2023屆高考化學魯科版一輪復習學案-第九章第6課時　合成高分子化合物與有機合成

第6課時合成高分子化合物與有機合成(對應學生用書第249～255頁)1.能對單體和高分子進行相互推斷,能分析高分子的合成路線,能寫出典型的加聚反應和縮聚反應的化學方程式。2.能舉例說明塑料、合成橡膠、合成纖維的組成和結(jié)構(gòu)特點,能列舉重要的合成高分子化合物,說明它們在材料領域中的應用。3.能綜合應用有關知識完成推斷有機化合物、檢驗官能團、設計有機合成路線等任務。4.能參與材料選擇與使用、垃圾處理等社會性議題的討論,并作出有科學依據(jù)的判斷、評價和決策。合成有機高分子1.基本概念(1)單體:能夠進行聚合反應形成高分子化合物的低分子化合物。(2)鏈節(jié):高分子化合物中化學組成相同、可重復的最小單位。(3)聚合度:由一種單體合成的高分子鏈中含有鏈節(jié)的數(shù)目。如:(4)常見高分子化合物的結(jié)構(gòu)簡式和單體名稱單體結(jié)構(gòu)簡式滌綸HOCH2CH2OH腈綸CH2CH—CN聚丙烯腈順丁橡膠CH2CH—CHCH2丁苯橡膠(SBR)CH2CH—CHCH2氯丁橡膠2.高分子化合物的分類及性質(zhì)特點(1)分類高分子化合物其中,塑料、合成纖維、合成橡膠又被稱為“三大合成材料”。(1)高分子化合物都屬于混合物。(2)碳纖維不屬于有機高分子材料。(3)天然橡膠含有,易發(fā)生加成反應和氧化反應(老化)。強氧化劑、鹵素單質(zhì)、有機溶劑等都易腐蝕橡膠。(2)高分子化合物的基本性質(zhì)項目溶解性熱塑性和熱固性強度電絕緣性線型結(jié)構(gòu)高分子能溶于適當?shù)挠袡C溶劑熱塑性一般比較大電絕緣性良好(個別除外,如聚乙炔)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)高分子不溶于有機溶劑,只有一定程度的溶脹熱固性3.合成高分子化合物的兩個基本反應(1)加聚反應:由含有不飽和鍵的化合物分子以加成反應形式結(jié)合成高分子化合物的反應。特征:①單體往往是帶有雙鍵或三鍵的不飽和有機物(如乙烯、氯乙烯、甲基丙烯酸、異戊二烯等)。②高分子鏈節(jié)與單體的化學組成相同。③生成物只有高分子化合物,一般形成線型結(jié)構(gòu)。(2)縮聚反應:單體分子間縮合脫去小分子(如H2O、HX等)生成高分子化合物的反應。特征:①單體不一定含有不飽和鍵,但必須含有兩個或兩個以上的反應基團(如—OH、—COOH、—NH2、—X等)。②縮聚反應不僅生成高聚物,而且還生成小分子。③所得高分子化合物的組成跟單體的化學組成不同。4.加聚反應、縮聚反應化學方程式的書寫方法反應類別單體特征寫法及示例單體的判斷方法加聚反應單烯(炔)烴型斷開雙鍵,鍵分兩端,添上方括號,右下寫nnCH2CH2CH2—CH2二烯烴型單變雙,雙變單,破兩頭,移中間,添上方括號,右下寫n兩種或兩種以上單體聚合雙鍵打開,中間相連,添上方括號,右下寫n+nCH2CH2縮聚反應—OH與—COOH間的縮聚—NH2與—COOH間的縮聚nH2NCH2COOH++(2n-1)H2O酚醛縮聚nHCHO+n[理解辨析]1.判一判(正確的打“√”,錯誤的打“×”)(1)丙烯和聚丙烯都能使溴的四氯化碳溶液褪色。()(2)加聚反應的原子利用率為100%。()(3)聚合度就是鏈節(jié)的個數(shù)。()(4)加聚反應單體有一種,而縮聚反應的單體應該有兩種。()(5)酚醛樹脂的制取實驗可以用濃氨水或濃鹽酸作催化劑,可以用熱水洗滌制取過酚醛樹脂的試管。()解析:(1)聚丙烯分子中沒有不飽和鍵,不能與溴發(fā)生加成反應。(3)有多個單體聚合形成的高分子化合物的聚合度等于n×單體數(shù)。(4)加聚反應可以有多種單體,縮聚反應的單體可以是有兩種官能團的一種物質(zhì)。(5)酚醛樹脂難溶于水。答案:(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×2.做一做按要求完成下列化學方程式并指出反應類型。(1)由苯乙烯合成聚苯乙烯:

,反應。

(2)由對苯二甲酸與乙二醇合成滌綸:

,反應。

(3)由2-氯-1,3-丁二烯合成氯丁橡膠:

,反應。

答案:(1)加聚(2)+nHOCH2CH2OH+(2n-1)H2O縮聚(3)加聚合成有機高分子化合物的成分及性能1.(2021·山東濰坊二模)高分子材料在疫情防控和新冠肺炎治療中起到了重要的作用。下列說法正確的是(B)A.聚乙烯是生產(chǎn)隔離衣的主要材料,能使酸性高錳酸鉀溶液褪色B.聚丙烯酸樹脂是3D打印護目鏡鏡框材料的成分之一,可以與NaOH溶液反應C.天然橡膠是制作醫(yī)用無菌橡膠手套的原料,它是異戊二烯發(fā)生縮聚反應的產(chǎn)物D.聚乙二醇可用于制備治療新冠肺炎的藥物,聚乙二醇的結(jié)構(gòu)簡式為O—CH2—CH2—O解析:乙烯通過加聚反應生成聚乙烯,聚乙烯中不含碳碳雙鍵,不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,A錯誤;丙烯酸的結(jié)構(gòu)簡式為CH2CHCOOH,通過加聚反應生成聚丙烯酸樹脂,該聚合物中含有羧基,具有酸性,可與氫氧化鈉溶液發(fā)生中和反應,B正確;天然橡膠的主要成分是聚異戊二烯,由異戊二烯通過加聚反應生成,C錯誤;乙二醇分子中含有兩個羥基,可發(fā)生縮聚反應生成聚乙二醇,該聚合物的結(jié)構(gòu)簡式為HOCH2—CH2—OH,D錯誤。2.聚乳酸(PLA)是以有機酸乳酸為原料生產(chǎn)的新型聚酯材料,性能勝于現(xiàn)有的塑料聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等材料,是新世紀非常有發(fā)展前途的新型包裝材料。聚乳酸可以玉米為原料發(fā)酵生產(chǎn),利用聚乳酸制成生物降解性發(fā)泡材料。該材料的強度、壓縮應力、緩沖性、耐藥性等與聚苯乙烯塑料相同,經(jīng)焚燒后不污染環(huán)境,還可肥田。下列說法不正確的是(C)A.聚乳酸使用后能被自然界中微生物完全降解,最終生成二氧化碳和水,不污染環(huán)境B.聚乳酸適用于吹塑、熱塑等各種加工方法,加工方便,應用十分廣泛C.聚乳酸(PLA)是一種對環(huán)境友好的天然高分子聚酯材料D.聚乳酸是以淀粉發(fā)酵(或化學合成)得到的乳酸為基本原料制備的一種聚酯材料解析:聚乳酸(PLA)經(jīng)焚燒后不污染環(huán)境,是一種對環(huán)境友好的合成高分子聚酯材料,故C錯誤。兩類聚合反應的分析判斷3.(2021·山東濱州三模)維綸(聚乙烯醇縮甲醛纖維)可用于生產(chǎn)服裝、繩索等。其合成路線如下:甲乙聚乙烯醇縮甲醛纖維下列說法不正確的是(D)A.反應①是加聚反應B.高分子甲的鏈節(jié)中只含有一種官能團C.通過質(zhì)譜法測定高分子乙的平均相對分子質(zhì)量,可得其聚合度D.反應③的化學方程式為+nHCHO+(2n-1)H2O解析:的結(jié)構(gòu)中含有碳碳雙鍵,因此能發(fā)生加聚反應生成甲,甲的結(jié)構(gòu)為,A項正確;由甲的結(jié)構(gòu)可知,甲的鏈節(jié)中只含有酯基一種官能團,B項正確;由題圖可知,甲在發(fā)生水解反應后生成乙,那么乙的結(jié)構(gòu)為,對于聚合物,其平均相對分子質(zhì)量=鏈節(jié)的相對分子質(zhì)量×聚合度,C項正確;由題圖可知,維綸的結(jié)構(gòu)為,維綸是由聚乙烯醇和甲醛縮聚而來,聚乙烯醇的結(jié)構(gòu)為,因此,每生成一個維綸的鏈節(jié)需要2分子聚乙烯醇的鏈節(jié)和1分子甲醛發(fā)生縮合,脫去1分子水,所以反應的化學方程式為+nHCHO+nH2O,D項不正確。4.(2022·廣東廣州檢測)合成高分子化合物提高了人類的生活質(zhì)量,下列說法正確的是(D)A.酚醛樹脂是酚類物質(zhì)和醛類物質(zhì)加聚而成的高分子化合物B.制作航天服的聚酯纖維屬于新型無機非金屬材料C.包裝食品的塑料袋的成分為聚氯乙烯D.天然橡膠和杜仲膠()的單體是同種物質(zhì)解析:酚醛樹脂是酚類物質(zhì)和醛類物質(zhì)縮聚而成的高分子化合物,故A錯誤;制作航天服的聚酯纖維屬于新型有機非金屬材料,故B錯誤;包裝食品的塑料袋的成分為聚乙烯,故C錯誤;天然橡膠和杜仲膠()互為順反異構(gòu),兩者的單體均為2甲基1,3丁二烯,故D正確。有機合成的思路與方法1.有機合成的概念:有機合成是使用相對簡單易得的原料,通過有機化學反應來構(gòu)建碳骨架和引入官能團,由此合成出具有特定結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的目標分子。2.有機合成過程3.有機合成的原則:合成步驟較少,副反應少,反應產(chǎn)率高;原料、溶劑和催化劑盡可能價廉易得、低毒。4.有機合成中碳骨架的構(gòu)建(1)碳鏈增長的反應①加聚反應。②縮聚反應。③酯化反應。④利用題目信息所給反應a.醛、酮與HCN加成:+H—CN。b.醛、酮與RMgX加成:+RMgX。c.醛、酮的羥醛縮合(其中至少一種有α-H):+。d.苯環(huán)上的烷基化反應:+R—Cl+HCl。e.鹵代烴與活潑金屬作用:2CH3Cl+2NaCH3—CH3+2NaCl。(2)碳鏈減短的反應①烷烴的裂化反應。②酯類、糖類、蛋白質(zhì)等的水解反應。③烯烴、炔烴的氧化反應。④羧酸鹽的脫羧反應等。(3)由鏈成環(huán)①二元醇成環(huán),如HOCH2CH2OH②羥基酸酯化成環(huán),如+H2O。③氨基酸成環(huán),如H2NCH2CH2COOH+H2O。④二元羧酸成環(huán),如HOOCCH2CH2COOH+H2O。⑤利用題目所給信息成環(huán),如常給信息二烯烴與單烯烴的聚合成環(huán):+。5.有機合成中官能團的引入和轉(zhuǎn)化(1)官能團的引入引入官能團引入方法鹵素原子①烴、酚的取代;②不飽和烴與HX、X2的加成;③醇與氫鹵酸(HX)反應羥基①烯烴與水加成;②醛酮與氫氣加成;③鹵代烴在堿性條件下水解;④酯的水解碳碳雙鍵①某些醇或鹵代烴的消去;②炔烴不完全加成;③烷烴裂化碳氧雙鍵①醇的催化氧化;②連在同一個碳上的兩個羥基脫水;③含碳碳三鍵的物質(zhì)與水加成羧基①醛基氧化;②酯、肽、蛋白質(zhì)、羧酸鹽的水解(2)官能團的消除①通過加成反應可以消除不飽和鍵(雙鍵、三鍵、苯環(huán))。②通過消去、氧化或酯化反應等消除羥基(—OH)。③通過加成或氧化反應等消除醛基(—CHO)。④通過水解反應消除酯基、肽鍵、鹵素原子。(3)官能團的改變①利用官能團的衍生關系進行衍變,如R—CH2OHR—CHOR—COOH。②通過某種化學途徑使一個官能團變?yōu)閮蓚€,如CH3CH2OHCH2CH2CH2ClCH2ClHOCH2CH2OH。③通過某種手段改變官能團的位置,如CH3CHCH2(4)官能團的保護①酚羥基的保護:因為酚羥基易被氧化,所以在氧化其他基團前可以先與NaOH反應,把—OH變?yōu)椤狾Na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。6.有機合成題的解題思路(1)整體思路(2)有機合成中官能團的常見轉(zhuǎn)化關系[理解辨析]做一做完成下列各步轉(zhuǎn)化的化學方程式,并指出反應類型。①;。

②;。

③;。

④;。

⑤;。

⑥;。

⑦;。

答案:①CH2CH2+H2OCH3CH2OH加成反應②2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O氧化反應③2CH3CHO+O22CH3COOH氧化反應④2CH3COOH++2H2O取代反應(或酯化反應)⑤CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O酯化反應(或取代反應)⑥CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH取代反應(或水解反應)⑦nCH2CH2CH2—CH2加聚反應有機合成路線的分析、推斷1.(2021·山東日照一模)Pyribencarb(物質(zhì)G)是一種廣譜殺菌劑,對灰霉病和菌核病有特效,對作物不僅具有保護作用還有治療作用。其合成路線如圖:已知:Ⅰ.R—NH2+R′—COOHR—NH—COR′R—NH2Ⅱ.R—NH2+XCOOR′R—NH—COOR′R—NH2Ⅲ.+NH2OH(R表示含苯環(huán)的原子團,R′表示含碳原子團或氫原子,X表示鹵素原子)回答下列問題:(1)A轉(zhuǎn)化為B的目的是,B生成C的化學方程式為。

(2)D中非含氧官能團的名稱為,E的結(jié)構(gòu)簡式為,F生成G的反應類型為。

解析:由已知信息Ⅰ可知,B應為,D為,由已知信息Ⅱ可知E為,E發(fā)生類似已知信息Ⅲ的反應生成F,F的結(jié)構(gòu)簡式為。(1)A轉(zhuǎn)化為B再發(fā)生類似已知信息Ⅰ的反應又重新得到—NH2,目的是保護氨基;B生成C的化學方程式為++CH3COOH。(2)D為,其中非含氧官能團的名稱為氯原子、氨基;E的結(jié)構(gòu)簡式為;F生成G的反應類型為取代反應。答案:(1)保護氨基++CH3COOH(2)氯原子、氨基取代反應2.(2021·四川德陽三模)芳香化合物A(C9H12O)常用于藥物及香料的合成,A有如圖轉(zhuǎn)化關系:已知:①A中含兩個甲基;②+CO2;③RCOCH3+R′CHORCOCHCHR′+H2O?；卮鹣铝袉栴}:(1)A的核磁共振氫譜有個吸收峰。

(2)由D生成E的反應條件為,K中所含官能團的名稱為,L的結(jié)構(gòu)簡式為。(3)由H生成I的化學方程式為

。

(4)在“轉(zhuǎn)化關系”中,下列物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化所發(fā)生的化學反應屬于取代反應的是(填字母)。

a.B→D b.D→Ec.E→F d.F→H解析:A的分子式為C9H12O,不飽和度為4,從F以及K的結(jié)構(gòu)簡式可知,A分子中有苯環(huán)。A生成B,B發(fā)生已知②中的反應生成C,C再發(fā)生已知③中的反應生成K,從K的結(jié)構(gòu)可知,C為,L為。A有9個碳原子,C有8個碳原子,所以B的結(jié)構(gòu)簡式為,A中有兩個甲基,則A為。B和溴發(fā)生加成反應生成D,D為,根據(jù)F的部分結(jié)構(gòu)以及F能發(fā)生銀鏡反應可知,F為,則D發(fā)生水解反應得到E,E為,F發(fā)生銀鏡反應,然后再酸化得到H,H為,H可以發(fā)生縮聚反應得到I。(1)由以上分析可知,A為,A中有5種不同化學環(huán)境的H,則A的核磁共振氫譜有5個吸收峰。(2)由D生成E是鹵代烴的水解反應,反應條件為NaOH水溶液、加熱;根據(jù)K的結(jié)構(gòu)簡式可知,K中所含官能團的名稱為酮羰基、碳碳雙鍵;L的結(jié)構(gòu)簡式為。(3)H分子中含有羧基和羥基,可以發(fā)生縮聚反應,化學方程式為n(4)B→D是不飽和碳原子和溴的加成反應;D→E是鹵代烴的水解反應,也是取代反應;E→F是醇的催化氧化反應;F→H是醛的氧化反應,屬于取代反應的只有b。答案:(1)5(2)NaOH水溶液、加熱酮羰基、碳碳雙鍵(3)n(4)b有機合成路線的設計3.(2021·湖南長沙一模節(jié)選)已知:+‖;請設計由和乙烯(CH2CH2)為起始原料,制備的合成路線:

(無機試劑任選)。

解析:在濃硫酸作用下發(fā)生消去反應得到,與溴發(fā)生加成反應得到,在氫氧化鈉、乙醇作用下發(fā)生消去反應生成,和乙烯發(fā)生加成反應得到。答案:4.(2021·河北石家莊二模節(jié)選)已知:R—CHO,R′—CNR′COOH。請寫出以為有機原料制備化合物的合成路線流程圖(無機試劑任選):

。

解析:在NaCN/NH4Cl條件下反應生成,然后在酸性條件下得到,最后在濃硫酸、加熱的條件下發(fā)生酯化反應得到。答案:5.(2021·山東青島模擬)有機化合物I是一種重要的有機合成中間體,合成路線如圖:已知:①+②+回答下列問題:(1)A的名稱為,H的結(jié)構(gòu)簡式為。

(2)寫出D→E的化學方程式:,F→G過程中涉及的反應類型有。

(3)設計由CH3CHOHCH3為原料制備的合成路線(無機試劑任選):

。解析:(1)A為,名稱為1,3丁二醇,H的結(jié)構(gòu)簡式為。(2)D→E是與氫氧化鈉反應生成、和水,反應的化學方程式為+2NaOH++H2O,F→G是轉(zhuǎn)化為,過程中涉及的反應類型有加成反應形成環(huán)、消去反應脫去1個水分子形成碳碳雙鍵。(3)CH3CHOHCH3催化氧化生成丙酮,丙酮發(fā)生類似已知信息①的反應生成;CH3CHOHCH3在濃硫酸中發(fā)生消去反應生成丙烯,丙烯與氯氣發(fā)生取代反應生成CH2CHCH2Cl,與CH2CHCH2Cl發(fā)生類似已知信息②的反應生成。答案:(1)1,3-丁二醇(2)+2NaOH++H2O加成反應、消去反應(3)有機推斷的解題思路(對應學生用書第255～256頁)1.(2021·山東卷,19節(jié)選)一種利膽藥物F的合成路線如圖:已知:Ⅰ.+Ⅱ.回答下列問題:(1)A的結(jié)構(gòu)簡式為;E中含氧官能團共種。

(2)已知:,綜合上述信息,寫出由和制備的合成路線:

。解析:由信息Ⅱ反應以及F的結(jié)構(gòu)簡式和E的分子式可知E的結(jié)構(gòu)簡式為,D發(fā)生信息Ⅰ反應得到E,則D的結(jié)構(gòu)簡式為,C與CH3OH發(fā)生反應生成D,C相較于D少1個碳原子,說明C→D是酯化反應,因此C的結(jié)構(gòu)簡式為,B→C碳鏈不變,而A→B碳鏈增長,且增長的碳原子數(shù)等于中碳原子數(shù),同時B→C的反應條件為NaClO2、H+,NaClO2具有氧化性,因此B→C為氧化反應,A→B為取代反應,C8H8O3的不飽和度為5,說明苯環(huán)上的取代基中含有不飽和鍵,因此A的結(jié)構(gòu)簡式為,B的結(jié)構(gòu)簡式為。(1)由上述分析可知,A的結(jié)構(gòu)簡式為,E的結(jié)構(gòu)簡式為,其中的含氧官能團為醚鍵、酚羥基、酯基,共3種。(2)由和制備過程需要增長碳鏈,可利用題干中A→B的反應實現(xiàn),然后利用信息Ⅰ反應得到目標產(chǎn)物,目標產(chǎn)物中碳碳雙鍵位于端基碳原子上,因此需要與HBr在-80℃下發(fā)生加成反應生成,和反應生成,根據(jù)信息Ⅰ反應生成。答案:(1)3(2)2.(2020·山東卷,19節(jié)選)化合物F是合成吲哚-2-酮類藥物的一種中間體,其合成路線如下:AB()CDEF(C10H9NO2)已知:Ⅰ.Ⅱ.Ⅲ.Ar—X+Ar為芳基;X=Cl,Br;Z或Z′=COR,CONHR,COOR等?；卮鹣铝袉栴}:(1)C→D的反應類型為;E中含氧官能團的名稱為。(2)C的結(jié)構(gòu)簡式為,F的結(jié)構(gòu)簡式為。

(3)Br2和的反應與Br2和苯酚的反應類似,以和為原料合成,寫出能獲得更多目標產(chǎn)物的較優(yōu)合成路線:

(其他試劑任選)。

解析:(1)在堿性、加熱條件下水解,再酸化可得C,C的結(jié)構(gòu)簡式是,由題給已知信息Ⅱ可知C生成D發(fā)生的是羧基結(jié)構(gòu)中的—OH被Cl取代的反應,則D為,E為,E的含氧官能團是羰基、酰胺基。(2)由上述分析可知C為CH3COCH2COOH,結(jié)合F的分子式,根據(jù)題給已知信息Ⅲ可知,發(fā)生分子內(nèi)反應生成的F為。(3)發(fā)生溴代反應生成,與發(fā)生類似題給已知信息Ⅱ的反應,生成,根據(jù)題給已知信息Ⅲ,可知發(fā)生分子內(nèi)脫去HBr的反應,生成目標產(chǎn)物。答案:(1)取代反應羰基、酰胺基(2)CH3COCH2COOH(3)3.(2021·浙江6月選考,31節(jié)選)以乙烯和丙炔酸為原料,設計如圖化合物的合成路線(用流程圖表示,無機試劑、有機溶劑任選):

。解析:通過“逆推法”可知丙炔酸與乙二醇發(fā)生酯化反應可合成目標化合物,乙烯與溴加成再水解可得到乙二醇,據(jù)此思路可完成合成路線的設計,其合成路線為答案:4.(2021·河北卷,18節(jié)選)W是合成某種抗瘧疾藥物的中間體類似物。已知信息:+R2CH2COOH(R1=芳基)設計由2,4-二氯甲苯()和對三氟甲基苯乙酸()制備W的合成路線:

(無機試劑和四個碳以下的有機試劑任選)。解析:通過題干已知信息可得,需要先合成,可通過氯代后水解得到。答案:5.(2021·湖南卷,19節(jié)選)葉酸拮抗劑Alimta(M)是一種多靶向性抗癌藥物。以苯和丁二酸酐為原料合成該化合物的路線如下:已知:①++②回答下列問題:(1)結(jié)合上述信息,寫出丁二酸酐和乙二醇合成聚丁二酸乙二醇酯的反應方程式:

。

(2)參照上述合成路線,以乙烯和為原料,設計合成的路線:

(其他試劑任選)。

解析:(1)根據(jù)“已知②”,丁二酸酐和乙二醇合成聚丁二酸乙二醇酯的反應方程式為n+nHOCH2CH2OH。(2)乙烯與水通過加成反應合成乙醇,乙醇氧化生成乙醛,乙醛發(fā)生流程D→E的反應,再與發(fā)生流程E→G的反應即得目標產(chǎn)物,則合成路線為CH2CH2CH3CH2OHCH3CHOBrCH2CHO。答案:(1)n+nHOCH2CH2OH(2)CH2CH2CH3CH2OHCH3CHOBrCH2CHO題號知識易中難有機高分子化合物1,2,36,8有機合成的思路、方法4,75,9,1011一、選擇題(每小題只有一個選項符合題意)1.下列關于合成材料的說法中,不正確的是(C)A.結(jié)構(gòu)為…—CHCH—CHCH—CHCH—CHCH—…的高分子的單體是乙炔B.聚氯乙烯可制成薄膜、軟管等,其單體是CH2CHClC.合成酚醛樹脂()的單體是苯酚和甲醇D.合成順丁橡膠()的單體是CH2CH—CHCH2解析:根據(jù)加聚產(chǎn)物的單體推斷方法,凡鏈節(jié)的主鏈上只有兩個碳原子(無其他原子)的高聚物,其合成單體必為一種,將兩半鍵閉合即可知其單體為CH≡CH,A正確;聚氯乙烯的單體是CH2CHCl,B正確;合成酚醛樹脂的單體是苯酚和甲醛,C不正確;順丁橡膠含有雙鍵,則單體是CH2CH—CHCH2,D正確。2.山梨酸常被用作食品和藥物制劑的防腐劑,對多種真菌有抑制作用。國際上工業(yè)化生產(chǎn)山梨酸較普遍采用的合成路線如圖所示,下列說法不正確的是(D)nCH3CH=CHCHO巴豆醛+A.可用新制的氫氧化銅檢驗山梨酸中是否含有巴豆醛B.反應1的產(chǎn)物除“聚酯”外沒有小分子生成C.與山梨酸含有相同官能團且含一個五元環(huán)的同分異構(gòu)體有3種D.反應2每生成1mol山梨酸理論上需要消耗1mol水解析:巴豆醛含醛基,山梨酸不含醛基,則可用新制的氫氧化銅檢驗山梨酸中是否含有巴豆醛,A正確;反應1為加聚反應,產(chǎn)物除“聚酯”外沒有小分子生成,B正確;與山梨酸含有相同官能團,且含一個五元環(huán),應含有1個碳碳雙鍵、1個羧基,可看作羧基取代環(huán)戊烯的H,共有3種,C正確;反應2每生成1mol山梨酸理論上不需要消耗水,一個酯基水解消耗1個水分子,但同時分子內(nèi)因消去反應又生成1個水分子,D不正確。3.聚維酮碘的水溶液是一種常見的碘伏類緩釋消毒劑,聚維酮通過氫鍵與HI3形成聚維酮碘,其結(jié)構(gòu)表示如圖:(圖中“…”表示氫鍵)下列說法不正確的是(B)A.聚維酮的單體是B.聚維酮分子由(m+n)個單體聚合而成C.聚維酮碘是一種水溶性物質(zhì)D.聚維酮在一定條件下能發(fā)生水解反應解析:根據(jù)結(jié)構(gòu)分析,可得聚維酮的單體是,A正確;聚維酮分子左側(cè)包括2m個鏈節(jié),故其由(2m+n)個單體聚合而成,B不正確;聚維酮碘存在氫鍵,能夠溶于水,C正確;聚維酮含有類似肽鍵的結(jié)構(gòu),在一定條件下能發(fā)生水解反應,D正確。4.(2021·湖南長沙模擬)人們發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)人造羊毛和聚氯乙烯(PVC)可以用煤作為原料,合成路線如圖。下列說法正確的是(C)A.PVC塑料制品可以直接用于盛放食物B.甲生成丙、丁的反應類型分別為加成反應、取代反應C.實驗室制備甲的過程中,常用CuSO4溶液凈化氣體D.與丁互為同分異構(gòu)體且可發(fā)生堿性水解的物質(zhì)有5種(不包括環(huán)狀化合物和丁本身)解析:由題給流程可知,煤干餾得到焦炭,焦炭在電爐中和氧化鈣發(fā)生反應生成碳化鈣,碳化鈣與水反應生成乙炔,乙炔和氯化氫在催化劑的條件下發(fā)生加成反應生成氯乙烯,氯乙烯在一定條件下發(fā)生加聚反應生成聚氯乙烯(PVC),由乙炔和人造羊毛的結(jié)構(gòu)簡式可知形成人造羊毛的單體為H2CCH—OOCCH3和H2CCH—CN,則乙炔和HCN發(fā)生加成反應生成CH2CHCN,乙炔和乙酸發(fā)生加成反應生成H2CCH—OOCCH3,一定條件下,CH2CHCN和H2CCH—OOCCH3發(fā)生加聚反應生成高分子化合物人造羊毛。聚氯乙烯有毒,不能用于盛放食物,A錯誤;甲生成丙、丁的反應為乙炔和HCN發(fā)生加成反應生成CH2CHCN、乙炔和乙酸發(fā)生加成反應生成H2CCH—OOCCH3,B錯誤;電石中混有硫化鈣和磷化鈣,與水反應生成的硫化氫和磷化氫能與硫酸銅溶液反應,則用硫酸銅溶液吸收硫化氫和磷化氫達到凈化乙炔氣體的目的,C正確;丁的結(jié)構(gòu)簡式為H2CCH—OOCCH3,與H2CCH—OOCCH3互為同分異構(gòu)體且可發(fā)生堿性水解的物質(zhì)屬于酯,符合條件的結(jié)構(gòu)簡式有CH2CHCOOCH3、HCOOCH2CHCH2、CH3CHCH—OOCH、,共4種,D錯誤。5.4-溴甲基-1-環(huán)己烯的一種合成路線如圖:下列說法正確的是(B)A.化合物W、X、Y、Z中均有一個手性碳原子B.①②③的反應類型依次為加成反應、還原反應和取代反應C.由化合物Z一步制備化合物Y的轉(zhuǎn)化條件是NaOH醇溶液、加熱D.化合物Y先經(jīng)酸性高錳酸鉀溶液氧化,再與乙醇在濃硫酸催化下酯化可制得化合物X解析:X、Y、Z連接支鏈的碳原子為手性碳原子,W中沒有手性碳原子,A錯誤;由官能團的轉(zhuǎn)化可知1,3-丁二烯與丙烯酸乙酯發(fā)生加成反應生成X,X發(fā)生還原反應生成Y,Y發(fā)生取代反應生成Z,B正確;由化合物Z一步制備化合物Y,應發(fā)生水解反應,應在氫氧化鈉的水溶液中進行,C錯誤;Y中含有碳碳雙鍵,可被酸性高錳酸鉀溶液氧化,D錯誤。6.合成導電高分子材料PPV的反應:++(2n-1)HI下列有關說法正確的是(D)A.合成PPV的反應為加聚反應B.PPV與聚苯乙烯具有相同的重復結(jié)構(gòu)單元C.和苯乙烯互為同系物D.通過質(zhì)譜法測定PPV的平均相對分子質(zhì)量,可得其聚合度解析:根據(jù)反應中生成高分子和小分子知,該反應屬于縮聚反應,A錯誤;聚苯乙烯的重復結(jié)構(gòu)單元中無碳碳雙鍵,PPV的重復結(jié)構(gòu)單元中含有碳碳雙鍵,B錯誤;與的官能團(碳碳雙鍵)的數(shù)目不同,兩者不互為同系物,C錯誤;質(zhì)譜法可以測定PPV的平均相對分子質(zhì)量,再依據(jù)PPV的重復結(jié)構(gòu)單元的“相對分子質(zhì)量”,可計算出PPV的聚合度,D正確。二、選擇題(每小題有一個或兩個選項符合題意)7.如圖是以秸稈為原料制備某種聚酯高分子化合物的合成路線,下列有關說法正確的是(D)A.X的分子式為C4H6O4B.Y分子中有1個手性碳原子C.生成聚酯Z的反應類型為加聚反應D.制備聚酯Z,消耗Y和1,4-丁二醇的物質(zhì)的量之比為1∶1解析:X的分子式為C6H6O4,A錯誤;Y分子中不含手性碳原子,B錯誤;由Z的結(jié)構(gòu)簡式可知,Y和1,4-丁二醇發(fā)生縮聚反應,按1∶1反應,C錯誤,D正確。8.艙外航天服每套總重量約120kg,可為航天員出艙活動提供適當?shù)拇髿鈮毫Α⒆銐虻难鯕?、適宜的溫濕度,以保障航天員的生命活動需要;航天服具有足夠的強度,防止輻射、微流量和空間碎片對航天員的傷害,保證航天員的工作能力;航天服還能提供可靠工效保障及遙測通信保障等。制作這種航天服的材料以氨綸和尼龍為主,其中尼龍-1010的結(jié)構(gòu)簡式為。下列有關尼龍-1010的說法正確的是(AC)A.尼龍-1010是合成高分子化合物B.尼龍-1010的單體是H2N(CH2)10NHCO(CH2)8COOHC.尼龍-1010是通過縮聚反應制成的D.制作艙外航天服的材料要質(zhì)輕,方便在艙外行走解析:尼龍-1010是通過縮聚反應合成的有機高分子化合物,A、C正確;尼龍-1010的單體是H2N(CH2)10NH2和HOOC(CH2)8COOH,B不正確;由于艙外航天服是在失重情況下穿,不需要考慮選輕質(zhì)材料,D不正確。9.四氫呋喃是常用的有機溶劑,可由有機物甲(分子式:C4H8O)通過下列路線制得:已知:R1X+R2OHR1OR2+HX下列說法不正確的是(A)A.甲的結(jié)構(gòu)簡式是CH3CHCHCH2OHB.丙中含有的官能團為醚鍵和溴原子C.丁、戊均能使酸性高錳酸鉀溶液褪色D.①③的反應類型分別為加成反應、消去反應解析:由題圖分析可知甲的結(jié)構(gòu)簡式為CH2CHCH2CH2OH,A錯誤;物質(zhì)丙為,含有的官能團有醚鍵、溴原子,B正確;丁和戊分別為或中的一種,含有碳碳雙鍵,可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色,C正確;反應①是CH2CHCH2CH2OH與溴發(fā)生加成反應生成CH2BrCHBrCH2CH2OH,反應③是轉(zhuǎn)化為或,發(fā)生消去反應,D正確。三、非選擇題10.阿司匹林(化合物L)是人們熟知的解熱鎮(zhèn)痛藥物。一種長效、緩釋阿司匹林(化合物P)的合成路線如圖所示:已知:①HC≡CH+RCOOH②RCOOR′+R″OHRCOOR″+R′OH(R、R′、R″代表烴基)請回答:(1)A中的官能團是。

(2)C的結(jié)構(gòu)簡式是。

(3)D→E的反應類型是。

(4)E→G的化學方程式是

。

(5)已知:H是芳香族化合物。在一定條件下2BK+H2O,K的核磁共振氫譜只有一組峰。J→L的化學方程式是

。

(6)L在體內(nèi)可較快轉(zhuǎn)化為具有藥效的J,而化合物P與L相比,在體內(nèi)能緩慢持續(xù)釋放J。①血液中J濃度過高能使人中毒,可靜脈滴注NaHCO3溶液解毒。請用化學方程式解釋NaHCO3的作用:。②下列說法正確的是(填字母)。

a.P中的酯基在體內(nèi)可緩慢水解,逐漸釋放出Jb.P在體內(nèi)的水解產(chǎn)物中沒有高分子化合物c.將小分子藥物引入到高分子中可以實現(xiàn)藥物的緩釋功能解析:(1)A是乙醇,乙醇的官能團是羥基。(2)據(jù)已知①,結(jié)合流程圖,可以推出C的結(jié)構(gòu)簡式是CH≡CH。(3)D是,E是,D→E發(fā)生了加聚反應。(4)E是,A是乙醇,根據(jù)已知②,E→G的反應為取代反應,化學方程式為+nCH3CH2OH+nCH3COOC2H5。(5)根據(jù)已知可推知J是,K是乙酸酐(),反應的化學方程式為++C