一、主干知识——在微点判断中澄清
1．判断下列有关合成高分子叙述的正误
(1)合成高分子具有一定的相对分子质量，属于纯净物( )
(2)乙烯与聚乙烯的原子种类与个数比相同( )
(3)加聚反应和缩聚反应的原子利用率均为100%( )
(4)合成的方法为加聚反应( )
(5) 的单体有2种( )
(6) 的单体名称为己二酸和己二胺( )
2．判断下列有关高分子材料叙述的正误
(1) 为了提高塑料的柔韧性可加入增塑剂( )
(2)高压法聚乙烯与低压法聚乙烯的支链多少不同( )
(3)酚醛树脂可用于绝缘、隔热、阻燃、隔音材料和复合材料( )
(4)再生纤维属于天然纤维，合成纤维属于化学纤维( )
(5)天然橡胶中含有，可以与溴水发生加成反应( )
(6)高吸水性树脂、医用高分子材料和高分子分离膜均为功能高分子材料( )
二、综合思维——在知识融会中贯通
(一)合成高分子的基本方法
[综合训练]
1．ABS合成树脂的结构简式可表示为
则生成该树脂的单体的种类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 加聚反应
D．3种 缩聚反应
2．(2024·山东齐鲁名校联考)下列有关叙述正确的是( )
A.有机玻璃()由发生缩聚反应合成
B.乙二酸和乙二醇发生缩聚反应生成
C.CO2和环氧乙烷发生缩聚反应合成
D.甲醛和苯酚发生加聚反应合成酚醛树脂()
3．(2024·全国新课标卷)一种点击化学方法合成聚硫酸酯(W)的路线如下所示：
下列说法正确的是( )
A．双酚A是苯酚的同系物，可与甲醛发生聚合反应
B.催化聚合也可生成W
C．生成W的反应③为缩聚反应，同时生成
D．在碱性条件下，W比苯乙烯更难降解
(二)高分子材料
[综合训练]
4．(2024·江苏连云港期中)聚丙烯酰胺(PAM，其结构如图)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
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NaOH溶液反应
5.(2024·辽宁北票高级中学月考)PPV是一种导电高分子,其合成反应为+
下列说法正确的是 ( )
A．属于芳香族化合物
B．PPV与聚苯乙烯的最小结构单元组成相同
C．该反应为加聚反应
D．1 mol PPV最多可与4n mol H2发生反应
三、迁移应用——在课题活动中践行
课题活动 合成高分子在生产、生活中的应用
合成高分子材料的制品在我们生活的周围无处不在，小到我们的生活用品，大到国家重点工程，合成高分子材料应用广泛。
探究目标(一) 通用高分子材料的应用
下面是用酚醛树脂底板制作的集成电路板，其中电路板的制作过程：在酚醛树脂底板上单面附有一薄层铜板，印刷电路时将电路部分以抗腐蚀的涂料印在铜板一面上，放入三氯化铁溶液中，没有印刷上涂料的铜被腐蚀掉，最后只剩下电路部分。
1．集成电路板用酚醛树脂制作，这是利用了酚醛树脂的什么性质？
2．写出苯酚与甲醛在酸性条件下生成线型结构的酚醛树脂的化学方程式。
3．聚对苯二甲酰对苯二胺纤维是一种高强度芳纶纤维，其结构简式为
，合成该物质的单体是什么？
4．合成橡胶、塑料和合成纤维都属于通用高分子材料，天然橡胶主要成分为顺式聚异戊二烯，用异戊二烯()为单体，写出合成天然橡胶的化学方程式。
5．光刻胶是大规模集成电路印刷电路板技术中的关键材料，某一光刻胶的主要成分如图所示
(1)写出合成此高聚物的单体的结构简式。
(2)1 mol该物质与氢气加成可消耗多少摩尔氢气？
(3)该物质能否稳定存在于碱性溶液中？
探究目标(二) 功能高分子材料的应用
科学家研制的一种使沙漠变绿洲的新技术，即在沙漠中喷洒一定量的聚丙烯酸酯()与水的混合物，使其与沙粒结合，既能阻止地下的盐分上升，又能拦截、蓄积雨水。
1．该物质含有哪些官能团？若—R为烃基，不与氢氧化钠溶液反应，则1 mol该物质与足量氢氧化钠反应，消耗氢氧化钠的物质的量为多少？
2．聚丙烯酸酯有没有固定的熔、沸点？
3．聚丙烯酸酯是否具有很强的吸水性？为什么？
[素养训练]
1．(2024·全国甲卷)我国化学工作者开发了一种回收利用聚乳酸(PLA)高分子材料的方法，其转化路线如图所示。
下列叙述错误的是( )
A．PLA在碱性条件下可发生降解反应
B．MP的化学名称是丙酸甲酯
C．MP的同分异构体中含羧基的有3种
D．MMA可加聚生成高分子
2．航天员的航天服采用了很多新型超高性能复合材料。其中聚酰胺纤维M就是一种新型超高性能纤维，它的防热和防火性能十分出色。聚酰胺纤维M的结构简式为
。
下面是聚酰胺纤维M的一种合成路线(部分反应未注明条件)：
(1)写出下列反应的反应类型。
A→B：__________，G＋H→M：__________。
(2)生成B的同时还可能生成B的一种同分异构体，其结构简式为__________________。
(3)写出E→F的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(4)聚酯纤维P是一种无毒的玩具内充物，其结构简式为。聚酯纤维P可用A和乙烯为原料合成，请你设计并写出其合成路线。
提示：①CH3COOH；②合成过程中无机试剂任选。
单元整体教学设计与阶段验收评价
一、主干知识——在微点判断中澄清
1.(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√
2.(1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)√ (6)√
二、综合思维——在知识融会中贯通
1.选C 根据ABS的结构简式可知该高分子化合物是加聚产物,其单体有CH2CHCN、CH2CHCHCH2、苯乙烯,C正确。
2.选B CH2C(CH3)COOCH3发生加聚反应生成有机玻璃,A错误;乙二酸和乙二醇发生缩聚反应生成该高聚物,B正确;CO2和环氧乙烷发生加聚反应生成,C错误;酚醛树脂是由苯酚和甲醛发生缩聚反应生成的,D错误。
3.选B 同系物是指结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的一系列化合物,同系物要求官能团种类和数目相同,由于双酚A含有两个酚羟基,而苯酚含有一个酚羟基,故二者不互为同系物,A项错误;由W的结构简式可推知,W可由催化聚合得到,B项正确;反应③为缩聚反应,由原子守恒可知,其小分子为,C项错误;中标记的官能团在碱性条件下可以发生水解反应,因此在碱性条件下,W比苯乙烯容易降解,D项错误。
4.选D PAM的链节为,将2个半键闭合即得PAM的单体为,A正确;由A项分析可知,PAM的每个链节中含3个碳原子,B正确;丙烯酸和氨反应可得到PAM的单体,C正确;PAM中存在酰胺基,在酸性或碱性条件下均能发生水解反应,故PAM既能与稀硫酸反应,也能与NaOH溶液反应,D错误。
5.选A 中含苯环,属于芳香族化合物,A正确;聚苯乙烯的最小结构单元和PPV的最小结构单元组成不相同,B错误;该反应除生成高分子PPV外,还生成小分子HI, 属于缩聚反应,C错误;碳碳双键和苯环都能与H2加成,则1 mol PPV最多能与8n mol H2发生反应,D错误。
三、迁移应用——在课题活动中践行
探究目标(一)
1.提示:利用了酚酫树脂绝缘、隔热、阻燃的性质。
2.提示:n+nHCHO
3.提示:
4.提示:nCH2
5.(1)提示:
(2)提示:1 mol光刻胶含有n mol碳碳双键和n mol苯环,可消耗4n mol H2。
(3)提示:不能。该物质含有酯基,在碱性溶液中可发生水解。
探究目标(二)
1.提示:该物质中含有酯基,1 mol该分子中共含n mol酯基,所以消耗氢氧化钠的物质的量为n mol。
2.提示:没有。由于聚丙烯酸酯属于混合物,因此没有固定的熔沸点。
3.提示:没有。聚丙烯酸酯中无碳碳双键,含有酯基,故其能发生水解反应,不能发生加成反应,其分子中不含亲水基,故无吸水性。
[素养训练]
1.选C PLA中含有酯基,故碱性条件下可被降解,A正确;MP为酯,故按酯类命名规则,其名称为丙酸甲酯,B正确;MP的分子式为C4H8O2,其同分异构体中含羧基的有2种,分别为、,C错误;MMA中碳碳双键能发生加聚反应,故可生成,D正确。
2.解析:(1)结合对苯二甲酸(D)的结构简式和合成路线可推知,A为,光照条件下,Cl2与甲基上的H发生取代反应;G+H→M,M是高分子,结合M的结构简式可知,该反应为缩聚反应。(2)A→B中Cl2有可能与同一个甲基上的H发生二氯取代,故可能生成的B的同分异构体的结构简式为。
(3)由合成路线及M的结构简式可知,E为,E与NaOH溶液在一定条件下反应生成F()。
(4)由聚酯纤维P的结构简式可知,它是由乙二醇和对苯二甲酸两种单体发生缩聚反应得到的,结合提示,可利用对二甲苯(原料A)被酸性高锰酸钾溶液氧化生成对苯二甲酸,利用乙烯与卤素单质发生加成反应生成卤代烃,然后水解生成乙二醇,最后对苯二甲酸与乙二醇缩聚得到聚酯纤维P。
答案:(1)取代反应 缩聚反应 (2)
(3)+6NaOH+2NaCl+4H2O
(4)(共39张PPT)
单元整体教学设计与阶段验收评价
目录
一、主干知识——在微点判断中澄清
二、综合思维——在知识融会中贯通
三、迁移应用——在课题活动中践行
在微点判断中澄清
一、主干知识
1.判断下列有关合成高分子的叙述的正误
(1)合成高分子具有一定的相对分子质量,属于纯净物( )
(2)乙烯与聚乙烯的原子种类与个数比相同( )
(3)加聚反应和缩聚反应的原子利用率均为100%( )
×
√
×
(4)合成 的方法为加聚反应( )
(5) 的单体有2种( )
(6) 的单体名称为己二酸和己二胺( )
×
×
√
2.判断下列有关高分子材料的叙述的正误
(1) 为了提高塑料的柔韧性可加入增塑剂( )
(2)高压法聚乙烯与低压法聚乙烯的支链多少不同( )
(3)酚醛树脂可用于绝缘、隔热、阻燃、隔音材料和复合材料( )
(4)再生纤维属于天然纤维,合成纤维属于化学纤维( )
(5)天然橡胶中含有 ,可以与溴水发生加成反应( )
(6)高吸水性树脂、医用高分子材料和高分子分离膜均为功能高分子材料( )
√
√
√
×
√
√
在知识融会中贯通
二、综合思维
(一)合成高分子的基本方法
1.ABS合成树脂的结构简式可表示为
则生成该树脂的单体的种类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 加聚反应 D.3种 缩聚反应
[综合训练]
√
解析:根据ABS的结构简式可知该高分子化合物是加聚产物,其单体有CH2==CHCN、CH2== CHCH CH2、苯乙烯,C正确。
2.(2024·山东齐鲁名校联考)下列有关叙述正确的是 ( )
A.有机玻璃( )由 发生缩聚反应合成
B.乙二酸和乙二醇发生缩聚反应生成
C.CO2和环氧乙烷发生缩聚反应合成
D.甲醛和苯酚发生加聚反应合成酚醛树脂( )
√
解析:CH2==C(CH3)COOCH3发生加聚反应生成有机玻璃,A错误;乙二酸和乙二醇发生缩聚反应生成该高聚物,B正确;CO2和环氧乙烷发生加聚反应生成 ,C错误;酚醛树脂是由苯酚和甲醛发生缩聚反应生成的,D错误。
3.(2024·全国新课标卷)一种点击化学方法合成聚硫酸酯(W)的路线如下所示:
下列说法正确的是 ( )
A.双酚A是苯酚的同系物,可与甲醛发生聚合反应
B. 催化聚合也可生成W
C.生成W的反应③为缩聚反应,同时生成
D.在碱性条件下,W比苯乙烯更难降解
√
解析:同系物是指结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的一系列化合物,同系物要求官能团种类和数目相同,由于双酚A含有两个酚羟基,而苯酚含有一个酚羟基,故二者不互为同系物,A项错误;由W的结构简式可推知,W可由 催化聚合得到,B项正确;反应③为缩聚反应,由原子守恒可知,其小分子为 ,
C项错误; 中标记的官能团在碱性条件下可以发生水解反应,因此在碱性条件下,W比苯乙烯容易降解,D项错误。
(二)高分子材料
4.(2024·江苏连云港期中)聚丙烯酰胺(PAM,其结构如图)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
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NaOH溶液反应
√
[综合训练]
解析:PAM的链节为 ,将2个半键闭合即得PAM的单体为 ,A正确;由A项分析可知,PAM的每个链节中含3个碳原子,B正确;丙烯酸和氨反应可得到PAM的单体 ,
C正确;PAM中存在酰胺基,在酸性或碱性条件下均能发生水解反应,故PAM既能与稀硫酸反应,也能与NaOH溶液反应,D错误。
5.(2024·辽宁北票高级中学月考)PPV是一种导电高分子,其合成反应为
下列说法正确的是( )
A. 属于芳香族化合物
B.PPV与聚苯乙烯的最小结构单元组成相同
C.该反应为加聚反应
D.1 mol PPV最多可与4n mol H2发生反应
√
解析: 中含苯环,属于芳香族化合物,A正确;聚苯乙烯的最小结构单元和PPV的最小结构单元组成不相同,B错误;该反应除生成高分子PPV外,还生成小分子HI, 属于缩聚反应,C错误;碳碳双键和苯环都能与H2加成,则1 mol PPV最多能与8n mol H2发生反应,D错误。
在课题活动中践行
三、迁移应用
课题活动 合成高分子在生产、生活中的应用
合成高分子材料的制品在我们生活的周围无处不在,小到我们的生活用品,大到国家重点工程,合成高分子材料应用广泛。
探究目标(一) 通用高分子材料的应用
下面是用酚醛树脂底板制作的集成电路板,其中电路板的制作过程:在酚醛树脂底板上单面附有一薄层铜板,印刷电路时将电路部分以抗腐蚀的涂料印在铜板一面上,放入三氯化铁溶液中,没有印刷上涂料的铜被腐蚀掉,最后只剩下电路部分。
1.集成电路板用酚醛树脂制作,这是利用了酚醛树脂的什么性质
提示:利用了酚酫树脂绝缘、隔热、阻燃的性质。
2.写出苯酚与甲醛在酸性条件下生成线型结构的酚醛树脂的化学方程式。
提示:
3.聚对苯二甲酰对苯二胺纤维是一种高强度芳纶纤维,其结构简式为 ,合成该物质的单体是什么
提示:
4.合成橡胶、塑料和合成纤维都属于通用高分子材料,天然橡胶主要成分为顺式聚异戊二烯,用异戊二烯( )为单体,写出合成天然橡胶的化学方程式。
提示:nCH2==
5.光刻胶是大规模集成电路印刷电路板技术中的关键材料,某一光刻胶的主要成分如图所示
(1)写出合成此高聚物的单体的结构简式。
提示:
(2)1 mol该物质与氢气加成可消耗多少摩尔氢气
提示:1 mol光刻胶含有n mol碳碳双键和n mol苯环,可消耗4n mol H2。
(3)该物质能否稳定存在于碱性溶液中
提示:不能。该物质含有酯基,在碱性溶液中可发生水解。
探究目标(二) 功能高分子材料的应用
科学家研制的一种使沙漠变绿洲的新技术,即在沙漠中喷洒一定量的聚丙烯酸酯( )与水的混合物,使其与沙粒结合,既能阻止地下的盐分上升,又能拦截、蓄积雨水。
1.该物质含有哪些官能团 若—R为烃基,不与氢氧化钠溶液反应,则1 mol该物质与足量氢氧化钠反应,消耗氢氧化钠的物质的量为多少
提示:该物质中含有酯基,1 mol该分子中共含n mol酯基,所以消耗氢氧化钠的物质的量为n mol。
2.聚丙烯酸酯有没有固定的熔、沸点
提示:没有。由于聚丙烯酸酯属于混合物,因此没有固定的熔沸点。
3.聚丙烯酸酯是否具有很强的吸水性 为什么
提示:没有。聚丙烯酸酯中无碳碳双键,含有酯基,故其能发生水解反应,不能发生加成反应,其分子中不含亲水基,故无吸水性。
1.(2024·全国甲卷)我国化学工作者开发了一种回收利用聚乳酸(PLA)高分子材料的方法,其转化路线如图所示。
[素养训练]
下列叙述错误的是( )
A.PLA在碱性条件下可发生降解反应
B.MP的化学名称是丙酸甲酯
C.MP的同分异构体中含羧基的有3种
D.MMA可加聚生成高分子
√
解析:PLA中含有酯基,故碱性条件下可被降解,A正确;MP为酯,故按酯类命名规则,其名称为丙酸甲酯,B正确;MP的分子式为C4H8O2,其同分异构体中含羧基的有2种,分别为 、 ,
C错误;MMA中碳碳双键能发生加聚反应,故可生成 ,
D正确。
2.航天员的航天服采用了很多新型超高性能复合材料。其中聚酰胺纤维M就是一种新型超高性能纤维,它的防热和防火性能十分出色。聚酰胺纤维M的结构简式为
下面是聚酰胺纤维M的一种合成路线(部分反应未注明条件):
(1)写出下列反应的反应类型。
A→B: ,G+H→M: 。
解析:结合对苯二甲酸(D)的结构简式和合成路线可推知,A为
,光照条件下,Cl2与甲基上的H发生取代反应;G+H→M,M是高分子,结合M的结构简式可知,该反应为缩聚反应。
取代反应
缩聚反应
(2)生成B的同时还可能生成B的一种同分异构体,其结构简式为 。
解析:A→B中Cl2有可能与同一个甲基上的H发生二氯取代,故可能生成的B的同分异构体的结构简式为 。
(3)写出E→F的化学方程式:
。
解析:由合成路线及M的结构简式可知,E为 ,
E与NaOH溶液在一定条件下反应生成F( )。
(4)聚酯纤维P是一种无毒的玩具内充物,其结构简式为
。聚酯纤维P可用A和乙烯为原料合成,请你设计并写出其合成路线。
提示: ;②合成过程中无机试剂任选。
答案:
解析:由聚酯纤维P的结构简式可知,它是由乙二醇和对苯二甲酸两种单体发生缩聚反应得到的,结合提示,可利用对二甲苯(原料A)被酸性高锰酸钾溶液氧化生成对苯二甲酸,利用乙烯与卤素单质发生加成反应生成卤代烃,然后水解生成乙二醇,最后对苯二甲酸与乙二醇缩聚得到聚酯纤维P。
