【创新设计】高考化学一轮复习 专题十二 合成有机物课件 苏教选修5

第三单元合成有机化合物1．有机高分子化合物

高分子化合物是相对小分子而言的，简称

。大部分高分子化合物是由小分子通过聚合反应制得的，所以常被称为聚合物或高聚物。 链节：

。 聚合度：

。 单体：

。高分子高分子化合物中重复的结构单元链节的重复次数，符号为n能够合成高分子化合物的小分子物质2．加聚反应和缩聚反应 (1)加聚反应 A．定义：由不饱和的单体加成聚合生成高分子化合物的反应。

B．产物特征：高聚物与单体具有相同的组成，生成物一般为线型结构。C．反应类型a．聚乙烯类(塑料纤维)b．聚二烯类(橡胶)

R可为—H、—Cl、—CH3等。c．混聚：两种或两种以上单体加聚：nCH2===CH—CH===CH2＋nCH2===CH—CN→

d．聚乙炔类：nCH≡CH→

(2)缩聚反应A．定义：单体间相互作用生成高分子，同时还生成小分子(如水、氨、卤代氢等)的聚合反应。B．产物特征：高聚物和小分子，高聚物与单体有不同组成。C．反应类型a．聚酯类：—OH与—COOH间的缩聚nHOCH2—CH2—OH＋nHOOC—COOH→nHOCH2CH2COOH→b．聚氨基酸类：—NH2与—COOH间的缩聚c．酚醛树脂类 合成高分子材料中，

、

和

应用最广泛，被称为“三大合成材料”。1．塑料

塑料的主要成分是

，含有少量使其具有特定性能的加工助剂，如增塑剂、防老化剂，其分类如下：

塑料合成纤维合成橡胶合成树脂2．合成纤维(1)合成纤维：利用

为原料制成单体，再经聚合反应而制成的纤维。其原料本身不是纤维。(2)人造纤维：利用

为原料如芦苇、甘蔗渣、短棉、木材等经化学加工和纺织而制成的纤维。它是利用原料本身所含的纤维素而制得的纤维。石油、天然气、煤和农副产品天然纤维(3)合合成成纤纤维维中中，，维维纶纶具具有有较较好好的的吸吸湿湿性性，，被被称称为为“”；涤涤纶纶目目前前产产量量占占第第一一位位，，它它是是用用对对苯苯二二甲甲酸酸与与乙乙二二醇醇在在催催化化剂剂作作用用下下产产生生的的，，反反应应的的化化学学方方程程式式为为：：尼龙龙3.合合成成橡橡胶胶(1)橡胶的分类类(2)合合成橡胶胶a．原料料：以石石油、天天然气为为原料，，以和等为单体体，聚合合而成。。b．性能能：具有有高弹性性、绝缘缘性、气气密性、、耐油、、耐高温温或耐低低温等性性能。二烯烃烯烃(3)几几种常见见的合成成橡胶名称单体结构简式顺丁橡胶CH2===CH—CH===CH2丁苯橡胶(SBR)氯丁橡胶(CBR)4.功功能高高分子的的含义在天然或合合成高分分子的上引入某某种功能能原子团团，使其其显示出出在光、、电、磁磁、声、、热、化化学、生生物、医医学等方方面的特特殊功能能的高分分子。主链或支支链5.复复合材材料(1)含义指两种或或两种以以上材料料组合成成的一种种新型材材料。其其中一种种材料作作为，其他材材料作为为。(2)复复合材料料的性能能具有、、耐高温温、耐腐腐蚀等优优异性能能，在综综合性能能上超过过了单一一材料。。基体增强体强度高质量轻【例1】】(2008·海南南化学，，17)A、B、C、、D、E均为有有机化合合物，它它们之间间的关系系如下图图所示(提示：在酸性高高锰酸钾钾溶液中中反应生生成RCOOH和R′COOH，其中R和R′为烷基)。回答下列列问题：：(1)直直链化合合物A的的相对分分子质量量小于90，A分子中中碳、氢氢元素的的总质量量分数为为0.814，，其余为为氧元素素，则A的分子子式为________；(2)已已知B与与NaHCO3溶液完全全反应，，其物质质的量之之比为1∶2，则在在浓硫酸酸的催化化下，B与足量量的C2H5OH发生生反应的的化学方方程式是是_____________，反应类型型为____________________；(3)A可以与与金属钠钠作用放放出氢气气，能使使溴的四四氯化碳碳溶液退退色，则则A的结结构简式式是________________________________________________________________________；(4)D的同分分异构体体中，能能与NaHCO3溶液反应应放出CO2的有____________种，，其相应应的结构构简式是是______________________________。解析：在A中氧氧元素的的质量分分数为0.186，若若A的相相对分子子质量为为90，，则氧原原子的量为：≈1，由此此推出A中含有有1个氧氧原子，，则A的的相对分分子质量量为＝86。。A能与与金属钠钠作用放放出H2，能使Br2的CCl4溶液退色色，可知知A中有羟基和和双键，，由D的的分子式式知C是是含有2个C的的酸即乙乙酸，则则B含有有3个C且有2个—COOH，，由以上上可以推推出A的的结构简简式，，分子子式：C5H10O，B为为HOOCCH2COOH。D是是CH3COOC2H5，属于酸酸的同分分异构体体的是CH3CH2CH2COOH和。。答案：(1)C5H(2)HOOCCH2COOH＋2C2H5OH

C2H5OOCCH2COOC2H5＋2H2O酯化反应(或取代反应)(3)CH3CHCHCH2CH2OH(4)2CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH1．有机机合成的的过程(1)有机合成成的概念念有机合成成指利用用简单、、易得的的原料，，通过有有机反应应，生成成具有特特定结构构和功能能的有机机化合物物。(2)有有机合成成的任务务有机合成成的任务务包括目目标化合合物分子子骨架的的构建和和官能团团的转化化。其过过程示意意图如下下：2．有机机合成的的分析方方法(1)正合成法法(2)逆逆合成法法(3)正正逆结合合法采用综合合思维的的方法，，将正向向或逆向向推导出出的几种种合成途途径结合3.有有机合合成途途径和和路线线选择择的基基本要要求(1)起始原料料要廉廉价、、易得得、低低毒性性、低低污染染。(2)应尽尽量选选择步步骤最最少的的合成成路线线。步步骤越越少，，最后后产率率越高高。(3)合成成路线线要符符合“绿色环环保”的要求求。(4)有机机合成成反应应要操操作简简单、、条件件温和和、能能耗低低、易易于实实现。。(5)要按按一定的反反应顺序和和规律引入入官能团，，不能臆造造不存在的的反应事实实。4．官能团团及碳链的的变化(1)官能团的引引入①引入羟基(—OH)：烯烃与与水加成，，卤代烃水水解，酯的的水解，醛醛、酮与H2加成等；②引入卤原子子(—X)：烃的取取代，不饱饱和烃与卤卤素(X2)、HX的的加成，醇醇与HX的的取代等；；③引入双键：：醇或卤代代烃的消去去，炔烃的的加成，醇醇的氧化等等。(2)官能能团的消除除①通过加成消消除不饱和和键；②通过加成(加H)或或氧化(加加O)消除除醛基；③通过消去或或氧化或酯酯化等消去去羟基。(3)官能能团的衍变变①利用衍生关关系引入官官能团，如如伯醇②通过化学反反应增加官官能团③通过某种种手段，改改变官能团团位置(4)碳链链的增长或或缩短①增长：有机机物与HCN加成；；单体通过过加聚或缩缩聚等。②减少：烃的的裂化或裂裂解，脱羧羧反应(如如制CH4)，苯的同同系物的氧氧化，烯烃烃的氧化等等。1．(2008·全国Ⅱ，29)A、B、C、D、E、F、G、H、I、J均为有机化合合物。根据据以下框图图，回答问问题：(1)B和和C均为有有支链的有有机化合物物，B的结结构简式为为________________；C在浓硫酸酸作用下加加热反应只只能生成一一种烯烃D，D的结构简简式为：________________。。(2)G能能发生银镜镜反应，也也能使溴的的四氯化碳碳溶液退色色，则G的的结构简式式为________________。。(3)⑤的化学反应应方程式是是________________________________________；⑨的化学反应应方程式是是__________________________________________。(4)①的反应类型型是____________，④的反应类型型是____________，⑦的反应类型型是____________。(5)与H具有相同同官能团的的H的同分分异构体的的结构简式式为________________。解析：(1)根据据框图，A水解生成成羧酸B和和醇C，由由于B中有有支链，因因此B的结结构简式为为，，而C为为丁醇，又又由于C有有支链，且且其消去反反应生成一一种烯烃D，因此C为或或，，则D的结构简简式为(D)在光光照条件下下和Cl2发生取代反反应，再结结合G能发发生银镜反反应，可推推得E、F、G的结结构简式分分别为：G与新制Cu(OH)2反应生成H：。。(3)H和和CH3OH发生酯酯化反应生生成I：，，I再再发生加聚聚反应生成成J，方程程式为：而反应⑤为在NaOH的水溶溶液中发生生卤代烃的的水解反应应。方程式式为：(4)①为酯的水解解反应。④为烃的取代代反应。⑦为醛的氧化化反应(5)H的的结构简式式为：；；因此符符合条件的的同分异构构体有：(4)水解解反应取取代反应氧氧化反应应(5)CH2＝CHCH2COOH，，CH3CH＝CHCOOH【例2】下面是一种线线型高分子子的一部分分：由此分析，，这种高分分子化合物物的单体至至少有______种，它们们的结构简简式为_____________________________________________________。。解析：从本题所所示的高分分子化合物物的长链结结构中可以以看出多处处出现类似似酯结构的结结构构单元，所所以这种高高分子化合合物是由酸酸与醇缩聚聚而成的聚聚酯。据长链可可以得知知结合处处为，，则断裂裂处亦为为，，断裂后部部分分加羟基基，其余余部分加加氢，从从左到右右可依次次得出它它们的结结构简式。1．加聚高聚聚物(1)凡链节的主主链只有有两个碳碳原子(无其他他原子)的高聚聚物，其其合成单单体为一一种，将将两个半半键闭合合即可。。如：，单体是。。(2)凡凡链节主主链有四四个碳原原子(无无其他原原子)，，且链节节无双键键的高聚聚物，其其单体为为两种，，在正中中央划线线断开，，然后两两个半键键闭合即即可。如：的单体为为。。(3)凡凡链节主主链中只只有碳原原子，并并存在CC双键键结构的的高聚物物，其规规律是：：“凡双键，，四个碳碳；无双双键，两两个碳”划线断开开，然后后将两个个半键闭闭合，即即单双键键互换。。2．缩聚聚高聚物物(1)凡链节为为结构的高高聚物，，其合成成单体必必为一种种。在亚亚氨基上上加氢，，在羰基基碳上加加羟基，，即得高高聚物单单体。(2)凡凡链节中中间(不不在端上上)含有有肽键的的高聚物物，从肽肽键中间间断开，，若两侧侧为不对对称性结结构的，，其单体体为两种种；在亚亚氨基上上加氢，，羰基碳碳原子上上加羟基基，即得得高聚物物单体。。(3)凡凡链节中中间(不不在端上上)含有有酯酯基结构构的高聚聚物，其其合成单单体为两两种，从从中中间断开开，羰基基碳原子子加羟基基，氧原原子上加加氢原子子，即得得高聚物物单体。。(4)高高聚物其其链链节中的的—CH2—来自于于甲醛，，故合成成单体为2．某高高聚物的的结构片片断如下下：下列分析析正确的的是()A．它是是缩聚反反应的产产物B．其单单体是CH2===CH2和HCOOCH3C．其链链节是CH3CH2COOCH3D．其单单体是CH2===CHCOOCH3解析：首先要明明确由于于主链上上没有特特征基团团，如“—CH2—”、“—COOCH2—”和“—CONH—”等，因此此该高聚聚物应是是加聚产产物。再再根据加加聚反应应的特点点去分析，若若主链内内只有C—C键键，这两两个碳原原子为一一链节，，取这个个片断，，将C——C链变为有C===C键，就就找到合合成这种种高分子子的单体体。若主主链内有有C===C键，则则以C===C为中心心取四个个碳原子子为一个个片断，，变C===C键为C—C键键，把原原来与C===C键相邻的的单键变变为双键键，即找找到单体体。本题题属于第第一种情情况，主主碳链只只有C——C键，因此此其单体体是CH2===CHCOOCH3。链节是是该高聚聚物最小小的重复复单位，，应为。。答案：D3.以以石油油裂解气气为原料料，通过过一系列列化学反反应可得得到一种种重要的的化工产产品增塑塑剂G，，如下图图所示。。请完成下下列各题题：(1)写写出反应应类型：：反应①________，反反应④________。(2)写写出反应应条件：：反应③________，反反应⑥________。(3)反反应②③的目的是是