2018-2019學年高中化學 第三章 有機合成及其應用 合成高分子化合物 3.3 合成高分子化合物學案 魯科版選修5.docx

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第3節(jié)　合成高分子化合物 [課標要求] 1．了解高分子化合物的分類、組成和結(jié)構(gòu)特點，能根據(jù)高聚物的結(jié)構(gòu)簡式確定其單體和鏈節(jié)。 2．了解加聚反應和縮聚反應的區(qū)別，并能進行反應類型的判斷，知道高分子材料與高分子化合物的關(guān)系。 1.合成高分子化合物的化學反應稱聚合反應，分為加聚反應和縮聚反應。 2．三大常見合成高分子材料：塑料、合成纖維、合成橡膠。 3．功能高分子材料：離子交換樹脂，光敏高分子，導電高分子，醫(yī)用高分子，膜用高分子。 4．高聚物單體推斷的關(guān)鍵，一是判斷高聚物的類型，二是找準斷鍵的位置。 1．高分子化合物概述 (1)概念 由許多小分子化合物以共價鍵結(jié)合成的、相對分子質(zhì)量很高(通常為104～106)的一類化合物，又常稱為聚合物或高聚物。 (2)單體 能用來合成高分子化合物的小分子化合物。如聚乙烯CH2—CH2的單體是CH2CH2。 (3)鏈節(jié) 高分子中化學組成和結(jié)構(gòu)均可以重復的最小單位稱為重復結(jié)構(gòu)單元，又稱鏈節(jié)。如：聚乙烯CH2—CH2中鏈節(jié)為—CH2—CH2—。 (4)鏈節(jié)數(shù) 鏈節(jié)的數(shù)目n稱為重復結(jié)構(gòu)單元數(shù)或鏈節(jié)數(shù)。 (5)分類 ①按照高分子化合物的來源： 天然高分子化合物、合成高分子化合物。 ②按照高分子化合物分子鏈的連接形式： 線型高分子、支鏈型高分子、體型高分子。 ③按照高分子化合物受熱時的不同行為： 熱塑性高分子、熱固性高分子。 ④按照高分子化合物的工藝性質(zhì)和使用： 塑料、橡膠、纖維、涂料、黏合劑與密封材料。 2．高分子化合物的合成——聚合反應 (1)概念 由小分子物質(zhì)合成高分子化合物的化學反應。 (2)加成聚合反應 單體通過加成的方式生成高分子化合物的反應，簡稱加聚反應，反應過程中沒有小分子化合物產(chǎn)生。 (3)縮合聚合反應 單體通過分子間的相互縮合而生成高分子化合物的聚合反應，簡稱縮聚反應。反應過程中除生成高分子化合物外還伴隨有小分子化合物(如H2O、HX等)生成。 1．單體與結(jié)構(gòu)單元是否相同？有何關(guān)系？ 提示：不相同。單體是反應物，結(jié)構(gòu)單元是高分子中的最小重復單位；單體是物質(zhì)，能獨立存在，結(jié)構(gòu)單元不是物質(zhì)，只能存在于高分子中；單體含不飽和鍵，結(jié)構(gòu)單元不一定含不飽和鍵。單體發(fā)生聚合反應就產(chǎn)生了結(jié)構(gòu)單元。 2．如何區(qū)別加成聚合反應和縮合聚合反應？ 提示：可根據(jù)產(chǎn)物中是否有小分子生成進行區(qū)分。若無小分子生成的則是加聚反應；若有小分子生成的則是縮合聚合反應。 1．常見加聚反應的類型 (1)分子內(nèi)含有一個的烯烴及其衍生物發(fā)生的加聚反應。如合成聚苯乙烯： (2)分子內(nèi)具有共軛雙鍵的烯烴及其衍生物發(fā)生的加聚反應。如合成順丁橡膠： nCH2===CH—CH===CH2 CH2—CH===CH—CH2。 (3)由不同烯烴及其衍生物間發(fā)生的加聚反應。如合成丁苯橡膠： 2．常見縮聚反應的類型 (1)羧酸與醇縮聚 (2)氨基酸縮聚 (4)酚醛縮聚 3．加聚反應與縮聚反應的比較 類型 加聚反應 縮聚反應 反應物特征 含不飽和鍵 含特征官能團(如—OH、—COOH) 產(chǎn)物特征 高聚物與單體具有相同的組成 高聚物和單體有不同的組成 產(chǎn)物種類 只產(chǎn)生高聚物 高聚物和小分子(如H2O等) 反應種類 單烯加聚，雙烯加聚 酚醛類、酯類、肽鍵類 4．高分子化合物單體的判斷方法 (1)由加聚產(chǎn)物推單體的方法 由加聚產(chǎn)物推單體的方法是“收半鍵法”。即高聚物―→鏈節(jié)―→半鍵還原，雙鍵重現(xiàn)―→正推驗證。 ②凡鏈節(jié)主鏈上有四個碳原子，且鏈節(jié)無雙鍵的高聚物，其單體必為兩種，在正中央劃線斷開，然后將兩個半鍵閉合即可。如的單體是CH2===CH2和CH3CH===CH2。 ③凡鏈節(jié)主鏈上只有碳原子，并存在碳碳雙鍵結(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，然后將半鍵閉合，即單雙鍵互換。 (2)由縮聚產(chǎn)物推單體的方法 ①凡鏈節(jié)為NH—R—CO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。 如NH—CH2—CH2—CO的單體為H2N—CH2—CH2—COOH。 ②凡鏈節(jié)中間含有肽鍵的高聚物，從肽鍵中間斷開，兩側(cè)為不對稱性結(jié)構(gòu)的，其單體必為兩種：在亞氨基上加氫，在羰基碳上加羥基即得高聚物單體。 1．下列關(guān)于高分子化合物的說法中正確的是(　　) A．高分子化合物的相對分子質(zhì)量一般在幾千至幾萬 B．高分子化合物一般都是混合物 C．高分子化合物分子都是長直鏈結(jié)構(gòu) D．高分子化合物分子只含C、H、O三種元素 解析：選B　高分子化合物的n值一般都很大，其相對分子質(zhì)量都是幾萬到幾百萬或更高，故A項不正確；由于聚合度不同，所以盡管高分子化合物叫“化合物”，但一般都是混合物，B項正確；線型高分子化合物一般都是長的直鏈結(jié)構(gòu)，但如果高分子之間又以化學鍵發(fā)生交聯(lián)，就會形成更穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)——體型結(jié)構(gòu)，故C項不正確；高分子化合物中除C、H、O外還可能含有N、S等其他元素，故D項不正確。 2．某高分子化合物的部分結(jié)構(gòu)如下，下列說法中正確的是(　　) B．聚合物的分子式是C3H3Cl3 C．聚合物的單體是CHCl—CHCl D．若n為鏈節(jié)數(shù)，則其相對分子質(zhì)量為97n 解析：選D　根據(jù)高分子化合物鏈節(jié)的定義，該高分子化合物中重復的結(jié)構(gòu)單元為，故該聚合物的鏈節(jié)為，故A項錯誤；該聚合物的分子式為，其單體為CHCl===CHCl，相對分子質(zhì)量為97n，故B、C兩項錯誤，D項正確。 3．現(xiàn)在有兩種烯烴CH2===CH—CH3和，它們的混合物在一定條件下發(fā)生加聚反應，其產(chǎn)物中可能有(　　) A．全部　　　　　　　 B．①②③⑤ C．①②③④ D．③⑤⑥ 4．丁苯橡膠的結(jié)構(gòu)簡式為 解析：選D　由丁苯橡膠的結(jié)構(gòu)簡式可知它是由加聚反應而得，聚合物的兩種單體分別為和CH2CHCHCH2。 5．用短線連接(Ⅰ)與(Ⅱ)兩欄相應內(nèi)容。 (Ⅰ)反應物　　　　　　　　　(Ⅱ)可發(fā)生反應類型 答案：A—①　B—①②　C—②　D—① 6．高分子化合物A和B的部分結(jié)構(gòu)如下： (1)合成高分子化合物A的單體是________，生成A的反應是________反應。 (2)合成高分子化合物B的單體是________，生成B的反應是________反應。 解析： 答案：(1)CH2CHCOOH　加聚 (2) 　縮聚 7．最近醫(yī)用化學雜志報告，用聚乙交酯纖維材料所制成的醫(yī)用縫合線比天然高分子材料(如腸線)還好。前者的化學結(jié)構(gòu)簡式可表示為，它是由中間有機化合物聚合而成的。 (1)試推導聚乙交酯纖維的單體______________________________________________。 (2)寫出有關(guān)的化學反應方程式_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析： 1．高分子化學反應 (1)概念 有高分子化合物參與的化學反應。 (2)應用 ①合成帶有特定功能基團的新的高分子化合物，如纖維素改性制黏膠纖維、硝化纖維、醋酸纖維。 ②合成不能直接通過小分子物質(zhì)聚合而得到的高分子化合物，如可先制得聚乙酸乙烯酯，再使其與甲醇發(fā)生酯交換反應而間接制得聚乙烯醇?；瘜W方程式為 ③橡膠的硫化： 直線型的橡膠分子經(jīng)過單硫鍵或雙硫鍵交聯(lián)，形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，稱為橡膠的硫化。硫化橡膠的彈性和耐磨性明顯提高。 (3)降解 高分子化合物的降解也屬于高分子化學反應，在降解過程中，高分子化合物的鏈節(jié)數(shù)變小。例如，有機玻璃在氮氣中270 ℃熱降解，可回收到95%的甲基丙烯酸甲酯，實現(xiàn)了對高分子廢棄材料的再利用。 2．合成高分子材料 (1)基本組成 合成高分子材料是以合成高分子化合物為基本原料，加入適當?shù)闹鷦?，?jīng)過一定加工過程制成的材料，其中助劑通常指填料、增塑劑、顏料、發(fā)泡劑等。 (2)常見的合成高分子材料 ①塑料：塑料的主要成分是樹脂，根據(jù)需要加入具有某些特定用途的添加劑。塑料根據(jù)其受熱性能可分為熱塑性塑料和熱固性塑料。 ②合成纖維：滌綸、錦綸、腈綸、丙綸、維尼綸和氯綸被稱為“六大綸”。它們都有強度高、彈性好、耐磨、耐化學腐蝕、不發(fā)霉、不怕蟲蛀和不縮水等性能，而且每一種還具有各自獨特的性能。 ③合成橡膠：合成橡膠具有高彈性、絕緣性、耐油、耐高溫或低溫等性能。 (3)功能高分子材料 在合成高分子的主鏈或支鏈上接上帶有某種特定功能的官能團，使它們具有特殊的功能以滿足光學、電學、磁學、化學、生物學、醫(yī)學等方面的要求，這樣形成的高分子叫功能高分子。 ①離子交換樹脂 a．組成：由一種不溶于水的高分子骨架和若干活性基團組成的樹脂，常用樹脂母體是苯乙烯與對苯二乙烯的交聯(lián)聚合物。 b．功能：具有離子交換能力。 c．分類： d．作用：分離、提純。 ②醫(yī)用高分子 a．常見醫(yī)用高分子： 聚乳酸：O—CH(CH3)CO、硅橡膠：、聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯醇等。 b．性能：生物相容性較好，安全無毒。 c．用途：制造醫(yī)用器械、人造器官等。 1．(全國卷Ⅰ)下列生活用品中主要由合成纖維制造的是(　　) A．尼龍繩　　 　 　　 B．宣紙 C．羊絨衫 D．棉襯衣 解析：選A　尼龍繩是由尼龍切片制成的纖維絲經(jīng)一系列加工制成的，它屬于合成纖維，A項正確；宣紙的主要成分是纖維素，它屬于天然纖維，B項錯誤；羊絨衫的主要原料是羊毛，屬于蛋白質(zhì)，C項錯誤；棉襯衣的主要原料是棉花，棉花屬于天然纖維，D項錯誤。 2．下列有關(guān)功能高分子材料的用途的敘述中不正確的是(　　) A．高吸水性樹脂可用于干旱地區(qū)抗旱保水、改良土壤、改造沙漠 B．離子交換樹脂主要用于分離和提純物質(zhì) C．醫(yī)用高分子可用于制造醫(yī)療器械和人造器官 D．聚乙炔膜可用于分離工業(yè)廢水和海水的淡化 解析：選D　高吸水性樹脂能在短時間內(nèi)吸收自身重量的幾百倍至上千倍的水，可在干旱地區(qū)抗旱保水，A項正確；離子交換樹脂是帶有官能團(有交換離子的活性基團)、具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、不溶性的高分子化合物，主要用于分離和提純物質(zhì)，B項正確；醫(yī)用高分子材料是指用以制造人體內(nèi)臟、體外器官、藥物劑型及醫(yī)療器械等的聚合物材料，C項正確；聚乙炔膜屬于導電高分子，主要用于電子元件，D項錯誤。 3．用高分子塑料骨釘取代鈦合金骨釘是醫(yī)學上的一項新技術(shù)，這種塑料骨釘不僅具有相當?shù)膹姸?，而且可在人體內(nèi)水解，使骨科病人免遭拔釘?shù)耐纯?。合成這種塑料骨釘?shù)脑夏芘c強堿溶液反應，也能在濃硫酸條件下形成環(huán)酯。則合成這種塑料骨釘?shù)脑鲜?　　) A．CH2===CH—CH2Cl　　　 B．CH2===CH—COOH C．CH3—CH(OH)—COOH D．H2N—CH2—COOH 解析：選C　能與強堿溶液反應則應含有羧基或酚羥基；能形成環(huán)狀酯，則分子中同時含有—OH和—COOH。 4．下列塑料的合成中，所發(fā)生的化學反應類型與另外三種不同的是(　　) A．聚乙烯塑料　　　　 B．聚氯乙烯塑料 C．酚醛塑料 D．聚苯乙烯塑料 解析：選C　A、B、D項的三種有機高分子材料是由加聚反應生成的，而C項是由苯酚與甲醛發(fā)生縮聚反應得到的。 5．使用有機材料制成的塑料薄膜，會給環(huán)境造成“白色污染”，后果十分嚴重。我國最近研制成功的一類可降解塑料的結(jié)構(gòu)如下，該類塑料具有良好的生物適應性和分解性，能夠自然腐爛分解。試回答下列問題： (1)這類可降解塑料中A、B、C的單體分別為________、________、________________________________________________________________________。 (2)可降解塑料在自然界可通過________(填反應類型)反應分解為小分子物質(zhì)。 (3)相同條件下焚燒下列物質(zhì)，污染大氣最嚴重的是________(填選項字母)。 a．聚氯乙烯　　　　　 b．可降解塑料 c．聚丙烯 d．有機玻璃 解析：(1)根據(jù)三種塑料的結(jié)構(gòu)可知它們的單體的結(jié)構(gòu)簡式。(2)三種塑料均含酯基，故可通過水解反應分解為小分子物質(zhì)。(3)聚氯乙烯的燃燒產(chǎn)物中除了碳的氧化物和水外，還有含氯元素的有害物質(zhì)，比其他三種物質(zhì)對大氣的污染更嚴重。 答案： HO—CH2—CH2—CH2—COOH (2)水解　(3)a [二級訓練節(jié)節(jié)過關(guān)]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．下列說法中，不正確的是(　　) A．用于溶解涂料中的成膜物質(zhì)的有機溶劑會污染環(huán)境 B．黏合劑的主要成分是各種樹脂，如酚醛樹脂、脲醛樹脂等 C．合成高分子材料包括塑料、合成纖維、光導纖維、橡膠、涂料、黏合劑等 D．“白色污染”指的是廢棄的塑料制品對環(huán)境造成的污染 解析：選C　光導纖維的主要成分是SiO2，屬于無機材料，橡膠分為天然橡膠和合成橡膠，而天然橡膠不是合成高分子材料。 2．下列合成高分子材料的化學方程式和反應類型均正確的是(　　) 解析：選D　A、C、D發(fā)生的反應都是加聚反應，加聚反應是發(fā)生在雙鍵上，A應為nCH2===CH—CH3―→，故A、C錯誤，D正確。B發(fā)生縮聚反應，應為，故B錯誤。 3．DAP是電器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 合成它的單體可能有(　　) ①鄰苯二甲酸　②丙烯醇?、郾、芤蚁? ⑤鄰苯二甲酸甲酯 A．①②　　 B．④⑤　　　C．①③　　 D．③④ 解析：選A　通過分析分子結(jié)構(gòu)，可看出DAP是加聚產(chǎn)物，同時又有酯的結(jié)構(gòu)。先把高分子還原成單體，再把酯基打開還原，得到鄰苯二甲酸和丙烯醇?？梢娫撐镔|(zhì)可以看成是由鄰苯二甲酸和丙烯醇酯化后，再加聚而成。 4．下列各組高分子化合物中，所有的物質(zhì)都是經(jīng)縮聚反應生成的一組是(　　) A．聚乙烯、聚酯纖維、蛋白質(zhì) B．聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯 C．蛋白質(zhì)、聚丙烯、聚氯乙烯 D．酚醛樹脂、聚酯纖維、蛋白質(zhì) 解析：選D　聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯為加聚反應的產(chǎn)物，酚醛樹脂、聚酯纖維、蛋白質(zhì)都是經(jīng)縮聚反應生成的，答案為D。 5．高分子化合物，可由有機化工原料R和其他有機試劑通過鹵化、水解、氧化、縮聚反應得到，則R是(　　) A．1丁烯　　　　　　　 B．乙炔 C．1,3丁二烯 D．乙烯 解析：選D　已知高分子化合物是通過縮聚反應合成的，單體為HOOCCOOH、HOCH2CH2OH。乙二醇連續(xù)氧化生成乙二酸；乙二醇可由二鹵代烴水解制??；二鹵代烴可由乙烯與鹵素單質(zhì)加成獲得，則R應為乙烯，故D正確。 6．“噴水溶液法”是一種使沙漠變綠洲的新技術(shù)，它先是在沙漠中噴灑一定量的聚丙烯酸酯水溶液，水溶液中的高分子與沙土粒子結(jié)合，在地表下30～50 cm處形成一個厚0.5 cm的隔水層，既能阻止地下的鹽分上升，又有攔截、蓄積雨水的作用。下列關(guān)于聚丙烯酸酯的說法錯誤的是(　　) A．單體的結(jié)構(gòu)簡式為CH2===CH—COOR B．由單體合成聚丙烯酸酯屬于加聚反應 C．在一定條件下能發(fā)生水解反應 D．有固定的熔沸點 解析：選D　聚丙烯酸酯的單體為丙烯酸酯，結(jié)構(gòu)簡式為CH2===CHCOOR，故A正確；合成聚丙烯酸酯的反應屬于加聚反應，故B正確；聚丙烯酸酯的鏈節(jié)為CH2CHCOOR，含有酯基，一定條件下能發(fā)生水解反應，故C正確；聚丙烯酸酯屬于混合物，沒有固定的熔沸點，故D錯誤。 7．合成導電高分子化合物PPV的反應為： 下列說法正確的是(　　) A．PPV是聚苯乙炔 B．該反應為縮聚反應 C．PPV與聚苯乙烯的最小結(jié)構(gòu)單元組成相同 D．1 mol 最多可與2 mol H2發(fā)生反應 解析：選B　A項，聚苯乙炔為，錯誤；B項，該反應除產(chǎn)生高分子化合物外，還有小分子生成，屬于縮聚反應，正確；C項，PPV與聚苯乙烯 的重復單元不相同，錯誤；D項，該物質(zhì)的一個分子中含有2個碳碳雙鍵和苯環(huán)都可以與氫氣發(fā)生加成反應，所以最多可以與5 mol氫氣發(fā)生加成反應，錯誤。 8．下列關(guān)于聚合物ACH2CHCHCH2和聚乙炔CH===CH的說法中正確的是(　　) A．兩種聚合物的單體互為同系物 B．聚合物A不屬于單雙鍵交錯的結(jié)構(gòu) C．聚合物A的相對分子質(zhì)量是聚乙炔的兩倍 D．1 mol 兩種聚合物的單體分別與Br2發(fā)生加成反應，最多消耗Br2的物質(zhì)的量之比為2∶1 解析：選B　聚乙炔的單體是乙炔，聚合物A的單體是1,3丁二烯，結(jié)構(gòu)不相似，不互為同系物，故A錯誤；聚合物A中每2個單鍵與1個雙鍵交錯，故B正確；聚合物A和聚乙炔的n值不同，二者的相對分子質(zhì)量沒有確定的關(guān)系，故C錯誤；1 mol 乙炔能夠與2 mol Br2發(fā)生加成反應，1 mol 1,3丁二烯也能與2 mol Br2發(fā)生加成反應，故最多消耗Br2的物質(zhì)的量之比為1∶1，故D錯誤。 9．感光高分子也稱為“光敏高分子”，是一種在激光制版及集成電路制造中應用較廣的新型高分子材料，某光敏高分子A的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。 試回答下列問題： (1)已知它是由兩種單體經(jīng)酯化后聚合而成的，試寫出這兩種單體的結(jié)構(gòu)簡式：________________________、________________________。 (2)寫出由(1)中兩種單體生成A的化學反應方程式：_______________________________ ________________________________________________________________________。 (3)對高聚物A的性質(zhì)判斷不正確的是________。 A．在酸性條件下可以發(fā)生水解反應 B．此高聚物不能使溴水退色 C．此高聚物可以使高錳酸鉀酸性溶液退色 D．此高聚物可與液溴發(fā)生取代反應 解析：由所給高聚物A的結(jié)構(gòu)簡式可知，它鏈節(jié)中含酯的結(jié)構(gòu)，且是由雙鍵加聚形成的聚合物。因此，它在酸性條件下可以發(fā)生水解反應，可使溴水和酸性高錳酸鉀溶液退色；鏈節(jié)中含有苯環(huán)，在催化劑作用下，可與液溴發(fā)生反應。 (3)B 1．食品保鮮膜按材質(zhì)分為聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)等種類。PE保鮮膜可直接接觸食品，PVC保鮮膜則不能直接接觸食品，PVC保鮮膜對人體有潛在的危害。下列有關(guān)敘述不正確的是(　　) A．PE、PVC都屬于線型高分子化合物，受熱易熔化 B．PE、PVC的單體都是不飽和烴，能使溴水退色 C．焚燒PVC保鮮膜會放出有毒氣體，如HCl D．廢棄的PE和PVC均可回收利用以減少白色污染 解析：選B　聚乙烯、聚氯乙烯都屬于線型高分子化合物，具有熱塑性，A項正確；PVC的單體是CH2===CHCl，不屬于烴，B項錯誤；PVC中含有氯元素，在焚燒過程中會產(chǎn)生HCl，對人體有害，C項正確；廢棄塑料可造成白色污染，回收利用可減少白色污染，D項正確。 2．線型彈性材料“丁苯吡橡膠”的結(jié)構(gòu)簡式如下： 正確的組合是(　　) A．②③⑥　　　　　　　 B．②③⑤ C．①②⑥ D．②④⑥ 解析：選B　分析結(jié)構(gòu)簡式可知，該高分子化合物是加聚產(chǎn)物，其單體可以依據(jù)單鍵變雙鍵和雙鍵變單鍵的原則尋找，自右向左依次是⑤②③，選項B正確。 3．下列高聚物中，由兩種不同的單體通過縮聚反應制得的是(　　) 解析：選D　A、B、C三項中主鏈上只有碳原子，故為加聚產(chǎn)物，其中A的單體是乙烯，B的單體是1,3丁二烯，C是由1,3丁二烯與苯乙烯共聚得到的；D項是由乙二醇和對苯二甲酸發(fā)生縮聚反應得到的。 4．尼龍66是一種重要的合成纖維，它是由己二酸和己二胺[H2N—(CH2)6—NH2]以相等的物質(zhì)的量在一定條件下聚合而成的，下列敘述中不正確的是(　　) A．尼龍66的結(jié)構(gòu)簡式是 B．合成尼龍66的反應屬于縮合聚合反應 C．合成尼龍66的反應基礎(chǔ)是酯化反應 D．尼龍66的長鏈結(jié)構(gòu)中含有肽鍵 解析：選C　尼龍66是HOOC(CH2)4COOH和H2N(CH2)6NH2通過成肽反應縮聚而成的高分子化合物，分子中含有肽鍵，在一定條件下可以發(fā)生水解。 5．生物降解塑料是在微生物的作用下降解生成二氧化碳和水，從而消除廢棄塑料對環(huán)境的污染，PHB塑料就屬于這種塑料，其結(jié)構(gòu)簡式為。下面關(guān)于PHB說法正確的是(　　) A．PHB有固定的熔、沸點 B．PHB的降解過程不需要氧氣參加反應 C．合成PHB的單體是CH3CH2CH(OH)COOH D．通過加聚反應可制得PHB 解析：選C　高聚物的n值不同，是混合物，沒有固定的熔、沸點，A錯；由題目知，該高聚物降解生成CO2和H2O，從高聚物的組成知需要氧氣參加反應，B錯；該高聚物是通過縮聚反應生成的，其單體為CH3CH2CH(OH)COOH，D錯，C正確。 6．有一種脂肪醇通過一系列反應可得到丙三醇，且這種脂肪醇可通過氧化、酯化、加聚反應而制得高聚物，這種脂肪醇為(　　) 解析：選B　合成題中高聚物的單體為CH2===CH—COOCH2CH===CH2，由所給信息逆推可得到該脂肪醇的結(jié)構(gòu)簡式為CH2===CH—CH2—OH。 7．某些毛絨玩具的內(nèi)充物為無毒的聚酯纖維，其結(jié)構(gòu)簡式為。下列說法正確的是(　　) A．羊毛與聚酯纖維的化學成分相同 B．聚酯纖維和羊毛在一定條件下均能水解 C．該聚酯纖維的單體為對苯二甲酸和乙醇 D．由單體合成聚酯纖維的反應屬于加聚反應 解析：選B　羊毛的主要成分為蛋白質(zhì)，而聚酯纖維屬于酯類，二者化學成分不同，A錯；聚酯纖維中含有酯基、蛋白質(zhì)分子中含有肽鍵，在一定條件下都能水解，B正確；該聚酯纖維的單體為對苯二甲酸和乙二醇，C錯；由單體合成聚酯纖維的反應屬于縮聚反應，D錯。 8．(全國卷Ⅰ)秸稈(含多糖類物質(zhì))的綜合利用具有重要的意義。下面是以秸稈為原料合成聚酯類高分子化合物的路線： 回答下列問題： (1)下列關(guān)于糖類的說法正確的是________。(填標號) a．糖類都有甜味，具有CnH2mOm的通式 b．麥芽糖水解生成互為同分異構(gòu)體的葡萄糖和果糖 c．用銀鏡反應不能判斷淀粉水解是否完全 d．淀粉和纖維素都屬于多糖類天然高分子化合物 (2)B生成C的反應類型為________。 (3)D中的官能團名稱為________，D生成E的反應類型為________。 (4)F的化學名稱是________，由F生成G的化學方程式為________________________________________________________________________。 (5)具有一種官能團的二取代芳香化合物W是E的同分異構(gòu)體，0.5 mol W與足量碳酸氫鈉溶液反應生成44 g CO2，W共有________種(不含立體結(jié)構(gòu))，其中核磁共振氫譜為三組峰的結(jié)構(gòu)簡式為______________________________________________________。 (6)參照上述合成路線，以(反，反)2,4己二烯和C2H4為原料(無機試劑任選)，設(shè)計制備對苯二甲酸的合成路線___________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)a選項，不是所有的糖都有甜味，如纖維素等多糖沒有甜味，也不是所有的糖都具有CnH2mOm的通式，如脫氧核糖的分子式為C5H10O4，所以說法錯誤；b選項，麥芽糖水解只生成葡萄糖，所以說法錯誤；c選項，如果淀粉部分水解生成葡萄糖，也可以發(fā)生銀鏡反應，即銀鏡反應不能判斷溶液中是否還含有淀粉，因此只用銀鏡反應不能判斷淀粉水解是否完全，所以說法正確；d選項，淀粉和纖維素都屬于多糖類天然高分子化合物，所以說法正確。 (2)B生成C的反應是酸和醇生成酯的反應，屬于取代(或酯化)反應。 (3)通過觀察D分子的結(jié)構(gòu)簡式，可判斷D分子中含有酯基和碳碳雙鍵；由D生成E的反應為消去反應。 (4)F為分子中含6個碳原子的二元酸，名稱為己二酸，己二酸與1,4丁二醇發(fā)生縮聚反應，其反應的化學方程式為 (5)W為二取代芳香化合物，因此苯環(huán)上有兩個取代基，0.5 mol W與足量碳酸氫鈉溶液反應生成44 g CO2，說明W分子結(jié)構(gòu)中含有兩個羧基，還有兩個碳原子，先將兩個羧基和苯環(huán)相連，如果碳原子分別插入苯環(huán)與羧基間，有一種情況，如果兩個取代基分別在苯環(huán)的鄰、間、對位，有3種同分異構(gòu)體；如果2個碳原子只插入其中一個苯環(huán)與羧基之間，有—CH2CH2—和—CH(CH3)—兩種情況，兩個取代基分別在苯環(huán)上鄰、間、對位，有6種同分異構(gòu)體；再將苯環(huán)上連接一個甲基，另一個取代基為一個碳原子和兩個羧基，即—CH(COOH)2，有一種情況，兩個取代基分別在苯環(huán)的鄰、間、對位，有3種同分異構(gòu)體；因此共有12種同分異構(gòu)體，其中核磁共振氫譜為三組峰的結(jié)構(gòu)簡式為。 (6)由題給路線圖可知，己二烯與乙烯可生成環(huán)狀烯，環(huán)狀烯可轉(zhuǎn)化為對二甲苯，用高錳酸鉀可將對二甲苯氧化為對苯二甲酸，所以其合成路線為： 答案：(1)cd　(2)取代反應(或酯化反應)　(3)酯基、碳碳雙鍵　消去反應　(4)己二酸 一、選擇題(本題包括12小題，每小題5分，共60分) 1．下列物質(zhì)中既能發(fā)生加聚，又能發(fā)生縮聚反應的是(　　) 解析：選D　能發(fā)生加聚和縮聚反應的化合物中應含有的官能團是、—COOH、—NH2(或—OH)。 2．在有機合成中官能團的引入或改變是極為重要的，下列說法正確的是(　　) A．甲苯在光照下與Cl2反應，主反應為苯環(huán)上引入氯原子 B．引入羥基的方法常有鹵代烴和酯的水解、烯烴的加成、醛類的還原 C．將CH2=== CH—CH2OH與酸性KMnO4溶液反應即可得到CH2=== CH—COOH D．HC≡CH、(CN)2、CH3COOH三種單體在一定條件下發(fā)生加成、酯化反應即可得到 解析：選B　選項A，甲苯在光照下與Cl2反應，主反應為—CH3上的氫原子被取代。選項C，酸性KMnO4也可將分子中的碳碳雙鍵氧化。選項D，發(fā)生加成和加聚反應可得到該高聚物。 3．下列高聚物必須由兩種單體加聚而成的是(　　) 解析：選C　根據(jù)高分子化合物的結(jié)構(gòu)簡式可知，A是由丙烯加聚生成的，B是由2甲基1,3丁二烯加聚生成的，C是由丙烯和1,3丁二烯加聚生成的，D是苯酚和甲醛縮聚生成的，答案選C。 4．已知某有機物C6H12O2能發(fā)生水解反應生成A和B，B能氧化成C，若A、C都能發(fā)生銀鏡反應，則C6H12O2符合條件的結(jié)構(gòu)簡式有(不考慮立體異構(gòu))(　　) A．3種　　　　　　　　 B．4種 C．5種 D．6種 解析：選B　某有機物C6H12O2能發(fā)生水解反應生成A和B，所以C6H12O2是酯，且只含一個酯基，B能氧化成C，則B為醇，A為羧酸。若A、C都能發(fā)生銀鏡反應，則都含有醛基，故A為甲酸，B能被氧化成醛，則與羥基相連的碳原子上至少含有2個氫原子，B的分子結(jié)構(gòu)中除—CH2OH外，還含有4種結(jié)構(gòu)，因此，C6H12O2符合條件的結(jié)構(gòu)簡式有4種。 5．有4種有機化合物： A．①③④　　　　　　　 B．①②③ C．①②④ D．②③④ 6．由乙醇制乙二酸乙二酯最簡單的正確流程途徑順序是(　　) ①取代反應?、诩映煞磻、垩趸磻、苓€原反應?、菹シ磻、搋セ磻、咚夥磻? A．①②③⑤⑦　　　　 B．⑤②⑦③⑥ C．⑤②①③④ D．①②⑤③⑥ 7．天然橡膠的主要成分是聚異戊二烯，結(jié)構(gòu)簡式為，下列關(guān)于天然橡膠的說法正確的是(　　) A．合成天然橡膠的化學反應類型是加聚反應 B．天然橡膠是高聚物，不能使溴的CCl4溶液退色 C．合成天然橡膠的單體是CH2CH2和CH3CHCH2 D．盛酸性KMnO4溶液的試劑瓶可用橡膠塞 8．近年來，由于石油價格不斷上漲，以煤為原料制備一些化工產(chǎn)品的前景又被看好。如圖是以烴A為原料生產(chǎn)人造羊毛的合成路線。 下列說法正確的是(　　) A．合成人造羊毛的反應屬于縮聚反應 B．A生成C的反應屬于加成反應 C．A生成D的反應屬于取代反應 D．烴A的結(jié)構(gòu)簡式為CH2===CH2 解析：選B　一定條件下，CH2===CH—CN、CH3COOCH===CH2發(fā)生加聚反應生成人造羊毛，反應方程式為nCH2===CH—CN＋nCH3COOCH===CH2A項錯誤；A是乙炔，與HCN發(fā)生加成反應得到的C為H2C===CH—CN，故B項正確；A→D的化學方程式： 9．脲醛塑料(UF)，俗稱“電玉”，可制得多種制品，如日用品、電器元件等，在一定條件下合成脲醛塑料的反應如下，下列說法中正確的是(　　) A．合成脲醛塑料的反應為加聚反應 B．尿素與氰酸銨(NH4CNO)互為同系物 C．H2NCONHCH2OH能發(fā)生水解反應 D．脲醛塑料平均相對分子質(zhì)量為10 000，平均聚合度為111 解析：選C　根據(jù)題給信息，合成電玉除有高分子生成外，還有小分子水生成，所以合成脲醛塑料的反應為縮聚反應，A項錯誤；尿素的分子式為H4CN2O，與氰酸銨(NH4CNO)分子式相同，結(jié)構(gòu)不同，互為同分異構(gòu)體，B項錯誤；該物質(zhì)中含有肽鍵，可發(fā)生水解反應，C項正確；脲醛塑料的鏈節(jié)為—NHCONHCH2—，該鏈節(jié)的相對分子質(zhì)量為72，脲醛塑料平均相對分子質(zhì)量為10 000，則平均聚合度為＝138，D項錯誤。 10．感光高分子是制作大規(guī)模集成電路的重要材料，常用的感光高分子聚肉桂酸乙烯酯的結(jié)構(gòu)簡式為。下列說法錯誤的是(　　) A．聚肉桂酸乙烯酯的化學式可表示為C2n＋9H3n＋7O2 B．聚肉桂酸乙烯酯的鏈節(jié)中碳碳雙鍵和碳氧雙鍵的數(shù)目相等 C．肉桂酸的結(jié)構(gòu)簡式是 D．聚肉桂酸乙烯酯可以和NaOH反應 解析：選A　聚肉桂酸乙烯酯的化學式為C11nH10nO2n；聚肉桂酸乙烯酯的鏈節(jié)中碳碳雙鍵和碳氧雙鍵的數(shù)目均為1，要注意苯環(huán)不含碳碳雙鍵；聚肉桂酸乙烯酯含有酯基，可以和NaOH反應。 11．為防治“白色污染”，有一個重要途徑是將合成高分子化合物重新變成小分子化合物。目前對結(jié)構(gòu)簡式為的化合物已成功實現(xiàn)了這種處理，其運用的原理是酯交換反應(即酯與醇在酸或堿的催化作用下生成一個新酯和一個新醇的反應)。試分析若用CH3OH來處理這種化合物能得到的有機物可能是(　　) 解析：選C　原化合物水解得到對應的乙二醇和對苯二甲酸，再由對苯二甲酸與甲醇酯化，故能得到化合物C。 12．某有機物的蒸氣密度是相同狀況下甲烷密度的3.625 倍，把1.16 g該有機物在氧氣中充分燃燒，將生成的氣體混合物通過足量堿石灰，堿石灰增重3.72 g。又知生成的H2O和CO2物質(zhì)的量之比為1∶1。該有機物能使溴水退色，能和酸發(fā)生酯化反應。則該有機物的結(jié)構(gòu)簡式為(　　) 解析：選B　根據(jù)燃燒只生成CO2和H2O，利用有機物燃燒反應中有關(guān)物質(zhì)的量的關(guān)系，可求出分子中碳、氧、氫原子個數(shù)，確定它的分子式。然后，結(jié)合物質(zhì)的分子式及性質(zhì)，從可能的同分異構(gòu)體中選出符合題意的物質(zhì)。 M(有機物)＝3.62516 gmol－1＝58 gmol－1，該有機物物質(zhì)的量為＝0.02 mol。 設(shè)該有機物的分子式為CxHyOz，則有： CxHyOz＋O2―→xCO2＋H2O 1 mol　　　　　　　　　 　　x mol　　 mol 0．02 mol　　　　　　　　0.02x mol　　0.01y mol 依題意： 解此方程組，得：x＝3，y＝6。 M(C3H6Oz)＝58， 312＋6＋16z＝58，z＝1， 所以分子式為C3H6O。 該有機物能使溴水退色，能跟酸發(fā)生酯化反應，結(jié)構(gòu)簡式可能為CH3CH===CHOH或CH2===CHCH2OH，而C===C連接羥基為不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以該有機物的結(jié)構(gòu)簡式為CH2===CHCH2OH。 二、非選擇題(本題包括3小題，共40分) 13．(12分)功能高分子P的合成路線如下： (1)A的分子式是C7H8，其結(jié)構(gòu)簡式是________。 (2)試劑a是________。 (3)反應③的化學方程式：________________________________________________。 (4)E的分子式是C6H10O2。E中含有的官能團：________。 (5)反應④的反應類型是________。 (6)反應⑤的化學方程式：____________________________________________。 以乙烯為起始原料，選用必要的無機試劑合成E，寫出合成路線(用結(jié)構(gòu)簡式表示有機物，用箭頭表示轉(zhuǎn)化關(guān)系， 箭頭上注明試劑和反應條件)。 解析：根據(jù)高分子P的結(jié)構(gòu)和A的分子式為C7H8，可以推出，D為對硝基苯甲醇，那么A應該為甲苯，B為對硝基甲苯，C為一氯甲基對硝基苯。 (1)A的結(jié)構(gòu)簡式為。 (2)甲苯和濃硝酸在濃硫酸催化作用下生成對硝基甲苯，所以試劑a為濃硫酸和濃硝酸。 (3)反應③是一氯甲基對硝基苯在氫氧化鈉的水溶液中發(fā)生取代反應生成對硝基苯甲醇，反應的化學方程式為 (4)E為CH3CH===CHCOOC2H5。E中含有碳碳雙鍵和酯基。 (5)反應④為加聚反應。 (6)反應⑤為酯的水解反應。 (7)乙烯和水可以直接加成生成乙醇，乙醇經(jīng)催化氧化生成乙醛，乙醛發(fā)生已知條件中的反應即可以使碳鏈增長，3羥基丁醛發(fā)生消去反應即可得到2丁烯醛，2丁烯醛再被氧化生成2丁烯酸，該羧酸和乙醇發(fā)生酯化反應，即可得到物質(zhì)E。 (4)碳碳雙鍵、酯基 (5)加聚反應 14．(14分)高血脂嚴重影響人體健康，化合物E是一種臨床治療高血脂癥的藥物。E的合成路線如下(部分反應條件和試劑略)： 　 請回答下列問題： (1)試劑Ⅰ的名稱是________，試劑Ⅱ中官能團的名稱是________，第②步的反應類型是________。 (2)第①步反應的化學方程式是___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)第⑥步反應的化學方程式是__________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)第⑦步反應中，試劑Ⅲ為單碘代烷烴，其結(jié)構(gòu)簡式是________。 (5)C的同分異構(gòu)體在酸性條件下水解，生成X、Y和CH3(CH2)4OH。若X含有羧基和苯環(huán)，且X和Y的核磁共振氫譜都只有兩種類型的吸收峰，則X與Y發(fā)生縮聚反應所得縮聚物的結(jié)構(gòu)簡式是________。 解析：(1)試劑Ⅰ的結(jié)構(gòu)簡式為CH3OH，名稱為甲醇；試劑Ⅱ中所含官能團的名稱為溴原子；第②步的反應類型為取代反應。 (4)試劑Ⅲ為單碘代烷烴，根據(jù)D和E的組成與結(jié)構(gòu)推斷，其結(jié)構(gòu)簡式為CH3I。 (5)C的分子式為C15H20O5，其同分異構(gòu)體在酸性條件下水解，則含有酯基，生成X、Y和CH3(CH2)4OH，生成物X含有羧基和苯環(huán)，且X和Y的核磁共振氫譜均只有兩種類型的吸收峰，則X為對苯二甲酸，Y為CH2OHCH2OH，則X與Y發(fā)生縮聚反應所得縮聚物的結(jié)構(gòu)簡式是。 答案：(1)甲醇　溴原子　取代反應 15.(14分)有機物A是生產(chǎn)某新型工程塑料的基礎(chǔ)原料之一，分子式為C10H10O2，其分子結(jié)構(gòu)模型如圖所示(圖中球與球之間連線代表單鍵或雙鍵)。 (1)根據(jù)分子結(jié)構(gòu)模型寫出A的結(jié)構(gòu)簡式：________________________________。 (2)擬從芳香烴()出發(fā)來合成A，其合成路線如下： 已知：A在酸性條件下水解生成有機物B和甲醇。 a．寫出反應⑤的反應類型：_________________________________________。 b．寫出H的結(jié)構(gòu)簡式：_______________________________________________。 c．已知F分子中含有“—CH2OH”結(jié)構(gòu)，通過F不能有效、順利地獲得B，其原因是 ________________________________________________________________________。 d．寫出下列反應方程式(注明必要的條件)： 反應⑥：____________________________________________________； 反應⑦：____________________________________________________。 解析：(1)由結(jié)構(gòu)模型圖知A是芳香酯()。 甲醇發(fā)生酯化反應得到A。由E、F的分子組成可知，反應⑦是消去反應，F(xiàn)中存在碳碳雙鍵，氧化F中的羥基時，碳碳雙鍵也可能會被氧化，所以通過F不能有效、順利地獲得B。 F中含碳碳雙鍵，氧化羥基時可能會同時氧化碳碳雙鍵