高考化學大一輪復習講義 第十一章 第6講 高分子化合物和有機合成

第6講高分子化合物和有機合成[考綱解讀]1.通過烴及烴的衍生物的性質(zhì)，了解有機合成的一般方法。2.了解合成高分子的組成與結(jié)構(gòu)特點，能依據(jù)簡單合成高分子的結(jié)構(gòu)分析其鏈節(jié)和單體。3.了解加聚反應和縮聚反應的特點。4.了解新型高分子材料的性能及其在高新技術(shù)領(lǐng)域中的應用。5.了解合成高分子化合物在發(fā)展經(jīng)濟，提高生活質(zhì)量等方面的貢獻?？键c一合成高分子化合物1．加聚反應不飽和單體通過____________生成高分子化合物的反應，如生成聚乙烯的化學方程式為________________________________________________________________________。2．縮聚反應有機小分子單體間聚合生成高分子化合物的同時還有______________________________生成的反應，如生成的單體為_____________________。3．應用廣泛的高分子材料(1)塑料工業(yè)生產(chǎn)聚氯乙烯的化學方程式為_____________________________________________。(2)合成纖維合成滌綸的化學方程式為_____________________________________________________。(3)合成橡膠合成順丁橡膠的化學方程式為nCH2=CH—CH=CH2eq\o(→,\s\up7(催化劑))。特別提醒(1)因為聚合物中的聚合度n值不同，所以有機高分子化合物都是混合物，沒有固定的熔、沸點。(2)書寫縮聚物的結(jié)構(gòu)簡式，與加聚產(chǎn)物結(jié)構(gòu)簡式的寫法略有不同?？s聚物的結(jié)構(gòu)簡式要在方括號外側(cè)寫出鏈節(jié)余下的端基原子或原子團，如：。(3)書寫縮聚反應方程式時，除單體物質(zhì)的量與縮聚物結(jié)構(gòu)的下角標要一致外，還要注意生成小分子的物質(zhì)的量。由一種單體進行縮聚反應，生成的小分子的物質(zhì)的量應為(n－1)；由兩種單體進行縮聚反應，生成小分子的物質(zhì)的量為(2n－1)。1．完成下表中未填寫的空項。有機物單體聚合物乙烯丙烯氯乙烯丙烯腈丙烯酸醋酸乙烯酯乙炔2.寫出下列由單體生成縮聚物的化學方程式。3．滌綸樹脂的結(jié)構(gòu)簡式為考點二有機合成的方法——正、逆合成分析法1．有機合成的方法包括____________分析法和__________分析法等。2．正合成分析法是從已知的原料入手，找出合成所需要的直接或間接的________，逐步推向合成的目標化合物，其合成示意圖是3．逆合成分析法是在設(shè)計復雜化合物的合成路線時常用的方法，它是將目標化合物倒退一步尋找上一步反應的______________________，該中間體同輔助原料反應可以得到目標化合物。而這個中間體，又可以由上一步的中間體得到，依次類推，最后確定最適宜的基礎(chǔ)原料和最終的合成路線(如下圖所示)：4．由乙烯和其他無機原料合成環(huán)狀化合物E，請寫出A、B、E化合物的結(jié)構(gòu)簡式，并寫出A和E的水解方程式。5．寫出以CH2ClCH2CH2CH2OH為原料制備的各步反應方程式(必要的無機試劑自選)。有機高分子化合物單體的判斷1．加聚高聚物(1)凡鏈節(jié)的主鏈只有兩個碳原子(無其他原子)的高聚物，其合成單體為一種，將兩個半鍵閉合即可。如：(2)凡鏈節(jié)主鏈有四個碳原子(無其他原子)，且鏈節(jié)無雙鍵的高聚物，其單體為兩種，在正中央劃線斷開，然后兩個半鍵閉合即可。(3)凡鏈節(jié)主鏈中只有碳原子，并存在雙鍵結(jié)構(gòu)的高聚物，其規(guī)律是“凡雙鍵，四個碳；無雙鍵，兩個碳”劃線斷開，然后將兩個半鍵閉合，即單雙鍵互換。2.縮聚高聚物,(1)凡鏈節(jié)為結(jié)構(gòu)的高聚物，其合成單體必為一種。在亞氨基上加氫，在羰基碳上加羥基，即得高聚物單體。(2)凡鏈節(jié)中間(不在端上)含有肽鍵的高聚物，從肽鍵中間斷開，若兩側(cè)為不對稱性結(jié)構(gòu)，其單體為兩種；在亞氨基上加氫，羰基碳原子上加羥基，即得高聚物單體。【例1】下面是一種線型高分子的一部分：由此分析，這種高分子化合物的單體至少有種，它們的結(jié)構(gòu)簡式為________________________________________________________________________。有機合成中有機物官能團的引入、消除和轉(zhuǎn)化方法1.官能團的引入2．官能團的消去(1)通過加成反應消除不飽和鍵。(2)通過消去反應、氧化反應或酯化反應消除羥基(—OH)。(3)通過加成反應或氧化反應消除醛基(—CHO)。(4)通過消去反應或水解反應消除鹵素原子。3．官能團的轉(zhuǎn)化(1)利用衍變關(guān)系引入官能團，如鹵代烴eq\o(,\s\up7(水解),\s\do5(取代))伯醇(RCH2OH)eq\o(,\s\up7(氧化),\s\do5(還原))醛eq\o(→,\s\up7(氧化))羧酸。(2)通過不同的反應途徑增加官能團的個數(shù)，如(3)通過不同的反應，改變官能團的位置，如【例2】工業(yè)上用甲苯生產(chǎn)對羥基苯甲酸乙酯()，其過程如下：據(jù)合成路線填寫下列空白：(1)有機物A的結(jié)構(gòu)簡式：____________________________________________________，B的結(jié)構(gòu)簡式：_____________________________________________________________。(2)反應④屬于__________反應，反應⑤屬于____________反應。(3)③和⑥的目的是__________________________________________________________。(4)寫出反應⑥的化學方程式：_________________________________________________。`有機合成中碳架的構(gòu)建1．有機成環(huán)反應(1)有機成環(huán)：一種是通過加成反應、聚合反應來實現(xiàn)的；另一種是通過至少含有兩個相同或不同官能團的有機物脫去小分子物質(zhì)來實現(xiàn)的。如多元醇、羥基酸、氨基酸通過分子內(nèi)或分子間脫去小分子水等而成環(huán)。(2)成環(huán)反應生成的五元環(huán)或六元環(huán)比較穩(wěn)定。2．碳鏈的增長有機合成題中碳鏈的增長，一般會以信息形式給出，常見的方式如下所示。(1)與HCN的加成反應(2)加聚或縮聚反應，如nCH2(3)酯化反應，如CH3CH2OH＋CH3COOH濃CH3COOCH2CH3＋H2O。3．碳鏈的減短(1)脫羧反應：R—COONa＋NaOHeq\o(→,\s\up7(CaO),\s\do5(△))R—H＋Na2CO3。(3)水解反應：主要包括酯的水解、蛋白質(zhì)的水解和多糖的水解。(4)烴的裂化或裂解反應：C16H34eq\o(→,\s\up7(高溫))C8H18＋C8H16；C8H18eq\o(→,\s\up7(高溫))C4H10＋C4H8?！纠?】乙醇在與濃硫酸混合共熱的反應過程中，受反應條件的影響，可發(fā)生兩類不同的反應類型：1,4-二氧六環(huán)是一種常見的溶劑。它可以通過下列合成路線制得：eq\x(烴類A)eq\o(→,\s\up7(Br2))eq\x(B)eq\o(→,\s\up7(NaOH),\s\do5(水溶液))eq\x(C)eq\o(→,\s\up7(濃H2SO4),\s\do5(－H2O))其中的A可能是 ()A．乙烯 B．乙醇 C．乙二醇 D．乙酸合成路線的選擇1．中學常見的有機合成路線(1)一元合成路線：鹵代烴eq\o(→,\s\up7(NaOH/H2O),\s\do5(△))一元醇→一元醛→一元羧酸→酯(2)二元合成路線：eq\o(→,\s\up7(NaOH/H2O))二元醇→二元醛→二元羧酸→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(鏈酯,環(huán)酯,高聚酯))(3)芳香化合物合成路線：2．有機合成中常見官能團的保護(1)酚羥基的保護：因酚羥基易被氧化，所以在氧化其他基團前可以先使其與NaOH反應，把—OH變?yōu)椤狾Na(或—OCH3)將其保護起來，待氧化后再酸化將其轉(zhuǎn)變?yōu)椤狾H。(2)碳碳雙鍵的保護：碳碳雙鍵也容易被氧化，在氧化其他基團前可以利用其與HCl等的加成反應將其保護起來，待氧化后再利用消去反應轉(zhuǎn)變?yōu)樘继茧p鍵。(3)氨基(—NH2)的保護：如在對硝基甲苯eq\o(→,\s\up7(合成))對氨基苯甲酸的過程中應先把—CH3氧化成—COOH之后，再把—NO2還原為—NH2。防止當KMnO4氧化—CH3時，—NH2(具有還原性)也被氧化。【例4】由乙烯合成草酸二乙酯(C2H5OOC—COOC2H5)，請寫出各步合成反應的化學方程式?！纠?】肉桂酸甲酯M，常用作調(diào)制具有草莓、葡萄、櫻桃等香味的食用香精。M屬于芳香化合物，苯環(huán)上只含一個直支鏈，能發(fā)生加聚反應和水解反應。測得M的摩爾質(zhì)量為162g·mol－1，只含碳、氫、氧三種元素，且原子個數(shù)之比為5∶5∶1。(1)肉桂酸甲酯的結(jié)構(gòu)簡式是。(2)G為肉桂酸甲酯的一種同分異構(gòu)體，其分子結(jié)構(gòu)模型如圖所示(圖中球與球之間連線表示單鏈或雙鍵)。G的結(jié)構(gòu)簡式為。(3)以芳香烴A為原料合成G的路線如下：①化合物E中的含氧官能團有________(填名稱)。②E→F的反應類型是__________，F(xiàn)→G的化學方程式為_______________________。③寫出符合下列條件的F的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式(只寫一種)：____________________。ⅰ.分子內(nèi)含苯環(huán)，且苯環(huán)上只有一個支鏈；ⅱ.在催化劑作用下，1mol該物質(zhì)與足量氫氣充分反應，消耗5molH2；ⅲ.它不能發(fā)生水解反應。1．(·浙江理綜，7)下列說法中，正確的是 ()A．光導纖維、棉花、油脂、ABS樹脂都是由高分子化合物組成的物質(zhì)B．開發(fā)核能、太陽能等新能源，推廣甲醇汽油，使用無磷洗滌劑都可直接降低碳排放C．紅外光譜儀、核磁共振儀、質(zhì)譜儀都可用于有機化合物結(jié)構(gòu)的分析D．陰極射線、α-粒子散射現(xiàn)象及布朗運動的發(fā)現(xiàn)都對原子結(jié)構(gòu)模型的建立作出了貢獻2．(·上海，28)丁基橡膠可用于制造汽車內(nèi)胎，合成丁基橡膠的一種單體A的分子式為C4H8，A氫化后得到2-甲基丙烷。完成下列填空：(1)A可以聚合，寫出A的兩種聚合方式(以反應方程式表示)_______________________________________________________________________。(2)A與某烷發(fā)生烷基化反應生成分子式為C8H18的物質(zhì)B，B的一鹵代物只有4種，且碳鏈不對稱。寫出B的結(jié)構(gòu)簡式：________________________________________________________________________。(3)寫出將A通入下列兩種溶液后出現(xiàn)的現(xiàn)象。A通入溴水：_____________________________________________________________，A通入溴的四氯化碳溶液：_________________________________________________。(4)烯烴和NBS作用，烯烴中與雙鍵碳相鄰碳原子上的一個氫原子被溴原子取代。分子式為C4H8的烴和NBS作用，得到的一溴代烯烴有________種。3．(·重慶理綜，28)食品添加劑必須嚴格按照食品安全國家標準(GB2760-)的規(guī)定使用。作為食品添加劑中的防腐劑G和W，可經(jīng)下列反應路線得到(部分反應條件略)。(1)G的制備①A與苯酚在分子組成上相差一個CH2原子團，它們互稱為__________；常溫下A在水中的溶解度比苯酚的______(填“大”或“小”)。②經(jīng)反應A→B和D→E保護的官能團是__________。③E→G的化學方程式為_____________________________________________________。(2)W的制備①J→L為加成反應，J的結(jié)構(gòu)簡式為__________________________________________。②M→Q的反應中，Q分子中形成了新的____________(填“C—C鍵”或“C—H鍵”)。③用Q的同分異構(gòu)體Z制備，為避免R—OH＋HO—Req\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))R—O—R＋H2O發(fā)生，則合理的制備途徑為酯化、______、________(填反應類型)。④應用M→Q→T的原理，由T制備W的反應步驟為第1步_____________________________________________________________________；第2步：消去反應；第3步：___________________________________________________________________。(第1、3步用化學方程式表示)4．(·山東理綜，33)利用從冬青中提取出的有機物A合成抗結(jié)腸炎藥物Y及其他化學品的合成路線如下：提示：根據(jù)上述信息回答：(1)D不與NaHCO3溶液反應，D中官能團的名稱是________，B→C的反應類型是________。(2)寫出A生成B和E的化學反應方程式：______________________________________。(3)A的同分異構(gòu)體I和J是重要的醫(yī)藥中間體，在濃硫酸的作用下，I和J分別生成和，鑒別I和J的試劑為________。(4)A的另一種同分異構(gòu)體K用于合成高分子材料，K可由制得，寫出K在濃硫酸作用下生成的聚合物的結(jié)構(gòu)簡式：________________________________。親臨批閱現(xiàn)場，明確得分要點考生答卷案例——找錯糾錯評卷心得本題屬于有機合成題，不算太難，應得6分以上。但由于粗心大意、書寫不規(guī)范、漏寫小分子，失分嚴重。解決方案與答題規(guī)范：熟練掌握常見官能團的書寫方法，連接方式，特別要注意書寫有機化學方程式時，有機物要用結(jié)構(gòu)簡式，不要漏掉小分子(如水、HX)，還要注意書寫反應條件。

課時規(guī)范訓練教材習題回扣1．(選修5P112－2)天然纖維的吸濕性優(yōu)于合成纖維，合成纖維中吸濕性較好的是 ()A．聚酰胺纖維(錦綸)B．聚酯纖維(滌綸)C．聚乙烯醇縮甲醛纖維(維綸)D．聚丙烯纖維(丙綸)2．(選修5P118－2)下列化合物中H2CHOCH2CH2OHCH2=CH2(1)適于制作塑料食品盒的單體是__________，聚合反應方程式為________________。(2)適于配制不銹鋼鍋手柄的單體是____________________________，聚合物的結(jié)構(gòu)式為_______________________________________________________________________。(3)可制造合成纖維織物的單體是____________________________________________，它的聚合反應方程式是_____________________________________________________。能力提升訓練1．用苯作原料，不能經(jīng)一步化學反應制得的是 ()A．硝基苯 B．環(huán)己烷C．苯酚 D．苯磺酸2．用乙炔為原料制取CH2Br—CHBrCl，可行的反應途徑是 ()A．先加Cl2，再加Br2 B．先加Cl2，再加HBrC．先加HCl，再加HBr D．先加HCl，再加Br23．能在有機物分子中引入羥基的反應類型：①酯化、②取代、③消去、④加成、⑤水解、⑥還原，其中正確的組合是 ()A．①②③⑥ B．②④⑤C．②④⑤⑥ D．②④⑥4．鏈狀高分子化合物可由有機化工原料R和其他有機試劑，通過加成、水解、氧化、縮聚反應得到，則R是 ()A．1-丁烯 B．2-丁烯C．1,3-丁二烯 D．乙烯5．聚丙烯酸酯類涂料是目前市場上流行的墻面涂料之一，其結(jié)構(gòu)簡式如下所示：它具有彈性好、不易老化、耐擦洗、色澤亮麗等優(yōu)點。下列對聚丙烯酸酯的敘述正確的是 ()①是縮聚產(chǎn)物②是加聚產(chǎn)物③屬于混合物④屬于純凈物⑤可以發(fā)生水解反應A．①③⑤ B．②③⑤ C．①④⑤ D．②④6．不能由醛或酮加氫還原制得的醇是 ()A．CH3CH2OH B．CH3CH2CH(OH)CH3C．(CH3)3CCH2OH D．(CH3)3COH7．卡托普利為血管緊張素抑制劑，其合成路線及各步反應的轉(zhuǎn)化率如下：eq\o(→,\s\up7(93.0%))Aeq\o(→,\s\up7(81.7%))Beq\o(→,\s\up7(90.0%))Ceq\o(→,\s\up7(85.6%))則該合成路線的總產(chǎn)率是 ()A．58.5% B．93.0% C．76% D．68.4%8．甲氯芬那酸是一種非甾體消炎鎮(zhèn)痛藥。是制備甲氯芬那酸的中間產(chǎn)物，該中間產(chǎn)物是利用下面的反應制得的，，則該反應的反應類型為 ()A．酯化反應 B．加成反應C．消去反應 D．取代反應9．化合物丙可由如下反應得到：C4H10Oeq\o(→,\s\up9(濃H2SO4，△),\s\do9(或Al2O3，△))C4H8eq\o(→,\s\up7(Br2),\s\do5(溶劑CCl4))丙(C4H8Br2)，則丙的結(jié)構(gòu)可能有 ()A．1種 B．2種 C．3種 D．4種10．以乙醇為原料，用下述6種類型的反應：①氧化②消去③加成④酯化⑤水解⑥加聚，來合成乙二酸乙二酯()的正確順序是 ()A．①⑤②③④ B．①②③④⑤C．②③⑤①④ D．②③⑤①⑥11．對有機物的化學性質(zhì)敘述錯誤的是 ()A．既能發(fā)生氧化反應，又能發(fā)生還原反應B．1mol該物質(zhì)只能與1molBr2發(fā)生加成反應C．能發(fā)生加聚反應D．能將新制的Cu(OH)2懸濁液氧化12．DAP是電表和儀表部件中常用的一種高分子化合物，其結(jié)構(gòu)簡式為則合成它的單體可能有：①鄰苯二甲酸②丙烯醇(CH2 CH—CH2—OH)③丙烯④乙烯⑤鄰苯二甲酸甲酯,下列選項正確的是 ()A.①② B.④⑤ C.①③ D.③④13.由環(huán)己烷可制備1，4-環(huán)己醇二醋酸酯。下面是有關(guān)的8步反應(其中所有無機產(chǎn)物都已略去)。(1)在上述8步反應中，屬于取代反應的有________，屬于加成反應的有________，反應④屬于________反應。(2)寫出下列化合物的結(jié)構(gòu)簡式。B：__________________，C：________________。(3)寫出反應④、⑤、⑥的化學方程式。④________________________________________________________________________，⑤________________________________________________________________________，⑥________________________________________________________________________。(4)寫出 在NaOH溶液中水解的化學方程式：______________________。14.狄爾斯-阿德耳(Diels-Alder)反應也稱雙烯合成反應。試回答下列問題：(1)Diels-Alder反應屬于______反應(填有機反應類型)。(2)某實驗室以和合成，請用合成反應的流程圖，表示出最合理的合成方案(注明反應條件)。500500①RCH2CH=CH2＋Cl2→RCHClCH=CH2＋HCl②合成過程中無機試劑任選。③合成反應流程圖可表示為Aeq\o(→,\s\up7(反應物),\s\do5(