有機化學(xué)基礎(chǔ)第五章?？贾R點強化總結(jié)

1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載第五章進入合成有機高分子化合物的時代第一節(jié)合成高分子化合物的基本方法一、合成高分子化合物的基本反應(yīng)類型1加成聚合反應(yīng)( 簡稱加聚反應(yīng) )(1)特點單體分子含不飽和鍵(雙鍵或三鍵 )；單體和生成的聚合物組成相同；反應(yīng)只生成聚合物。(2)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)式。(3)加聚反應(yīng)方程式的書寫均聚反應(yīng)：發(fā)生加聚反應(yīng)的單體只有一種。如共聚反應(yīng)：發(fā)生加聚反應(yīng)的單體有兩種或多種。如2縮合聚合反應(yīng)( 簡稱縮聚反應(yīng) )(1)特點縮聚反應(yīng)的單體至少含有兩個官能團；單體和聚合物的組成不同；反應(yīng)

2、除了生成聚合物外，還生成小分子；含有兩個官能團的單體縮聚后生成的聚合物呈線型結(jié)構(gòu)。(2)縮合聚合物 (簡稱縮聚物 )結(jié)構(gòu)簡式的書寫要在方括號外側(cè)寫出鏈節(jié)余下的端基原子或原子團。如(3) 縮聚反應(yīng)方程式的書寫單體的物質(zhì)的量與縮聚物結(jié)構(gòu)式的下角標要一致；要注意小分子的物質(zhì)的量：一般由一種單體進行縮聚反應(yīng)， 生成小分子的物質(zhì)的量為 (n1)；由兩種單體進行縮聚反應(yīng)， 生成小分子的物質(zhì)的量為 (2n 1)。以某分子中碳氧雙鍵中的氧原子與另一個基團中的活潑氫原子結(jié)合成水而進行的縮聚反應(yīng)。以醇羥基中的氫原子和酸分子中的羥基結(jié)合成水的方式而進行的縮聚反應(yīng)。以羧基中的羥基與氨基中的氫原子結(jié)合成H 2O 的方式

3、而進行的縮聚反應(yīng)。特別提醒單體與鏈節(jié)不同， 如單體是 CH2 =CH2，鏈節(jié)為 CH 2 CH2 ，加聚物與單體結(jié)構(gòu)上不相似，性質(zhì)不同，不為同系物。如分子中無。3 加聚反應(yīng)與縮聚反應(yīng)的比較加聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)不同點反應(yīng)物單體必須是不飽和的單體不一定是不飽和的，但必須要含有某些官能團學(xué)習(xí)必備歡迎下載生成物生成物只有高分子化合物生成物除高分子化合物外，還有水、鹵化氫、氨等小分子化合物聚合物分子組成與單體相同分子組成與單體不完全相同相同點反應(yīng)物可以是同一種單體，也可以是不同種單體，生成物是高分子化合物二、高分子化合物單體的確定1加聚產(chǎn)物、縮聚產(chǎn)物的判斷判斷有機高分子化合物單體時，首先判斷是加聚產(chǎn)物還是縮

4、聚產(chǎn)物。判斷方法是：(1)若鏈節(jié)結(jié)構(gòu)中，主鏈上全部是碳原子形成的碳鏈，則一般為加聚產(chǎn)物；(2)若鏈節(jié)結(jié)構(gòu)中，主鏈上除碳原子外還含有其他原子(如 N、 O 等 )，則一般為縮聚產(chǎn)物。2加聚產(chǎn)物單體的判斷方法(1) 凡鏈節(jié)的主鏈中只有兩個碳原子(無其它原子 )的聚合物，其合成單體必為一種，將兩個半鍵閉合即可。如，其單體是。(2)凡鏈節(jié)的主鏈中有四個碳原子(無其它原子 )，且鏈節(jié)無雙鍵的聚合物，其單體必為兩種，在正中央劃線斷開，然后兩個半鍵閉合即可。如的單體為。(3)凡鏈節(jié)的主鏈中只有碳原子，并存在結(jié)構(gòu)的聚合物，其規(guī)律是“有雙鍵，四個碳；無雙鍵，兩個碳”劃線斷開，然后將半鍵閉合即單雙鍵互換。如的單體

5、為；3縮聚產(chǎn)物單體的判斷方法(1) 若鏈節(jié)中含有酚羥基的結(jié)構(gòu)，單體一般為酚和醛。如的單體是和 HCHO 。(2) 若鏈節(jié)中含有以下結(jié)構(gòu)，如，其單體必為一種，如的單體為。(3) 若鏈節(jié)中間含有部分，則單體為酸和醇，將中 C O 單鍵斷開， 左邊加羥基，右邊加氫即可。如的單體為HOOCCOOH和HOCH 2CH2OH。(4) 若鏈節(jié)中間含有部分，則單體一般為氨基酸，將中 C N 單鍵斷開，左邊加羥基，右邊加氫。如的單體為H2NCH 2COOH和。特別提醒運用上述方法找單體時，一定要先判斷是加聚產(chǎn)物還是縮聚產(chǎn)物，然后運用逆的單體為。向思維法逐步還原，準確判斷單體的前提是熟練掌握加聚反應(yīng)與縮聚反應(yīng)的原

6、理及方程式的書學(xué)習(xí)必備歡迎下載寫。進行單體判斷時，不要被書寫方式迷惑，要注意到單鍵是可旋轉(zhuǎn)的，同時嚴格按半鍵還原法進行判斷。類型 1 有機高分子化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)例 1某高分子化合物的部分結(jié)構(gòu)如下：下列說法正確的是()A 聚合物的鏈節(jié)是B聚合物的分子式是C3H3Cl 3C合成該聚合物的單體是CHCl=CHClD若 n 表示聚合度，則其相對分子質(zhì)量為97n答案CD解析注意到碳碳單鍵可以旋轉(zhuǎn)，則可判斷上述聚合物重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元(即鏈節(jié) ) 為(2) 該聚合物的單體的結(jié)構(gòu)簡式為_，該單體中具有的官能團的名稱為_ 。(3) 各取 1 mol 該單體分別與鈉和碳酸氫鈉溶液完全反應(yīng)時，分別消耗鈉和碳酸氫鈉的

7、物質(zhì)的量之比為 _。答案(1)C(2)羥基、羧基(3)2 1解析依據(jù)的結(jié)構(gòu)先判斷是加聚產(chǎn)物還是縮聚產(chǎn)物，然后運用逆向思維法逐步還原，推測其單體，再依據(jù)官能團確定其性質(zhì)，寫出反應(yīng)方程式進行相關(guān)計算。是縮聚產(chǎn)物，可依據(jù)官能團形成過程的連鏈逆向推出單體，把失去的小分子物質(zhì)分拆后加在相應(yīng)位置。，失去的小分子為H2O，拆為H和OH，其單體必為一種，為，該聚合物的結(jié)構(gòu)簡式為。合成它的單體是CHCl=CHCl ，其分子式為。含有兩種官能團，有羥基(OH) 和羧基 ()，中 OH(C2 H2Cl 2)n，相對分子質(zhì)量為97n。類型 2不能與 NaHCO 3 溶液反應(yīng)，但能與金屬鈉反應(yīng)， COOH 既能與 Na

8、 反應(yīng)，又能與NaHCO 3 溶聚合物單體的判斷例 2在國際環(huán)境問題中，一次性使用聚苯乙烯等材料帶來的“白色污染”是極為嚴重的液反應(yīng)。環(huán)境問題之一。 最近研制的一種可降解塑料，代號為 3HB ，結(jié)構(gòu)簡式為，具判斷有機高分子化合物單體時，要先判斷是加聚產(chǎn)物還是縮聚產(chǎn)物。有良好的生物適應(yīng)性，能在自然界降解。請回答下列問題：鏈節(jié)鏈節(jié)半鍵還原、雙鍵重現(xiàn)正推驗證。若半鍵還原無法形成完整雙鍵可考慮再(1)該可降解塑料在自然界中可通過_(填序號 )反應(yīng)降解為該聚合物的單體。斷裂單鍵構(gòu)成完整雙鍵 (此時不是一種單體 )或斷裂雙鍵構(gòu)成完整雙鍵 (此時單體是二烯烴 )。A 加成B 消去C水解D 氧化(2) 若是縮

9、聚產(chǎn)物，可依據(jù)官能團的形成過程的連鏈逆向推出單體，把失去的小分子物質(zhì)分學(xué)習(xí)必備歡迎下載拆后加在相應(yīng)位置。從而可推出答案。類型 3有機高分子化合物的合成及反應(yīng)類型例 3根據(jù)圖示，回答下列問題：第二節(jié)應(yīng)用廣泛的高分子材料一、高分子化合物的分類1按來源分天然高分子，如：淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)等合成高分子，如：聚乙稀、有機玻璃等(1) 寫出 A 、 E、 G 的結(jié)構(gòu)簡式： A_ ， E_， G_ 。(2) 反應(yīng)的化學(xué)方程式 (包括反應(yīng)條件 )是_ ，反應(yīng)的化學(xué)方程式(包括反應(yīng)條件)是_ 。(3) 寫出、的反應(yīng)類型：_ 、 _ 。答案(1)H 2C=CH 2HOOC(CH 2)4COOHC2H5OH(2)

10、ClCH 2CH2Cl NaOH CH 2=CHCl NaCl H2O(3)加成反應(yīng)縮聚反應(yīng)解析根據(jù)A的分子式推出A為乙烯， C 為， D 為 CH 2=CHCl ， E 為， F 為 HOCH 2 CH2OH，結(jié)合 F 和縮聚大分子可推出G 為 HOOC(CH 2 )4COOH ，線型高分子2按結(jié)構(gòu)分體型高分子熱塑性高分子3按性質(zhì)分熱固性高分子塑料合成纖維合成橡膠4按用途分涂料黏合劑二、有機高分子化合物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系有哪些？常見的有機高分子化學(xué)反應(yīng)的特點有哪些？1高分子化學(xué)反應(yīng)的特點(1) 與結(jié)構(gòu)的關(guān)系結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，高分子的化學(xué)反應(yīng)主要取決于結(jié)構(gòu)特點、官能團與基團之間的影響。如碳碳雙鍵易氧

11、化和加成，酯基易水解、醇解，羧基易發(fā)生酯化、取代等反應(yīng)。(2) 常見的有機高分子化學(xué)反應(yīng)降解在一定條件下， 高分子材料解聚為小分子。 如有機玻璃 (聚甲基丙烯酸甲酯 )熱解為甲基丙烯酸甲酯；聚苯乙烯用氧化鋇處理，能分解為苯乙烯；生物降解塑料；化學(xué)降解塑料；光降解塑料等。橡膠硫化學(xué)習(xí)必備歡迎下載天然橡膠 ()，經(jīng)硫化，破壞了碳碳雙鍵，形成單硫鍵( S )或雙硫鍵 ( SS )，線型變?yōu)轶w型結(jié)構(gòu)。催化裂化塑料催化裂化得柴油、煤油、汽油及可燃氣體等。2高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)線型高分子體型 (網(wǎng)狀 )高分子結(jié)構(gòu)分子中的原子以共價鍵相互連結(jié)，構(gòu)成分子鏈與分子鏈之間還有許多共價鍵交一條很長的卷曲狀態(tài)的“

12、鏈”聯(lián)起來，形成三維空間的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)溶解性能緩慢溶解于適當溶劑很難溶解，但往往有一定程度的脹大性能具有熱塑性，無固定熔點具有熱固性，受熱不熔化特性強度大、可拉絲、吹薄膜、絕緣性好強度大、絕緣性好，有可塑性常見物聚乙烯、聚氯乙烯、天然橡膠酚醛樹脂、硫化橡膠質(zhì)特別提醒高分子化學(xué)反應(yīng)，同其他反應(yīng)一樣，運用物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的規(guī)律，首先分析其具有的官能團，并考慮官能團與基團的影響，分析比較結(jié)構(gòu)變化及位置等，并加以應(yīng)用。類型 1 白色污染與環(huán)境保護例 1科技文獻中經(jīng)常出現(xiàn)下列詞匯，其中與相關(guān)物質(zhì)的顏色并無聯(lián)系 的是 ()A 赤色海潮B綠色食品C白色污染D 棕色煙氣答案B解析赤色海潮是海潮中存在著大量的藻類

13、物質(zhì)，形成暗紅色的色帶；綠色食品是指在生產(chǎn)食品所用的原料生產(chǎn)過程中不使用農(nóng)藥、化肥及在環(huán)境污染程度小的地域生產(chǎn)的食品；白色污染是指廢棄塑料制品的污染，常見的有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等，產(chǎn)品通常呈白色或無色；棕色煙氣是指煉鋼廠的廢氣，其中含有Fe2O3 和 CO，因 Fe2O3 是紅色而呈現(xiàn)棕色。高分子材料形成的環(huán)境污染越來越受到社會的關(guān)注，由于這些物品難以分解，在土壤里經(jīng)久不爛，若焚燒會嚴重污染環(huán)境，因此要加強研究易分解的新型塑料，目前治理“白色污染”主要應(yīng)從減少使用和加強回收開始。類型 2 有機高分子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)例 2橡膠樹是熱帶植物，在我國海南已有大面積種植。從橡膠樹的膠乳中可提取天然

14、橡膠，天然橡膠的成分是聚異戊二烯，其結(jié)構(gòu)為。試回答下列問題：(1) 天然橡膠能溶于汽油的根本原因是_ ，天然橡膠加入適當硫進行硫化后，其結(jié)構(gòu)由_ 變成 _ ，因而硫化橡膠_( 填“能”或“不能”)溶于汽油。(2) 天然橡膠的單體是一種無色液體， 將該無色液體加入溴水中， _( 填“能”或“不能” )使溴水褪色。答案(1) 天然橡膠是線型結(jié)構(gòu)線型結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)不能(2) 能解析(1) 從天然橡膠成分的結(jié)構(gòu)簡式可知天然橡膠為線型結(jié)構(gòu)的高分子，能溶解于適當?shù)娜軇?。天然橡膠硫化后，引入的硫原子間可形成共價鍵，從而使高分子鏈發(fā)生交聯(lián)，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，故硫化橡膠不能溶解于汽油。(2) 天然橡膠的單體中含有兩個

15、碳碳雙鍵能加成Br2，使溴水褪色。類型 3 有機高分子材料的合成例 3 鹵代烴是有機物合成的魔術(shù)師，鹵代烴中鹵素原子很易與活潑金屬陽離子結(jié)合，發(fā)生取代反應(yīng)，如乙醇RX NaCN R CN NaX ；乙醇溶液RX 2NaX R R R 2NaX 。G 是能導(dǎo)電的聚合物。根據(jù)下列各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系回答：學(xué)習(xí)必備歡迎下載(1)A 的分子式為 _， E 的結(jié)構(gòu)簡式為_ 。(2)寫出 B D 的化學(xué)方程式：_ 。(3)寫出 C2 H3Cl C 的化學(xué)方程式：_ 。(4)寫出 A G 的化學(xué)方程式：_ 。答案(1)C2H2(2)nCH 2=CH CN (3)2CH 2=CHCl 2NaCH 2=CH CH=

16、CH 2 2NaCl(4)解析本題要從題給信息入手，通過有機反應(yīng)的特點，反應(yīng)物和生成物在分子組成上的差異來推測未知物的結(jié)構(gòu)。分析本題，首先對題中所給條件進行分析，本題突破口是C2H3Cl 能發(fā)生加聚反應(yīng)，結(jié)構(gòu)中一定含有碳碳雙鍵，結(jié)構(gòu)簡式為CH 2為乙炔， G 為乙炔的=CHCl ，則 A加聚產(chǎn)物：CH 2=CH CN NaCl ，nCH 2=CH CN ； C2H3Cl 生成 C，又轉(zhuǎn)化為F， F 為一種合成橡膠：2CH 2=CHCl 2Na CH 2=CH CH=CH 2 2NaCl ，nCH 2=CH CH=CH 2。第三節(jié)功能高分子材料一、新型有機高分子材料與傳統(tǒng)的三大合成材料有本質(zhì)上的

17、差別嗎？功能高分子材料的品種與分類有哪些？1新型有機高分子材料與傳統(tǒng)的三大合成材料的區(qū)別與聯(lián)系新型有機高分子材料與傳統(tǒng)的三大合成材料在本質(zhì)上并沒有區(qū)別，它們只是相對而言。從組成元素看，都是由 C、H 、 O、 N、 S 等元素構(gòu)成；從合成反應(yīng)看，都是由單體經(jīng)加聚或縮聚反應(yīng)形成；從結(jié)構(gòu)看，也就是分兩種結(jié)構(gòu)：線型結(jié)構(gòu)、體型結(jié)構(gòu)。它們的重要區(qū)別在于功能與性能上，與傳統(tǒng)材料相比，新型有機高分子材料的性能更優(yōu)異，往往具備傳統(tǒng)材料所沒有的特殊性能，可用于許多特殊領(lǐng)域。2功能高分子材料的品種與分類，能導(dǎo)電； C2H3Cl 發(fā)生加聚反應(yīng)：；利用所給信息 C2 3Cl 生成 B，轉(zhuǎn)化為 D， D 是一種合成纖維

18、， B 為H特別提醒醫(yī)用高分子材料應(yīng)該滿足：無毒，且是化學(xué)惰性的； 與人體組織和血液相乙醇CH2=CHCN ，即 CH 2=CHCl NaCN 容性好； 具有較高的機械性能； 容易制備、純化、加工和消毒。二、高分子化合物與高分子材料的比較學(xué)習(xí)必備歡迎下載結(jié)構(gòu)高分子化合物性質(zhì)三大合成高分子材料材料按來源分按性能分類型 1 高分子材料的分類鏈節(jié)分子鏈中重復(fù)出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)單元聚合度分子鏈中的鏈節(jié)數(shù)，用n 表示單體生成高分子化合物的小分子物質(zhì)線型結(jié)構(gòu)又稱支鏈型、直鏈型，連成長鏈，有熱塑性體型結(jié)構(gòu)分子鏈間以共價鍵“交聯(lián)”，連成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，成型后不可塑1.線型高分子能溶解在適當?shù)娜軇┲?，體型高分子只能溶脹2.線

19、型高分子有熱塑性，體型高分子有熱固性3.高分子材料的強度較大4.高分子材料一般不易導(dǎo)電，彈性好，耐磨，不耐熱5.部分高分子材料還具有耐酸、耐堿、耐腐蝕、難降解的性質(zhì)塑料 如：聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛塑料、聚四氟乙烯合成橡膠 如：丁苯橡膠、順丁橡膠、硅橡膠、氯丁橡膠合成纖維 如：滌綸、腈綸、錦綸、丙綸、維綸、氯綸天然高分子材料如：淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)、天然橡膠合成高分子材料如：塑料、合成纖維、合成橡膠、涂料功能高分子材料如：高分子分離膜、醫(yī)用高分子、吸水高分子復(fù)合材料如：玻璃纖維、碳纖維類型 2 功能高分子材料的結(jié)構(gòu)與性能例 2 隨著醫(yī)用高分子材料的發(fā)展，人們已可用人工器官代替不能治愈的病變器官。目前已經(jīng)制成的人工器官有 ()皮膚肝肺腎骨骼眼A BCD 全部答案D解析醫(yī)用高分子材料的應(yīng)用十分廣泛，利用其特殊結(jié)構(gòu)和特殊性質(zhì)，可以制備與人體器官功能相同的人工器官。醫(yī)用高分子材料必須滿足的條件：無毒，且是化學(xué)惰性的；與人體組織和血液相容性好；具有較高的機械性能；容易制備、純化、加工和消毒。類型 3 復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)與性能例 3碳纖維強化塑料是一種新型的高強度復(fù)合材料，其強度比鋼鐵材料大而密度比鋁小。據(jù)報道，每架波音767 飛機使用了1 噸碳纖維材料，而一種新型的波音757 飛機使用了9 噸以上的碳