—CH2—
C.合成聚丙烯的单体丙烯的结构简式:CH2CHCH3
D.聚丙烯能与溴水发生加成反应而使其褪色
【解析】选A。由丙烯通过加聚反应合成的高分子化合物为聚丙烯,故A正确;聚丙烯的链节:,故B错误;合成聚丙烯的单体丙烯的结构简式:CH2CHCH3,碳碳双键不能省略,故C错误;聚丙烯中没有不饱和键,不能使溴水发生加成反应而褪色,故D错误。
4.下列同种物质之间能发生加成反应、加聚反应和缩聚反应的是 ( )
A.
B.
C.CH2CH—COOH
D.HO—CH2—CHCH—CH2—O—CH3
【解析】选B。能发生加成、加聚反应的化合物分子结构中应含有等;能发生缩聚反应的化合物应含有两个或两个以上的官能团,如—COOH、—OH或—NH2等。
5.最近医用化学杂志报告,用聚乙交酯纤维材料所制成的医用缝合线比天然高分子材料(如肠线)还好。前者的化学结构简式可表示为,它是由中间有机化合物聚合而成的。
(1)试推导聚乙交酯纤维的单体____________________。
(2)写出有关的化学反应方程式________________________________________。
【解析】(1)本题可采用逆推法。既然高分子聚合物是由单体缩去小分子形成的,观察聚合物的结构可知,原单体应为羟基酸,所以给其中链节左边的O原子上加—H,给右边的—CO—中的C原子上加—OH即可。
(2)先由单体进行分子间脱水形成环酯,即中间有机物,再由中间有机物进一步形成高分子化合物。
答案:(1)HO—CH2—COOH
(2)2HO—CH2—COOH+2H2O
