2024届高考化学一轮复习教案(人教版)第十一单元 有机化学 第7讲
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1第7讲有机合成合成高分子
复习目标
1.能对单体和高分子进行相互推断,能分析高分子的合成路线,能写出典型
的加聚反应和缩聚反应的反应方程式。2.能举例说明塑料、合成橡胶、合成纤维
的组成和结构特点,能列举重要的合成高分子,说明它们在材料中的应用。3.能
综合应用有关知识完成推断有机化合物、检验官能团,设计有机合成路线等任务。
考点一合成高分子
1.有机高分子及其结构特点
(1)定义
相对分子质量比一般有机化合物大得多,
通常在01104以上。大部分高分子
是由小分子通过02聚合反应制得的,所以常被称为高分子聚合物或高聚物。
(2)组成
①单体:能够进行聚合反应形成高分子的低分子化合物。
②
链节:高分子中03
可重复的结构,也称04重复结构单元。
③聚合度(n)
:高分子链中含有的05链节数目。
2.高分子的分类及性质特点
205塑料、合成纤维、合成橡胶又被称为三大合成材料。
3.合成高分子的两个基本反应
(1)加聚反应
①定义:由不饱和的单体加成聚合生成高分子的反应。
②产物特征:高聚物与单体具有相同的组成,生成物一般为线型结构。
③反应类型
a.聚乙烯类(塑料)01。
b.聚1,3丁二烯类(橡胶)02。
c.混合加聚类:两种或两种以上单体加聚
nCH
2===CH—CH===CH
2+nCH
2===CH—CN――――→催化剂03
3。
d
.聚乙炔类:04。
(2)缩聚反应
①定义:含有两个(或两个以上
)05官能团的单体分子间通过缩合反应生成
高分子的反应。
②产物特征:生成高聚物和小分子,高聚物与单体有不同的组成。
③产物类型
a.聚酯类:—OH与—COOH间的缩聚
nHOCH
2—CH
2OH+nHOOC—COOH催化剂△06,nHOCH
2—CH
2—
COOH催化剂△
07。
b.聚氨基酸类:—NH
2与—COOH间的缩聚
nH
2N—CH
2COOH催化剂△
08,nH
2NCH
2COOH+nH
2NCHCH
3COOH
催化剂△09
。
4c.酚醛树脂类10。
请指出下列各说法的错因
(1)棉花、蚕丝、羊毛、天然橡胶、酚醛树脂都属于天然高分子。错因:酚醛树脂属于合成高分子。
(2)天然橡胶是高聚物,不能使溴水褪色。错因:天然橡胶含有碳碳双键,能使溴水褪色。
(3)的单体是
和。
错因:单体应是CH
2CHCClCH
2。
(4)酚醛树脂和聚氯乙烯都是热固性塑料。错因:聚氯乙烯是热塑性塑料。
(5)聚异戊二烯属于纯净物。
错因:n值不同、链节数不同,是混合物。
一、聚合反应书写时的注意事项
1.缩聚物结构简式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团,而加聚物的端基不确定,一般不必写出。例如:
2.写缩聚反应方程式时,除单体物质的量与缩聚物结构简式的下角标要一致
外,也要注意生成的小分子的化学计量数。通常由一种单体进行缩聚反应,生成
5的小分子化学计量数为n-1;由两种单体进行缩聚反应,生成的小分子化学计量
数应为2n-1。
二、由加聚物推导其单体的方法
1.方法——“弯箭头法”:边键沿箭头指向汇合,箭头相遇成新键,键尾相遇
按虚线部分断键成单体。
2.实例
加聚物方法示意图单体
CH2—CH2CH2===CH
2
CH
3—CH===CH
2和
CH
2===CH2
三、由缩聚物的结构简式推导其单体的方法
1.若缩聚产物的链节中不全为碳,含有
、等结构,其单体有两种。方法为:在或
画线处断键,碳原子上连—OH,氧原子或氮原子上连—H,即得单体。
如
①的单体为HOOCCOOH和
HOCH
2CH
2OH。
②的单体为H2N—CH
2—COOH和
6H
2N—CH
2CH
2COOH。
2.
若缩聚产物为
或,其单体必为一种,
直接去括号,去n即得高聚物的单体。如
的单体为,
的单体为。
3.酚醛树脂是由酚类和醛类缩聚而成的,链节中有酚羟基的结构。
如
的单体是和HCHO。
角度一高聚物产物的判断
1.糠醛
()与苯酚可以发生聚合反应,得到糠醛树脂,其结构类似于
酚醛树脂,糠醛树脂可用于砂轮、砂纸、砂布的黏合剂。下列说法不正确的是
()
A.糠醛的分子式为C
5H
4O
2
B.糠醛的同分异构体可能含羧基
C.合成糠醛树脂的反应属于缩聚反应
D
.线型糖醛树脂的结构简式为
答案D
解析糠醛树脂的结构类似于酚醛树脂,线型酚醛树脂的结构简式为
7,
则线型糠醛树脂的结构简式为,D错误。
2.根据要求,完成相应方程式的书写。
(1)乙丙橡胶
()是以乙烯和丙烯为主要原料合成的,
化学方程式为_______________________________________________。
(2)聚乳酸
()是一种微生物降解高分子,是由乳酸在一定
条件下通过缩聚反应合成的,化学方程式为___________________________。
(3)涤纶是由对苯二甲酸
()和乙二醇
(HOCH
2CH
2OH)在一定条件下合成的,化学方程式为___________________。
答案(1)nCH
2===CH
2+nCH
2===CHCH
3――――→催化剂
(2)(3)
角度二高聚物单体的推断方法
3.丁腈橡胶具有优良的耐油、耐高温性能,其结构如图所示,合成丁腈橡胶
的原料是()
8①CH2===CH—CH===CH
2
②CH3—C≡C—CH
3
③CH2===CH—CN
④CH3—CH===CH—CN
⑤CH3—CH===CH
2
⑥CH3—CH===CH—CH
3
A.③⑥B.②③
C.①③D.④⑤
答案C
4.有下列几种高分子:
①
②
③
④
⑤
其中是由两种不同的单体缩聚而成的是()
A.①③④⑤B.③④⑤
C.③⑤D.①②③④⑤
答案C
角度三高分子材料的性能与用途
95.下列有关功能高分子材料的用途的叙述中,不正确的是()
A.高吸水性树脂主要用于干旱地区抗旱保水、改良土壤、改造沙漠
B.离子交换树脂主要用于分离和提纯物质
C.医用高分子材料可用于制造医用器械和人造器官
D.聚乙炔膜可用于分离工业废水和海水淡化
答案D
6.(2021·河北高考)高分子材料在生产生活中应用广泛。下列说法错误的是
()
A.芦苇可用于制造黏胶纤维,其主要成分为纤维素
B.聚氯乙烯通过加聚反应制得,可用于制作不粘锅的耐热涂层
C.淀粉是相对分子质量可达几十万的天然高分子物质
D.大豆蛋白纤维是一种可降解材料
答案B
解析聚氯乙烯在高温条件下会分解生成有毒气体,因此不能用于制作不粘
锅的耐热涂层,故B错误。
考点二有机合成
1.有机合成的分析方法和原则
(1)有机合成的分析方法
①正合成分析的过程
01基础原料―→中间体
―→02目标化合物。
②逆合成分析的过程
1003目标化合物
中间体04基础原料。
(2)有机合成遵循的原则
①
原料、溶剂和催化剂要05价廉易得、低毒。
②应尽量选择步骤最佳的合成路线。
③合成路线要贯彻
“06绿色化学”的理念。
④
有机合成反应要操作07
简便、条件08温和、能耗低、易于实现。
⑤要按一定的反应顺序和规律引入官能团,不能臆造不存在的反应。
2.合成路线的选择
(1)一元转化关系
以乙烯为例,完成上述标号反应的化学方程式:
②01,
③02,⑤03。
(2)二元转化关系
以乙烯为例,完成上述标号反应的化学方程式:
②04,
④05,
11
⑤06。(3)芳香族化合物合成路线①。②
。
请指出下列各说法的错因
(1)逆合成分析法可以简单表示为基础原料→中间体Ⅱ→中间体Ⅰ→目标化
合物。错因:逆合成分析法从目标化合物出发,经反应中间体,最后到基础原料。
(2)为减少污染,有机合成不能使用辅助原料,不能有副产物。
错因:可以使用辅助原料,且可以产生无毒副产物等。
(3)通过加成反应不能引入碳碳双键官能团。
错因:炔烃与H
2(1∶1)发生加成反应可得碳碳双键。
(4)酯基官能团只能通过酯化反应得到。
错因:可以通过酯的醇解(酯交换)得到。
(5)由CH
3CH
3→CH
3CH
2Cl→CH
2===CH
2→CH
3CH
2OH的转化过程中,经过的
反应类型是取代反应→消去反应→氧化反应。
错因:CH
2===CH
2―→CH
3CH2OH的反应为加成反应。