高考化学一轮复习专题二十六有机化学基础考点四高分子化合物教学案
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①注意高聚物构造中端基原子或原子团书写,如
②注意缩聚物下角标及水分子数目是(n-1)还是(2n-1)。
3 应用广泛高分子材料
(1)塑料
①成分
塑料
②分类
按塑料受热时特征,可以将塑料分为热塑性塑料与热固性塑料,其构造特点比拟如下:
塑料类别
构造
举例
热塑性塑料
线型构造,链状构造
聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、有机玻璃等
(2)A与合成B化学方程式是_________________。
(3)C为反式构造,由B复原得到。C构造简式是________。
(4)E能使Br2CCl4溶液褪色。N由A经反响①~③合成。
a.①反响试剂与条件是______________________________。
b.②反响类型是________。
D.Y可作加聚反响单体,X可作缩聚反响单体
答案B
解析X、Z中含有酚羟基,能与溴水发生取代反响使溴水褪色,Y中含有碳碳双键,能与Br2发生加成反响而使溴水褪色,A项正确。酚酸性小于H2CO3大于HCO ,所以X、Z均不能与NaHCO3溶液反响放出CO2,B项错误。Y在FeBr3催化下能与Br2发生取代反响,Y中碳碳双键能与Br2、H2O等发生加成反响,C项正确。Y中碳碳双键能发生加聚反响,X能与甲醛等物质发生缩聚反响,D项正确。
eq \a\vs4\al(考点四 高分子化合物 )
1 有机高分子化合物及其构造特点
(1)定义
相对分子质量从几万到十几万甚至更大化合物,称为高分子化合物,简称高分子。大局部高分子化合物是由小分子通过聚合反响制得,所以常被称为聚合物或高聚物。
(2)有机高分子组成
①单体
能够进展聚合反响形成高分子化合物低分子化合物。
c.③化学方程式是_____________________________________。
(5)PVAc由一种单体经加聚反响得到,该单体构造简式是__________________________________________________________。
(6)碱性条件下,PVAc完全水解化学方程式是_____________。
(6)根据题给条件,仿照异戊二烯合成,可设计如下合成路线:
6.常用作风信子等香精定香剂D以及可用作平安玻璃夹层高分子化合物PVB合成路线如下:
Ⅰ.RCHO+R′CH2CHO +H2O(R、R′表示烃基或氢)
Ⅱ.醛与二元醇(如乙二醇)可生成环状缩醛:
(1)A核磁共振氢谱有两种峰。A名称是________。
②链节
高分子化合物中化学组成一样、可重复最小单位。
③聚合度
高分子链中含有链节数目。
2 高聚物合成常见反响
(1)加聚反响
由不饱与单体通过加成反响聚合生成高分子化合物反响。这类反响特点是高分子链节与单体组成一样,生成物只有高分子化合物,一般形成线型构造。
(2)缩聚反响
由单体通过分子间缩合聚合,生成高分子化合物,同时还生成小分子(如水、氨、卤化氢等)聚合反响。这类反响特点是单体必须含有两个或两个以上反响基团,如—OH、—COOH、—NH2、—X等反响;所得高分子化合物化学组成与单体化学组成不同。
A.CH3—CH===CH—COOH CH3CH2OH
B. HOCH2CH2OH
C.CH2===CH—CH2COOH HOCH2CH2OH
D. CH3CH2OH
答案B
4.某高分子化合物R构造简式为
,以下有关R说法正确是( )
A.R一种单体分子式可能为C9H10O2
B.R完全水解后生成物均为小分子有机物
学霸巧学卡
(1)加聚反响与缩聚反响比照
加聚反响
缩聚反响
单体构造
单体必须是含有双键等不饱与键化合物(如乙烯、氯乙烯、丙烯等)
单体为含有两个或两个以上官能团(如—OH、—COOH、—NH2等)化合物
反响机理
反响发生在不饱与键上
反响发生在不同官能团之间
聚合方式
通过碳碳双键上加成连接
通过缩合脱去小分子而连接
2.以下说法正确是( )
A.纤维素与油脂都属于天然高分子化合物
B.淀粉、油脂与蛋白质都是高分子化合物
C.丙氨酸与苯丙氨酸脱水,最多可生成3种二肽
D.三硝酸甘油酯分子式为C3H5N3O9
答案D
解析油脂是高级脂肪酸甘油酯,不属于高分子化合物,A项错误;淀粉、蛋白质是高分子化合物,油脂是高级脂肪酸甘油酯,不是高分子化合物,B项错误;丙氨酸与苯丙氨酸脱水生成二肽,能生成丙氨酸氨基与苯丙氨酸羧基脱水及丙氨酸羧基与苯丙氨酸氨基脱水、两分子丙氨酸脱水、两分子苯丙氨酸脱水这四种二肽,C项错误;三硝酸甘油酯构造简式为,对应分子式为C3H5N3O9,D项正确。
2.构造为…—CH===CH—CH===CH—CH===CH—CH===CH
—…高分子化合物用碘蒸气处理后,其导电能力大幅度提高。上述高分子化合物单体是( )
A.乙炔 B.乙烯
C.丙烯 D.1,3-丁二烯
答案A
解析该高聚物中重复构造单元为—CH===CH—,对应单体为 ,A项正确。
3.能源、信息、材料是新科技革命三大支柱,现有一种叫HEMA材料,是用来制备软质隐形眼镜,其构造简式为 ,那么合成它单体为( )
C.可以通过加聚反响与缩聚反响合成R
D.碱性条件下,1 mol R完全水解消耗NaOH物质量为2 mol
答案C
解析根据R构造可推断出其单体构造简式及分子式分别为 、HO-CH2CH2-OH(C2H6O2)、 ,故A项错;R发生水解反响产物为两种高聚物与乙二醇,故B项错误;通过R构造可知左边片段是由碳碳双键发生加聚,右边片段通过缩聚形成酯基,故C正确;R为聚合物,1 mol R含有酯基数大于2 mol,故D错。
热固性塑料
体型构造,网状构造
酚醛树脂等
(2)合成纤维
①分类
纤维
②六大纶
涤纶(目前产量第一)、锦纶、腈纶、丙纶、维纶(人造棉花)、氯纶被称为合成纤维“六大纶〞。其中被称为“人造棉花〞是维纶,其成分是聚乙烯醇。维纶吸水性很好,因为其分子链上含有羟基。
③合成橡胶
根据来源与用途不同,橡胶可以进展如下分类:
橡胶
(3)C构造简式为,D构造简式为CH3CH2CH2CHO。
(4)根据烯烃共面原理以及碳碳单键可以旋转,可知共面原子最多为11个;书写顺式聚异戊二烯时要注意不能写成反式构造。
(5)A官能团为碳碳三键,书写含5个碳原子炔烃同分异构体时可以先写出戊烷碳骨架构造,然后把碳碳三键添上,再补齐氢原子,得适合构造:
反响特点
只生成高聚物,没有副产物产生
生成高聚物同时,还有小分子副产物(如H2O、NH3、HCl等)生成
聚合物化学组成
高聚物化学组成与单体化学组成一样,其相对分子质量 =M(单体)×n(聚合度)
高聚物化学组成与单体化学组成不同。其相对分子质量 <M(单体)×n(聚合度)
(2)缩聚反响方程式书写考前须知
①单烯烃型单体加聚时,“断开双键,键分两端,添上括号,n写后面〞。
如
②共轭二烯烃型单体加聚时,“单变双,双变单,破两头,移中间,添上括号,n写后面〞
③分别含有—个双键两种单体聚合时,“双键翻开,中间相连,添上括号,n写后面〞。
(2)由高聚物推导单体方法
①根据高聚物链节构造判断聚合反响类型
②加聚产物单体判断方法——单双键互换法
步骤如下:
注意:假设高聚物中碳碳双键是由加聚时碳碳三键形成时,应将此碳碳双键换为碳碳三键。
③缩聚产物单体判断方法
1.某化装品组分Z具有美白成效,原从杨树中提取,现可用如下反响制备:
以下表达错误是( )
A.X、Y与Z均能使溴水褪色
B.X与Z均能与NaHCO3溶液反响放出CO2
C.Y既能发生取代反响,也能发生加成反响
[考法综述] 高分子化合物合成及单体判断会出现在有机合成路线中,有一定难度。
命题法 单体与高聚物互推
典例 以下合成高分子材料反响式与反响类型均正确是( )
[解析]A、B两项化学方程式书写错误,A项应生成,B项漏写了水且为缩聚反响;D项为加聚反响。
[答案]C
【解题法】 单体与高聚物互推方法
(1)由单体推断高聚物方法
答案(1)乙醛
(4)a.稀NaOH、加热 b.加成(复原)反响
c.2CH3(CH2)3OH+O2 2CH3(CH2)2CHO+2H2O
(5)CH3COOCH===振氢谱有两种峰,又能与苯甲醛在碱性、加热条件下反响,结合反响Ⅰ,确定A为乙醛,B构造简式为 。因C为反式构造且由B复原得到,确定B→C过程中只有醛基被复原为羟基,碳碳双键不被复原,那么C构造简式为 。乙醛自身也能发生类似反响Ⅰ 反响生成CH3CH===CHCHO,即E为CH3CH===CHCHO,E能与溴水反响,根据反响Ⅱ与PVB构造确定N构造简式为CH3CH2CH2CHO,E发生复原反响生成F(正丁醇),F经催化氧化生成CH3CH2CH2CHO。高聚物PVB构造简式中出现 ,不难确定PVA构造简式为。根据PVAc转化成PVA与M反响条件,确定该过程为酯水解,M为羧酸,C中含有羟基,二者发生酯化反响生成D,结合C构造简式与D分子式确定M为乙酸。进而推出PVAc单体为 ,书写PVAc在碱性条件下水解化学方程式时,n不能漏掉,且有乙酸钠生成。
5.A(C2H2)是根本有机化工原料。由A制备聚乙烯醇缩丁醛与顺式聚异戊二烯合成路线(局部反响条件略去)如下所示:
答复以下问题:
(1)A名称是______,B含有官能团是____。
(2)①反响类型是________________,⑦反响类型是____________。
(3)C与D构造简式分别为________、________。
答案(1)乙炔 碳碳双键与酯基
(2)加成反响 消去反响
解析分析框图,比照反响前后所给物质构造简式以及反响条件可以推出:A为乙炔,构造简式为 ,B构造简式为 ,C构造简式为,D构造简式为CH3CH2CH2CHO。
(1)A为乙炔,B中含有碳碳双键与酯基两个官能团。
(2)由A与乙酸分子式以及B分子式,可推出反响①为加成反响;分析反响⑦中反响物与生成物可知,此反响为消去反响。
(4)异戊二烯分子中最多有________个原子共平面,顺式聚异戊二烯构造简式为________。
(5)写出与A具有一样官能团异戊二烯所有同分异构体________________________(填构造简式)。
(6)参照异戊二烯上述合成路线,设计一条由A与乙醛为起始原料制备1,3 丁二烯合成路线______。
(1) 单体是CH2===CH2与。( )
(2)酚醛树脂与聚氯乙烯都是热固性塑料。( )
(3)聚乙烯可包装食品,而聚氯乙烯塑料不可用于包装食品。( )
(4)聚异戊二烯属于纯洁物。( )
(5)乙醛、氯乙烯与乙二醇均可作为合成聚合物单体。( )
(6)“人造棉花〞属于人造纤维。( )
答案(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)×
②注意缩聚物下角标及水分子数目是(n-1)还是(2n-1)。
3 应用广泛高分子材料
(1)塑料
①成分
塑料
②分类
按塑料受热时特征,可以将塑料分为热塑性塑料与热固性塑料,其构造特点比拟如下:
塑料类别
构造
举例
热塑性塑料
线型构造,链状构造
聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、有机玻璃等
(2)A与合成B化学方程式是_________________。
(3)C为反式构造,由B复原得到。C构造简式是________。
(4)E能使Br2CCl4溶液褪色。N由A经反响①~③合成。
a.①反响试剂与条件是______________________________。
b.②反响类型是________。
D.Y可作加聚反响单体,X可作缩聚反响单体
答案B
解析X、Z中含有酚羟基,能与溴水发生取代反响使溴水褪色,Y中含有碳碳双键,能与Br2发生加成反响而使溴水褪色,A项正确。酚酸性小于H2CO3大于HCO ,所以X、Z均不能与NaHCO3溶液反响放出CO2,B项错误。Y在FeBr3催化下能与Br2发生取代反响,Y中碳碳双键能与Br2、H2O等发生加成反响,C项正确。Y中碳碳双键能发生加聚反响,X能与甲醛等物质发生缩聚反响,D项正确。
eq \a\vs4\al(考点四 高分子化合物 )
1 有机高分子化合物及其构造特点
(1)定义
相对分子质量从几万到十几万甚至更大化合物,称为高分子化合物,简称高分子。大局部高分子化合物是由小分子通过聚合反响制得,所以常被称为聚合物或高聚物。
(2)有机高分子组成
①单体
能够进展聚合反响形成高分子化合物低分子化合物。
c.③化学方程式是_____________________________________。
(5)PVAc由一种单体经加聚反响得到,该单体构造简式是__________________________________________________________。
(6)碱性条件下,PVAc完全水解化学方程式是_____________。
(6)根据题给条件,仿照异戊二烯合成,可设计如下合成路线:
6.常用作风信子等香精定香剂D以及可用作平安玻璃夹层高分子化合物PVB合成路线如下:
Ⅰ.RCHO+R′CH2CHO +H2O(R、R′表示烃基或氢)
Ⅱ.醛与二元醇(如乙二醇)可生成环状缩醛:
(1)A核磁共振氢谱有两种峰。A名称是________。
②链节
高分子化合物中化学组成一样、可重复最小单位。
③聚合度
高分子链中含有链节数目。
2 高聚物合成常见反响
(1)加聚反响
由不饱与单体通过加成反响聚合生成高分子化合物反响。这类反响特点是高分子链节与单体组成一样,生成物只有高分子化合物,一般形成线型构造。
(2)缩聚反响
由单体通过分子间缩合聚合,生成高分子化合物,同时还生成小分子(如水、氨、卤化氢等)聚合反响。这类反响特点是单体必须含有两个或两个以上反响基团,如—OH、—COOH、—NH2、—X等反响;所得高分子化合物化学组成与单体化学组成不同。
A.CH3—CH===CH—COOH CH3CH2OH
B. HOCH2CH2OH
C.CH2===CH—CH2COOH HOCH2CH2OH
D. CH3CH2OH
答案B
4.某高分子化合物R构造简式为
,以下有关R说法正确是( )
A.R一种单体分子式可能为C9H10O2
B.R完全水解后生成物均为小分子有机物
学霸巧学卡
(1)加聚反响与缩聚反响比照
加聚反响
缩聚反响
单体构造
单体必须是含有双键等不饱与键化合物(如乙烯、氯乙烯、丙烯等)
单体为含有两个或两个以上官能团(如—OH、—COOH、—NH2等)化合物
反响机理
反响发生在不饱与键上
反响发生在不同官能团之间
聚合方式
通过碳碳双键上加成连接
通过缩合脱去小分子而连接
2.以下说法正确是( )
A.纤维素与油脂都属于天然高分子化合物
B.淀粉、油脂与蛋白质都是高分子化合物
C.丙氨酸与苯丙氨酸脱水,最多可生成3种二肽
D.三硝酸甘油酯分子式为C3H5N3O9
答案D
解析油脂是高级脂肪酸甘油酯,不属于高分子化合物,A项错误;淀粉、蛋白质是高分子化合物,油脂是高级脂肪酸甘油酯,不是高分子化合物,B项错误;丙氨酸与苯丙氨酸脱水生成二肽,能生成丙氨酸氨基与苯丙氨酸羧基脱水及丙氨酸羧基与苯丙氨酸氨基脱水、两分子丙氨酸脱水、两分子苯丙氨酸脱水这四种二肽,C项错误;三硝酸甘油酯构造简式为,对应分子式为C3H5N3O9,D项正确。
2.构造为…—CH===CH—CH===CH—CH===CH—CH===CH
—…高分子化合物用碘蒸气处理后,其导电能力大幅度提高。上述高分子化合物单体是( )
A.乙炔 B.乙烯
C.丙烯 D.1,3-丁二烯
答案A
解析该高聚物中重复构造单元为—CH===CH—,对应单体为 ,A项正确。
3.能源、信息、材料是新科技革命三大支柱,现有一种叫HEMA材料,是用来制备软质隐形眼镜,其构造简式为 ,那么合成它单体为( )
C.可以通过加聚反响与缩聚反响合成R
D.碱性条件下,1 mol R完全水解消耗NaOH物质量为2 mol
答案C
解析根据R构造可推断出其单体构造简式及分子式分别为 、HO-CH2CH2-OH(C2H6O2)、 ,故A项错;R发生水解反响产物为两种高聚物与乙二醇,故B项错误;通过R构造可知左边片段是由碳碳双键发生加聚,右边片段通过缩聚形成酯基,故C正确;R为聚合物,1 mol R含有酯基数大于2 mol,故D错。
热固性塑料
体型构造,网状构造
酚醛树脂等
(2)合成纤维
①分类
纤维
②六大纶
涤纶(目前产量第一)、锦纶、腈纶、丙纶、维纶(人造棉花)、氯纶被称为合成纤维“六大纶〞。其中被称为“人造棉花〞是维纶,其成分是聚乙烯醇。维纶吸水性很好,因为其分子链上含有羟基。
③合成橡胶
根据来源与用途不同,橡胶可以进展如下分类:
橡胶
(3)C构造简式为,D构造简式为CH3CH2CH2CHO。
(4)根据烯烃共面原理以及碳碳单键可以旋转,可知共面原子最多为11个;书写顺式聚异戊二烯时要注意不能写成反式构造。
(5)A官能团为碳碳三键,书写含5个碳原子炔烃同分异构体时可以先写出戊烷碳骨架构造,然后把碳碳三键添上,再补齐氢原子,得适合构造:
反响特点
只生成高聚物,没有副产物产生
生成高聚物同时,还有小分子副产物(如H2O、NH3、HCl等)生成
聚合物化学组成
高聚物化学组成与单体化学组成一样,其相对分子质量 =M(单体)×n(聚合度)
高聚物化学组成与单体化学组成不同。其相对分子质量 <M(单体)×n(聚合度)
(2)缩聚反响方程式书写考前须知
①单烯烃型单体加聚时,“断开双键,键分两端,添上括号,n写后面〞。
如
②共轭二烯烃型单体加聚时,“单变双,双变单,破两头,移中间,添上括号,n写后面〞
③分别含有—个双键两种单体聚合时,“双键翻开,中间相连,添上括号,n写后面〞。
(2)由高聚物推导单体方法
①根据高聚物链节构造判断聚合反响类型
②加聚产物单体判断方法——单双键互换法
步骤如下:
注意:假设高聚物中碳碳双键是由加聚时碳碳三键形成时,应将此碳碳双键换为碳碳三键。
③缩聚产物单体判断方法
1.某化装品组分Z具有美白成效,原从杨树中提取,现可用如下反响制备:
以下表达错误是( )
A.X、Y与Z均能使溴水褪色
B.X与Z均能与NaHCO3溶液反响放出CO2
C.Y既能发生取代反响,也能发生加成反响
[考法综述] 高分子化合物合成及单体判断会出现在有机合成路线中,有一定难度。
命题法 单体与高聚物互推
典例 以下合成高分子材料反响式与反响类型均正确是( )
[解析]A、B两项化学方程式书写错误,A项应生成,B项漏写了水且为缩聚反响;D项为加聚反响。
[答案]C
【解题法】 单体与高聚物互推方法
(1)由单体推断高聚物方法
答案(1)乙醛
(4)a.稀NaOH、加热 b.加成(复原)反响
c.2CH3(CH2)3OH+O2 2CH3(CH2)2CHO+2H2O
(5)CH3COOCH===振氢谱有两种峰,又能与苯甲醛在碱性、加热条件下反响,结合反响Ⅰ,确定A为乙醛,B构造简式为 。因C为反式构造且由B复原得到,确定B→C过程中只有醛基被复原为羟基,碳碳双键不被复原,那么C构造简式为 。乙醛自身也能发生类似反响Ⅰ 反响生成CH3CH===CHCHO,即E为CH3CH===CHCHO,E能与溴水反响,根据反响Ⅱ与PVB构造确定N构造简式为CH3CH2CH2CHO,E发生复原反响生成F(正丁醇),F经催化氧化生成CH3CH2CH2CHO。高聚物PVB构造简式中出现 ,不难确定PVA构造简式为。根据PVAc转化成PVA与M反响条件,确定该过程为酯水解,M为羧酸,C中含有羟基,二者发生酯化反响生成D,结合C构造简式与D分子式确定M为乙酸。进而推出PVAc单体为 ,书写PVAc在碱性条件下水解化学方程式时,n不能漏掉,且有乙酸钠生成。
5.A(C2H2)是根本有机化工原料。由A制备聚乙烯醇缩丁醛与顺式聚异戊二烯合成路线(局部反响条件略去)如下所示:
答复以下问题:
(1)A名称是______,B含有官能团是____。
(2)①反响类型是________________,⑦反响类型是____________。
(3)C与D构造简式分别为________、________。
答案(1)乙炔 碳碳双键与酯基
(2)加成反响 消去反响
解析分析框图,比照反响前后所给物质构造简式以及反响条件可以推出:A为乙炔,构造简式为 ,B构造简式为 ,C构造简式为,D构造简式为CH3CH2CH2CHO。
(1)A为乙炔,B中含有碳碳双键与酯基两个官能团。
(2)由A与乙酸分子式以及B分子式,可推出反响①为加成反响;分析反响⑦中反响物与生成物可知,此反响为消去反响。
(4)异戊二烯分子中最多有________个原子共平面,顺式聚异戊二烯构造简式为________。
(5)写出与A具有一样官能团异戊二烯所有同分异构体________________________(填构造简式)。
(6)参照异戊二烯上述合成路线,设计一条由A与乙醛为起始原料制备1,3 丁二烯合成路线______。
(1) 单体是CH2===CH2与。( )
(2)酚醛树脂与聚氯乙烯都是热固性塑料。( )
(3)聚乙烯可包装食品,而聚氯乙烯塑料不可用于包装食品。( )
(4)聚异戊二烯属于纯洁物。( )
(5)乙醛、氯乙烯与乙二醇均可作为合成聚合物单体。( )
(6)“人造棉花〞属于人造纤维。( )
答案(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)×