复习题教学创新设计

第五章

进入合成有机高分子化合物的时代

[知识网络构建] 一、

有机高分子化合物

有机高分子化合物



②

反应分子组成：相同的链节经n次重复而成③

高分子化合物：淀粉、纤维素、蛋白质等人造棉、人造分类人造高分子化合物：黏胶纤维

丝等④

高分子化合物：聚乙烯、合成橡胶等线型结构分子中的原子以共价键连接形支链型结构

成卷曲状态的“链”结构特点网状结构：分子链与分子链之间由许多共价键

交联起来，形成三维空间网状结构形成过程和合成方法：低分子发生①

反应或

⑤

结构的能缓慢溶解于适当的有机

溶剂溶解性⑥

结构的在有机溶剂里只有一定程基本性质

度的溶胀而不溶解热塑性：⑦

结构的高分子材料具有热塑性热固性：⑧

结构的高分子材料具有热固性强度：一般强度都较大或很大绝缘性：一般不导电

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形成过程和合成方法：低分子发生①

反应或

②

反应分子组成：相同的链节经n次重复而成人造高分子化合物：黏胶纤维人造棉、人造分类

丝等④

高分子化合物：聚乙烯、合成橡胶等③

高分子化合物：淀粉、纤维素、蛋白质等



支链型结构

成卷曲状态的“链”结构特点网状结构：分子链与分子链之间由许多共价键

交联起来，形成三维空间网状结构线型结构分子中的原子以共价键连接形

基本性质

溶剂溶解性⑥

结构的在有机溶剂里只有一定程

度的溶胀而不溶解热塑性：⑦

结构的高分子材料具有热塑性热固性：⑧

结构的高分子材料具有热固性⑤

结构的能缓慢溶解于适当的有机强度：一般强度都较大或很大绝缘性：一般不导电

二、应用广泛的高分子材料

应用广泛的高分子材料



塑料成分：①

、添加剂等热塑性塑料：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等分类②

塑料：酚醛塑料等

合成纤维

纶、氯纶六大纶优点：③

高、④

好、

耐腐蚀、不缩水、质轻保暖等包括：涤纶、腈纶、锦纶、丙纶、维特种合成纤维

合成橡胶⑤

橡胶：丁苯橡胶、顺丁橡胶等⑥

橡胶：硫化橡胶、硅橡胶等

其他：黏合剂、涂料等

三、复合材料

2

材料，其中一种材料是①

，另一种材料是②

复合材料性能：强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀，在综合性能上超过了③

材料应用：航空工业、汽车工业、体育用品等四、功能高分子材料

含义：指两种或两种以上材料组合成一种新型

一、①加聚

②缩聚

③天然

④合成

⑤线型

⑥体型

⑦线型

⑧体型

二、①合成树脂

②热固性

③强度

④弹性

⑤通用

⑥特种

三、①基体

②增强剂

③单一

四、①传统高分子

②特殊功能的高分子

③分离

④提纯

⑤生物相容性

⑥各种器官

⑦亲水性

⑧亲水性

⑨亲水性

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[专题总结对练] 专题一

高聚物单体的判断

由高聚物推断单体的方法可归纳为一观二断三改写。

一观：观察高分子链节中主链的组成情况，是否全为碳原子，是否含有双键。

二断：在高分子链节上找到断键点，将链节切开。

三改写：将切下后的片段改写成单体。

1．由加聚产物推断单体

(1)主链链节全为碳原子，且为C—C键。

规律：将主链链节每两个碳原子切下，原子不变，把单键改成双键，改写成乙烯型。

(2)主链链节全为碳原子且有C===C键。

规律：以双键为中心，将主链中的四个碳原子切下，然后改写成1,3-丁二烯型。

2．由缩聚产物推断单体

规律：断键，补原子。即找到断键点，断键后在相应部位加上—OH或—H。

(1)链节主链中除碳原子外，还有、等原子团。

规律：在和的虚线处断开，然后在处加上—OH，在—O—处加上H，在—NH—处加上H，而得单体。

(2)主链链节中碳原子不连续，含有苯环和结构。

规律：在苯环和侧链R基连接处断键，改写成酚和醛。

(3)主链链节是—R—结构的高聚物。

规律：单体为一种，断键后在—NH—上加H，在(4)主链链节是—CH2—CH2—上加—OH。

结构的高聚物。规律：单体为一种，断键后在—O—上加H，在R基上加—OH。

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[专题对练] 1．下面是一种线型高分子链的一部分：

由此分析，构成此高聚物的单体的结构简式为_______________________

_____________________________________________________________。

【解析】

根据结构知含酯基，断开酯基恢复为酸和醇得到

。

【答案】

2．不饱和酯类化合物在药物、涂料等领域应用广泛。

Ⅰ

(1)下列化合物Ⅰ的说法，正确的是________。

A．遇FeCl3溶液可能显紫色

B．可发生酯化反应和银镜反应

5

C．能与溴发生取代和加成反应

D．1 mol化合物Ⅰ最多能与2 mol NaOH反应

(2)反应①是一种由烯烃直接制备不饱和酯的新方法：

①2CH32CH3CHCH2＋2ROH＋2CO＋O2CHCHCOOR＋2H2O 一定条件――→化合物Ⅱ的分子式为________，1 mol 化合物Ⅱ能与________mol H2恰好完全反应生成饱和烃类化合物。

(3)化合物Ⅱ可由芳香族化合物Ⅲ或Ⅳ分别通过消去反应获得，但只有Ⅲ能与Na反应产生H2，Ⅲ的结构简式为________(写1种)；由Ⅳ生成Ⅱ的反应条件为________。

(4)聚合物________。

利用类似反应①的方法，仅以乙烯为有机物原料合成该单体，涉及的反应方程式为___________________________________________________________ ______________________________________________________________。

【解析】

(1)通过所给物质的结构简式可知，一个Ⅰ分子中含有两个苯环、两个酚羟基、一个碳碳双键和一个酯基。A.酚羟基遇氯化铁溶液显紫色，所以正确。B.因为不含醛基，不能发生银镜反应，所以错误。C.因为含有苯环和碳碳双键，因此可以与溴发生取代和加成反应，所以正确。D.两个酚羟基可以与两分子的氢氧化钠反应，一个酯基水解生成的羧基可以与一分子的氢氧化钠反应，因此1 mol 化合物Ⅰ最多能与3 mol氢氧化钠反应，所以错误。(2)通过观察可知，化合物Ⅱ的分子式为C9H10；因为分子中含有一个苯环和一个碳碳双键，所以1 mol该物质能和4 mol氢气反应生成饱和烃类化合物。(3)该小题首先确定消去反应，能够发生消去反应的物质主要包括醇和卤代烃，其中醇可以和钠反应生成

氢气，所以Ⅲ应该为醇，结构简式可以为或可用于制备涂料，其单体结构简式为

6

；化合物Ⅳ则为卤代烃，而卤代烃要发生消去反应，其反应条件为氢氧化钠的醇溶液、加热。

(4)根据聚合物结构简式可写出其单体为

CH2===CH—COOCH2CH3；根据反应①分析该反应机理，主要是通过CO将双键碳原子和醇两部分连接起来，双键碳原子上的氢原子和醇羟基上的氢原子结合氧原子生成水。根据题给条件可写出反应方程式：CH2===CH2＋H2O催化剂一定条件――→CH3CH2OH,2CH2===CH2＋2CO＋2CH3CH2OH＋O2――→加热、加压2CH2===CH—COOCH2CH3＋2H2O。

【答案】

(1)AC

(2)C9H10

4 (3)

(或(4)CH2===CH—COOCH2CH3

)

氢氧化钠醇溶液、加热

催化剂CH2===CH2＋H2O――→CHCHOH，

加热、加压32一定条件2CH2===CH2＋2CO＋2CH3CH2OH＋O2――→

2CH2===CH—COOCH2CH3＋2H2O 专题二

合成有机高分子

1．结构的引入

(1)一元合成路线

R—CH===CH2→卤代烃→一元醇→一元醛→一元羧酸→酯。

(2)二元合成路线

→二元醇→二元醛→二元羧酸→链酯、环酯、缩合酯

消去加成―→CH===CH2――→CH3CH2OH―－H2O2＋Cl2水解――→＋H2O。

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(3)芳香化合物合成路线

(4)改变官能团的位置

消去加成――→―→CH3CH2CH2BrCHCH===CH2―－HBr3＋HBr。

2．合成题的解题方法

(1)正向合成法：此法采用正向思维方法，从已知原料入手，找出合成所需要的直接或间接的中间产物，逐步推向目标合成有机物，其思维程序是原料→中间产物→产品。

(2)逆向合成法：此法采用逆向思维方法，从目标合成有机物的组成、结构、性质入手，找出合成所需的直接或间接的中间产物，逐步推向已知原料，其思维程序是产品→中间产物→原料。

[专题对练] 3．A(C2H2)是基本有机化工原料。由A制备聚乙烯醇缩丁醛和顺式聚异戊二烯的合成路线(部分反应条件略去)如下所示：

回答下列问题：

(1)A的名称是________，B含有的官能团是__________________________。

(2)①

的反应类型是________，⑦的反应类型是________。

(3)C和D的结构简式分别为__________、__________。

(4)异戊二烯分子中最多有________个原子共平面，顺式聚异戊二烯的结构

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简式为____________________。

(5)写出与A具有相同官能团的异戊二烯的所有同分异构体_________________________(填结构简式)。

(6)参照异戊二烯的上述合成路线，设计一条由A和乙醛为起始原料制备1,3-丁二烯的合成路线__________________________________________________ ______________________________________________________________ _____________________________________________________________。

【解析】

(1)由A的分子式为C2H2知，A为乙炔。由B的加聚反应产物的结构简式可逆推B的结构简式为CH2===CHOOCCH3，分子中含有碳碳双键和酯基。

(2)由HC≡CH＋CH3COOH―→CH2＝CHOOCCH3可知，反应①为加成反应；Al2O3――→△由可知，反应⑦为醇的消去反应。

(3)由反应物和反应条件可知，C应是聚酯的水解产物，故C为。由聚乙烯醇缩丁醛的结构简式可知，该产物是由2分子聚乙烯醇与m分子丁醛发生缩合反应的产物，故D为CH3CH2CH2CHO。

(4)如右所示，碳碳双键两端直接相连的6个原子一定共面，单键a旋转，可使两个双键直接相连的10个原子共面，单键b旋转，可使甲基上最多有1个氢原子在上述平面内，因此共面的原子最多有11个。顺式聚异戊二烯是指结构单元中两个CH2均在双键的同一侧，其结构简式为。

(5)C2H2中含碳碳三键，因此含有碳碳三键的异戊二烯的同分异构体主要是碳链异构和三键位置异构，共有CH3CH2CH2C≡CH、CH3CH2C≡CCH3、

≡CH 3种同分异构体。

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(6)由合成路线可知，反应⑤为乙炔与丙酮羰基的加成反应，反应⑥为碳碳三键的加成反应，反应⑦为醇的消去反应。模仿题中合成路线，可设计如下合成路线：

【答案】

1乙炔

碳碳双键和酯基

2①加成反应

②消去反应

4．氟他胺G是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室由芳香烃A制备G的合成路线如下：

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回答下列问题：

(1)A的结构简式为________。C的化学名称是________。

(2)③的反应试剂和反应条件分别是________________，该反应的类型是________。

(3)⑤的反应方程式为___________________________________________。

吡啶是一种有机碱，其作用是___________________________________。

(4)G的分子式为________。

(5)H是G的同分异构体，其苯环上的取代基与G的相同但位置不同，则H可能的结构有____________种。

(6)4-甲氧基乙酰苯胺(间体，写出由苯甲醚(________(其他试剂任选)。

【解析】

(1)根据B的结构简式与反应①的试剂和条件可知，氯原子应取代A分子中甲基上的氢原子，因此A的结构简式为称和三氯甲烷的名称，可判断C的化学名称为三氟甲苯。

(2)该反应为苯环上的硝化反应，反应条件为加热，反应试剂为浓HNO3和浓H2SO4；该反应的类型为取代反应。

(3)根据G的结构简式可知，反应⑤发生的是取代反应，因此反应方程式为

CH3；根据甲苯的名)是重要的精细化工中)制备4-甲氧基乙酰苯胺的合成路线

有碱性，由题给信息“吡啶是一种有机碱”可知，吡啶可以与该反应生成的HCl

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反应，防止HCl与反应物发生反应，从而提高反应产率。

(4)通过观察法可写出G的分子式为C11H11F3N2O3。

(5)根据“定二移一”法可判断苯环上有三个不同的取代基的结构共有10种，所以除G外还有9种。

(6)根据原料和目标产物的不同，以及流程图中的提示，可用逆推法设计合成路线：

【答案】

(1)

CH3

三氟甲苯

(2)浓HNO3/浓H2SO4、加热

取代反应

(3)

吸收反应产生的HCl，提高反应转化率

(4)C11H11F3N2O3

(5)9

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