聚合反应及其相关知识在高考和竞赛中的应用赏析

刘善超 田彦勤 王逢云

有关高分子化合物、加聚反应和缩聚反应等方面的内容近几年在竞赛和高考中出现的频率较高，考查的内容主要涉及单体、反应类型、聚合度、链节的判断，反应方程式、高分子化合物的书写等．本文旨在通过几道竞赛试题和高考真题的剖析，展开对高分子化合物相关知识的介绍．

１ 考纲要求

１）全国高中学生化学竞赛初赛大纲关于高分子化合物的要求：掌握天然高分子与合成高分子化学的初步知识（单体、主要合成反应、主要类别、基本性质、主要应用）．

２）?普通高中化学课程标准（２０１７年版２０２０年修订）?关于聚合物结构特点的要求：了解聚合物的组成与结构特点，认识单体和单体单元（链节）及其与聚合物结构的关系;了解加聚反应和缩聚反应的特点;认识塑料、合成橡胶、合成纤维的组成和结构特点．３）高考和競赛需要达到的能力要求：能对单体和高分子进行相互推断;能分析高分子的合成路线;能写出典型的加聚反应和缩聚反应的反应式．

２ 知识储备

２.１ 高分子化合物的概念

高分子化合物又称为高分子聚合物，也简称为高聚物或高分子，是由许多小分子通过共价键结合而成，相对分子质量从几万到几百万不等的一类化合物．

２.２ 高分子化合物的特点

１）高分子化合物几乎没有挥发性，常温下常以固态或液态存在．

２）相对分子质量很大，并且高分子化合物都是混合物，其相对分子质量只是一个平均值．

３）高分子化合物虽然相对分子质量大，但是组成并不复杂，它是由小分子通过结构单元多次重复连接而形成的．

４）高分子化合物的分子结构基本上有两种，一种是线型结构，另一种是体型结构．线型结构的特征是分子中的原子以共价键互相连接成一条很长的卷曲状态的分子链;体型结构的特征是分子链与分子链之间通过共价键交联而形成的三维空间网络结构．

５）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，只是一定程度的胀大（即溶胀现象）．

２.３ 高分子化合物的类别

１）根据来源把高分子化合物分成天然高分子和合成高分子两大类．天然高分子包括纤维素、淀粉、蛋白质、天然橡胶等，合成高分子包括塑料、合成橡胶、合成纤维等．

２）根据性能把高分子化合物分成塑料、橡胶和纤维三大类．根据热熔性能塑料可以分为热塑性塑料和热固性塑料．热塑性塑料为线型结构，受热熔化后可多次塑化成型，可回收加工再利用;热固性塑料为体型结构，受热不会软化，不能反复加工成型，没有回收利用的价值．橡胶包括天然橡胶和合成橡胶．纤维可分为天然纤维和化学纤维．天然纤维可分为植物纤维（如棉花、亚麻）和动物纤维（如羊毛、蚕丝）;化学纤维可分为人造纤维（如黏胶纤维、醋酸纤维等）和合成纤维（如腈纶、锦纶等）．人造纤维是用含有天然纤维或蛋白纤维的物质（如木材、甘蔗、芦苇、大豆蛋白质纤维等及其他失去纺织加工价值的纤维原料）经过加工后制成的纺织纤维，而合成纤维是由石油化工产品通过聚合反应合成的一类纤维．

２.４ 高分子化合物的相关名词

１）单体：合成高分子化合物的原料（即合成高分子化合物前的低分子原料）．

２）链节：高分子化合物中重复的结构，也被称为结构单元．

答案 B．

６ 反思总结

高分子化合物的重要考点常涉及以下３个方面．

１）反应类型的判断．加聚反应和缩聚反应的相同点是都有高分子化合物生成，但是缩聚反应除了生成高分子化合物以外，还有小分子（H２O 或HX 或其他）生成．２）关于单体的判断．缩聚反应的单体根据总结的３种类型比较好判断，而加聚反应的单体要根据高分子化合物的结构判断，一般规律是“成单键，两两（碳）断;成双键，对称找（４个碳）;两端键，必须断”，同时注意找加聚反应的单体时一定要具体问题具体分析才行（特别是炔烃和烯烃、共轭二烯烃之间得到的加聚产物，不一定全部满足上述规律）．３）最新科技合成的高分子化合物性质的判断和预测．

总而言之，有关高分子化合物方面的相关知识能够考查学生的知识迁移能力和灵活应用能力，也是近几年高中化学竞赛、强基计划、高考等考查的热点问题，希望本文能够引起广大师生对这部分知识的重视，以提高学生的解题效率．