高二下学期鲁科版化学选修五教师用书第三章3-3合成高分子化合物

第3节合成高分子化合物[课标要求]1．了解高分子化合物的分类、组成和结构特点，能根据高聚物的结构简式确定其单体和链节。2．了解加聚反应和缩聚反应的区别，并能进行反应类型的判断，知道高分子材料与高分子化合物的关系。1.合成高分子化合物的化学反应称聚合反应，分为加聚反应和缩聚反应。2．三大常见合成高分子材料：塑料、合成纤维、合成橡胶。3．功能高分子材料：离子交换树脂，光敏高分子，导电高分子，医用高分子，膜用高分子。4．高聚物单体推断的关键，一是判断高聚物的类型，二是找准断键的位置。eq\a\vs4\al(高分子化合物)1．高分子化合物概述(1)概念由许多小分子化合物以共价键结合成的、相对分子质量很高(通常为104～106)的一类化合物，又常称为聚合物或高聚物。(2)单体能用来合成高分子化合物的小分子化合物。如聚乙烯CH2—CH2的单体是CH2CH2。(3)链节高分子中化学组成和结构均可以重复的最小单位称为重复结构单元，又称链节。如：聚乙烯CH2—CH2中链节为—CH2—CH2—。(4)链节数链节的数目n称为重复结构单元数或链节数。(5)分类①按照高分子化合物的来源：天然高分子化合物、合成高分子化合物。②按照高分子化合物分子链的连接形式：线型高分子、支链型高分子、体型高分子。③按照高分子化合物受热时的不同行为：热塑性高分子、热固性高分子。④按照高分子化合物的工艺性质和使用：塑料、橡胶、纤维、涂料、黏合剂与密封材料。2．高分子化合物的合成——聚合反应(1)概念由小分子物质合成高分子化合物的化学反应。(2)加成聚合反应单体通过加成的方式生成高分子化合物的反应，简称加聚反应，反应过程中没有小分子化合物产生。(3)缩合聚合反应单体通过分子间的相互缩合而生成高分子化合物的聚合反应，简称缩聚反应。反应过程中除生成高分子化合物外还伴随有小分子化合物(如H2O、HX等)生成。1．单体与结构单元是否相同？有何关系？提示：不相同。单体是反应物，结构单元是高分子中的最小重复单位；单体是物质，能独立存在，结构单元不是物质，只能存在于高分子中；单体含不饱和键，结构单元不一定含不饱和键。单体发生聚合反应就产生了结构单元。2．如何区别加成聚合反应和缩合聚合反应？提示：可根据产物中是否有小分子生成进行区分。若无小分子生成的则是加聚反应；若有小分子生成的则是缩合聚合反应。1．常见加聚反应的类型(1)分子内含有一个的烯烃及其衍生物发生的加聚反应。如合成聚苯乙烯：(2)分子内具有共轭双键的烯烃及其衍生物发生的加聚反应。如合成顺丁橡胶：nCH2=CH—CH=CH2eq\o(→,\s\up7(引发剂),\s\do5())CH2—CH=CH—CH2。(3)由不同烯烃及其衍生物间发生的加聚反应。如合成丁苯橡胶：2．常见缩聚反应的类型(1)羧酸与醇缩聚(2)氨基酸缩聚(4)酚醛缩聚3．加聚反应与缩聚反应的比较类型加聚反应缩聚反应反应物特征含不饱和键含特征官能团(如—OH、—COOH)产物特征高聚物与单体具有相同的组成高聚物和单体有不同的组成产物种类只产生高聚物高聚物和小分子(如H2O等)反应种类单烯加聚，双烯加聚酚醛类、酯类、肽键类4．高分子化合物单体的判断方法(1)由加聚产物推单体的方法由加聚产物推单体的方法是“收半键法”。即高聚物→链节→半键还原，双键重现→正推验证。②凡链节主链上有四个碳原子，且链节无双键的高聚物，其单体必为两种，在正中央划线断开，然后将两个半键闭合即可。如的单体是CH2=CH2和CH3CH=CH2。③凡链节主链上只有碳原子，并存在碳碳双键结构的高聚物，其规律是“凡双键，四个碳；无双键，两个碳”划线断开，然后将半键闭合，即单双键互换。(2)由缩聚产物推单体的方法①凡链节为NH—R—CO结构的高聚物，其合成单体必为一种。在亚氨基上加氢，在羰基碳上加羟基，即得高聚物单体。如NH—CH2—CH2—CO的单体为H2N—CH2—CH2—COOH。②凡链节中间含有肽键的高聚物，从肽键中间断开，两侧为不对称性结构的，其单体必为两种：在亚氨基上加氢，在羰基碳上加羟基即得高聚物单体。1．下列关于高分子化合物的说法中正确的是()A．高分子化合物的相对分子质量一般在几千至几万B．高分子化合物一般都是混合物C．高分子化合物分子都是长直链结构D．高分子化合物分子只含C、H、O三种元素解析：选B高分子化合物的n值一般都很大，其相对分子质量都是几万到几百万或更高，故A项不正确；由于聚合度不同，所以尽管高分子化合物叫“化合物”，但一般都是混合物，B项正确；线型高分子化合物一般都是长的直链结构，但如果高分子之间又以化学键发生交联，就会形成更稳定的结构——体型结构，故C项不正确；高分子化合物中除C、H、O外还可能含有N、S等其他元素，故D项不正确。2．某高分子化合物的部分结构如下，下列说法中正确的是()B．聚合物的分子式是C3H3Cl3C．聚合物的单体是CHCl—CHClD．若n为链节数，则其相对分子质量为97n解析：选D根据高分子化合物链节的定义，该高分子化合物中重复的结构单元为，故该聚合物的链节为，故A项错误；该聚合物的分子式为，其单体为CHCl=CHCl，相对分子质量为97n，故B、C两项错误，D项正确。3．现在有两种烯烃CH2=CH—CH3和，它们的混合物在一定条件下发生加聚反应，其产物中可能有()A．全部 B．①②③⑤C．①②③④ D．③⑤⑥4．丁苯橡胶的结构简式为解析：选D由丁苯橡胶的结构简式可知它是由加聚反应而得，聚合物的两种单体分别为和CH2CHCHCH2。5．用短线连接(Ⅰ)与(Ⅱ)两栏相应内容。(Ⅰ)反应物(Ⅱ)可发生反应类型答案：A—①B—①②C—②D—①6．高分子化合物A和B的部分结构如下：(1)合成高分子化合物A的单体是________，生成A的反应是________反应。(2)合成高分子化合物B的单体是________，生成B的反应是________反应。解析：答案：(1)CH2CHCOOH加聚(2)缩聚7．最近医用化学杂志报告，用聚乙交酯纤维材料所制成的医用缝合线比天然高分子材料(如肠线)还好。前者的化学结构简式可表示为，它是由中间有机化合物聚合而成的。(1)试推导聚乙交酯纤维的单体______________________________________________。(2)写出有关的化学反应方程式_____________________________________________________________________________________________________________________。解析：eq\a\vs4\al(高分子化学反应合成高分子材料)1．高分子化学反应(1)概念有高分子化合物参与的化学反应。(2)应用①合成带有特定功能基团的新的高分子化合物，如纤维素改性制黏胶纤维、硝化纤维、醋酸纤维。②合成不能直接通过小分子物质聚合而得到的高分子化合物，如可先制得聚乙酸乙烯酯，再使其与甲醇发生酯交换反应而间接制得聚乙烯醇。化学方程式为③橡胶的硫化：直线型的橡胶分子经过单硫键或双硫键交联，形成空间网状结构，称为橡胶的硫化。硫化橡胶的弹性和耐磨性明显提高。(3)降解高分子化合物的降解也属于高分子化学反应，在降解过程中，高分子化合物的链节数变小。例如，有机玻璃在氮气中270℃热降解，可回收到95%2．合成高分子材料(1)基本组成合成高分子材料是以合成高分子化合物为基本原料，加入适当的助剂，经过一定加工过程制成的材料，其中助剂通常指填料、增塑剂、颜料、发泡剂等。(2)常见的合成高分子材料①塑料：塑料的主要成分是树脂，根据需要加入具有某些特定用途的添加剂。塑料根据其受热性能可分为热塑性塑料和热固性塑料。②合成纤维：涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维尼纶和氯纶被称为“六大纶”。它们都有强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不发霉、不怕虫蛀和不缩水等性能，而且每一种还具有各自独特的性能。③合成橡胶：合成橡胶具有高弹性、绝缘性、耐油、耐高温或低温等性能。(3)功能高分子材料在合成高分子的主链或支链上接上带有某种特定功能的官能团，使它们具有特殊的功能以满足光学、电学、磁学、化学、生物学、医学等方面的要求，这样形成的高分子叫功能高分子。①离子交换树脂a．组成：由一种不溶于水的高分子骨架和若干活性基团组成的树脂，常用树脂母体是苯乙烯与对苯二乙烯的交联聚合物。b．功能：具有离子交换能力。c．分类：eq\a\vs4\al(按照交,换基团,性质的,不同)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(阳离子交换树脂：含磺酸基—SO3H，羧基,—COOH等酸性基团，如磺酸型阳离子,交换树脂的交换原理为以Ca2＋为例：,2R—SO3H＋Ca2＋R—SO32Ca＋2H＋,阴离子交换树脂：含有季铵基[R—N＋CH33]，,氨基—NH2等碱性基团，用于与溶液中的,阴离子进行交换))d．作用：分离、提纯。②医用高分子a．常见医用高分子：聚乳酸：O—CH(CH3)CO、硅橡胶：、聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯醇等。b．性能：生物相容性较好，安全无毒。c．用途：制造医用器械、人造器官等。1．(全国卷Ⅰ)下列生活用品中主要由合成纤维制造的是()A．尼龙绳 B．宣纸C．羊绒衫 D．棉衬衣解析：选A尼龙绳是由尼龙切片制成的纤维丝经一系列加工制成的，它属于合成纤维，A项正确；宣纸的主要成分是纤维素，它属于天然纤维，B项错误；羊绒衫的主要原料是羊毛，属于蛋白质，C项错误；棉衬衣的主要原料是棉花，棉花属于天然纤维，D项错误。2．下列有关功能高分子材料的用途的叙述中不正确的是()A．高吸水性树脂可用于干旱地区抗旱保水、改良土壤、改造沙漠B．离子交换树脂主要用于分离和提纯物质C．医用高分子可用于制造医疗器械和人造器官D．聚乙炔膜可用于分离工业废水和海水的淡化解析：选D高吸水性树脂能在短时间内吸收自身重量的几百倍至上千倍的水，可在干旱地区抗旱保水，A项正确；离子交换树脂是带有官能团(有交换离子的活性基团)、具有网状结构、不溶性的高分子化合物，主要用于分离和提纯物质，B项正确；医用高分子材料是指用以制造人体内脏、体外器官、药物剂型及医疗器械等的聚合物材料，C项正确；聚乙炔膜属于导电高分子，主要用于电子元件，D项错误。3．用高分子塑料骨钉取代钛合金骨钉是医学上的一项新技术，这种塑料骨钉不仅具有相当的强度，而且可在人体内水解，使骨科病人免遭拔钉的痛苦。合成这种塑料骨钉的原料能与强碱溶液反应，也能在浓硫酸条件下形成环酯。则合成这种塑料骨钉的原料是()A．CH2=CH—CH2Cl B．CH2=CH—COOHC．CH3—CH(OH)—COOH D．H2N—CH2—COOH解析：选C能与强碱溶液反应则应含有羧基或酚羟基；能形成环状酯，则分子中同时含有—OH和—COOH。4．下列塑料的合成中，所发生的化学反应类型与另外三种不同的是()A．聚乙烯塑料 B．聚氯乙烯塑料C．酚醛塑料 D．聚苯乙烯塑料解析：选CA、B、D项的三种有机高分子材料是由加聚反应生成的，而C项是由苯酚与甲醛发生缩聚反应得到的。5．使用有机材料制成的塑料薄膜，会给环境造成“白色污染”，后果十分严重。我国最近研制成功的一类可降解塑料的结构如下，该类塑料具有良好的生物适应性和分解性，能够自然腐烂分解。试回答下列问题：(1)这类可降解塑料中A、B、C的单体分别为________、________、________________________________________________________________________。(2)可降解塑料在自然界可通过________(填反应类型)反应分解为小分子物质。(3)相同条件下焚烧下列物质，污染大气最严重的是________(填选项字母)。a．聚氯乙烯 b．可降解塑料c．聚丙烯 d．有机玻璃解析：(1)根据三种塑料的结构可知它们的单体的结构简式。(2)三种塑料均含酯基，故可通过水解反应分解为小分子物质。(3)聚氯乙烯的燃烧产物中除了碳的氧化物和水外，还有含氯元素的有害物质，比其他三种物质对大气的污染更严重。答案：HO—CH2—CH2—CH2—COOH(2)水解(3)a[二级训练·节节过关]1．下列说法中，不正确的是()A．用于溶解涂料中的成膜物质的有机溶剂会污染环境B．黏合剂的主要成分是各种树脂，如酚醛树脂、脲醛树脂等C．合成高分子材料包括塑料、合成纤维、光导纤维、橡胶、涂料、黏合剂等D．“白色污染”指的是废弃的塑料制品对环境造成的污染解析：选C光导纤维的主要成分是SiO2，属于无机材料，橡胶分为天然橡胶和合成橡胶，而天然橡胶不是合成高分子材料。2．下列合成高分子材料的化学方程式和反应类型均正确的是()解析：选DA、C、D发生的反应都是加聚反应，加聚反应是发生在双键上，A应为nCH2=CH—CH3→，故A、C错误，D正确。B发生缩聚反应，应为，故B错误。3．DAP是电器和仪表部件中常用的一种高分子化合物，其结构简式为合成它的单体可能有()①邻苯二甲酸②丙烯醇③丙烯④乙烯⑤邻苯二甲酸甲酯A．①② B．④⑤C．①③ D．③④解析：选A通过分析分子结构，可看出DAP是加聚产物，同时又有酯的结构。先把高分子还原成单体，再把酯基打开还原，得到邻苯二甲酸和丙烯醇。可见该物质可以看成是由邻苯二甲酸和丙烯醇酯化后，再加聚而成。4．下列各组高分子化合物中，所有的物质都是经缩聚反应生成的一组是()A．聚乙烯、聚酯纤维、蛋白质B．聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯C．蛋白质、聚丙烯、聚氯乙烯D．酚醛树脂、聚酯纤维、蛋白质解析：选D聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯为加聚反应的产物，酚醛树脂、聚酯纤维、蛋白质都是经缩聚反应生成的，答案为D。5．高分子化合物，可由有机化工原料R和其他有机试剂通过卤化、水解、氧化、缩聚反应得到，则R是()A．1­丁烯 B．乙炔C．1,3­丁二烯 D．乙烯解析：选D已知高分子化合物是通过缩聚反应合成的，单体为HOOCCOOH、HOCH2CH2OH。乙二醇连续氧化生成乙二酸；乙二醇可由二卤代烃水解制取；二卤代烃可由乙烯与卤素单质加成获得，则R应为乙烯，故D正确。6．“喷水溶液法”是一种使沙漠变绿洲的新技术，它先是在沙漠中喷洒一定量的聚丙烯酸酯水溶液，水溶液中的高分子与沙土粒子结合，在地表下30～50cm处形成一个厚0.5cm的隔水层，既能阻止地下的盐分上升，又有拦截、蓄积雨水的作用。下列关于聚丙烯酸酯的说法错误的是()A．单体的结构简式为CH2=CH—COORB．由单体合成聚丙烯酸酯属于加聚反应C．在一定条件下能发生水解反应D．有固定的熔沸点解析：选D聚丙烯酸酯的单体为丙烯酸酯，结构简式为CH2=CHCOOR，故A正确；合成聚丙烯酸酯的反应属于加聚反应，故B正确；聚丙烯酸酯的链节为CH2CHCOOR，含有酯基，一定条件下能发生水解反应，故C正确；聚丙烯酸酯属于混合物，没有固定的熔沸点，故D错误。7．合成导电高分子化合物PPV的反应为：下列说法正确的是()A．PPV是聚苯乙炔B．该反应为缩聚反应C．PPV与聚苯乙烯的最小结构单元组成相同D．1mol最多可与2molH2发生反应解析：选BA项，聚苯乙炔为，错误；B项，该反应除产生高分子化合物外，还有小分子生成，属于缩聚反应，正确；C项，PPV与聚苯乙烯的重复单元不相同，错误；D项，该物质的一个分子中含有2个碳碳双键和苯环都可以与氢气发生加成反应，所以最多可以与5mol氢气发生加成反应，错误。8．下列关于聚合物ACH2CHCHCH2和聚乙炔CH=CH的说法中正确的是()A．两种聚合物的单体互为同系物B．聚合物A不属于单双键交错的结构C．聚合物A的相对分子质量是聚乙炔的两倍D．1mol两种聚合物的单体分别与Br2发生加成反应，最多消耗Br2的物质的量之比为2∶1解析：选B聚乙炔的单体是乙炔，聚合物A的单体是1,3­丁二烯，结构不相似，不互为同系物，故A错误；聚合物A中每2个单键与1个双键交错，故B正确；聚合物A和聚乙炔的n值不同，二者的相对分子质量没有确定的关系，故C错误；1mol乙炔能够与2molBr2发生加成反应，1mol1,3­丁二烯也能与2molBr2发生加成反应，故最多消耗Br2的物质的量之比为1∶1，故D错误。9．感光高分子也称为“光敏高分子”，是一种在激光制版及集成电路制造中应用较广的新型高分子材料，某光敏高分子A的结构简式如图所示。试回答下列问题：(1)已知它是由两种单体经酯化后聚合而成的，试写出这两种单体的结构简式：________________________、________________________。(2)写出由(1)中两种单体生成A的化学反应方程式：_______________________________________________________________________________________________________。(3)对高聚物A的性质判断不正确的是________。A．在酸性条件下可以发生水解反应B．此高聚物不能使溴水退色C．此高聚物可以使高锰酸钾酸性溶液退色D．此高聚物可与液溴发生取代反应解析：由所给高聚物A的结构简式可知，它链节中含酯的结构，且是由双键加聚形成的聚合物。因此，它在酸性条件下可以发生水解反应，可使溴水和酸性高锰酸钾溶液退色；链节中含有苯环，在催化剂作用下，可与液溴发生反应。(3)B1．食品保鲜膜按材质分为聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)等种类。PE保鲜膜可直接接触食品，PVC保鲜膜则不能直接接触食品，PVC保鲜膜对人体有潜在的危害。下列有关叙述不正确的是()A．PE、PVC都属于线型高分子化合物，受热易熔化B．PE、PVC的单体都是不饱和烃，能使溴水退色C．焚烧PVC保鲜膜会放出有毒气体，如HClD．废弃的PE和PVC均可回收利用以减少白色污染解析：选B聚乙烯、聚氯乙烯都属于线型高分子化合物，具有热塑性，A项正确；PVC的单体是CH2=CHCl，不属于烃，B项错误；PVC中含有氯元素，在焚烧过程中会产生HCl，对人体有害，C项正确；废弃塑料可造成白色污染，回收利用可减少白色污染，D项正确。2．线型弹性材料“丁苯吡橡胶”的结构简式如下：正确的组合是()A．②③⑥ B．②③⑤C．①②⑥ D．②④⑥解析：选B分析结构简式可知，该高分子化合物是加聚产物，其单体可以依据单键变双键和双键变单键的原则寻找，自右向左依次是⑤②③，选项B正确。3．下列高聚物中，由两种不同的单体通过缩聚反应制得的是()解析：选DA、B、C三项中主链上只有碳原子，故为加聚产物，其中A的单体是乙烯，B的单体是1,3­丁二烯，C是由1,3­丁二烯与苯乙烯共聚得到的；D项是由乙二醇和对苯二甲酸发生缩聚反应得到的。4．尼龙­66是一种重要的合成纤维，它是由己二酸和己二胺[H2N—(CH2)6—NH2]以相等的物质的量在一定条件下聚合而成的，下列叙述中不正确的是()A．尼龙­66的结构简式是B．合成尼龙­66的反应属于缩合聚合反应C．合成尼龙­66的反应基础是酯化反应D．尼龙­66的长链结构中含有肽键解析：选C尼龙­66是HOOC(CH2)4COOH和H2N(CH2)6NH2通过成肽反应缩聚而成的高分子化合物，分子中含有肽键，在一定条件下可以发生水解。5．生物降解塑料是在微生物的作用下降解生成二氧化碳和水，从而消除废弃塑料对环境的污染，PHB塑料就属于这种塑料，其结构简式为。下面关于PHB说法正确的是()A．PHB有固定的熔、沸点B．PHB的降解过程不需要氧气参加反应C．合成PHB的单体是CH3CH2CH(OH)COOHD．通过加聚反应可制得PHB解析：选C高聚物的n值不同，是混合物，没有固定的熔、沸点，A错；由题目知，该高聚物降解生成CO2和H2O，从高聚物的组成知需要氧气参加反应，B错；该高聚物是通过缩聚反应生成的，其单体为CH3CH2CH(OH)COOH，D错，C正确。6．有一种脂肪醇通过一系列反应可得到丙三醇，且这种脂肪醇可通过氧化、酯化、加聚反应而制得高聚物，这种脂肪醇为()解析：选B合成题中高聚物的单体为CH2=CH—COOCH2CH=CH2，由所给信息逆推可得到该脂肪醇的结构简式为CH2=CH—CH2—OH。7．某些毛绒玩具的内充物为无毒的聚酯纤维，其结构简式为。下列说法正确的是()A．羊毛与聚酯纤维的化学成分相同B．聚酯纤维和羊毛在一定条件下均能水解C．该聚酯纤维的单体为对苯二甲酸和乙醇D．由单体合成聚酯纤维的反应属于加聚反应解析：选B羊毛的主要成分为蛋白质，而聚酯纤维属于酯类，二者化学成分不同，A错；聚酯纤维中含有酯基、蛋白质分子中含有肽键，在一定条件下都能水解，B正确；该聚酯纤维的单体为对苯二甲酸和乙二醇，C错；由单体合成聚酯纤维的反应属于缩聚反应，D错。8．(全国卷Ⅰ)秸秆(含多糖类物质)的综合利用具有重要的意义。下面是以秸秆为原料合成聚酯类高分子化合物的路线：回答下列问题：(1)下列关于糖类的说法正确的是________。(填标号)a．糖类都有甜味，具有CnH2mOm的通式b．麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖c．用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全d．淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物(2)B生成C的反应类型为________。(3)D中的官能团名称为________，D生成E的反应类型为________。(4)F的化学名称是________，由F生成G的化学方程式为________________________________________________________________________。(5)具有一种官能团的二取代芳香化合物W是E的同分异构体，0.5molW与足量碳酸氢钠溶液反应生成44gCO2，W共有________种(不含立体结构)，其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为______________________________________________________。(6)参照上述合成路线，以(反，反)­2,4­己二烯和C2H4为原料(无机试剂任选)，设计制备对苯二甲酸的合成路线___________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)a选项，不是所有的糖都有甜味，如纤维素等多糖没有甜味，也不是所有的糖都具有CnH2mOm的通式，如脱氧核糖的分子式为C5H10O4，所以说法错误；b选项，麦芽糖水解只生成葡萄糖，所以说法错误；c选项，如果淀粉部分水解生成葡萄糖，也可以发生银镜反应，即银镜反应不能判断溶液中是否还含有淀粉，因此只用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全，所以说法正确；d选项，淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物，所以说法正确。(2)B生成C的反应是酸和醇生成酯的反应，属于取代(或酯化)反应。(3)通过观察D分子的结构简式，可判断D分子中含有酯基和碳碳双键；由D生成E的反应为消去反应。(4)F为分子中含6个碳原子的二元酸，名称为己二酸，己二酸与1,4­丁二醇发生缩聚反应，其反应的化学方程式为(5)W为二取代芳香化合物，因此苯环上有两个取代基，0.5molW与足量碳酸氢钠溶液反应生成44gCO2，说明W分子结构中含有两个羧基，还有两个碳原子，先将两个羧基和苯环相连，如果碳原子分别插入苯环与羧基间，有一种情况，如果两个取代基分别在苯环的邻、间、对位，有3种同分异构体；如果2个碳原子只插入其中一个苯环与羧基之间，有—CH2CH2—和—CH(CH3)—两种情况，两个取代基分别在苯环上邻、间、对位，有6种同分异构体；再将苯环上连接一个甲基，另一个取代基为一个碳原子和两个羧基，即—CH(COOH)2，有一种情况，两个取代基分别在苯环的邻、间、对位，有3种同分异构体；因此共有12种同分异构体，其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为。(6)由题给路线图可知，己二烯与乙烯可生成环状烯，环状烯可转化为对二甲苯，用高锰酸钾可将对二甲苯氧化为对苯二甲酸，所以其合成路线为：答案：(1)cd(2)取代反应(或酯化反应)(3)酯基、碳碳双键消去反应(4)己二酸一、选择题(本题包括12小题，每小题5分，共60分)1．下列物质中既能发生加聚，又能发生缩聚反应的是()解析：选D能发生加聚和缩聚反应的化合物中应含有的官能团是、—COOH、—NH2(或—OH)。2．在有机合成中官能团的引入或改变是极为重要的，下列说法正确的是()A．甲苯在光照下与Cl2反应，主反应为苯环上引入氯原子B．引入羟基的方法常有卤代烃和酯的水解、烯烃的加成、醛类的还原C．将CH2=CH—CH2OH与酸性KMnO4溶液反应即可得到CH2=CH—COOHD．HC≡CH、(CN)2、CH3COOH三种单体在一定条件下发生加成、酯化反应即可得到解析：选B选项A，甲苯在光照下与Cl2反应，主反应为—CH3上的氢原子被取代。选项C，酸性KMnO4也可将分子中的碳碳双键氧化。选项D，发生加成和加聚反应可得到该高聚物。3．下列高聚物必须由两种单体加聚而成的是()解析：选C根据高分子化合物的结构简式可知，A是由丙烯加聚生成的，B是由2­甲基­1,3­丁二烯加聚生成的，C是由丙烯和1,3­丁二烯加聚生成的，D是苯酚和甲醛缩聚生成的，答案选C。4．已知某有机物C6H12O2能发生水解反应生成A和B，B能氧化成C，若A、C都能发生银镜反应，则C6H12O2符合条件的结构简式有(不考虑立体异构)()A．3种 B．4种C．5种 D．6种解析：选B某有机物C6H12O2能发生水解反应生成A和B，所以C6H12O2是酯，且只含一个酯基，B能氧化成C，则B为醇，A为羧酸。若A、C都能发生银镜反应，则都含有醛基，故A为甲酸，B能被氧化成醛，则与羟基相连的碳原子上至少含有2个氢原子，B的分子结构中除—CH2OH外，还含有4种结构，因此，C6H12O2符合条件的结构简式有4种。5．有4种有机化合物：A．①③④ B．①②③C．①②④ D．②③④6．由乙醇制乙二酸乙二酯最简单的正确流程途径顺序是()①取代反应②加成反应③氧化反应④还原反应⑤消去反应⑥酯化反应⑦水解反应A．①②③⑤⑦ B．⑤②⑦③⑥C．⑤②①③④ D．①②⑤③⑥7．天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯，结构简式为，下列关于天然橡胶的说法正确的是()A．合成天然橡胶的化学反应类型是加聚反应B．天然橡胶是高聚物，不能使溴的CCl4溶液退色C．合成天然橡胶的单体是CH2CH2和CH3CHCH2D．盛酸性KMnO4溶液的试剂瓶可用橡胶塞8．近年来，由于石油价格不断上涨，以煤为原料制备一些化工产品的前景又被看好。如图是以烃A为原料生产人造羊毛的合成路线。下列说法正确的是()A．合成人造羊毛的反应属于缩聚反应B．A生成C的反应属于加成反应C．A生成D的反应属于取代反应D．烃A的结构简式为CH2=CH2解析：选B一定条件下，CH2=CH—CN、CH3COOCH=CH2发生加聚反应生成人造羊毛，反应方程式为nCH2=CH—CN＋nCH3COOCH=CH2eq\o(→,\s\up7(一定条件),\s\do5())A项错误；A是乙炔，与HCN发生加成反应得到的C为H2C=CH—CN，故B项正确；A→D的化学方程式：9．脲醛塑料(UF)，俗称“电玉”，可制得多种制品，如日用品、电器元件等，在一定条件下合成脲醛塑料的反应如下，下列说法中正确的是()A．合成脲醛塑料的反应为加聚反应B．尿素与氰酸铵(NH4CNO)互为同系物C．H2NCONHCH2OH能发生水解反应D．脲醛塑料平均相对分子质量为10000，平均聚合度为111解析：选C根据题给信息，合成电玉除有高分子生成外，还有小分子水生成，所以合成脲醛塑料的反应为缩聚反应，A项错误；尿素的分子式为H4CN2O，与氰酸铵(NH4CNO)分子式相同，结构不同，互为同分异构体，B项错误；该物质中含有肽键，可发生水解反应，C项正确；脲醛塑料的链节为—NHCONHCH2—，该链节的相对分子质量为72，脲醛塑料平均相对分子质量为10000，则平均聚合度为eq\f(10000,72)＝138，D项错误。10．感光高分子是制作大规模集成电路的重要材料，常用的感光高分子聚肉桂酸乙烯酯的结构简式为。下列说法错误的是()A．聚肉桂酸乙烯酯的化学式可表示为C2n＋9H3n＋7O2B．聚肉桂酸乙烯酯的链节中碳碳双键和碳氧双键的数目相等C．肉桂酸的结构简式是D．聚肉桂酸乙烯酯可以和NaOH反应解析：选A聚肉桂酸乙烯酯的化学式为C11nH10nO2n；聚肉桂酸乙烯酯的链节中碳碳双键和碳氧双键的数目均为1，要注意苯环不含碳碳双键；聚肉桂酸乙烯酯含有酯基，可以和NaOH反应。11．为防治“白色污染”，有一个重要途径是将合成高分子化合物重新变成小分子化合物。目前对结构简式为的化合物已成功实现了这种处理，其运用的原理是酯交换反应(即酯与醇在酸或碱的催化作用下生成一个新酯和一个新醇的反应)。试分析若用CH3OH来处理这种化合物能得到的有机物可能是()解析：选C原化合物水解得到对应的乙二醇和对苯二甲酸，再由对苯二甲酸与甲醇酯化，故能得到化合物C。12．某有机物的蒸气密度是相同状况下甲烷密度的3.625倍，把1.16g该有机物在氧气中充分燃烧，将生成的气体混合物通过足量碱石灰，碱石灰增重3.72g。又知生成的H2O和CO2物质的量之比为1∶1。该有机物能使溴水退色，能和酸发生酯化反应。则该有机物的结构简式为()解析：选B根据燃烧只生成CO2和H2O，利用有机物燃烧反应中有关物质的量的关系，可求出分子中碳、氧、氢原子个数，确定它的分子式。然后，结合物质的分子式及性质，从可能的同分异构体中选出符合题意的物质。M(有机物)＝×16g·mol－1＝58g·mol－1，该有机物物质的量为eq\f(1.16g,58g·mol－1)＝0.02mol。设该有机物的分子式为CxHyOz，则有：CxHyOz＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x＋\f(y,4)－\f(z,2)))O2→xCO2＋eq\f(y,2)H2O1molxmoleq\f(y,2)mol0．02molxmolymol依题意：eq\x＝yxmol×44g·mol－1＋ymol×18g·mol－1,＝3.72g))解此方程组，得：x＝3，y＝6。M(C3H6Oz)＝3×12＋6＋16z＝58，z＝1，所以分子式为C3H6O。该有机物能使溴水退色，能跟酸发生酯化反应，结构简式可能为CH3CH=CHOH或CH2=CHCH2OH，而C=C连接羟基为不稳定结构，所以该有机物的结构简式为CH2=CHCH2OH。二、非选择题(本题包括3小题，共40分)13．(12分)功能高分子P的合成路线如下：(1)A的分子式是C7H8，其结构简式是________。(2)试剂a是________。(3)反应③的化学方程式：________________________________________________。(4)E的分子式是C6H10O2。E中含有的官能团：________。(5)反应④的反应类型是________。(6)反应⑤的化学方程式：____________________________________________。以乙烯为起始原料，选用必要的无机试剂合成E，写出合成路线(用结构简式表示有机物，用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反应条件)。解析：根据高分子P的结构和A的分子式为C7H8，可以推出，D为对硝基苯甲醇，那么A应该为甲苯，B为对硝基甲苯，C为一氯甲基对硝基苯。(1)A的结构简式为。(2)甲苯和浓硝酸在浓硫酸催化作用下生成对硝基甲苯，所以试剂a为浓硫酸和浓硝酸。(3)反应③是一氯甲基对硝基苯在氢氧化钠的水溶液中发生取代反应生成对硝基苯甲醇，反应的化学方程式为(4)E为CH3CH=CHCOOC2H5。E中含有碳碳双键和酯基。(5)反应④为加聚反应。(6)反应⑤为酯的水解反应。(7)乙烯和水可以直接加成生成乙醇，乙醇经催化氧化生成乙醛，乙醛发生已知条