2018-2019版高中化學 第三章 有機合成及其應用 合成高分子化合物第3節(jié) 合成高分子化合物 第1課時學案 魯科版選修5.doc
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第1課時 高分子化合物概述與高分子化合物的合成 [學習目標定位] 1.了解高分子化合物的分類、組成和結構特點,能根據(jù)高聚物的結構簡式確定其單體和鏈節(jié)。2.了解加聚反應和縮聚反應的區(qū)別,并能進行反應類型的判斷。 一、高分子化合物概述 1.高分子化合物的概念 高分子化合物是指由許多小分子化合物以共價鍵結合成的、相對分子質量很高(通常為104~106)的一類化合物,又稱為聚合物或高聚物。 2.單體和鏈節(jié) (1)單體:能用來合成高分子化合物的小分子化合物稱為單體。 (2)鏈節(jié):高分子化合物中化學組成和結構均可重復的最小單位,也稱為重復結構單元。 例如:由乙烯生成聚乙烯反應的化學方程式為nCH2===CH2CH2—CH2,則聚乙烯的單體為CH2===CH2,鏈節(jié)為—CH2—CH2—,n為鏈節(jié)的數(shù)目,即重復結構單元數(shù)或鏈節(jié)數(shù)。 3.高分子化合物的分類 (1)按照高分子化合物的來源 (2)按照高分子化合物分子鏈的連接形式 (3)按照高分子化合物受熱時的不同行為 (4)按照高分子化合物的工藝性質和使用 (1)關于高分子化合物(聚合物)的理解 ①相對分子質量很高的化合物才是高分子化合物,通常相對分子質量在一萬以上。 ②高分子化合物(高聚物)是由鏈節(jié)數(shù)(n)不同的高分子組成的,故高分子化合物(高聚物)無固定的相對分子質量和熔、沸點。 (2)高分子化合物的單體和鏈節(jié)不同 單體是合成高分子化合物的小分子,一般是不飽和的或含有兩個或多個官能團的小分子,是物質,能獨立存在;鏈節(jié)是高分子化合物中的最小重復單位,不能獨立存在。 例1 下列說法中正確的是( ) A.油脂是高級脂肪酸甘油三酯,其相對分子質量較大,所以是有機高分子化合物 B.聚乙烯是由乙烯經(jīng)加聚反應合成的,所以聚乙烯和乙烯的化學性質相同 C.聚乙烯是由乙烯經(jīng)加聚反應合成的,但是聚乙烯的基本結構和乙烯的結構不同 D.一塊無色透明的塑料的成分是聚乙烯,所以是純凈物,有固定的相對分子質量 答案 C 解析 油脂的相對分子質量只有幾百,而有機高分子化合物的相對分子質量一般高達104~106,所以,油脂不是有機高分子化合物;乙烯在發(fā)生加聚反應時,碳碳雙鍵打開,所以聚乙烯中沒有碳碳雙鍵,而是單鍵,因此二者結構和化學性質都不相同;塑料的組成成分是聚乙烯,但是合成聚乙烯所用的乙烯分子的數(shù)目不同,鏈節(jié)數(shù)不同,所以塑料不是純凈物,而是混合物。 【考點】 有機高分子化合物的有關概念 【題點】 有機高分子化合物的基本概念 易錯警示 (1)高分子化合物(聚合物)為混合物,不屬于純凈物。高分子化合物(聚合物)沒有固定的相對分子質量和熔、沸點。 (2)加聚反應聚合物的鏈節(jié)和單體的組成相同;結構不同,性質不同。 (3)油脂不屬于高分子化合物。 例2 某高分子化合物的部分結構如下: 下列說法不正確的是( ) A.聚合物的鏈節(jié)是—CHCl—CHCl— B.聚合物的分子式是C3H3Cl3 C.合成該聚合物的單體是CHCl===CHCl D.若n表示鏈節(jié)數(shù),則其相對分子質量為97n 答案 B 解析 注意到碳碳單鍵可以旋轉,則可判斷上述聚合物重復的結構單元(即鏈節(jié))為該聚合物的結構簡式為合成它的單體是CHCl===CHCl,其分子式為(C2H2Cl2)n,相對分子質量為97n。 【考點】 有機高分子化合物的有關概念 【題點】 有機高分子化合物的基本概念 易錯警示 加聚反應聚合物鏈節(jié)與單體的書寫不同,其結構不同。加聚反應聚合物的相對分子質量是其單體(或鏈節(jié))相對分子質量的整數(shù)倍(n倍)。 二、高分子化合物的合成——聚合反應 1.加成聚合反應 (1)概念:加成聚合反應是指單體通過加成的方式生成高分子化合物的反應,簡稱加聚反應。 (2)常見的加聚反應類型 ①單烯自聚型:分子內含有一個的烯烴及其衍生物發(fā)生的加聚反應。如: 甲基丙烯酸甲酯加聚: ; 苯乙烯加聚: 。 ②二烯自聚型:分子內具有共軛雙鍵()的烯烴及其衍生物發(fā)生的加聚反應。如:1,3丁二烯加聚:nCH2===CH—CH===CH2CH2—CH===CH—CH2。 ③混合型:由不同烯烴(或共軛二烯烴)及其衍生物間發(fā)生的加聚反應。如: 乙烯、丙烯共聚:nCH2===CH2+nCH2===CH—CH3 或。 (3)推斷加聚產(chǎn)物的單體: ① ; ② CH2===CH2和; ③ 。 ④單體為和CH≡CH。 2.縮合聚合反應 (1)概念:縮合聚合反應是指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,簡稱縮聚反應。 (2)常見的縮聚反應類型 ①羥基酸的酯化縮聚:醇羥基中的氫原子和羧基中的羥基縮合成水的反應。 +nH2O。 ②二元醇和二元羧酸的酯化縮聚:醇羥基中的氫原子和羧基中的羥基縮合成水的反應。 nHOCH2CH2OH+ + 2nH2O。 ③氨基酸的縮聚:氨基中的氫原子和羧基中的羥基縮合成水的反應。 nH2N(CH2)5COOH +nH2O。 ④二元胺和二元羧酸的縮聚:氨基中的氫原子和羧基中的羥基縮合成水的反應。 nH2N(CH2)6NH2+nHOOC(CH2)4COOH+nH2O。 ⑤酚醛縮聚:酚中的活潑氫原子與醛中的縮合成水的反應。 (3)推斷縮聚產(chǎn)物的單體 ①若縮聚產(chǎn)物的鏈節(jié)含有或結構,其單體必為一種,在鏈節(jié)“”中—O—上或“”中—NH—上加氫原子,羰基碳上加羥基,得到相應的單體。如:的單體是H2NCH2CH2COOH。 ②當鏈節(jié)中含有酯基()或結構時,則其單體至少是兩種,此時常用“切割法”,斷開羰基與氧原子間的共價鍵或斷開羰基與氮原子間的共價鍵,然后在羰基碳上連上羥基,在氧原子或氮原子上連上氫原子。如: 的單體是和HOCH2CH2OH。 1.加聚反應與縮聚反應的比較 反應類型 加聚反應 縮聚反應 單體結構 單體必須是含有雙鍵、叁鍵等不飽和鍵的化合物(如烯烴、二烯烴、炔烴等) 單體含有兩個或兩個以上官能團(如—OH、—COOH、—NH2、—X等)的化合物 聚合方式 通過不飽和鍵上的加成連接 通過縮合脫去小分子而連接 產(chǎn)物種類 只生成高聚物 高聚物和小分子(如H2O、NH3、HCl) 聚合物 組成 高聚物鏈節(jié)和單體的組成相同 高聚物鏈節(jié)和單體的組成不相同 相對分子質量 高聚物相對分子質量為單體或鏈節(jié)的n倍 高聚物相對分子質量一定小于單體相對分子質量的n倍(等于鏈節(jié)相對分子質量的n倍) 2.高分子化合物單體的判斷方法 (1)由加聚產(chǎn)物推斷單體——半鍵還原法:每隔2個碳原子斷一個鍵,再把兩個半鍵還原為一個共價鍵。 ①凡鏈節(jié)的碳鏈為兩個碳原子的,其合成的單體為一種,將兩個半鍵閉合即得單體。 ②凡鏈節(jié)中無碳碳雙鍵的,則鏈節(jié)中必為每2個碳原子分為一組,然后將每一組的兩個半鍵閉合,即為單體。 ③鏈節(jié)中存在碳碳雙鍵結構 若主鏈節(jié)為四個碳原子且雙鍵在中間的,其單體必為一種,將鏈節(jié)的雙鍵斷開,兩端半鍵閉合形成雙鍵,即得高聚物的單體; 若雙鍵不在四個碳原子的中心,可能為烯烴和炔烴的共聚產(chǎn)物。 (2)由縮聚產(chǎn)物推斷單體 類型 在聚酯中斷開羰基與氧原子間的共價健,羰基連羥基,氧原子連氫原子 在蛋白質中斷開羰基與氮原子間的共價鍵,羰基連羥基,氮原子連氫原子 實例 高聚物 單體 HOOC—COOH HOCH2CH2OH H2NCH2COOH 例3 (2017河南安陽一中高二月考)下列合成高分子化合物的反應及類型均正確的是( ) A.合成有機玻璃: 縮聚反應 B.合成橡膠:―→CH2—CH2—CH2—CH2—CH2 加聚反應 C.合成酚醛樹脂:n +nHCHO―→+nH2O 縮聚反應 D.合成HT纖維: n+n ―→ 縮聚反應 答案 C 解析 A項,反應類型判斷錯誤,應該是加聚反應;B項,產(chǎn)物的結構簡式書寫錯誤,應該是;D項,HCl的化學計量數(shù)應為2n。 【考點】 加聚反應和縮聚反應 【題點】 加聚反應和縮聚反應原理及產(chǎn)物判斷 易錯警示 (1) 上連接的原子或原子團,在形成的高分子化合物中只能作支鏈。 (2)由一種單體進行縮聚反應,生成小分子的化學計量數(shù)應為n,由兩種單體進行縮聚反應,生成小分子的化學計量數(shù)應為2n。 例4 下列化合物中:a. b.HO(CH2)2OH c.CH3CH===CH—CN d. e.HOOC(CH2)4COOH (1)可發(fā)生加聚反應的化合物是________(填字母,下同),加聚物的結構簡式為________________________________________________________________________。 (2)同種分子間可發(fā)生縮聚反應生成酯基的化合物是________,縮聚物的結構簡式為________________________________________________________________________。 (3)兩種分子間可發(fā)生縮聚反應的化合物是________和________,縮聚物的結構簡式為________________________________________________________________________。 答案 (1)c (2)a (3)b e 解析 c分子結構中含有碳碳雙鍵,可以發(fā)生加聚反應;發(fā)生縮聚反應的單體分子中必須至少含有2個能相互發(fā)生反應的官能團。 【考點】 加聚反應和縮聚反應 【題點】 加聚反應和縮聚反應的原理及產(chǎn)物判斷 方法規(guī)律 (1)加聚反應的單體必須是含有雙鍵、叁鍵等不飽和鍵的化合物,如烯烴、二烯烴、炔烴、HCHO等。 縮聚反應的單體往往具有雙官能團(如—OH、—COOH、—NH2、—X)或多官能團及活潑氫原子等的小分子。 (2)碳氧雙鍵也可以發(fā)生加聚反應。如:nHCHOCH2—O; 環(huán)氧乙烷也可以發(fā)生加聚反應。如:n CH2—CH2—O。 例5 高分子化合物A和B的部分結構如下: A. B. (1)合成高分子化合物A的單體是__________________,生成A的反應是________反應。 (2)合成高分子化合物B的單體是__________________,生成B的反應是________反應。 答案 (1)CH===CH2—COOH 加聚 (2) 縮聚 解析 (1)由高分子化合物A的結構片段可看出其重復的結構單元為則A的結構簡式為它是由加聚反應所得的高聚物,其單體是 CH2===CH—COOH。 (2)由高分子化合物B的結構片段,可看出其重復的結構單元為則B的結構簡式為它是由縮聚反應所得的高聚物,其單體是 【考點】 加聚反應和縮聚反應 【題點】 有機高分子化合物單體的推斷 1.下列說法不正確的是( ) A.乙烯和聚乙烯性質不相同 B.聚乙烯是由—CH2—CH2—分子組成的化合物,加熱至某一溫度則可完全熔化 C.同質量的乙烯和聚乙烯完全燃燒后生成CO2的質量相等 D.乙烯和聚乙烯的最簡式相同 答案 B 解析 乙烯聚合得聚乙烯,二者性質不同;聚乙烯是混合物,沒有固定的熔點。 【考點】 加聚反應 【題點】 加聚反應的特點 2.下列高分子化合物的單體為一種的是( ) A. B. C. D. 答案 A 解析 A為加聚產(chǎn)物,單體為;B為加聚產(chǎn)物,單體為CH2===CHCl和CH2===CH2;C為縮聚產(chǎn)物,單體為和HOCH2CH2OH;D為縮聚產(chǎn)物,單體為H2N(CH2)6NH2和HOOC(CH2)4COOH。 【考點】 加聚反應和縮聚反應的綜合 【題點】 有機高分子化合物單體的推斷 3.(2017吉林省實驗中學高二期末)下列不是高聚物 的單體的是( ) A.CH2===CH—CN B.CH2===CH—CH3 C. D.CH2===CH2 答案 B 解析 該高分子化合物中主鏈上含有6個C,且無碳碳雙鍵,說明該高分子化合物含有3種單體,按“見雙鍵,四個碳,無雙鍵,兩個碳”畫線斷開,可以得到該有機物的單體為CH2===CH—CN、、CH2===CH2,所以不是該高聚物單體的是CH2===CH—CH3,故B符合題意。 【考點】 加聚反應 【題點】 加聚反應單體的推斷 4.有4種有機物: ① ②?、? ④CH3—CH===CH—CN 其中可用于合成結構簡式為的高分子材料的正確組合為( ) A.①③④ B.①②③ C.①②④ D.②③④ 答案 D 解析 根據(jù)所給高聚物的結構簡式和加聚反應原理可知主鏈上碳原子為不飽和碳原子,根據(jù)碳的4個價鍵規(guī)則可作如下的斷鍵處理 ( 斷鍵處用虛線表示 ),斷鍵后兩半鍵閉合可得高聚物的單體為CH3—CH===CH—CN、和,故選D。 【考點】 加聚反應 【題點】 加聚反應單體的推斷 5.工程塑料具有優(yōu)異的強度與耐熱性,可作為工業(yè)用的結構材料,并具有功能作用結構的高性能塑料。ABS樹脂是常用的一種工程塑料,其結構簡式如下所示: 已知合成ABS樹脂用了3種單體,根據(jù)所學知識判斷,這3種單體的結構簡式分別為________________________________________________________________________、 __________________、__________________。 答案 CH2===CH—CN CH2===CH—CH===CH2 解析 根據(jù)高聚物分子的鏈節(jié),采用箭頭法解題,如下圖所示,可確定ABS樹脂的單體: 則可確定三種單體分別是CH2===CH—CN、CH2===CH—CH===CH2、 【考點】 加聚反應 【題點】 加聚反應單體的推斷 6.已知滌綸樹脂的結構簡式為它是______________ ________________和____________________(填單體的結構簡式)通過____________反應而制得的,反應的化學方程式為_____________________________________________。 答案 HOCH2CH2OH 縮聚 +nHOCH2CH2OH +2nH2O 解析 從高聚物的結構片段分析,此高聚物屬高聚酯,因而屬于酯化型縮聚反應。聯(lián)想酯化反應的特征即可推出酸和醇的結構片段為—OCH2CH2O—,再分別連接上—OH和—H即得到單體的結構簡式。 【考點】 縮聚反應 【題點】 縮聚反應單體的推斷 7.(2017沈陽二中高二檢測)有一種線型高分子,結構如圖所示。 完成下列填空: (1)該高分子由________種單體(聚合成高分子的簡單小分子)聚合而成。 (2)寫出上述單體中相對分子質量最小和相對分子質量最大的分子間發(fā)生縮聚反應的化學方程式:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)上述單體中相對分子質量最小的分子在一定條件下完全消去后所得物質的結構簡式為______________________________________。該物質加聚生成的高分子________(填“能”或“不能”)與溴的CCl4溶液發(fā)生加成反應。3分子該物質聚合成環(huán),所得物質的名稱是________。 (4)上述單體中互為同系物的是(寫出所有可能,用結構簡示表示)____________________ ________________________________________________________________________。 (5)與上述單體中相對分子質量最大的物質互為同系物,且相對分子質量大14的結構有________種。 答案 (1)5 (2)nHO—CH2—CH2—OH+ +2nH2O (3)CH≡CH 能 苯 (4)HOOC—COOH與HOOC—CH2—COOH、 HOCH2CH2OH與HOCH2CH(OH)CH3 (5)10 解析 (1)根據(jù)縮聚產(chǎn)物單體的推斷方法:羰基和氧原子斷開,羰基連羥基,氧原子連氫,從左到右得到的單體依次為①HOCH2CH2OH,②HOOCCOOH,③HOCH2CH(CH3)OH,④⑤HOCH(CH3)CH2OH,⑥HOOCCH2COOH,其中③和⑤結構相同,所以合成這種高分子化合物的單體有5種。 (2)相對分子質量最小的單體為乙二醇、最大的為對苯二甲酸,二者發(fā)生酯化反應,羧基與醇羥基脫水發(fā)生縮聚反應,反應的化學方程式為nHO—CH2—CH2—OH+ +2nH2O。 (3)乙二醇發(fā)生兩個羥基的消去反應生成乙炔;乙炔加聚生成的高分子化合物CH===CH中含有碳碳雙鍵,能與溴的CCl4溶液發(fā)生加成反應;三分子乙炔聚合成環(huán),可得苯分子。 (4)乙二酸與丙二酸互為同系物,乙二醇與丙二醇互為同系物,即HOOC—COOH與HOOC—CH2—COOH、HOCH2CH2OH與HOCH2CH(OH)CH3。 (5)上述單體中相對分子質量最大的是對苯二甲酸,與對苯二甲酸互為同系物,且相對分子質量大14的結構中,如果苯環(huán)上含有1個取代基,則應該是—CH(COOH)2;如果苯環(huán)上含有2個取代基,則應該是—COOH和—CH2COOH,有鄰、間、對3種位置關系;如果苯環(huán)上含有3個取代基,則應該是2個羧基和1個甲基,其位置有6種,故共有10種結構。 【考點】 加聚反應和縮聚反應 【題點】 加聚反應和縮聚反應的綜合 [對點訓練] 題組1 高分子化合物的有關概念 1.下列關于有機高分子化合物的說法不正確的是( ) A.有機高分子化合物稱為聚合物,是因為它們大部分是由小分子通過加成聚合反應制得的 B.有機高分子化合物的相對分子質量很大,但其結構是若干鏈節(jié)的重復 C.對于一種高分子材料,n是一個整數(shù)值,因而它的相對分子質量是確定的 D.丙烯可以發(fā)生加聚反應生成高分子 答案 C 解析 有機高分子化合物可由小分子通過加成聚合反應制得,有機高分子化合物是混合物,雖然相對分子質量很大,但沒有確定的相對分子質量,只有一個范圍,它們的結構均是由若干個鏈節(jié)組成的。丙烯中含碳碳雙鍵,能發(fā)生加聚反應。 【考點】 有機高分子化合物的有關概念 【題點】 有機高分子化合物的基本概念 2.某高聚物的結構片斷如下: 下列分析正確的是( ) A.它是縮聚反應的產(chǎn)物 B.其單體是CH2===CH2和HCOOCH3 C.其鏈節(jié)是CH3CH2COOCH3 D.其單體是CH2===CHCOOCH3 答案 D 解析 首先要明確由于主鏈上沒有特征基團,如“—COO—”和“—CONH—”等,因此該高聚物應是加聚產(chǎn)物。再根據(jù)加聚反應的特點去分析,若主鏈內只有C—C單鍵,每兩個碳原子為一鏈節(jié),取這個片段,將C—C單鍵變?yōu)?,就找到合成這種高分子的單體;若主鏈內有,則以為中心取四個碳原子為一個片斷,變?yōu)镃—C單鍵,把原來與相鄰的單鍵變?yōu)殡p鍵,即找到單體。主碳鏈只有C—C單鍵,因此其單體是CH2===CHCOOCH3。鏈節(jié)是該高聚物最小的重復單位,應為 【考點】 有機高分子化合物的有關概念 【題點】 有機高分子化合物的基本概念 3.下列敘述中正確的是( ) A.單體的質量之和等于所生成的高分子化合物的質量 B.單體為一種物質時,則單體發(fā)生加聚反應 C.縮聚反應的單體至少有兩種物質 D.淀粉和纖維素的聚合度不同,不互為同分異構體 答案 D 解析 若為加聚反應,單體的質量之和等于所生成高分子化合物的質量;若為縮聚反應,高分子化合物的質量小于單體的質量之和,所以A項錯誤;單體為一種物質時,單體可能發(fā)生加聚反應也可能發(fā)生縮聚反應,如乙烯通過加聚反應得到聚乙烯,乳酸()通過縮聚反應得到聚乳酸()和水,所以B項錯誤;縮聚反應的單體可以為一種或多種物質,只要單體能同時提供兩種相互發(fā)生反應的官能團即可,如聚乳酸的單體就只有乳酸一種,所以C項錯誤;淀粉和纖維素雖然分子式都為(C6H10O5)n,但鏈節(jié)數(shù)n不同,則分子式實際是不同的,不符合同分異構體的定義,所以彼此不互為同分異構體,D項正確。 【考點】 有機高分子化合物的有關概念 【題點】 有機高分子化合物的基本概念 題組2 有機合成反應類型的判斷 4.分別用下列各組物質作為單體,在一定條件下,通過縮合聚合反應能合成高分子化合物的是( ) ①乙烯、丙烯、苯乙烯 ②乙酸、乙二醇?、?,6己二酸,1,6己二胺?、軐Ρ蕉姿帷⒁叶肌、荭涟被宜幔涟被帷、蕈?羥基丙酸 A.①③⑤⑥ B.①②③④ C.③④⑤⑥ D.①②③④⑤⑥ 答案 C 解析 常見的縮聚反應主要有羥基和羧基的縮聚(包括二元羧酸和二元醇的縮聚、羥基酸的縮聚)、酚和醛的縮聚以及氨基和羧基的縮聚(包括二元羧酸和二元胺的縮聚、氨基酸的縮聚)等。根據(jù)縮聚反應的特點,單體必須含有兩個或兩個以上的官能團,③中含有—COOH和—NH2;④中含有—COOH和—OH;⑤中含有—COOH和—NH2;⑥中含有—COOH和—OH。 【考點】 加聚反應和縮聚反應 【題點】 加聚反應和縮聚反應原理 5.下列有機化合物,既能發(fā)生加成反應,又能發(fā)生加聚反應,還能發(fā)生縮聚反應的是( ) A. B. C.CH2===CH—COOH D. 答案 B 【考點】 加聚反應和縮聚反應 【題點】 加聚反應和縮聚反應原理 6.下列合成有機高分子化合物的反應中,屬于加聚反應的是( ) ①+nH2O ②nHCHOCH2—O ③nHCHO+n+nH2O ④nCH2===CH—CH===CH2+n A.①③ B.②④ C.①④ D.②③ 答案 B 解析 根據(jù)加聚反應的特點,單體含有不飽和鍵以及反應中沒有副產(chǎn)物產(chǎn)生,可以判斷②和④為加聚反應。 【考點】 加聚反應和縮聚反應 【題點】 加聚反應和縮聚反應原理及產(chǎn)物判斷 題組3 有機高分子化合物單體的判斷 7.已知某高聚物的結構片斷如下: 該高聚物的單體至少有( ) A.1種且為HOCH2CH2OH B.1種且為 C.2種且為HOCH2CH2OH和HOOCCH2COOH D.3種且為HOCH2CH2OH、HOOC—COOH、CH3OH 答案 C 【考點】 加聚反應和縮聚反應 【題點】 有機高分子化合物單體的判斷 8.聚合物(部分結構)可被人體吸收,常作為外科縫合手術的材料,該物質是由下列哪種物質聚合而成的( ) A.CH3CH(OH)COOH B.HCOOCH2OH C.HOCH2CH2COOH D.HOCH(CH3)COOCH(CH3)CH2OH 答案 A 解析 由題干中給出的高聚物的部分結構可知,該高聚物中含有酯基,是某單體通過縮聚反應制得的,若題干中給出的高聚物的部分結構中的酯基水解,會得到CH3CH(OH)COOH。 【考點】 縮聚反應 【題點】 縮聚反應單體的推斷 9.下列高聚物中,由兩種不同的單體通過縮聚反應制得的是( ) A. B.CH2CH===CHCH2 C. D. 答案 D 解析 分析題中四個選項:A項是由CH2===CH2和CH2===CHCN 加聚而成的;B項是由CH2===CH—CH===CH2加聚而成的;C項是由CH2===CH—CH===CH2和CH2===CHC6H5加聚而成的;只有D項中含有官能團—COO—,故D項是通過縮聚反應生成的。 【考點】 加聚反應和縮聚反應 【題點】 有機高分子化合物單體的推斷 10.一種有機玻璃的結構簡式為。下列關于它的敘述中不正確的是( ) A.與CH3OH在一定條件下發(fā)生縮聚 反應即可合成該有機玻璃 B.該有機玻璃能發(fā)生氧化反應 C.合成該有機玻璃的原料可能有甲烷 D.它在一定條件下發(fā)生水解反應時C—O鍵斷裂 答案 A 解析 A項,與CH3OH在濃硫酸的作用下得到甲基丙烯酸甲酯(),再發(fā)生加聚反應得到該有機玻璃;B項,該有機玻璃加熱時易燃燒,能發(fā)生氧化反應;C項,合成該有機玻璃需要CH3OH,CH4與Cl2反應可得CH3Cl,CH3Cl水解可得CH3OH;D項,該有機玻璃含有酯基,在一定條件下發(fā)生水解導致C—O鍵斷裂。 【考點】 加聚反應 【題點】 加聚反應單體的推斷 11.(2017安徽六安一中高二統(tǒng)測)某高聚物的結構簡式是 ,其單體的名稱為( ) A.2,4-二甲基-2-己烯 B.2,4-二甲基-1,3-己二烯 C.2-甲基-1,3-丁二烯和丙烯 D.2-甲基-1,3-戊二烯和乙烯 答案 D 解析 由高聚物的結構簡式可知,主鏈含有6個C原子,其中含有1個碳碳雙鍵,為二烯烴與烯烴的加聚反應產(chǎn)物,按如圖所示斷鍵,其中碳碳雙鍵打開,相應碳原子再分別與相鄰碳原子形成雙鍵,故其單體為CH2===C(CH3)CH===CH—CH3和CH2===CH2,即為2-甲基-1,3-戊二烯和乙烯,故D正確。 【考點】 加聚反應 【題點】 加聚反應單體的推斷 [綜合強化] 12.(2017重慶巴蜀中學高二期中)高分子化合物可由有機化工原料R和其他有機試劑通過鹵化、水解、氧化、縮聚反應得到,則R是( ) A.1-丁烯 B.乙炔 C.1,3-丁二烯 D.乙烯 答案 D 解析 高分子化合物是通過縮聚反應合成的,單體為HOOCCOOH、HOCH2CH2OH。乙二醇連續(xù)氧化生成乙二酸;乙二醇可由二鹵代烴水解制取;二鹵代烴可由乙烯與鹵素單質加成獲得,則R應為乙烯,故D正確。 【考點】 縮聚反應 【題點】 縮聚反應單體的推斷 13.PBS是一種可降解的聚酯類高分子材料,可由馬來酸酐等原料經(jīng)下列路線合成: 已知:RC≡CH+。 (1)A→B的反應類型是__________;B的結構簡式是____________。 (2)C中含有的官能團名稱是__________;D的名稱(系統(tǒng)命名)是__________。 (3)半方酸是馬來酸酐的同分異構體,分子中含1個環(huán)(四元碳環(huán))和1個羥基,但不含—O—O—鍵,半方酸的結構簡式是____________。 (4)由B和D合成PBS的化學方程式是____________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)下列關于A的說法正確的是________(填字母)。 a.能使酸性KMnO4溶液或溴的CCl4溶液退色 b.能與Na2CO3反應,但不與HBr反應 c.能與新制Cu(OH)2反應 d.1 mol A完全燃燒消耗5 mol O2 答案 (1)加成反應(或還原反應) HOOCCH2CH2COOH (2)碳碳叁鍵、羥基 1,4-丁二醇 (3) (4)nHOOCCH2CH2COOH+nHOCH2CH2CH2CH2OH +2nH2O (5)ac 解析 (1)A的結構中含有碳碳雙鍵,與H2發(fā)生加成反應生成B:HOOCCH2CH2COOH。(2)甲醛分子內的醛基與乙炔分子內的氫原子發(fā)生加成反應生成C:含有碳碳叁鍵和羥基。D的名稱是1,4-丁二醇。(3)馬來酸酐的分子式為C4H2O3,不飽和度為4,根據(jù)要求可寫出半方酸的結構簡式為 (5)A分子內含有碳碳雙鍵,可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化,使酸性高錳酸鉀溶液退色,能與溴發(fā)生加成反應而使溴的CCl4溶液退色,也能與HBr發(fā)生加成反應;分子內含有羧基,可以與Na2CO3反應生成CO2;A分子內不含醛基,但含有羧基,能與氫氧化銅發(fā)生酸堿中和反應;A的分子式為C4H4O4,1 mol A完全燃燒消耗氧氣3 mol。 【考點】 有機高分子化合物的合成與推斷 【題點】 有機高分子化合物合成與推斷的綜合 14.聚乙酸乙烯酯廣泛用于制備涂料、黏合劑等,它和高聚物K的合成路線如下: 其中J物質與氯化鐵溶液能發(fā)生顯色反應,且苯環(huán)上的一元取代物有兩種。 已知:①當羥基與雙鍵碳原子相連時,易發(fā)生如下轉化: RCH===CHOH―→RCH2CHO; ②—ONa連在烴基上不會被氧化。 請回答下列問題: (1)寫出G的結構簡式:_________________________________________________。 F與H中具有相同官能團的名稱:________________________________________。 (2)上述變化中G―→C+F的反應類型是____________________________________; J在一定條件下能生成高聚物K,則K的結構簡式是_________________________ ________________________________________________________________________。 (3)寫出B―→C+D反應的化學方程式:_____________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)同時符合下列要求的A的同分異構體有______種。 Ⅰ.含有苯環(huán) Ⅱ.能發(fā)生銀鏡反應和水解反應 并寫出滿足下列條件的同分異構體的結構簡式:__________________________ ________________________________________________________________________。 ①核磁共振氫譜有5個吸收峰; ②1 mol該同分異構體能與1 mol NaOH反應。 (5)下列有關說法正確的是________(填字母)。 a.1 mol A完全燃燒消耗10.5 mol O2 b.J與足量的碳酸氫鈉溶液反應能生成相應的二鈉鹽 c.D→H的試劑通常是酸性KMnO4溶液 d.J能發(fā)生加成、消去、取代、氧化等反應 答案 (1)CH3COOCH===CH2 醛基 (2)取代反應(或水解反應) (3)+3NaOHCH3COONa+NaBr+ +H2O (4)14 (5)a 解析 根據(jù)聚乙酸乙烯酯的結構簡式可知G是CH3COOCH===CH2;根據(jù)G在氫氧化鈉溶液中水解生成C和F,F(xiàn)轉化為E,E和NaOH溶液反應生成C,且由已知信息①能夠推測出F是CH3CHO,E是CH3COOH,C是CH3COONa;根據(jù)J物質與氯化鐵溶液能發(fā)生顯色反應,且苯環(huán)上的一元取代物有兩種,可知J含酚羥基,其苯環(huán)對位有2個取代基;再根據(jù)C的結構簡式和B的分子式可知B為,從而推出D是,H是,I是 J是 (1)F與H中具有的相同官能團是醛基。(2)G―→C+F是水解反應,高聚物K是J經(jīng)縮聚反應生成的,故K的結構簡式為 (4)A是,根據(jù)題意其同分異構體含HCOO—,有如下結構: (鄰、間、對3種)、(HCOO—分別在1、2號碳原子上,2種)、(HCOO—分別在1、2、3號碳原子上,3種)、 (鄰、間、對3種),共14種;其中核磁共振氫譜有5個吸收峰且1 mol該同分異構體能與1 mol NaOH反應的是 (5)A的分子式是C9H10O2,1 mol該有機物完全燃燒消耗10.5 mol氧氣,a正確;J與足量的碳酸氫鈉溶液反應能生成相應的一鈉鹽,b錯誤;D→H是在催化劑條件下被氧氣氧化,c錯誤;J不能發(fā)生消去反應,d錯誤。 【考點】 有機高分子化合物的合成和推斷 【題點】 有機高分子化合物合成和推斷的綜合 15.(2017西安交大附中月考)某高聚物G是一種工業(yè)增塑劑,其合成路線如圖所示: 已知A的苯環(huán)上只有一個側鏈,且鍘鏈上有兩種不同環(huán)境下的氫原子;B是芳香烴?;卮鹣铝袉栴}: (1)A中含氧官能團的名稱為__________,F(xiàn)的分子式為____________,C→D的反應試劑為________________________________________________________________________, B的結構簡式為__________________________。 (2)A1是與A含有相同官能團的同分異構體,相同條件下也能制得B,寫出A1生成B的化學方程式:_______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)寫出D→E的化學方程式:______________________________________________。 (4)F的消去產(chǎn)物H是一種藥物中間體,關于H的下列敘述正確的是________。 a.能發(fā)生取代、消去、氧化、加聚反應 b.等物質的量的H與F反應后,生成物可能的分子式為C18H16O4 c.1 mol H在一定條件下與H2反應,最多消耗4 mol H2 答案 (1)羥基 C9H10O3 NaOH水溶液 (2 +H2O (3)+2H2O (4)bc 解析 B是芳香烴,且B能和溴發(fā)生加成反應,所以B分子中含有碳碳雙鍵或叁鍵。而C應為鹵代烴,C→D的反應中,Br原子不見了,可推測C→D是鹵代烴的水解反應(D的不飽度為4,故苯環(huán)側鏈應含有2個羥基),由此推知C的分子式為C9H10Br2。B→C是芳香烴的加成反應,則B的分子式為C9H10,其不飽和度為5,故苯環(huán)側鏈上應連有碳碳雙鍵。觀察A→B的反應條件知B是通過醇的消去反應生成的,因此A中含有羥基。又因為A側鏈上有兩種不同環(huán)境下的氫原子,所以A的結構簡式是 則B的結構簡式是 C的結構簡式是 D的結構簡式是 D發(fā)生催化氧化反應生成E,則E的結構簡式是 F能發(fā)生縮聚反應,說明F中既含有羥基,又含有羧基,即E生成F的反應是醛基的氧化反應,所以F的結構簡式是如果F發(fā)生消去反應得到H,則H的結構簡式是 【考點】 有機高分子化合物的合成和推斷 【題點】 有機高分子化合物合成和推斷的綜合- 配套講稿:
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- 2018-2019版高中化學 第三章 有機合成及其應用 合成高分子化合物第3節(jié) 合成高分子化合物 第1課時學案 魯科版選修5 2018 2019 高中化學 第三 有機合成 及其 應用 合成 高分子化合物
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