高三总复习-有机化学专题-高分子化合物和有机合成

高三级化学科秋季（陈sir编）高三总复习—有机化学专题第六讲高分子化合物和有机合成一、知识要点1．高分子化合物的概念高分子化合物是相对小分子而言的，相对分子质量达几万到几百万甚至几千万，通常称为高分子化合物，简称高分子。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。2．高分子化合物的结构特点(1)高分子化合物通常结构并不复杂，往往由简单的结构单元重复连接而成。如聚乙烯中：①聚乙烯的结构单元(或链节)为—CH2—CH2—。②n表示每个高分子化合物中链节重复的次数，叫聚合度。n越大，相对分子质量越大。③合成高分子的低分子化合物叫单体。如乙烯是聚乙烯的单体。(2)根据结构中链节连接方式分类，可以有线型结构和体型结构。①聚乙烯、聚氯乙烯中以C—C单键连接成长链。②淀粉、纤维素中以C—C键和C—O键连接成长链。(这些长链结构相互缠绕使分子间接触的地方增多，分子间的作用就大大增加)③硫化橡胶中，长链与长链之间又形成键，产生网状结构而交联在一起。3．高分子化合物的基本性质(1)溶解性:线型结构高分子(如有机玻璃)能溶解在适当的有机溶剂里，但溶解速率比小分子缓慢。体型结构高分子(如橡胶)则不易溶解，只有一定程度的胀大(溶胀)。(2)热塑性和热固性:加热到一定温度范围，开始软化，然后再熔化成可以流动的液体，冷却后又成为固体——热塑性(如聚乙烯)。加工成型后受热不再熔化，就叫热固性(如电木)。(3)强度:高分子材料强度一般比较大。(4)电绝缘性:通常高分子材料的电绝缘性良好，广泛用于电器工业上。(5)特性:有些高分子材料具有耐化学腐蚀、耐热、耐磨、耐油、不透水等特性，用于某些特殊需要的领域；有些高分子材料易老化、不耐高温、易燃烧、废弃后不易分解等。4．高分子材料的分类5．应用广泛的高分子材料(1)塑料:工业生产聚氯乙烯的化学方程式为nCH2=CHCleq\o(→,\s\up7(催化剂))CH2—CHCl。(2)合成纤维:合成涤纶的化学方程式为(3)合成橡胶合成顺丁橡胶的化学方程式为nCH2=CH—CH=CH2eq\o(→,\s\up7(催化剂))CH2—CH=CH—CH2。6.找单体方法:找单体时，一定要先判断高聚物是加聚产物还是缩聚产物，然后运用逆向思维反推单体，找准分离处，聚合时的结合点必为分离处。(1)加聚反应的特点。①单体往往是带有双键或三键的不饱和有机物(如乙烯、氯乙烯、甲基丙烯酸、异戊二烯等)；②高分子链节与单体的化学组成相同；③生成物只有高分子化合物，一般形成线形结构。(2)缩聚反应的特点。①单体不一定含有不饱和键，但必须含有两个或两个以上的反应基团(如—OH、—COOH、—NH2、—X等)；②缩聚反应不仅生成高聚物，而且还生成小分子；③所得高分子化合物的组成跟单体的化学组成不同。7．有机合成题的解题思路②羟基酸酯化成环③氨基酸成环④二元羧酸成环二、例题解析有机高分子化合物概述1．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，它对人体有潜在危害。下列有关叙述不正确的是()A．PE、PVC都属于链状高分子化合物，受热易熔化B．PE、PVC的单体都是不饱和烃，能使溴水褪色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2．橡胶属于重要的工业原料。它是一种有机高分子化合物，具有良好的弹性，但强度较差。为了增加某些橡胶制品的强度，加工时往往需要进行硫化处理。即将橡胶原料与硫黄在一定条件下反应；橡胶制品硫化程度越高，强度越大，弹性越差。下列橡胶制品中，加工时硫化程度最高的是 ()A．橡皮筋 B．汽车外胎C．普通气球 D．医用乳胶手套3．聚苯乙烯的结构为，试回答下列问题：(1)聚苯乙烯的链节是________，单体是________；(2)实验测得某聚苯乙烯的相对分子质量(平均值)为52000，则该高聚物的聚合度n为________；(3)已知聚苯乙烯为线型结构的高分子化合物，试推测：它________(填“能”或“不能”)溶于CHCl3，具有________(填“热塑”或“热固”)性。合成有机高分子化合物的性质和用途1．上海教师公寓大火与施工中大量使用的聚氨酯燃烧有关，再次表明HNHCOOH(聚氨酯)泡沫保温材料等易燃装修材料已经成为造成火灾的罪魁祸首，下列有关说法正确的是(双选)()A．聚氨酯保温材料能耐高温B．聚氨酯属于加聚型高分子材料C．聚氨酯属于混合物D．聚氨酯材料没有固定的熔点2．所有超市、商场、集贸市场等商品零售场所实行塑料购物袋有偿使用制度，一律不得免费提供塑料购物袋。在全国范围内禁止生产、销售、使用厚度小于0.025毫米的塑料购物袋(简称超薄塑料购物袋)。下列说法不正确的是 ()A．在所有超市、商场、集贸市场等商品零售场所实行塑料购物袋有偿使用制度，主要目的是控制塑料制品的使用，减少“白色污染”B．的单体是苯乙烯C．聚氯乙烯塑料强度大，抗腐蚀性强，可以用来包装需长时间保存的食品D．用于食品包装的塑料制品，属于热塑性塑料，可回收再利用单体的判断1．下列工业生产过程中，属于应用缩聚反应制取高聚物的是 ()A．单体CH2=CH2制高聚物CH2—CH22．聚乳酸可在乳酸菌作用下分解，下列有关聚乳酸的说法正确的是 ()A．聚乳酸是一种纯净物B．聚乳酸的单体是C．聚乳酸是由单体之间通过加聚而合成的D．聚乳酸是一种酸性高分子材料3．下面是一种线型高分子的一部分：由此分析，这种高分子化合物的单体至少有______种，它们的结构简式为____________________________________________________________。有机合成中的综合分析1．丙烯酰胺(H2C=CH—CONH2)具有中等毒性，它对人体可造成神经毒性和遗传毒性。丙烯酰胺主要是由高碳水化合物、低蛋白质的植物性食物在加热(120℃以上)烹调过程中形成，特别在烘烤、油炸时更易形成。回答下列问题：(1)D的结构简式为______________，F的结构简式为______________。(2)指明下列反应类型：A→B____________，C→D____________。(3)丙烯酰胺有多种同分异构体，写出分子中同时含有醛基和碳碳双键的同分异构体：___________________________________________________________。(4)写出D→E的化学方程式：_________________________________。2分子C在浓硫酸作用下可形成一个六元酯环，该反应的化学________________________________________。2．工业上用甲苯生产对羟基苯甲酸乙酯()，其过程如下：据合成路线填写下列空白：(1)有机物A的结构简式：____________________，B的结构简式：____________________。(2)反应④属于____________反应，反应⑤属于______________反应。(3)③和⑥的目的是______________________________________________。(4)写出反应⑥的化学方程式：__________________________________________。3．分子式为C12H14O2的有机物F广泛用于香精的调香剂。为了合成该物质，某实验室的科技人员设计了右图合成路线：试回答下列问题：(1)A物质在核磁共振氢谱中能呈现______种峰；峰面积比为__________。(2)C物质的官能团名称__________。(3)上述合成路线中属于取代反应的是__________(填编号)。(4)写出反应⑤、⑥的化学方程式：⑤________________________________________________________________________；⑥________________________________________________________________________。(5)F有多种同分异构体，请写出符合下列条件的所有物质结构简式：①属于芳香族化合物，且含有与F相同的官能团；②苯环上有两个取代基，且苯环上的一氯代物只有两种；③其中一个取代基为—CH2COOCH3：______________。三、体验高考1．(2013·浙江理综，29)某课题组以苯为主要原料，采用以下路线合成利胆药——柳胺酚：回答下列问题：(1)对于柳胺酚，下列说法正确的是________。A．1mol柳胺酚最多可以和2molNaOH反应B．不发生硝化反应C．可发生水解反应D．可与溴发生取代反应(2)写出A→B反应所需的试剂________。(3)写出B→C的化学方程式___________________________________________。(4)写出化合物F的结构简式__________。(5)写出同时符合下列条件的F的同分异构体的结构简式__________________________________(写出3种)。①属酚类化合物，且苯环上有三种不同化学环境的氢原子。②能发生银镜反应。(6)以苯和乙烯为原料可合成聚苯乙烯，请设计合成路线(无机试剂及溶剂任选)。注：合成路线的书写格式参照如下示例流程图：CH3CHOeq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(催化剂))CH3COOHeq\o(→,\s\up7(CH3CH2OH),\s\do5(浓H2SO4))CH3COOCH2CH32．(2013·山东理综，33)聚酰胺­66常用于生产帐蓬、渔网、降落伞及弹力丝袜等织物，可利用下列路线合成：(1)能与银氨溶液反应的B的同分异构体的结构简式为__________________________。(2)D的结构简式为________________；①的反应类型为________________。(3)为检验D中的官能团，所用试剂包括NaOH水溶液及________________________。(4)由F和G生成H的反应方程式为_______________________________。四、课后作业一、单项选择题1．下列有关说法正确的是 ()①聚氯乙烯可使溴水褪色②合成纤维完全燃烧只生成CO2和H2O③甲醛、氯乙烯和乙二醇均可作为合成聚合物的单体 ④合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料A．①② B．③ C．②③ D．②④2．下列关于高分子化合物的说法正确的是 ()A．合成高分子化合物的小分子就是高分子的链节B．缩聚反应的产物只有高分子C．聚乙烯具有热塑性D．1mol水解后只能与1molNaOH反应3．下列说法正确的是 ()A．氯乙烯、聚乙烯都是不饱和烃B．聚苯乙烯的结构简式为C．氯乙烯制取聚氯乙烯的反应为nCH2=CHCleq\o(→,\s\up7(催化剂))D．乙烯和聚乙烯都能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应4．下列有关叙述不正确的是 ()A．等质量的聚乙烯和乙烯燃烧消耗氧气的量相等B．PVC的单体可由PE的单体与氯化氢加成制得C．倡导人们在购物时使用纸袋或布袋，最好不用塑料袋，是为了防止白色污染D．鉴别PE和PVC时，可将其放入试管中加强热，在试管口放置一湿润的蓝色石蕊试纸，若试纸变红，则为PVC；若不变红，则为PE5．有一种脂肪醇，通过一系列反应可变为丙三醇，这种醇也可通过消去、氧化、酯化、加聚反应等变化后可转化为一种高聚物这种醇的结构简式为 ()A．CH2=CHCH2OH B．CH3CH(OH)CH2OHC．CH3CH2OH D．CH2ClCHClCH2OH6．PHB塑料是一种可在微生物作用下降解的环保型塑料，其结构简式如下，下面有关PHB的说法不正确的是()A．PHB是一种聚酯B．PHB的单体是CH3CH2CH(OH)COOHC．PHB的降解产物可能有CO2和H2OD．PHB是通过加聚反应制得的7．由CH3CH3→CH3CH2Cl→CH2=CH2→CH3CH2OH的转化过程中，经过的反应类型是()A．取代反应→加成反应→氧化反应B．裂解反应→取代反应→消去反应C．取代反应→消去反应→加成反应D．取代反应→消去反应→裂解反应二、双项选择题8．某高分子材料的结构如图所示：已知该高分子材料是由三种单体聚合而成的，以下与此高分子材料相关的说法正确的是A．该高分子材料是线型高分子，合成它的反应是加聚反应B．形成该高分子材料的单体中，所有原子可能处于同一平面内C．三种单体中有两种有机物互为同系物D．三种单体都可以使溴水褪色，但只有两种能使酸性高锰酸钾溶液褪色9．工程塑料PBT的结构简式为，下列有关PBT的说法正确的是()A．PBT是缩聚反应得到的高分子化合物B．PBT分子中含有羧基、羟基和酯基C．PBT的单体中有芳香烃D．PBT的单体均能与Na、NaOH、Na2CO3反应10．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。右图是以烃A为原料生产人造羊毛的合成路线。下列说法正确的是（双选）()A．合成人造羊毛的反应属于加聚反应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