【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題十二 合成有機(jī)物課件 蘇教選修5

第三單元合成有機(jī)化合物1．有機(jī)高分子化合物

高分子化合物是相對(duì)小分子而言的，簡(jiǎn)稱

。大部分高分子化合物是由小分子通過聚合反應(yīng)制得的，所以常被稱為聚合物或高聚物。 鏈節(jié)：

。 聚合度：

。 單體：

。高分子高分子化合物中重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元鏈節(jié)的重復(fù)次數(shù)，符號(hào)為n能夠合成高分子化合物的小分子物質(zhì)2．加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng) (1)加聚反應(yīng) A．定義：由不飽和的單體加成聚合生成高分子化合物的反應(yīng)。

B．產(chǎn)物特征：高聚物與單體具有相同的組成，生成物一般為線型結(jié)構(gòu)。C．反應(yīng)類型a．聚乙烯類(塑料纖維)b．聚二烯類(橡膠)

R可為—H、—Cl、—CH3等。c．混聚：兩種或兩種以上單體加聚：nCH2===CH—CH===CH2＋nCH2===CH—CN→

d．聚乙炔類：nCH≡CH→

(2)縮聚反應(yīng)A．定義：?jiǎn)误w間相互作用生成高分子，同時(shí)還生成小分子(如水、氨、鹵代氫等)的聚合反應(yīng)。B．產(chǎn)物特征：高聚物和小分子，高聚物與單體有不同組成。C．反應(yīng)類型a．聚酯類：—OH與—COOH間的縮聚nHOCH2—CH2—OH＋nHOOC—COOH→nHOCH2CH2COOH→b．聚氨基酸類：—NH2與—COOH間的縮聚c．酚醛樹脂類 合成高分子材料中，

、

和

應(yīng)用最廣泛，被稱為“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劑，如增塑劑、防老化劑，其分類如下：

塑料合成纖維合成橡膠合成樹脂2．合成纖維(1)合成纖維：利用

為原料制成單體，再經(jīng)聚合反應(yīng)而制成的纖維。其原料本身不是纖維。(2)人造纖維：利用

為原料如蘆葦、甘蔗渣、短棉、木材等經(jīng)化學(xué)加工和紡織而制成的纖維。它是利用原料本身所含的纖維素而制得的纖維。石油、天然氣、煤和農(nóng)副產(chǎn)品天然纖維(3)合合成成纖纖維維中中，，維維綸綸具具有有較較好好的的吸吸濕濕性性，，被被稱稱為為“”；滌滌綸綸目目前前產(chǎn)產(chǎn)量量占占第第一一位位，，它它是是用用對(duì)對(duì)苯苯二二甲甲酸酸與與乙乙二二醇醇在在催催化化劑劑作作用用下下產(chǎn)產(chǎn)生生的的，，反反應(yīng)應(yīng)的的化化學(xué)學(xué)方方程程式式為為：：尼龍龍3.合合成成橡橡膠膠(1)橡膠的分類類(2)合合成橡膠膠a．原料料：以石石油、天天然氣為為原料，，以和等為單體體，聚合合而成。。b．性能能：具有有高彈性性、絕緣緣性、氣氣密性、、耐油、、耐高溫溫或耐低低溫等性性能。二烯烴烯烴(3)幾幾種常見見的合成成橡膠名稱單體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式順丁橡膠CH2===CH—CH===CH2丁苯橡膠(SBR)氯丁橡膠(CBR)4.功功能高高分子的的含義在天然或合合成高分分子的上引入某某種功能能原子團(tuán)團(tuán)，使其其顯示出出在光、、電、磁磁、聲、、熱、化化學(xué)、生生物、醫(yī)醫(yī)學(xué)等方方面的特特殊功能能的高分分子。主鏈或支支鏈5.復(fù)復(fù)合材材料(1)含義指兩種或或兩種以以上材料料組合成成的一種種新型材材料。其其中一種種材料作作為，其他材材料作為為。(2)復(fù)復(fù)合材料料的性能能具有、、耐高溫溫、耐腐腐蝕等優(yōu)優(yōu)異性能能，在綜綜合性能能上超過過了單一一材料。?；w增強(qiáng)體強(qiáng)度高質(zhì)量輕【例1】】(2008·海南南化學(xué)，，17)A、B、C、、D、E均為有有機(jī)化合合物，它它們之間間的關(guān)系系如下圖圖所示(提示：在酸性高高錳酸鉀鉀溶液中中反應(yīng)生生成RCOOH和R′COOH，其中R和R′為烷基)?；卮鹣铝辛袉栴}：：(1)直直鏈化合合物A的的相對(duì)分分子質(zhì)量量小于90，A分子中中碳、氫氫元素的的總質(zhì)量量分?jǐn)?shù)為為0.814，，其余為為氧元素素，則A的分子子式為________；(2)已已知B與與NaHCO3溶液完全全反應(yīng)，，其物質(zhì)質(zhì)的量之之比為1∶2，則在在濃硫酸酸的催化化下，B與足量量的C2H5OH發(fā)生生反應(yīng)的的化學(xué)方方程式是是_____________，反應(yīng)類型型為____________________；(3)A可以與與金屬鈉鈉作用放放出氫氣氣，能使使溴的四四氯化碳碳溶液退退色，則則A的結(jié)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式式是________________________________________________________________________；(4)D的同分分異構(gòu)體體中，能能與NaHCO3溶液反應(yīng)應(yīng)放出CO2的有____________種，，其相應(yīng)應(yīng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)簡(jiǎn)式是是______________________________。解析：在A中氧氧元素的的質(zhì)量分分?jǐn)?shù)為0.186，若若A的相相對(duì)分子子質(zhì)量為為90，，則氧原原子的量為：≈1，由此此推出A中含有有1個(gè)氧氧原子，，則A的的相對(duì)分分子質(zhì)量量為＝86。。A能與與金屬鈉鈉作用放放出H2，能使Br2的CCl4溶液退色色，可知知A中有羥基和和雙鍵，，由D的的分子式式知C是是含有2個(gè)C的的酸即乙乙酸，則則B含有有3個(gè)C且有2個(gè)—COOH，，由以上上可以推推出A的的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)簡(jiǎn)式，，分子子式：C5H10O，B為為HOOCCH2COOH。D是是CH3COOC2H5，屬于酸酸的同分分異構(gòu)體體的是CH3CH2CH2COOH和。。答案：(1)C5H(2)HOOCCH2COOH＋2C2H5OH

C2H5OOCCH2COOC2H5＋2H2O酯化反應(yīng)(或取代反應(yīng))(3)CH3CHCHCH2CH2OH(4)2CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH1．有機(jī)機(jī)合成的的過程(1)有機(jī)合成成的概念念有機(jī)合成成指利用用簡(jiǎn)單、、易得的的原料，，通過有有機(jī)反應(yīng)應(yīng)，生成成具有特特定結(jié)構(gòu)構(gòu)和功能能的有機(jī)機(jī)化合物物。(2)有有機(jī)合成成的任務(wù)務(wù)有機(jī)合成成的任務(wù)務(wù)包括目目標(biāo)化合合物分子子骨架的的構(gòu)建和和官能團(tuán)團(tuán)的轉(zhuǎn)化化。其過過程示意意圖如下下：2．有機(jī)機(jī)合成的的分析方方法(1)正合成法法(2)逆逆合成法法(3)正正逆結(jié)合合法采用綜合合思維的的方法，，將正向向或逆向向推導(dǎo)出出的幾種種合成途途徑結(jié)合3.有有機(jī)合合成途途徑和和路線線選擇擇的基基本要要求(1)起始原料料要廉廉價(jià)、、易得得、低低毒性性、低低污染染。(2)應(yīng)盡盡量選選擇步步驟最最少的的合成成路線線。步步驟越越少，，最后后產(chǎn)率率越高高。(3)合成成路線線要符符合“綠色環(huán)環(huán)?！钡囊笄蟆?4)有機(jī)機(jī)合成成反應(yīng)應(yīng)要操操作簡(jiǎn)簡(jiǎn)單、、條件件溫和和、能能耗低低、易易于實(shí)實(shí)現(xiàn)。。(5)要按按一定的反反應(yīng)順序和和規(guī)律引入入官能團(tuán)，，不能臆造造不存在的的反應(yīng)事實(shí)實(shí)。4．官能團(tuán)團(tuán)及碳鏈的的變化(1)官能團(tuán)的引引入①引入羥基(—OH)：烯烴與與水加成，，鹵代烴水水解，酯的的水解，醛醛、酮與H2加成等；②引入鹵原子子(—X)：烴的取取代，不飽飽和烴與鹵鹵素(X2)、HX的的加成，醇醇與HX的的取代等；；③引入雙鍵：：醇或鹵代代烴的消去去，炔烴的的加成，醇醇的氧化等等。(2)官能能團(tuán)的消除除①通過加成消消除不飽和和鍵；②通過加成(加H)或或氧化(加加O)消除除醛基；③通過消去或或氧化或酯酯化等消去去羥基。(3)官能能團(tuán)的衍變變①利用衍生關(guān)關(guān)系引入官官能團(tuán)，如如伯醇②通過化學(xué)反反應(yīng)增加官官能團(tuán)③通過某種種手段，改改變官能團(tuán)團(tuán)位置(4)碳鏈鏈的增長(zhǎng)或或縮短①增長(zhǎng)：有機(jī)機(jī)物與HCN加成；；單體通過過加聚或縮縮聚等。②減少：烴的的裂化或裂裂解，脫羧羧反應(yīng)(如如制CH4)，苯的同同系物的氧氧化，烯烴烴的氧化等等。1．(2008·全國(guó)Ⅱ，29)A、B、C、D、E、F、G、H、I、J均為有機(jī)化合合物。根據(jù)據(jù)以下框圖圖，回答問問題：(1)B和和C均為有有支鏈的有有機(jī)化合物物，B的結(jié)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為為________________；C在濃硫酸酸作用下加加熱反應(yīng)只只能生成一一種烯烴D，D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)簡(jiǎn)式為：________________。。(2)G能能發(fā)生銀鏡鏡反應(yīng)，也也能使溴的的四氯化碳碳溶液退色色，則G的的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式式為________________。。(3)⑤的化學(xué)反應(yīng)應(yīng)方程式是是________________________________________；⑨的化學(xué)反應(yīng)應(yīng)方程式是是__________________________________________。(4)①的反應(yīng)類型型是____________，④的反應(yīng)類型型是____________，⑦的反應(yīng)類型型是____________。(5)與H具有相同同官能團(tuán)的的H的同分分異構(gòu)體的的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式式為________________。解析：(1)根據(jù)據(jù)框圖，A水解生成成羧酸B和和醇C，由由于B中有有支鏈，因因此B的結(jié)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為為，，而C為為丁醇，又又由于C有有支鏈，且且其消去反反應(yīng)生成一一種烯烴D，因此C為或或，，則D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)簡(jiǎn)式為(D)在光光照條件下下和Cl2發(fā)生取代反反應(yīng)，再結(jié)結(jié)合G能發(fā)發(fā)生銀鏡反反應(yīng)，可推推得E、F、G的結(jié)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分分別為：G與新制Cu(OH)2反應(yīng)生成H：。。(3)H和和CH3OH發(fā)生酯酯化反應(yīng)生生成I：，，I再再發(fā)生加聚聚反應(yīng)生成成J，方程程式為：而反應(yīng)⑤為在NaOH的水溶溶液中發(fā)生生鹵代烴的的水解反應(yīng)應(yīng)。方程式式為：(4)①為酯的水解解反應(yīng)。④為烴的取代代反應(yīng)。⑦為醛的氧化化反應(yīng)(5)H的的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式式為：；；因此符符合條件的的同分異構(gòu)構(gòu)體有：(4)水解解反應(yīng)取取代反應(yīng)氧氧化反應(yīng)應(yīng)(5)CH2＝CHCH2COOH，，CH3CH＝CHCOOH【例2】下面是一種線線型高分子子的一部分分：由此分析，，這種高分分子化合物物的單體至至少有______種，它們們的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)簡(jiǎn)式為_____________________________________________________。。解析：從本題所所示的高分分子化合物物的長(zhǎng)鏈結(jié)結(jié)構(gòu)中可以以看出多處處出現(xiàn)類似似酯結(jié)構(gòu)的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)單元，所所以這種高高分子化合合物是由酸酸與醇縮聚聚而成的聚聚酯。據(jù)長(zhǎng)鏈可可以得知知結(jié)合處處為，，則斷裂裂處亦為為，，斷裂后部部分分加羥基基，其余余部分加加氫，從從左到右右可依次次得出它它們的結(jié)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。1．加聚高聚聚物(1)凡鏈節(jié)的主主鏈只有有兩個(gè)碳碳原子(無其他他原子)的高聚聚物，其其合成單單體為一一種，將將兩個(gè)半半鍵閉合合即可。。如：，單體是。。(2)凡凡鏈節(jié)主主鏈有四四個(gè)碳原原子(無無其他原原子)，，且鏈節(jié)節(jié)無雙鍵鍵的高聚聚物，其其單體為為兩種，，在正中中央劃線線斷開，，然后兩兩個(gè)半鍵鍵閉合即即可。如：的單體為為。。(3)凡凡鏈節(jié)主主鏈中只只有碳原原子，并并存在CC雙鍵鍵結(jié)構(gòu)的的高聚物物，其規(guī)規(guī)律是：：“凡雙鍵，，四個(gè)碳碳；無雙雙鍵，兩兩個(gè)碳”劃線斷開開，然后后將兩個(gè)個(gè)半鍵閉閉合，即即單雙鍵鍵互換。。2．縮聚聚高聚物物(1)凡鏈節(jié)為為結(jié)構(gòu)的高高聚物，，其合成成單體必必為一種種。在亞亞氨基上上加氫，，在羰基基碳上加加羥基，，即得高高聚物單單體。(2)凡凡鏈節(jié)中中間(不不在端上上)含有有肽鍵的的高聚物物，從肽肽鍵中間間斷開，，若兩側(cè)側(cè)為不對(duì)對(duì)稱性結(jié)結(jié)構(gòu)的，，其單體體為兩種種；在亞亞氨基上上加氫，，羰基碳碳原子上上加羥基基，即得得高聚物物單體。。(3)凡凡鏈節(jié)中中間(不不在端上上)含有有酯酯基結(jié)構(gòu)構(gòu)的高聚聚物，其其合成單單體為兩兩種，從從中中間斷開開，羰基基碳原子子加羥基基，氧原原子上加加氫原子子，即得得高聚物物單體。。(4)高高聚物其其鏈鏈節(jié)中的的—CH2—來自于于甲醛，，故合成成單體為2．某高高聚物的的結(jié)構(gòu)片片斷如下下：下列分析析正確的的是()A．它是是縮聚反反應(yīng)的產(chǎn)產(chǎn)物B．其單單體是CH2===CH2和HCOOCH3C．其鏈鏈節(jié)是CH3CH2COOCH3D．其單單體是CH2===CHCOOCH3解析：首先要明明確由于于主鏈上上沒有特特征基團(tuán)團(tuán)，如“—CH2—”、“—COOCH2—”和“—CONH—”等，因此此該高聚聚物應(yīng)是是加聚產(chǎn)產(chǎn)物。再再根據(jù)加加聚反應(yīng)應(yīng)的特點(diǎn)點(diǎn)去分析，若若主鏈內(nèi)內(nèi)只有C—C鍵鍵，這兩兩個(gè)碳原原子為一一鏈節(jié)，，取這個(gè)個(gè)片斷，，將C——C鏈變?yōu)橛蠧===C鍵，就就找到合合成這種種高分子子的單體體。若主主鏈內(nèi)有有C===C鍵，則則以C===C為中心心取四個(gè)個(gè)碳原子子為一個(gè)個(gè)片斷，，變C===C鍵為C—C鍵鍵，把原原來與C===C鍵相鄰的的單鍵變變?yōu)殡p鍵鍵，即找找到單體體。本題題屬于第第一種情情況，主主碳鏈只只有C——C鍵，因此此其單體體是CH2===CHCOOCH3。鏈節(jié)是是該高聚聚物最小小的重復(fù)復(fù)單位，，應(yīng)為。。答案：D3.以以石油油裂解氣氣為原料料，通過過一系列列化學(xué)反反應(yīng)可得得到一種種重要的的化工產(chǎn)產(chǎn)品增塑塑劑G，，如下圖圖所示。。請(qǐng)完成下下列各題題：(1)寫寫出反應(yīng)應(yīng)類型：：反應(yīng)①________，反反應(yīng)④________。(2)寫寫出反應(yīng)應(yīng)條件：：反應(yīng)③________，反反應(yīng)⑥________。(3)反反應(yīng)②③的目的是是