2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第3章有機(jī)合成及其應(yīng)用合成高分子化合物微項(xiàng)目改進(jìn)手機(jī)電池中的離子導(dǎo)體材料-有機(jī)合成在新型材料研發(fā)中的應(yīng)用含解析魯科版選擇性必修3

PAGE18-微項(xiàng)目改進(jìn)手機(jī)電池中的離子導(dǎo)體材料——有機(jī)合成在新型材料研發(fā)中的應(yīng)用新課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)業(yè)質(zhì)量水平1.通過設(shè)計(jì)手機(jī)新型電池中的離子導(dǎo)體材料,將探討材料性能問題轉(zhuǎn)化為探討有機(jī)化合物的性質(zhì)問題,聚焦有機(jī)化合物的功能基團(tuán),設(shè)計(jì)高分子化合物的分子結(jié)構(gòu),建立從化學(xué)視角分析、解決材料問題的思路和方法。2.合理應(yīng)用逆推法和正推法設(shè)計(jì)有機(jī)材料的合成路途,并通過合成路途的選擇和評價活動,體會官能團(tuán)愛護(hù)、“綠色化學(xué)”等思想。1.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識:相識科學(xué)探究是進(jìn)行科學(xué)說明和發(fā)覺、創(chuàng)建和應(yīng)用的科學(xué)實(shí)踐活動;能從原電池的原理動身,設(shè)計(jì)手機(jī)新型電池中離子導(dǎo)體材料的結(jié)構(gòu)。2.改變觀念與平衡思想:能多角度、動態(tài)地分析化學(xué)改變,運(yùn)用有機(jī)物合成中碳骨架的建立和官能團(tuán)的引入,合成離子導(dǎo)體材料中有機(jī)溶劑的單體。必備學(xué)問·素養(yǎng)奠基一、鋰離子電池的工作原理1.電極材料負(fù)極材料石墨正極材料過渡金屬氧化物離子導(dǎo)體鋰鹽的液態(tài)有機(jī)溶劑2.原理(1)放電外電路電子從負(fù)極移動到正極內(nèi)電路鋰離子通過有機(jī)溶劑的傳導(dǎo)從負(fù)極移動到正極(2)充電外電路電子從陽極移動到電源正極;從電源負(fù)極移動到陰極內(nèi)電路鋰離子通過有機(jī)溶劑的傳導(dǎo)從陽極移動到陰極二、手機(jī)新型電池中離子導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)1.離子導(dǎo)體中有機(jī)溶劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)作為溶劑應(yīng)具備溶解并傳導(dǎo)鋰離子的性能。(2)酯基的存在能很好地提高有機(jī)溶劑對鋰鹽的溶解性,醚鍵的存在對鋰離子的傳導(dǎo)具有很好的效果。(3)有機(jī)溶劑應(yīng)當(dāng)性能穩(wěn)定且為固態(tài),具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的高分子滿意這一要求。2.離子導(dǎo)體材料我國科學(xué)家提出以二縮三乙二醇二丙烯酸酯與丙烯酸丁酯的共聚物做有機(jī)溶劑基體,通過與鋰鹽復(fù)合形成聚合物離子導(dǎo)體材料。三、合成離子導(dǎo)體材料中有機(jī)溶劑的單體1.合成反應(yīng)中一些反應(yīng)原理R—C≡N+H2ORCOOH(R為H或烴基)CH2CH—CH3CH2CH—CHO+R—OHRO—CH2—CH2—OH(R為H或烴基)CH3—CHCH2+CO+H2CH3—CH2—CH2—(或)R—CHO+CH3—CHOR—CHCH—CHO(R為H或烴基)2.合成二縮三乙二醇的方法+H2O鋰-銅空氣燃料電池容量高、成本低,具有廣袤的發(fā)展前景。該電池通過一種困難的銅腐蝕“現(xiàn)象”產(chǎn)生電力,其中放電過程為2Li+Cu2O+H2O2Cu+2Li++2OH-。(1)放電時,正極的電極反應(yīng)式是什么?提示:Cu2O+H2O+2e-2OH-+2Cu。(2)放電時,鋰離子透過固體電解質(zhì)向哪極移動?提示:陽離子向正極移動,則Li+透過固體電解質(zhì)向Cu極移動。(3)整個反應(yīng)過程中,空氣的作用是什么?提示:通空氣時,銅電極被腐蝕,表面產(chǎn)生Cu2O,所以空氣中的O2起到氧化劑的作用。關(guān)鍵實(shí)力·素養(yǎng)形成項(xiàng)目活動1:設(shè)計(jì)手機(jī)新型電池中離子導(dǎo)體材料的結(jié)構(gòu)2020年5月31日下午4時53分,我國在酒泉衛(wèi)星放射中心運(yùn)用長征二號丁運(yùn)載火箭,勝利將高分九號02星、和德四號衛(wèi)星送入預(yù)定軌道,放射取得圓滿勝利。此次長二丁火箭遙測系統(tǒng)上采納的一組鋰離子蓄電池,替換了原先的一組鋅銀電池,在滿意總體對電池的體積和重量的要求下,同時滿意了電性能要求的方案。同時,鋰電池在同等能量狀況下體積更小、重量更輕,可為其他系統(tǒng)的設(shè)計(jì)供應(yīng)更大的余量,在滿意火箭小型化、輕型化發(fā)展趨勢的同時,增加火箭的運(yùn)載實(shí)力?！净顒犹骄俊磕撤N聚合物鋰離子電池放電時的反應(yīng)為Li1-xCoO2+LixC66C+LiCoO2,其電池如圖所示。(1)放電過程①放電時,兩極材料分別是什么?提示:依據(jù)電池中電子流向可知,該電池的負(fù)極材料為LixC6,正極材料為Li1-xCoO2。②電池放電前后兩極材料在成分上分別發(fā)生了什么改變?提示:負(fù)極材料為鑲嵌有鋰的石墨(LixC6)反應(yīng)后變成了石墨;正極材料原來是Li1-xCoO2后來變成了LiCoO2。③放電過程電池中移動的陽離子是什么?向哪個方向移動?提示:放電過程中鋰離子由負(fù)極向正極移動。(2)充電過程①電池充電過程中該電池的兩極與外電源的兩極如何連接?提示:原電池的負(fù)極接外電源的負(fù)極,原電池的正極接外電源的正極。②充電前后電池的兩極材料發(fā)生了哪些改變?提示:負(fù)極材料由石墨又變成了鑲嵌有鋰的石墨(LixC6)電極;正極材料由LiCoO2又生成了Li1-xCoO2。與電池的放電原理正好相反。(3)從上述可以看出,該電池在選擇電解質(zhì)溶液時有什么要求?提示:該電池的電解質(zhì)溶液首先不能是水溶液,其次,能夠溶解并傳導(dǎo)鋰離子。(4)結(jié)合上述分析,試僅從物質(zhì)改變角度來分析兩極材料在成分上的改變。提示:該電池的放電與充電過程可以看成鋰原子或者鋰離子的鑲嵌與脫嵌過程。此時,電解質(zhì)對鋰離子的傳導(dǎo)作用尤為重要。【思索·探討】1.鋰離子電池中,電解質(zhì)的作用是什么?提示:在電池中電解質(zhì)的作用是溶解并傳導(dǎo)鋰離子。2.鋰離子新型有機(jī)溶劑一般是哪類物質(zhì)?提示:是一種結(jié)構(gòu)單元中有酯基、醚鍵的高分子。3.傳統(tǒng)鋰離子電池中,絕大多數(shù)運(yùn)用的是酯類溶劑,緣由是什么?提示:鋰鹽在酯類溶劑有較好的溶解性,能夠傳導(dǎo)鋰離子。4.含有醚鍵的物質(zhì)為什么對鋰鹽起到良好的離子導(dǎo)體的作用?提示:醚鍵通過醚氧原子與鋰原子之間不斷結(jié)合、分別從而實(shí)現(xiàn)鋰離子傳導(dǎo)?！咎骄靠偨Y(jié)】鋰電池有機(jī)溶劑的選擇1.常見鋰電池的有機(jī)溶劑的類別:(1)質(zhì)子溶劑,如乙醇、乙酸等;(2)極性非質(zhì)子溶劑,如碳酸酯、醚類等;(3)惰性溶劑,如四氯化碳等。鋰電池常用的溶劑一般是極性非質(zhì)子溶劑,這些溶劑中常含有CO、SO、CN、C—O等極性基團(tuán),能夠有效地溶解鋰鹽并提高電解液的電化學(xué)穩(wěn)定性。2.有機(jī)溶劑選擇的原則:(1)有機(jī)溶劑對電極應(yīng)是惰性的,在電池充放電過程中不與正負(fù)極發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),穩(wěn)定性好。(2)有機(jī)溶劑應(yīng)具有較高的介電常數(shù),以使鋰鹽有足夠高的溶解度,保證電解液高的電導(dǎo)率。(3)溶劑的沸點(diǎn)要高(150℃以上),熔點(diǎn)要低(-40℃以下),即具有較寬的液程,以使鋰電池有較寬的溫度范圍及優(yōu)良的凹凸溫性能。(4)與電極材料有較好的相容性,電極在其構(gòu)成的電解液中能夠表現(xiàn)出優(yōu)良的電化學(xué)性能。(5)電池循環(huán)效率、成本、環(huán)境因素等方面的考慮等,單一溶劑很少能同時滿意以上要求,而多種溶劑按肯定比例混合得到的混合溶劑能夠滿意鋰電池工作的須要?！具w移應(yīng)用】1.(2024·青島高二檢測)鋰-空氣電池是一種新型的二次電池,由于具有較高的比能量而成為將來電動汽車的希望。其放電時的工作原理如圖所示。下列說法正確的是 ()A.該電池放電時,鋰電極發(fā)生了還原反應(yīng)B.放電時,Li+向鋰電極遷移C.電池中的電解液可以是有機(jī)電解液或稀鹽酸等D.充電時,電池正極的反應(yīng)式為Li2O2-2e-2Li++O2↑【解析】選D。該電池放電時為原電池,負(fù)極是金屬鋰失電子,發(fā)生了氧化反應(yīng),A錯誤;放電時為原電池,Li+向正極(即多孔電極Li2O2)遷移,B錯誤;金屬鋰能與鹽酸反應(yīng)生成氫氣,所以電池中電解液可以是有機(jī)電解液,但不行以用稀鹽酸,C錯誤;充電時,為電解池,電池正極(陽極)發(fā)生氧化反應(yīng),Li2O2失電子生成氧氣,正極反應(yīng)式為Li2O2-2e-2Li++O2↑,D正確。2.鋰離子電池已經(jīng)成為應(yīng)用最廣泛的可充電電池。某種鋰離子電池的結(jié)構(gòu)示意圖如圖,其中兩極區(qū)間的隔膜只允許Li+通過。電池充電時的總反應(yīng)化學(xué)方程式為LiCoO2Li1-xCoO2+xLi。關(guān)于該電池的推論錯誤的是 ()A.放電時,Li+主要從負(fù)極區(qū)通過隔膜移向正極區(qū),因此電解質(zhì)溶液必需是含有Li+的鹽B.該電解質(zhì)溶液應(yīng)當(dāng)選用對鋰鹽具有很好的溶解性和傳導(dǎo)性的有機(jī)溶劑C.負(fù)極材料是鑲嵌有鋰原子的石墨D.充電時,負(fù)極(C)上鋰元素被氧化【解析】選D。該電池LiCoO2為正極,負(fù)極材料是鑲嵌有鋰原子的石墨電極,電解質(zhì)溶液一般是鋰的有機(jī)鹽。放電時的反應(yīng)為Li1-xCoO2+xLiLiCoO2,則正極反應(yīng)為Li1-xCoO2+xe-+xLi+LiCoO2,負(fù)極反應(yīng)為xLi-xe-xLi+,Li+主要從負(fù)極區(qū)通過隔膜移向正極區(qū);充電時負(fù)極(C)接的是外接電源的負(fù)極,此時C為陰極,電極反應(yīng)應(yīng)當(dāng)是xLi++xe-xLi,鋰元素被還原,D錯誤。3.下列物質(zhì)是常見的鋰離子電池的有機(jī)溶劑,有關(guān)說法不正確的是 ()A.四種物質(zhì)的共同點(diǎn)就是含有酯基或醚鍵B.醚鍵中的氧原子能和鋰離子緊密結(jié)合C.酯類物質(zhì)能提高對鋰離子的溶解性D.鋰離子電池放電時是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能【解析】選D。鋰離子電池放電時是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。項(xiàng)目活動2:合成離子導(dǎo)體材料中有機(jī)溶劑的單體聚丁二酸乙二醇酯(PES)是一種生物可降解的聚酯,PES與聚丁二酸丁二醇酯(PBS)是同系物,易被自然界的多種微生物或動植物體內(nèi)的酶分解代謝,最終生成二氧化碳和水。常作為PBS的替代物或填充物,在保持產(chǎn)品性能不變的狀況下不僅可以節(jié)約成本,還可以改善材料的某些性能,達(dá)到預(yù)想不到的效果?；赑ES的生物可降解性,其在塑料薄膜、食品包裝、生物材料等方面有著巨大的發(fā)展前景。探討表明:PES具有較好的體外降解性能,其薄膜在磷酸緩沖溶液中酶解12天時,失重明顯,降解很快,在酶解24天后其降解失重達(dá)到79.91%。可以與其他生物降解材料混合,調(diào)整材料的降解速率,可以在肯定的時間內(nèi)選擇性維持材料的生物力學(xué)性能。該高分子聚合物的化學(xué)式為【活動探究】(1)聚丁二酸乙二醇酯(PES)有兩種單體。①這兩種單體分別是什么?這兩種單體以什么方式聚合成該高聚物分子?提示:對應(yīng)的單體為HOOCCH2CH2COOH和HOCH2CH2OH,二者可發(fā)生縮聚反應(yīng)生成聚酯。②若有一種新型的合成材料“丁苯吡橡膠”,結(jié)構(gòu)簡式為該高分子的單體是什么?其反應(yīng)類型是什么?提示:先分析高分子鏈中主鏈的結(jié)構(gòu)簡式,合成材料是由不飽和的單體發(fā)生加聚反應(yīng)而形成的,后再將高分子鏈節(jié)(即重復(fù)結(jié)構(gòu)單元)斷成三段:—CH2—CHCH—CH2—、、,可知有3種單體。這三種單體通過加聚反應(yīng)生成高分子化合物。③若高分子化合物A和B的部分結(jié)構(gòu)如下:A.B.A的單體是什么?反應(yīng)類型是什么?B的單體是什么?反應(yīng)類型是什么?提示:由高分子化合物A的結(jié)構(gòu)片段可看出其重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元為,則A的結(jié)構(gòu)簡式為,它是由加聚反應(yīng)所得的高聚物,其單體是CH2CH—COOH。由高分子化合物B的結(jié)構(gòu)片段,可看出其重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元為,則B的結(jié)構(gòu)簡式為,它是由縮聚反應(yīng)所得的高聚物,其單體是。④對比以上問題,分析如何推斷高分子化合物屬于加聚反應(yīng)產(chǎn)物還是縮聚反應(yīng)的產(chǎn)物?提示:若高分子化合物的中括號的主鏈上無特別官能團(tuán),只有碳原子則是加聚反應(yīng)產(chǎn)物;若主鏈上含有特別官能團(tuán)則為縮聚反應(yīng)的產(chǎn)物。(2)若這兩種單體相互之間也可能形成一種八元環(huán)狀酯,該環(huán)狀化合物的結(jié)構(gòu)簡式是什么?提示:該兩種單體可以發(fā)生酯化反應(yīng)生成環(huán)酯,其結(jié)構(gòu)為?！舅妓鳌ぬ接憽?.合成有機(jī)化合物,如何構(gòu)建碳骨架?提示:構(gòu)建碳骨架要考慮碳鏈的增長與縮短以及開環(huán)與成環(huán)。2.制備二縮三乙二醇時,為什么不干脆用乙二醇脫水縮合?提示:若用乙二醇脫水縮合制備二縮三乙二醇,無法限制反應(yīng)的聚合度,因此在制備二縮三乙二醇時利用的是環(huán)氧乙烷與水反應(yīng)開環(huán)的方式,以限制乙二醇的聚合程度。3.如何確定有機(jī)合成的目標(biāo)和任務(wù)?提示:包括目標(biāo)化合物分子碳骨架的構(gòu)建和官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化。其合成過程示意圖如圖所示。4.綠色化學(xué)在有機(jī)合成中體現(xiàn)在哪些方面?提示:原子經(jīng)濟(jì)性;原材料無毒害;產(chǎn)品無污染;最大限度節(jié)約能源。【探究總結(jié)】1.有機(jī)物的合成路途(1)烴、鹵代烴、烴的含氧衍生物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系:(2)一元合成路途:R—CHCH2鹵代烴一元醇一元醛一元羧酸酯(3)二元合成路途:CH2CH2CH2X—CH2X二元醇二元醛二元羧酸鏈酯、環(huán)酯、聚酯(4)芳香族化合物合成路途:①②2.有機(jī)合成中官能團(tuán)的引入(1)引入碳碳雙鍵的方法:①鹵代烴的消去,②醇的消去,③炔烴的不完全加成。(2)引入鹵素原子的方法:①醇(酚)的取代,②烯烴(炔烴)的加成,③烷烴(苯及苯的同系物)的取代。(3)引入羥基的方法:①烯烴與水的加成,②鹵代烴的水解,③酯的水解,④醛的還原。3.有機(jī)合成中官能團(tuán)的愛護(hù)(1)有機(jī)合成中酚羥基的愛護(hù):由于酚羥基極易被氧化,在有機(jī)合成中,假如遇到須要用氧化劑進(jìn)行氧化時,常常先將酚羥基通過酯化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為酯,愛護(hù)起來,待氧化過程完成后,再通過水解反應(yīng),將酚羥基復(fù)原。(2)有機(jī)合成中醛基的愛護(hù):醛與醇反應(yīng)生成縮醛:R—CHO+2R′OH生成的縮醛比較穩(wěn)定,與稀堿和氧化劑均難反應(yīng),但在稀酸中微熱,縮醛會水解為原來的醛?！具w移應(yīng)用】1.由2-氯丙烷制取少量的1,2-丙二醇()時,須要經(jīng)過下列哪幾步反應(yīng) ()A.加成→消去→取代B.消去→加成→水解C.取代→消去→加成 D.消去→加成→消去【解析】選B。先由2-氯丙烷發(fā)生消去反應(yīng)生成丙烯:+NaOHCH2CH—CH3+NaCl+H2O;再由丙烯與溴發(fā)生加成反應(yīng)生成1,2-二溴丙烷:CH2CH—CH3+Br2;最終由1,2-二溴丙烷發(fā)生水解反應(yīng)可得1,2-丙二醇,+2NaOH+2NaBr。2.綠色化學(xué)對化學(xué)反應(yīng)提出了“原子經(jīng)濟(jì)性”(原子節(jié)約)的新概念及要求。志向的原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)是原料分子中的原子全部轉(zhuǎn)變成所需產(chǎn)物,不產(chǎn)生副產(chǎn)物,實(shí)現(xiàn)零排放。下列生產(chǎn)乙苯()的方法中,原子經(jīng)濟(jì)性最好的是(反應(yīng)均在肯定條件下進(jìn)行) ()A.+C2H5Cl+HClB.+C2H5OH+H2OC.+CH2CH2D.+HBr,+H2【解析】選C。符合“原子經(jīng)濟(jì)性”即只有乙苯這一種產(chǎn)物,沒有其他的副產(chǎn)物。這道題目,只要仔細(xì)領(lǐng)悟題干信息,便很簡潔解決。課堂檢測·素養(yǎng)達(dá)標(biāo)1.以乙醇為原料,用下述6種類型的反應(yīng)來合成乙二酸乙二酯(結(jié)構(gòu)簡式為),正確的依次是 ()①氧化②消去③加成④酯化⑤水解⑥加聚A.①⑤②③④ B.①②③④⑤C.②③⑤①④ D.②③⑤①⑥【解析】選C。逆向分析法:再從乙醇起先正向分析反應(yīng)過程,反應(yīng)類型依次為消去反應(yīng)→加成反應(yīng)→水解反應(yīng)→氧化反應(yīng)→酯化反應(yīng)。2.(2024·鹽城高二檢測)有下述有機(jī)反應(yīng)類型:①消去反應(yīng);②水解反應(yīng);③加聚反應(yīng);④加成反應(yīng);⑤還原反應(yīng);⑥氧化反應(yīng)。以丙醛為原料制取1,2-丙二醇,所需進(jìn)行的反應(yīng)類型依次是 ()A.⑥④②① B.⑤①④②C.①③②⑤ D.⑤②④①【解析】選B。用逆推法分析CH2CH—CH3HO—CH2—CH2—CH3OHC—CH2—CH3,然后從原料到產(chǎn)品依次發(fā)生還原反應(yīng)(或加成反應(yīng))、消去反應(yīng)、加成反應(yīng)、水解反應(yīng)。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③丙烯④乙烯⑤鄰苯二甲酸甲酯A.僅①② B.僅④⑤C.僅①③ D.僅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)。先把酯基打開還原,再把高分子還原成單體,得到鄰苯二甲酸和丙烯醇。4.A(C2H2)是基本有機(jī)化工原料。由A制備聚乙烯醇縮丁醛和順式聚異戊二烯的合成路途(部分反應(yīng)條件略去)如圖所示:回答下列問題:(1)A的名稱是________,B含有的官能團(tuán)是________。

(2)①的反應(yīng)類型是________,⑦的反應(yīng)類型是________。

(3)C和D的結(jié)構(gòu)簡式分別為________、________。

(4)異戊二烯分子中最多有________個原子共平面,順式聚異戊二烯的結(jié)構(gòu)簡式為_____________________。

(5)寫出與A具有相同官能團(tuán)的異戊二烯的全部同分異構(gòu)體________________(填結(jié)構(gòu)簡式)。

(6)參照異戊二烯的上述合成路途,設(shè)計(jì)一條由A和乙醛為起始原料制備1,3-丁二烯的合成路途__。

【解析】(1)分子式為C2H2的有機(jī)物只有乙炔,由B后面的物質(zhì)推斷B為CH3COOCHCH2,含有的官能團(tuán)為碳碳雙鍵、酯基。(2)①為乙炔和乙酸的加成反應(yīng),⑦為羥基的消去反應(yīng)。(3)反應(yīng)③為酯的水解反應(yīng),生成和乙酸,由產(chǎn)物可知C為,依據(jù)產(chǎn)物的名稱可知D為丁醛CH3CH2CH2CHO。(4)依據(jù)雙鍵中6原子共面的規(guī)律,凡是和雙鍵干脆相連的原子均可共面,相連甲基上的3個氫原子最多只有1個可共面,可知最多有11個原子共平面。順式結(jié)構(gòu)是指兩個相同的原子或原子團(tuán)在雙鍵的同一側(cè)。(5)與A具有相同的官能團(tuán)是三鍵,相當(dāng)于在5個碳原子上放三鍵,先寫5個碳原子的碳骨架,再加上三鍵,符合條件的有三種。(6)依據(jù)上述反應(yīng)⑤⑥⑦可知,先讓乙炔和乙醛發(fā)生加成反應(yīng)生成,再把三鍵變?yōu)殡p鍵,最終羥基消去即可。答案:(1)乙炔碳碳雙鍵、酯基(2)加成反應(yīng)消去反應(yīng)(3)CH3CH2CH2CHO(4)11(5)HC≡C—CH2CH2CH3、CH3C≡C—CH2CH3(6)CH≡CHHC≡CH2CH2CH—CHCH25.(2024·泰安高一檢測)已知:請運(yùn)用已學(xué)過的學(xué)問和上述給出的信息寫出由乙烯制正丁醇各步反應(yīng)的化學(xué)方程式(不必寫出反應(yīng)條件)?！窘馕觥坑深}給信息知:兩個醛分子在肯定條件下通過自身加成后脫水反應(yīng),得到的不飽和醛分子中的碳原子數(shù)是原參與反應(yīng)的兩個醛分子的碳原子數(shù)之和。依據(jù)最終產(chǎn)物正丁醇中有4個碳原子,原料乙烯分子中只有2個碳原子,運(yùn)用題給信息,將乙烯氧化為乙醛,兩個乙醛分子再進(jìn)行自身加成變成2-丁烯醛,最終用H2與碳碳雙鍵和醛基進(jìn)行加成反應(yīng),便可得到正丁醇。本題基本采納正向思維方法。乙烯乙醛3-羥基丁醛2-丁烯醛正丁醇。本題中乙烯合成乙醛的方法有兩種:其一:乙烯乙醇乙醛,其二:乙烯乙醛。答案:①CH2CH2+H2OCH3CH2OH②2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O③2CH3CHO④CH3CHCHCHO+H2O⑤CH3CHCHCHO+2H2CH3CH2CH2CH2OH二十改進(jìn)手機(jī)電池中的離子導(dǎo)體材料——有機(jī)合成在新型材料研發(fā)中的應(yīng)用(30分鐘50分)一、選擇題(本題包括3小題,每小題5分,共15分)1.由環(huán)己醇制取己二酸己二酯,最簡潔的流程途徑依次正確的是()①取代反應(yīng)②加成反應(yīng)③氧化反應(yīng)④還原反應(yīng)⑤消去反應(yīng)⑥酯化反應(yīng)⑦中和反應(yīng)⑧縮聚反應(yīng)A.③②⑤⑥B.⑤③④⑥C.⑤②③⑥ D.⑤③④⑦【解析】選B。該過程的流程為己二酸己二酯2.下列高分子化合物是由一種單體縮聚而成的是()A.B.C.D.【解析】選C。A項(xiàng)是由乙烯和丙烯通過加聚反應(yīng)生成的;B項(xiàng)由兩種單體縮聚而成,單體為HOOC(CH2)4COOH和HOCH2CH2OH;C項(xiàng)的單體只有一種,即;D項(xiàng)由兩種單體縮聚而成,單體為H2N(CH2)6NH2和HOOC(CH2)4COOH。3.在有機(jī)合成中,常會將官能團(tuán)消退或增加,下列相關(guān)過程中反應(yīng)類型及相關(guān)產(chǎn)物不合理的是()A.乙烯乙二醇:CH2CH2B.溴乙烷乙醇:CH3CH2BrCH2CH2CH3CH2OHC.1-溴丁烷1-丁炔:CH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CHCH2CH3CH2C≡CHD.乙烯乙炔:CH2CH2CH≡CH【解析】選B。由溴乙烷→乙醇,只需溴乙烷在堿性條件下水解即可,路途不合理,且由溴乙烷→乙烯為消去反應(yīng),故B不合理。二、非選擇題(本題包括1小題,共15分)4.常用感光高分子聚肉桂酸乙烯酯,它感光后形成二聚交聯(lián)高分子,它的結(jié)構(gòu)簡式如圖:據(jù)此請回答下列問題:(1)聚肉桂酸乙烯酯可水解為兩種分子,一種不含苯環(huán)的名稱為________。另一種含苯環(huán)的名稱為肉桂酸,其結(jié)構(gòu)簡式為__。

(2)乙炔與肉桂酸在催化劑的作用下發(fā)生某種反應(yīng)可獲得聚肉桂酸乙烯酯的單體,寫出該反應(yīng)