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第五章进入合成有机高分子化合物的时代聚焦考纲1．了解合成高分子的组成与结构特点，能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。
2．了解加聚反应和缩聚反应的特点。
3．了解新型高分子材料的性能及其在高新技术领域中的应用。
4．了解合成高分子化合物在发展经济、提高生活质量方面的贡献。
知识梳理一、有机高分子化合物的结构特点它们都是由简单的结构单元重复连接而成的。
例如聚乙烯是由成千上万个乙烯分子聚合而成的高分子化合物(1)链节：组成高分子的重复的结构单元。
如聚乙烯的链节为－CH2－CH2－(2)聚合度：每个高分子里的链节的重复次数。
用n表示。
(3)单体：能通过聚合反应合成高分子化合物的小分子物质。
如聚乙烯的单体为乙烯。
所以我们把高分子化合物叫做聚合物或者高聚物。
聚合物的平均相对分子质量＝链节的相对质量×聚合度二、有机高分子化合物的分类三、加聚反应和缩聚反应的比较：四、判断高聚物的单体1、由加聚反应生成高聚物的单体的判断①凡链节的主碳链为两个碳原子，其单体必为一种。
将链节的两个半键闭全即为单体。
②凡链节中主碳链为4个碳原子，含有碳碳双键结构，单体为一种，属二烯烃：③凡链节中主碳链为4个碳原子，无碳碳双键结构，其单体必为两种，从主链中间断开后，再分别将两个半键闭合即得单体。
2、由缩聚反应生成高聚物的单体的判断从酯基中间断开，在羰基上加羟基，在氧原子上加氢原子得到羧酸和醇。
如：已知涤纶树脂的结构简式为判断合成涤纶树脂所需要单体的结构简式：____________和____________五、应用广泛的高分子材料材料名称功能高分子材料复合材料概念既具有传统高分子的机械性能，又具有某些特殊功能的高分子材料两种或两种以上材料组成的新型材料，分为基体和增强剂性能不同的功能高分子材料，具有不同的特征性质一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能应用用于制作高分子分离膜、人体器官等用于汽车工业、机械工业、体育用品、航空航天、人类健康等疑难点拨一、聚合反应聚合反应是指小分子互相作用生成高分子的反应。
一、有机合成过程中常见官能团的引入1．卤原子的引入方法(1)烃与卤素单质的取代反应。
例如：CH 3CH 3＋Cl 2――→光照HCl ＋CH 3CH 2Cl(还有其他的卤代烃)(还有其他的氯代苯甲烷)CH 2===CH —CH 3＋Cl 2―――――――→500 ℃～600 ℃ CH 2===CH —CH 2Cl ＋HCl(2)不饱和烃与卤素单质、卤化氢的加成反应。
例如：CH 2===CHCH 3＋Br 2――→ CH 2Br —CHBrCH 3 CH 2===CHCH 3＋HBr ――→ CH 3—CHBrCH 3 CH CH ＋HCl ――→催化剂CH 2===CHCl (3)醇与氢卤酸的取代反应。
例如： R —OH ＋HX ――→ △ R —X ＋H 2O 。
2．羟基的引入方法 (1)醇羟基的引入方法①烯烃水化生成醇。
例如：CH 2===CH 2＋H 2O ――――――――→ H 2SO 4或H 3PO 4加热、加压CH 3CH 2—OH②卤代烃在强碱性溶液中水解生成醇。
例如： CH 3CH 2—Br ＋H 2O ――→ NaOHCH 3CH 2—OH ＋HBr③醛或酮与氢气加成生成醇。
例如： CH 3CHO ＋H 2――→ Ni △CH 3CH 2—OHCH 3COCH 3＋H 2――→ Ni△④酯水解生成醇。
例如：CH 3COOCH 2CH 3＋H 2O---H ＋△---》CH 3COOH ＋CH 3CH 2OH(2)酚羟基的引入方法①酚钠盐溶液中通入CO2生成苯酚。
例如：②苯的卤代物水解生成苯酚，例如：3．双键的引入方法(1) 的引入①醇的消去反应引入。
例如：浓硫酸CH2===CH2↑＋H2OCH3CH2OH――→170 ℃②卤代烃的消去反应引入。
例如：NaOH，醇CH3CH2Br――→CH2===CH2↑＋HBr△③炔烃与氢气、卤化氢、卤素单质加成(限制物质的量)可得到。
例如：CH≡CH＋HCl——》CH2===CHCl(2) 的引入，醇的催化氧化。
有机合成合成化学可分为无机合成与有机合成。
迄今人类已知的近2500万种物质中，绝大多数为有机化合物（约90%以上）90%以上由人工合成。
所以，有机合成理所当然地成为合成化学最主要的内容。
1828年，Woher 由氰酸铵（无机物）合成尿素（有机物），拉开了有机合成的序幕。
当美国人科里于1967年提出了“逆合成原理”，将有机合成路线设计技巧艺术地变成了有严格思维逻辑的科学，并利用电子计算机来设计有机合成线路，开创了计算机辅助有机合成的新纪元。
①研习教材重难点研习点1：有机合成的过程1.有机合成过程中有关官能团之间的转化(1)官能团的引入：①引入羟基(—OH)：烯烃与水加成、醛(酮)与氢气加成、卤代烃碱性水解、酯的水解等；②引入卤原子(—X)：烃与X 2取代、不饱和烃与HX 或Ｘ2加成、醇与HX 取代等；③引入双键：某些醇或卤代烃的消去引入C ＝C 、醇的氧化引入C ＝O 等。
(2)官能团的消除：①通过加成消除不饱和键；②通过消去或氧化或酯化等消除羟基(—OH)；③通过加成或氧化等消除醛基(—CHO)。
(3)官能团间的衍变：根据合成需要(有时题目信息中会明示某些衍变途径)，可进行有机物的官能团衍变，以使中间物向产物递进。
常见的有三种方式：一种是利用官能团的衍生关系进行衍变，如伯醇 醛[]−−→−O 羧酸；一种是通过某种化学途径使一个官能团变为两个，如CH 3CH 2OHOH 2-−−→−消去CH 2＝CH 22Cl +−−→−加成Cl —CH 2—CH 2—Cl −−→−水解HO —CH 2—CH 2—OH ；其三是通过某种手段，改变官能团的位置等。
(4)碳骨架的增减：①增长：有机合成题中碳链的增长，一般会以信息形式给出，常见方式为有机物与HCN 反应以及不饱和化合物间的聚合等。
②变短：如烃的裂化裂解，某些烃(如苯的同系物、烯烃)的氧化等。
2.解答有机合成题的几个要素各类烃的衍生物的相互转化，其实质是官能团之间的互换和变化，一般来说有以下几种情况： （1）相互取代关系：如卤代烃与醇的关系：R —X R —OH ，实际上是卤素原子与烃基的相互取代。
人教版化学选修5练习：第三章4有机合成Word版含解析4 有机合成1．有机化合物分子中能引入卤原子的反应是( )①在空气中燃烧②取代反应③加成反应④加聚反应A．①②B．①②③C．②③D．③④解析：有机物在空气中燃烧，是氧元素参与反应；由烷烃、苯等可与卤素单质发生取代反应，引入卤素原子；由不饱和烃与卤素单质或卤化氢加成，可引入卤素原子；加聚反应仅是含不饱和键物质的聚合。
答案：C2．下列反应中，引入羟基官能团的是( )A．CH2===CH2＋Br2―→CH2BrCH2BrB．CH3CH2Br＋NaOHCH3CH2OH＋NaBrD．CH3CH2CH2Br＋NaOHCH3CH===CH2＋NaBr＋H2O解析：引入羟基的方法：①烯烃与水的加成；②卤代烃的水解；③酯的水解；④醛的还原，故选B。
答案：B3．在有机合成中，常会将官能团消除或增加，下列相关过程中反应类型及相关产物合理的是( )A．乙醇―→乙烯：CH3CH2OHCH3CH2BrCH2===CH2B．溴乙烷―→乙醇：CH3CH2BrCH2===CH2CH3CH2OH解析：A中由乙醇―→乙烯，只需乙醇在浓硫酸、170 ℃条件下消去即可，路线不合理；B中由溴乙烷―→乙醇，只需溴乙烷在碱性条件下水解即可，路线不合理；C中合成过程中发生消去反应所得产物应为不稳定)，合成路线及相关产物不合理。
答案：D4．以氯乙烷为原料制取乙二酸(HOOC—COOH)的过程中，要依次经过下列步骤中的：( )①与NaOH的水溶液共热②与NaOH的醇溶液共热③与浓硫酸共热到170 ℃④在催化剂存在情况下与氯气加成⑤在Cu或Ag存在的情况下与氧气共热⑥与新制的Cu(OH)2共热A．①③④②⑥B．①③④②⑤C．②④①⑤⑥D．②④①⑥⑤解析：答案：C5．由乙烯和其他无机原料合成环状化合物E，转化关系如图：(1)写出下列物质的结构简式A．______________________，B.____________________，C．______________________，D.____________________。
第四节有机合成1．掌握构建碳链骨架的方法和引入官能团的方法及有机物官能团之间的相互转化。
(重难点)2．掌握有机合成的途径和条件的合理选择，以及逆合成分析法。
(重难点) 3．了解有机合成对人类生产、生活的影响。
有机合成的过程[基础·初探]1．有机合成的概念有机合成指利用简单、易得的原料，通过有机反应，生成具有特定结构和功能的有机化合物的过程。
2．有机合成的任务有机合成的任务包括目标化合物分子骨架的构建和官能团的转化。
3．有机合成的过程4．官能团的引入(1)引入碳碳双键的方法①卤代烃的消去反应，②醇的消去反应，③炔烃的不完全加成反应。
(2)引入卤素原子的方法①醇(或酚)的取代，②烯烃(或炔烃)的加成，③烷烃(或苯及苯的同系物)的取代。
(3)引入羟基的方法①烯烃与水的加成，②卤代烃的水解，③酯的水解，④醛的还原。
[探究·升华][思考探究] 1．由怎样转变为?【提示】 由转化成的流程为――→NaOH――→通入CO 2。
2．如何由乙烯合成乙酸乙酯？【提示】 由乙烯合成乙酸乙酯的转化流程为 CH 2===CH 2――→HCl 加成CH 3CH 2Cl ――→NaOH/H 2O水解。
[认知升华]1．常见的取代反应中，官能团的引入或转化 (1)烷烃的取代，如CH 4＋Cl 2――→光照CH 3Cl ＋HCl 。
(2)芳香烃的取代，如＋Br 2――→FeBr 3＋HBr 。
(3)卤代烃的水解，如CH 3CH 2X ＋NaOH ――→H 2O△CH 3CH 2OH ＋NaX 。
(4)酯的水解，如CH 3COOC 2H 5＋H 2O CH 3COOH ＋C 2H 5OH 。
2．常见的加成反应中，官能团的引入或转化(1)烯烃的加成反应，如CH 2===CH 2＋HX ―→CH 3CH 2X 。
其他如H 2O 、X 2等均可以引入或转化为新的官能团。
(2)炔与X 2、HX 、H 2O 等的加成 如HC ≡CH ＋HCl ――→催化剂△H 2C===CHCl 。
有机合成____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1．掌握有机化学反应的主要类型：取代反应、加成反应、消去反应的概念，反应原理及其应用；2．了解有机化学反应中的氧化还原反应，能根据碳原子的氧化数法判断有机化学反应是氧化反应还是还原反应；3．了解加成聚合反应和缩合聚合反应的特点，能写出简单的聚合反应的化学方程式； 4．了解官能团与有机化学反应类型之间的关系，能判断有机反应类型，能正确书写有机化学反应的方程式。
知识点一. 有机化学反应的主要类型1．取代反应。
（1）取代反应指的是有机物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。
（2）有机物与极性试剂发生取代反应的结果可以用下面的通式来表示。
888811221221A B A B A B A B +-+--+-→-+-（3）烃的卤代、芳香烃的硝化或磺化、卤代烃的水解、醇分子间的脱水反应、醇与氢卤酸的反应、酚的卤代、酯化反应、酯的水解和醇解，以及即将学到的蛋白质的水解等都属于取代反应。
①卤代。
CH4+X2−−→光CH3X+HX②硝化。
③脱水CH3CH2OH+HOCH2CH3CH3CH2OCH2CH3+H2O④酯化CH3COOH+HO—CH3∆浓硫酸CH3COOCH3+H2O⑤水解。
R—X+H2ONaOH∆−−−−→R—OH+HXR—COOR＇+H2OH+RCOOH+R＇OH（4）取代反应发生时，被代替的原子或原子团应与有机物分子中的碳原子直接相连，否则就不属于取代反应。
（5）在有机合成中，利用卤代烷的取代反应，将卤原子转化为羟基、氨基等官能团，从而制得用途广泛的醇、胺等有机物；也可通过取代反应增长碳链或制得新物质。
课时跟踪检测（十三）有机合成1．由 2-氯丙烷制得少量的CH 2OHCHOHCH 3需要经过下列几步反应 ()A．消去→加成→水解B．加成→消去→取代C．取代→消去→加成D．消去→加成→消去解析：选 A 2-氯丙烷首先与NaOH的乙醇溶液在加热时发生消去反应，形成丙烯，再由丙烯与溴水发生加成反应形成1,2- 二溴丙烷， 1,2 -二溴丙烷与 NaOH 的水溶液在加热时发生取代反应产生 CH OHCHOHCH3。
因此由 2-氯丙烷制得少量的 CH OHCHOHCH3需要经22过的反应类型是消去→加成→水解，故 A 正确。
2．下列有机物能发生水解反应生成醇的是()A．CH CH Br B． CH Cl2322C． CHCl 3D． C6H 5Br解析：选 A A 项在碱性条件下 CH CH Br 水解的产物是乙醇。
B 项 CH Cl水解后生成3222CH2(OH) 2，即在一个碳原子上有两个羟基生成。
大量事实证明，在分子结构中，若有两个羟基连在同一个碳原子上，就会脱去水分子形成羰基，如碳酸非常容易脱去一分子水形成CO。
因此 CH Cl水解生成 CH (OH)2，脱去水分子后生成甲醛。
C 项 CHCl水解生成 CH(OH)，222233脱去 1 分子水后生成甲酸。
D 项 C H Br 为芳香卤代烃，水解后生成酚。
653．用苯作原料，不能经一步化学反应制得的是()A．硝基苯B．环己烷C．苯酚D．溴苯解析：选 C 由苯与浓硝酸和浓硫酸发生硝化反应，制得硝基苯；苯与氢气发生加成反应，生成环己烷；苯与液溴可发生取代反应，生成溴苯；羟基不能直接引入到苯环上。
4．在“绿色化学工艺” 中，理想状态是反应物中的原子全部转化为欲制得的产物，即原子利用率为100%。
①置换反应② 化合反应③ 分解反应④ 取代反应⑤ 加成反应⑥ 消去反应⑦ 加聚反应⑧ 缩聚反应等反应类型中能体现这一原子最经济原则的是()A．只有①②⑤B．只有②⑤⑦C．只有⑦⑧D．只有⑦解析：选 B根据原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比，比值越高，原子利用率越高，显然原子利用率达到100%时最高，即反应物完全转化为目标产物。
5．武兹反应是重要的有机增碳反应，可简单表示为2R — X＋2Na ―→ R— R＋2NaX ，现用 CH3CH2Br 、 C3 H7Br 和 Na 一起反应不可能得到的产物是()A．CH 3CH 2CH 2CH 3B．(CH 3 )2CHCH(CH 3)2C． CH3CH2CH 2CH2CH 3D． (CH 3CH2)2CHCH 3解析：选 D CH3CH 2Br 与 Na 反应得到 A ；C3 H7Br 有两种同分异构体：1-溴丙烷与2-溴丙烷， 2-溴丙烷与Na 反应得到B；CH3CH2 Br 和 1-溴丙烷与Na 反应得到C；无法通过反应得到 D。
6．由环己醇制取己二酸己二酯，最简单的流程途径顺序正确的是()① 取代反应② 加成反应③ 氧化反应④ 还原反应⑤ 消去反应⑥ 酯化反应⑦中和反应⑧ 缩聚反应A．③②⑤⑥B．⑤③④⑥C．⑤②③⑥D．⑤③④⑦解析：选 B该过程的流程为：7．一种有机玻璃的结构简式为关于它的叙述不正确的是()A．该有机玻璃的化学名称为聚甲基丙烯酸甲酯B．该有机玻璃可用2- 甲基 -丙烯酸和甲醇为原料，通过酯化反应、加聚反应制得C．它在一定条件下发生水解反应时，可得到另外一种高分子化合物D．等物质的量的有机玻璃和 2 -甲基 -丙烯酸甲酯耗氧量相同解析：选 D该有机玻璃的化学名称为聚甲基丙烯酸甲酯， A 正确；该高分子化合物的单体为甲基丙烯酸甲酯，可以由2- 甲基 -丙烯酸和甲醇通过酯化反应生成，然后再通过加聚反应制得聚甲基丙烯酸甲酯， B 正确；它在一定条件下发生水解反应时，生成聚甲基丙烯酸和甲醇， C 正确；等物质的量的有机玻璃和 2 -甲基 -丙烯酸甲酯含有的各种原子的个数不同，耗氧量不同， D 错误。
8．某优质甜樱桃中含有一种羟基酸(用 M表示)，M的碳链结构无支链，分子式为C H O；1.34 g M与足量 NaHCO3溶液反应，生成标准状况下的气体0.448 L 。
M 在一定条465浓硫酸Br2足量NaOH溶液件下可发生如下反应：M ――→ A――→ B―――――――→ C(M 、 A 、 B、 C 分子中碳原子数目相△同) 。
下列有关说法中不正确的是()A．M 的结构简式为 HOOC —CHOH — CH2— COOHB．B 的分子式为 C H O B r4442C．与 M 的官能团种类、数量完全相同的同分异构体有 2 种D． C 不能溶于水解析：选 D 由 M 的分子式可知，其相对分子质量为134 ，故 1.34 g M的物质的量为0.01 mol ，与足量的 NaHCO 3溶液反应生成 0.02 mol CO 2，由此可推出 M 分子中含有 2 个羧基，由 M 的碳链结构无支链， M 可发生一系列转化可知， M 的结构简式为HOOCCHOHCH 2 COOH 。
M → A 发生的是消去反应， A→ B 发生的是加成反应， B→ C 的反应包含—COOH 与 NaOH 溶液的中和反应及— Br 的水解反应， C 分子中含有多个亲水基，C可溶于水， A 、 B 项均正确， D 项错误；符合条件的 M 的同分异构体有，共 2 种， C 项正确。
9．由环己烷可制备 1,4-环己二醇二醋酸酯，下列是有关的八步反应 (其中所有无机反应物都已略去 )。
其中有 3 步属于取代反应， 2 步属于消去反应， 3 步属于加成反应。
(1)反应①和属于取代反应。
(2)化合物的结构简式： B，C。
(3)反应④ 所需的试剂和条件是。
解析：根据题中所给各物质结构及反应条件，可推知各步反应类型及各物质转化如下：.答案： (1)⑥⑦(3)NaOH 醇溶液，加热10 ．食品安全一直是社会关注的话题。
过氧化苯甲酰()过去常用作面粉增白剂，但目前已被禁用。
合成过氧化苯甲酰的流程图如下：请回答下列问题：(1)A 的结构简式为；②的反应类型为。
(2)写出反应③的化学方程式： _________________________________________；过氧化苯甲酰在酸性条件下水解的化学方程式为_____________________________。
(3)下列有关苯乙烯的说确的是 ______填(字母 )。
A．苯乙烯能使溴水褪色B．苯乙烯存在一种同分异构体，其一氯代物仅有一种C．苯乙烯分子中8 个碳原子可能共平面D．苯乙烯、庚烷燃烧耗氧量肯定相等(4) 苯甲酰氯 ()能与水反应生成苯甲酸，同样也能与乙醇反应，写出其与乙醇反应生成的有机产物的名称：。
(5) 写出一个符合下列要求的过氧化苯甲酰的同分异构体的结构简式。
①分子中不含碳碳双键或三键；②分子中只含有一种含氧官能团；③ 核磁共振氢谱有3组峰，其峰面积之比为 1 ∶ 2∶ 2。
1．用丙醛 (CH3— CH2—CHO) 制聚丙烯过程中发生的反应类型为()① 取代② 消去③ 加聚④ 缩聚⑤ 氧化⑥ 还原A．①④⑥B．⑤②③C．⑥②③D．②④⑤解析：选 C可逆推反应流程：―→ CH2===CH—CH3―→ HO—CH2— CH2— CH3―→CH3— CH2— CHO ，则从后往前推断可发生加成 (还原 ) 、消去、加聚反应， C 正确。
2．由石油裂解产物乙烯制取HOCH 2COOH ，需要经历的反应类型有()A．氧化——氧化——取代——水解B．加成——水解——氧化——氧化C．氧化——取代——氧化——水解D．水解——氧化——氧化——取代解析：选A由乙烯CH2 ===CH 2合成HOCH 2 COOH的步骤：CH2===CH 2―→ CH3CHO ―→ CH3 COOH ―→ Cl— CH2COOH ―→ HOCH 2 COOH 。
故反应类型：氧化——氧化——取代——水解。
3．某有机物甲经氧化后得乙(分子式为C2H 3O2Cl) ；而甲经水解可得丙， 1 mol 丙和 2 mol 乙反应得一种含氯的酯(C6H8O4Cl2)，由此推断甲的结构简式为()解析：选 A因为有机物甲既可被氧化，又可水解，所以B、D 选项不正确， C 选项中水解后只含一个羟基，只能与一个羧基发生酯化反应，无法形成含碳原子数为6的物质。
4．以乙醇为原料，用下列 6 种类型的反应：① 氧化，② 消去，③ 加成，④ 酯化，⑤ 水解，⑥加聚，来合成乙二酸乙二酯的正确顺序是()A．①⑤②③④B．①②③④⑤C．②③⑤①④D．②③⑤①⑥解析：选 C由乙醇合成乙二酸乙二酯的路线可表示为5．已知：乙醇可被强氧化剂氧化为乙酸。
BrCH CH===CHCH2Br 可经三步反应制取2 HOOCCHClCH 2COOH ，发生反应的类型依次是() A．水解反应、加成反应、氧化反应B．加成反应、水解反应、氧化反应C．水解反应、氧化反应、加成反应D．加成反应、氧化反应、水解反应解析：选 A由于— Cl 能发生水解反应，能发生氧化反应，所以BrCH C H===CHCH2Br 经三步制 HOOCCHClCH COOH ，应先水解制得：22HOCH 2CH===CHCH 2OH ，再与 HCl 加成制得：HOCH 2CHClCH 2 CH2 OH，最后氧化得到最终产物。
6．己烷雌酚的一种合成路线如下：已知：连有四个不相同的原子或原子团的碳原子叫做手性碳原子。
下列叙述正确的是()A．Y 的分子式为C18 H 20O2B．在一定条件，化合物Y 可与 HCHO 发生缩聚反应C．在 NaOH 水溶液中加热，化合物X 可发生消去反应D．化合物Y 中不含有手性碳原子解析：选 B A 项，分子式为C18 H22O2，错误； B 项，化合物Y 的官能团有酚羟基，邻位碳上有氢，所以可以和甲醛发生缩聚反应，正确； C 项，化合物 X 中溴原子在氢氧化钠的水溶液中发生取代反应，错误； D 项，化合物 Y 中间的碳原子连接四个不同的原子团，属于手性碳原子，错误。
7．乙烯酮 (CH 2===C===O)在一定条件下能跟含活泼氢原子的化合物发生加成反应，反应的通式可表示为CH2===C===O(极不稳定 )―→ CH3CAO ，试指出下列反应不合理的是()一定条件A．CH 2===C===O＋HCl――→ CH3COCl一定条件B．CH ===C===O＋H O――→ CH COOH一定条件C． CH2===C===O＋CH3CH2OH――→CH3COCH 2CH2OH一定条件D． CH2===C===O＋CH3COOH――→ (CH3CO)2O解析：选C由所给方程式可以看出乙烯酮与活泼氢化合物加成是加成，而不加成；活泼的氢原子加在CH2上，活泼氢化合物中其余部分与羰基碳相连。
