高三化學(xué)總復(fù)習(xí)實用 選考33 合成有機高分子化合物課件 新人教版

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1、第三講合成有機高分子化合物 一、有機高分子化合物 1有機高分子化合物是以低分子有機物作原料，經(jīng) 反應(yīng)得到各種相對分子質(zhì)量不等的同系物組成的混合物。 2描述有機高分子化合物結(jié)構(gòu)的幾個概念 (1)單體：能夠進行聚合反應(yīng)形成高分子化合物的 被稱為單體。如聚乙烯的單體為 ，加聚物的結(jié)構(gòu)簡式為 。聚合聚合低分子化合物低分子化合物CH2=CH2 (2)鏈節(jié)：有機高分子化合物中化學(xué)組成相同，可重復(fù)的 ，也稱重復(fù)結(jié)構(gòu)單元。聚乙烯的鏈節(jié)為 。 (3)聚合度：有機高分子化合物的高分子鏈中含有的 。通常用 表示。最小單位最小單位CH2CH2鏈節(jié)的數(shù)目鏈節(jié)的數(shù)目n 二、合成有機高分子化合物的基本方法 1加成聚合反應(yīng)

2、(1)概念：單體通過 聚合生成高分子化合物的反應(yīng)叫做加成聚合反應(yīng)，又稱 反應(yīng)，通過加成聚合反應(yīng)得到的有機高分子化合物，結(jié)構(gòu)呈 。 (2)反應(yīng)特點：單體分子中需有不飽和鍵(雙鍵或三鍵)。 單體和聚合物組成 。 反應(yīng)只生成聚合物，沒有副產(chǎn)物產(chǎn)生。加成加成加聚加聚線型線型相同相同 加成聚合物(簡稱加聚物)結(jié)構(gòu)簡式的書寫：將鏈節(jié)寫在方括號內(nèi)，聚合度n在方括號的右下角。由于加聚物的端基不確定，通常用“”表示。如聚丙烯的結(jié)構(gòu)簡式為 。 2縮合聚合反應(yīng) (1)概念：由單體通過分子間的相互縮合而生成高分子化合物的聚合反應(yīng)叫縮合聚合反應(yīng)，又稱 反應(yīng)。 (2)反應(yīng)特點：縮聚反應(yīng)的單體至少含有兩個或兩個以上同種或不

3、同種的 。 單體和縮聚產(chǎn)物的組成不同。 反應(yīng)除了生成聚合物外還生成 ，如H2O、HX等。 含兩個官能團的單體縮聚后生成的聚合物呈 結(jié)構(gòu)。縮聚縮聚官能團官能團小分子小分子線型線型縮合聚合物(簡稱縮聚物)結(jié)構(gòu)簡式的書寫：a要在方括號外側(cè)寫出鏈節(jié)余下的 或端基 。如端基原子端基原子原子團原子團b除單體物質(zhì)的量與縮聚物結(jié)構(gòu)簡式的 要一致外，還應(yīng)注意：由一種單體進行縮聚反應(yīng)，n mol單體生成小分子的物質(zhì)的量為 ；由兩種單體進行縮聚反應(yīng)，2n mol單體生成小分子的物質(zhì)的量為 。下角標下角標(n1)mol(2n1)mol 三、高分子化合物的分類 1按來 源分 四、三大合成材料物質(zhì)性質(zhì)反應(yīng)類型結(jié)構(gòu)特點舉例

4、塑料熱塑性加聚反應(yīng)線型結(jié)構(gòu)涼鞋熱固性縮聚反應(yīng)體型結(jié)構(gòu)電木合成纖維易紡織、透氣性、吸濕性縮聚反應(yīng)極性官能團滌綸合成橡膠高彈性、高強度加聚反應(yīng)車胎 五、線型高分子和體型高分子分子類型結(jié)構(gòu)性質(zhì)表現(xiàn)線型高分子線型熱塑性無固定熔點，可熔化，可緩慢溶解體型高分子體型熱固性強度高，電絕緣性高，不可熔化，難溶解 考點一聚合反應(yīng)及單體的判斷 例1耐綸是一種重要的合成纖維，用它可制取具有光澤、堅牢、耐拉和耐化學(xué)腐蝕的人造絲和人造毛，下面是高聚物耐綸分子的一部分。 NH(CH2)6NHCO (CH2)4CONH(CH2)6NHCO(CH2)4CO (1)合成耐綸的單體有_種。 (2)具有堿性的單體的結(jié)構(gòu)簡式_。 (

5、3)合成耐綸的反應(yīng)稱為_反應(yīng)。 解析(1)由題給的高聚物耐綸分子的一部分可知，該高聚物就是H2N(CH2)6NH2和HOOC(CH2)4COOH兩種單體的縮聚產(chǎn)物，故合成耐綸的單體有兩種。 (2)在上述兩種單體中，HOOC(CH2)4COOH屬于二酸，具有酸性，而H2N(CH2)6NH2則屬于二胺，具有堿性，故具有堿性的單體結(jié)構(gòu)簡式為H2N(CH2)6NH2。 (3)合成耐綸所發(fā)生的反應(yīng)是NH2和COOH之間縮去H2O分子，以 鍵形成長鏈大分子的縮聚過程，故稱為縮聚反應(yīng)。 答案(1)2(2)H2N(CH2)6NH2 (3)縮聚 1加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng) 加聚和縮聚是小分子形成高分子的兩種重要方式，

6、一方面要會寫出由單體通過加聚或縮聚形成的高分子，另一方面還要利用加聚和縮聚的特點分析高分子聚合的方式和對應(yīng)的單體。類型加聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)反應(yīng)物特征含不飽鍵(如 )含特征官能團(如 )產(chǎn)物特征高聚物與單體具有相同的組成高聚物和單體有不同的組成產(chǎn)物種類只產(chǎn)生高聚物高聚物和小分子(如H2O等)反應(yīng)種類單烯加聚，雙烯加聚酚醛縮聚類，酯類，肽鍵類 2.高分子化合物中單體的判斷 在判斷有機物高聚物單體時，首先我們得依據(jù)高聚物的結(jié)構(gòu)特點，來判斷高聚物是加聚反應(yīng)的產(chǎn)物，還是縮聚反應(yīng)的產(chǎn)物。然后找出高聚物的鏈節(jié)，再根據(jù)加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)產(chǎn)生時的斷鍵規(guī)律和反應(yīng)特點逆推回去即可。 (1)加聚反應(yīng)類 在發(fā)生加聚反應(yīng)時，

7、斷不飽和鍵：變?yōu)镃C；CC變?yōu)?；C=CC=C變?yōu)镃C=CC。然后不飽和鍵兩端的碳原子之間相連接形成高聚物，這樣形成的高聚物每個鏈節(jié)的碳原子數(shù)都是偶數(shù)。 所以加聚產(chǎn)物找單體時，采用分段變鍵式，所得每段的碳原子也是偶數(shù)個，即鏈節(jié)中的單鍵每2個碳原子一段，雙鍵每2個或4個碳原子一段(到底是哪種情況視鏈節(jié)中的單鍵而定)；然后將鏈節(jié)中的單鍵變?yōu)殡p鍵，雙鍵變?yōu)槿I(雙鍵每2個碳原子一段時，較少見)或單鍵(雙鍵每4個碳原子一段時)。即口訣為(除了炔加聚產(chǎn)物)：單鍵兩兩斷，雙鍵四個碳；單鍵變雙鍵，雙鍵變單鍵。 (2)縮聚反應(yīng)類 在發(fā)生縮聚反應(yīng)時，斷鍵的規(guī)律是： 所以找縮聚產(chǎn)物的單體時，依據(jù)上述逆推即可，即口訣

8、為：(酯化類或多肽類)遇羰基即斷，羰基加羥基，其余部分加氫；(酚醛類)遇苯環(huán)即斷，苯上加氫，碳為碳氧雙鍵。另外在表示方法上也有明顯的不同，加聚反應(yīng)產(chǎn)物無端基原子或原子團，而縮聚反應(yīng)的產(chǎn)物有端基原子或端基原子團。 1聚苯乙烯的結(jié)構(gòu)為 ，試回答下列問題： (1)聚苯乙烯的鏈節(jié)是_，單體是_。 (2)實驗測得某聚苯乙烯的相對分子質(zhì)量(平均值)為52000，則該高聚物的聚合度n為_。 (3)已知聚苯乙烯為線型結(jié)構(gòu)高分子化合物，試推測：_(填“能”或“不能”)溶于CHCl3，具有_(填“熱塑”或“熱固”)性。 AB C D 解析經(jīng)分析高分子材料 故選D。 答案D 考點二有機合成 例2(2009上海，28

9、)環(huán)氧氯丙烷是制備樹脂的主要原料，工業(yè)上有不同的合成路線，以下是其中的兩條(有些反應(yīng)未注明條件)。 完成下列填空： (1)寫出反應(yīng)類型：反應(yīng)_反應(yīng)_ (2)寫出結(jié)構(gòu)簡式：X_Y_ (3)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：_ (4)與環(huán)氧氯丙烷互為同分異構(gòu)體，且屬于醇類的物質(zhì)(不含 結(jié)構(gòu))有_種。 解析反應(yīng)中生成的C3H6O的結(jié)構(gòu)簡式為CH2=CHCH2OH，與Cl2發(fā)生加成反應(yīng)得到Y(jié)：CH2ClCHClCH2OH， 所以生成Y的反應(yīng)為取代反應(yīng)。 (4)環(huán)氧氯丙烷分子中有1個不飽和度，其同分異構(gòu)體應(yīng)有一個雙鍵或一個環(huán)，結(jié)合題目的限制條件可知，有如下三種情況： 答案(1)取代反應(yīng)加成反應(yīng) 1有機合成的分析方法

10、 (1)正合成法 即正向思維法，其思維程序是：原料中間體產(chǎn)品。 (2)逆合成法 即逆向思維法，其思維程序是：產(chǎn)品中間體原料。 (3)正逆結(jié)合法 采用綜合思維的方法，將正向或逆向推導(dǎo)出的幾種合成途徑結(jié)合起來，從而得到最佳合成路線。 2有機合成途徑和路線選擇的基本要求 (1)起始原料要廉價、易得、低毒性、低污染。 (2)應(yīng)盡量選擇步驟最少的合成路線。步驟越少，最后產(chǎn)率越高。 (3)合成路線要符合“綠色環(huán)?！钡囊?。 (4)有機合成反應(yīng)要操作簡單、條件溫和、能耗低、易于實現(xiàn)。 (5)要按一定的反應(yīng)順序和規(guī)律引入官能團，不能臆造不存在的反應(yīng)事實。 3官能團及碳鏈的變化 (1)官能團的引入 引入羥基(O

11、H)：烯烴與水加成，鹵代烴水解，酯的水解，醛、酮與H2加成等； 引入鹵原子(X)：烴的取代，不飽和烴與鹵素(X2)、HX的加成、醇與HX的取代等； 引入雙鍵：醇或鹵代烴的消去，炔烴的加成，醇的氧化等。 (2)官能團的消除 通過加成消除不飽和鍵； 通過加成(加H)或氧化(加O)消除醛基； 通過消去或氧化或酯化等消去羥基。 (3)官能團的衍變 利用衍生關(guān)系引入官能團，如伯醇 通過化學(xué)反應(yīng)增加官能團 通過某種手段，改變官能團位置 (4)碳鏈的增長或縮短 增長：有機物與HCN加成；單體通過加聚或縮聚等。 減少：烴的裂化或裂解，脫羧反應(yīng)(如制CH4)，苯的同系物的氧化、烯烴的氧化等。 1(2009海南，

12、184)以下是某課題組設(shè)計的合成聚酯類高分子材料的路線： 已知：A的相對分子質(zhì)量小于110，其中碳的質(zhì)量分數(shù)約為0.9； 同一碳原子上連兩個羥基時結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，易脫水生成醛或酮： C可發(fā)生銀鏡反應(yīng)。 請根據(jù)以上信息回答下列問題： (1)A的分子式為_； (2)由A生成B的化學(xué)方程式為_，反應(yīng)類型是_； (3)由B生成C的化學(xué)方程式為_，該反應(yīng)過程中生成的不穩(wěn)定中間體的結(jié)構(gòu)簡式應(yīng)是_； (4)D的結(jié)構(gòu)簡式為_，D的同分異構(gòu)體中含有苯環(huán)且水解產(chǎn)物之一為乙酸的有_(寫結(jié)構(gòu)簡式)。 答案(1)C8H10 2香豆素是廣泛存在于植物中的一類芳香族化合物，大多具有光敏性，有的還具有抗菌和消炎作用。它的核心結(jié)構(gòu)

13、是芳香內(nèi)酯A，其分子式為C9H6O2。該芳香內(nèi)酯A經(jīng)下列步驟轉(zhuǎn)變?yōu)樗畻钏岷鸵叶帷?請回答下列問題： (1)寫出化合物C的結(jié)構(gòu)簡式_。 (2)化合物D有多種同分異構(gòu)體，其中一類同分異構(gòu)體是苯的二取代物，且水解后生成的產(chǎn)物之一能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。這類同分異構(gòu)體共有_種。 (3)在上述轉(zhuǎn)化過程中，反應(yīng)步驟BC的目的是_。 (4)請設(shè)計合理方案從 合成(用反應(yīng)流程圖表示，并注明反應(yīng)條件)。 例：由乙醇合成聚乙烯的反應(yīng)流程圖可表示為 解析(1)由提示可知，反應(yīng)產(chǎn)物中含COOH的地方應(yīng)為反應(yīng)物中含有CH=CH結(jié)構(gòu)的地方，由乙二酸和D的結(jié)構(gòu)簡式反推知C的結(jié)構(gòu)簡式為 (2)由于D的同分異構(gòu)體的水解產(chǎn)物可發(fā)生銀鏡

14、反應(yīng)，則其同分異構(gòu)體必為甲酸酯的結(jié)構(gòu)，苯的二取代物有： (3)由A的分子式和C的結(jié)構(gòu)簡式可知B的分子結(jié)構(gòu)中含有羥基，易被氧化劑氧化，則反應(yīng)BC的目的應(yīng)是保護羥基。 (4)本題可采用逆推的方式來解決，即 例光刻膠是大規(guī)模集成電路、印刷電路板和激光制版技術(shù)中的關(guān)鍵材料。某一肉桂酸型光刻膠的主要成分A經(jīng)光照固化轉(zhuǎn)變?yōu)锽。 (1)請指出A中含有的官能團_(填兩種)。 (2)A經(jīng)光照固化轉(zhuǎn)變?yōu)锽，發(fā)生了_反應(yīng)(填反應(yīng)類型)。 (3)寫出A與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式。 _。 (4)寫出B在酸性條件下水解得到的芳香族化合物的分子式_。 解析(1)由題目所給的結(jié)構(gòu)簡式可知A中含有酯基、碳碳雙鍵、苯基等官能

15、團。(2)比較A、B的結(jié)構(gòu)知，B由2分子A相互加成得到時發(fā)生了加成反應(yīng)。(3)根據(jù)酯類水解反應(yīng)的實質(zhì)，不難寫出A與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式。 答案(1)酯基、碳碳雙鍵、苯基(任答兩種) (2)加成 1下列各物質(zhì)屬于高分子化合物的是 () A葡萄糖 B硬脂酸甘油酯 C蛋白質(zhì) D酶 解析酶是一種具有催化功能的蛋白質(zhì)。 答案CD 2實驗室保存下列試劑的試劑瓶可以用橡膠塞的是 () A溴水 B酸性高錳酸鉀溶液 C純堿溶液 D四氯化碳 解析橡膠的成分是聚1,3丁二烯，鏈節(jié)中含有雙鍵，易發(fā)生加成、氧化、加聚反應(yīng)，易溶于有機溶劑。 答案C 3下列各組高分子化合物中，所有的物質(zhì)都是經(jīng)縮聚反應(yīng)生成的一組是 ()

16、 A聚乙烯、硝化纖維、天然橡膠 B聚苯乙烯、丁苯橡膠、氯丁橡膠 C蛋白質(zhì)、聚丙烯、聚氯乙烯 D酚醛樹脂、聚酯纖維、蛋白質(zhì) 答案D 41828年德國化學(xué)家烏勒曾用一種無機鹽直接轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C物尿素CO(NH2)2，開創(chuàng)了有機合成化學(xué)的新紀元，烏勒使用的這一無機鹽是 () ANH4CNO B(NH4)2CO3 CNH4HCO3 DNH4NO3 解析NH4CNO和CO(NH2)2是同分異構(gòu)體。 答案A 5若用乙炔作為有機合成的原料，下列過程可能生成產(chǎn)物CH2BrCHBrCl是 () A先加HCl再加Br2 B先加HCl再加HBr C先加Cl2再加HBr D先加Cl2再加Br2 解析把目標物和原料對比，應(yīng)

17、先后與HCl和Br2發(fā)生加成反應(yīng)。 答案A 6重氮甲烷(CH2N2)能與酸性物質(zhì)反應(yīng)：RCOOHCH2N2RCOOCH3N2，下列物質(zhì)中能與重氮甲烷反應(yīng)但產(chǎn)物不是酯的是 () AHCHO BC6H5OH CC6H5CH2OH DC6H5COOH 解析B和D具有酸性，和B反應(yīng)生成苯甲醚，和D反應(yīng)生成苯甲酸甲酯。 答案B 7已知： 試以乙醇和1丁烯為主要原料合成A(其結(jié)構(gòu)簡式為 無機試劑自選，寫出各步反應(yīng)的化學(xué)方程式。 8(2009重慶，28)星形聚合物SPLA可經(jīng)下列反應(yīng)路線得到(部分反應(yīng)條件未注明)。 已知SPLA的結(jié)構(gòu)為， 其中R為 (1)淀粉是_糖(填“單”或“多”)；A的名稱是_。 (2

18、)乙醛由不飽和烴制備的方法之一是_(用化學(xué)方程式表示，可多步)。 (3)DE的化學(xué)反應(yīng)類型屬于_反應(yīng)；D結(jié)構(gòu)中有3個相同的基團，且1molD能與2molAg(NH3)2OH反應(yīng)，則D的結(jié)構(gòu)簡式是_；D與銀氨溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。 (4)B的直鏈同分異構(gòu)體G的分子中不含甲基，G既不能與NaHCO3溶液反應(yīng)，又不能與新制Cu(OH)2反應(yīng)，且1mol G與足量Na反應(yīng)生成1molH2，則G的結(jié)構(gòu)簡式為_。 (5)B有多種脫水產(chǎn)物，其中兩種產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為_和_。 (4)根據(jù)B的分子式和B與G互為同分異構(gòu)體知G為C3H6O3且無CH3，不和NaHCO3反應(yīng)說明無COOH，又不能與新制Cu(OH)2反應(yīng)，則無CHO和Na反應(yīng)生成1mol H2說明有2個OH則G為 ； (5)B應(yīng)為乳酸，結(jié)構(gòu)簡式為可以消去也可以酯化成鏈，成環(huán)狀和高分子狀可得答案。