有机化学基础第五章
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第五章进入合成有机高分子化合物的时代第一节合成高分子化合物的基本方法一、合成高分子化合物的基本反应类型1.加成聚合反应(简称加聚反应)(1)特点①单体分子含不饱和键(双键或三键);②单体和生成的聚合物组成相同;③反应只生成聚合物。
—(2)加聚物结构简式的书写将链节写在方括号内,聚合度n在方括号的右下角。
由于加聚物的端基不确定,通常用“—”表示。
如聚丙烯的结构式。
(3)加聚反应方程式的书写①均聚反应:发生加聚反应的单体只有一种。
如②共聚反应:发生加聚反应的单体有两种或多种。
如2.缩合聚合反应(简称缩聚反应)?(1)特点①缩聚反应的单体至少含有两个官能团;②单体和聚合物的组成不同;③反应除了生成聚合物外,还生成小分子;④含有两个官能团的单体缩聚后生成的聚合物呈线型结构。
(2)缩合聚合物(简称缩聚物)结构简式的书写要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团。
如'(3)缩聚反应方程式的书写单体的物质的量与缩聚物结构式的下角标要一致;要注意小分子的物质的量:一般由一种单体进行缩聚反应,生成小分子的物质的量为(n-1);由两种单体进行缩聚反应,生成小分子的物质的量为(2n-1)。
①以某分子中碳氧双键中的氧原子与另一个基团中的活泼氢原子结合成水而进行的缩聚反应。
②以醇羟基中的氢原子和酸分子中的羟基结合成水的方式而进行的缩聚反应。
③以羧基中的羟基与氨基中的氢原子结合成H2O的方式而进行的缩聚反应。
^特别提醒单体与链节不同,如单体是CH2===CH2,链节为—CH2—CH2—,加聚物与单体结构上不相似,性质不同,不为同系物。
如分子中无。
加聚反应缩聚反应不同点反应物单体必须是不饱和的!单体不一定是不饱和的,但必须要含有某些官能团生成物生成物只有高分子化合物生成物除高分子化合物外,还有水、卤化氢、氨等小分子化合物聚合物分子组成与单体相同%分子组成与单体不完全相同相同点反应物可以是同一种单体,也可以是不同种单体,生成物是高分子化合物二、高分子化合物单体的确定1.加聚产物、缩聚产物的判断判断有机高分子化合物单体时,首先判断是加聚产物还是缩聚产物。
第五章立体化学基础
1. 概述:
旋光异构与顺反异构都属于立体异构;
碳架异构,官能团异构和位置异构都属于构造异构;
立体异构和构造异构属于同分异构。
2. 右旋+d;左旋–l;
手性原子(即上面连有4个不同的原子或基团)是引起化合物产生手性最普遍的原因,但不能将是否含有手性原子作为产生手性分子的绝对条件,产生手性的必要和充分条件是分子与其镜像不能重叠(即分子的不对称性)。
有些分子虽然不含任何手性原子,但具有手性;
3. 凡具有对称面或对称中心,一定是非手性的,无对应异构体,无旋光性;
即无对称面又无对称中心的化合物,一定是手性化合物,具有旋光性。
4. 费歇尔投影式:与手性碳原子相结合的两个横键指向平面前方,两个竖键向后。
5. DL命名法:甘油醛,羟基在右边(费歇尔投影式中),右旋甘油醛,为D构型。
6. RS命名法:最次的放在后面,若剩下的由大到小顺时针为R;逆时针为S;
7. 赤藓糖:相同原子团在同侧为赤型;
苏阿糖:相同原子团在异侧为苏型;。
第五章《进入合成有机高分子化合物的时代》单元检测题一、单选题(共15小题)1.三层复合石头纸是一种新型纸张,其结构如图所示:上下两层为聚乙烯,中间层为碳酸钙,下列关于它的叙述错误的是()A.易生物降解B.可替代木浆纸以减少树木砍伐C.与普通纸相比难以燃烧D.具有防水防油的特性2.下列物质中不属于新型有机高分子材料的是()A.高分子分离膜B.液晶高分子材料C.生物高分子材料D.有机玻璃3.最新研发的波音787客机具有更省油、更舒适的特点,波音787还是首款使用碳纤维复合材料超过50%的客机,开创了在航空领域复合材料大范围代替传统金属材料的新时代,如图所示的某聚酰胺树脂是波音飞机材料中的一种,具有较好的导热性、耐水性,下列说法正确的是()A.碳纤维复合材料中,碳纤维是增强材料,该树脂是基体材料B.复合材料是未来材料发展的趋势,因此应该停止对金属材料的研究C.该树脂中所有原子共平面D.该树脂可以由单体和通过加聚反应得到4.化学与科技、社会、生活有着密切的联系,下列说法不正确的是()A.橡胶、塑料和光导纤维都是有机高分子化合物B.废电池要集中处理,防止其中的重金属盐对土壤和水源造成污染C.从海水提取金属镁的过程中涉及氧化还原反应D.利用太阳能、风能和氢能替代化石能源能改善空气质量5.塑化剂的成分主要是邻苯二甲酸二异丁酯等酯类,塑料管道、塑胶容器、瓶盖或其他塑料包装材料都含有塑化剂,塑化剂超标对人体有害,调查发现,最近深受关注的白酒中含有的塑化剂主要是由塑料制品中的塑化剂迁移到酒中所致,此处“迁移”所涉及的主要原理是()A.萃取B.蒸馏C.溶解D.渗析6.波音787型飞机的机身和机翼大量使用下列哪种材料()A.液晶高分子材料B.橡胶C.高分子分离膜D.碳纤维复合材料7.航天飞船高速进入大气层后,温度会迅速升高,其表层的复合材料可保护飞船不受破坏,这体现了该复合材料具有的特点是()A.耐酸性B.耐热性C.耐腐蚀D.耐碱性8.“神舟九号”回收伞不同于普通的航空伞,它是采用强力高、重量轻、缓冲性好的特制涤纶材料制成的,伞撑开的面积有1200平方米.下列关于涤纶材料的说法中不正确的是()A.涤纶属于高分子材料B. “神舟九号”回收伞用的这种涤纶材料耐高温C.涤纶属于合成橡胶D.合成涤纶的反应属于聚合反应9.下列描述正确的是()A.我国首创用CO2合成可降塑料聚二氧化碳,使用该塑料可减少白色污染B.超临界流体是介于气态和液态之间的一种状态,故超临界流体CO2是合成的新物质C.澳大利亚开发出被称为第五形态的固体碳——“纳米泡沫”,其形似海绵,密度极小并有磁性.可以预见,这种新材料的化学性质与金钢石完全不同D.雷达微波过滤器里使用的铁氧磁性体,如钇铁石榴石Y3Fe5O12(Y:ⅢB族、+3价),其组成可表示为Y3O5•Fe3O4•Fe2O310.化学与社会、生产、生活密切相关,下列说法正确的是()A.碳纤维是一种新开发的材料,它属于合成有机高分子化合物B.对“地沟油”进行分馏可得到汽油C.漂白粉长期暴露在空气中最后会变质失效D.氯气溶于水生成次氯酸有强氧化性,可以起到除去水中杂质和杀菌消毒作用11.化学与生活密切相关,下列说法正确的是()A.淀粉、油脂和蛋白质都是高分子化合物B.煤的气化和液化均属于化学变化C.雾霾的发生与汽车尾气的直接排放无关D.合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料12.化学与生活密切相关,下列说法正确的是()A.聚乙烯塑料的老化是由于发生了加成反应B.煤经过气化和液化等物理变化可以转化为清洁燃料C.合成纤维、人造纤维及碳纤维都属于有机高分子材料D.利用粮食酿酒经过了淀粉→葡萄糖→乙醇的化学变化过程13.玉米塑料﹣﹣“聚乳酸”(PLA)被视为继金属材料、无机材料、高分子材料之后的第四类新材料;其生产过程主要是以玉米等谷物为原料,经生物发酵生产出乳酸,再由乳酸特殊聚合反应而制得,它具有良好的生物相容性和可降解性,下列有关说法中不正确的是()A.玉米塑料生产中所用的原料是可再生资源B.玉米塑料的广泛使用可有效地解决“白色污染”并减少“温室效应”C.(PLA)的整个生产过程都是生物催化,或者结合化学聚合,是一种耗能少、污染低的绿色生产工艺D.玉米塑料有着广泛的用途,能完全取代金属材料、无机材料等14.日常生活中接触到的材料多为合成材料,下列物质中,不属于合成材料的是()A.塑料B.棉花C.合成纤维D.合成橡胶15.化学与生活密切相关,下列说法正确的是()A.将(NH4)2SO4、CuSO4溶液分别加入蛋白质溶液,都出现沉淀可知二者均可使人中毒B.塑料的老化是由于与空气中的氧气发生了加成反应C.粮食酿酒的过程:淀粉葡萄糖乙醇D.可以用足量氢氧化钠溶液加热的方法去吧地沟油(分离过的餐饮废弃油)与矿物油(汽油、煤油、柴油等)二、实验题(共3小题)16.金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料是人类使用的三大类基础材料,它们以各自的特点满足着人类多方面的需要。
化学初中教材第五章有机化学基础第五章有机化学基础有机化学是研究碳及其化合物的科学,是化学学科中的一个重要分支。
在初中阶段,学生将会接触到有机化学的基础知识,理解有机化学的基本概念和性质,为深入学习打下坚实的基础。
一、碳的特殊性质在有机化学中,碳具有几个特殊的性质,为有机物的形成和性质提供了基础。
首先,碳具有四个价电子,这意味着它可以与其他原子形成共价键。
这为碳的化学反应提供了广泛的可能性。
此外,碳还能形成稳定的链状结构,形成多种有机分子。
这使得碳成为构建有机化合物世界的基石。
二、有机物的命名为了方便理解和研究,化学家们制定了一套有机物的命名规则。
有机物的命名通常基于它们的结构和功能组。
通过了解命名规则,我们可以准确地描述和区分不同的有机化合物。
三、碳链的分类有机化合物中的碳原子可以形成直链、支链或环状结构。
根据碳原子排列的不同,我们可以将有机化合物分为饱和碳链和不饱和碳链。
饱和碳链中的碳原子之间仅存在单键,而不饱和碳链中则存在双键或三键。
四、烃类化合物烃是最简单的有机化合物,由碳原子和氢原子构成。
根据碳原子间的键的不同,烃分为烷烃、烯烃和炔烃。
烷烃中所有碳原子之间都是单键,烯烃中存在至少一个双键,炔烃中则存在至少一个三键。
了解烃类化合物的性质和用途,有助于我们理解有机物的基本特征。
五、醇和酚醇和酚是含有羟基(-OH)的有机化合物。
醇分为一元醇、二元醇等,根据羟基的位置和数量的不同而命名。
酚是苯环上带有一个或多个羟基的化合物。
它们在生活和工业中具有广泛的应用,例如乙醇被用作消毒剂,苯酚被用作防腐剂等。
六、醛和酮醛和酮是含有羰基(C=O)的有机化合物。
醛的羰基位于分子的端部,而酮的羰基位于分子的内部。
对于醛和酮,我们需要了解它们的结构和性质,以及它们在化学合成和生活中的应用。
七、有机化合物的官能团官能团是有机化合物中具有特定功能的基团。
例如,羰基是醛和酮的官能团,羟基是醇和酚的官能团。
通过学习不同的官能团,我们可以更好地理解有机化合物之间的相互作用和反应。
《有机化学基础》知识梳理
第五章进入合成有机高分子化合物的时代
第一节合成高分子化合物的基本方法
一、加成聚合反应
1、定义与特点
(1)定义:是由一种或两种以上的单体结合成高聚物的反应。
(2)特点:
①单体必须是含双键、三键等不饱和键的化合物。
②没有副产物生成,聚合物链节的化学组成与单体的化学组成相同。
聚合物的相对分子质量是单体相对分子质量的整数倍。
2、类型
(1)均聚反应:仅由一种单体发生的加聚反应。
(2)共聚反应:由两种或两种以上单体发生的加聚反应。
链节:指高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位。
单体:能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物。
聚合度:高分子链中含有链节的数目,用n表示。
3、加成聚合反应方程式的书写
书写聚合物时,要把单键上的原子或原子团“折向一边”写在垂直位置。
注:链节内的氢原子不需折向一边,直接写在链节里。
4、加聚反应单体的判断
链节主链:“单键变双键,双键变单键,哪里过饱和,哪里断开”。
(1)凡链节的主键中只有两个碳原子的聚合物,其单体必为一种。
将两个半键闭合成双键即可形成单体。
(2)链节主链中有四个碳原子,且链节中无双键的聚合物,其单体必为两种。
在正中央断开,将半键闭合即可还原成两个单体。
(3)凡链节主链中只有碳原子(除H外无其他原子)并存在碳碳双键结构的高聚物,其规律是“见双键,四个碳,无双键,两个碳”。
按此规律断开,将半键闭合即可得到相应单体。
二、缩合聚合反应
1、定义
由(一种或两种以上的)单体,通过分子间相互缩合而生成聚合物,同时有小分子生成的反应。
反应机理:发生在不同的官能团之间。
2、特点:
(1)单体往往是具有双官能团或多官能团的小分子。
(2)有小分子副产物(如H2O、HCl、NH3等)生成。
(3)所得聚合物链节的化学组成与单体的化学组成不同。
(4)含有两个官能团的单体缩聚后生成的聚合物呈线型结构。
3、缩聚反应方程式的书写
书写时,要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或端基原子团。
一般而言,同一种单体进行缩聚反应,生成小分子的化学计量数为n-1;由两种单体进行缩聚反应,生成小分子的化学计量数为2n-1。
4、缩聚反应单体的判断
(1)若链节中酚羟基结构,单体一般为酚和醛。
(2)若链节中含有以下结构:-O-R- -O-R-CO- -NH-R-CO-等,其单体必为一种。
(R代表烃基基团)
(3)若链节中含有“-CO-O-”部分,则单体为酸和醇。
将C-O单键断开,左侧加羟基,右侧加氢,即可得两种单体。
(4)若链节中含有“-CO-NH-”部分,则单体一般为氨基酸。
将C-N单键断开,左侧加羟基,右侧加氢即可得两种单体。
第二节应用广泛的高分子材料
一、有机高分子化合物
1、定义
是指由许多小分子化合物以共价键结合而成的相对分子质量很大的一类化合物,又称为高聚物或聚合物。
2、特点
(1)相对分子质量一般高达104~106,且为平均值。
(2)其结构由若干个重复结构单元组成。
3、结构上的特点
具有线型结构和体型结构。
线型结构呈长链状(可以带支链——称为支链型),高分子链间以分子间作用力紧密结合。
体型结构的高分子链间形成化学键,产生交联,形成网状结构。
4、性质
(1)溶解性
线型结构的高分子能溶解在适当的溶剂里;体型结构的高分子不容易溶解,只是体积溶胀(如橡胶)。
(2)热塑性与热固性
线型结构——热塑性(如聚乙烯塑料)
体型结构——热固性(如酚醛树脂)
(3)强度
一般都比较大
(4)电绝缘性
通常是很好的电绝缘材料
二、三大合成材料
1、塑料
由合成树脂和助剂组成。
其主要成分为合成树脂,即合成高分子化合物。
助剂一般包括增塑剂、热稳定剂、着色剂、抗老化剂等。
塑料分为热塑性塑料和热固性塑料。
(1)聚乙烯
(2)酚醛树脂
2、合成纤维
一般称为“某纶”,常见的六大纶有:涤纶、晴纶、锦纶、丙纶、维纶、氯纶。
注:合成纤维和人造纤维不同,合成纤维是指利用石油、天然气、煤和农副产品作原料制成单体,再经聚合反应制成的纤维。
人造纤维是指用木材、草类的纤维经化学加工制成的胶粘纤维(如人造丝、人造棉、人造毛)。
天然纤维包括棉花、羊毛、木材和草类的纤维。
3、合成橡胶
是以石油、天然气为主要原料,以二烯烃和烯烃为单体聚合而成的高分子材料。
包括丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。
性能:高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐低温或高温。
第三节功能高分子材料
一、功能高分子
在天然或合成高分子的主链或支链上接上带有显示某种功能的官能团,使高分子具有特殊的功能,满足光、电、磁、化学、生物、医学等方面的功能要求,这类分子通常称为功能高分子。
二、功能高分子材料
1、高分子分离膜
2、医用高分子材料
3、高吸水性树脂(如泡大珠)
三、复合材料
是指为了弥补某种单一材料性能上的缺陷,将两种或两种以上材料组合在一起制成的一种新型材料。
其中一种材料作为基体,其他的材料作为增强剂。
如钢筋混凝土等复合材料。