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1、 一、有機高分子化合物的合成一、有機高分子化合物的合成 1有機高分子化合物的概念 (1)通常把相對分子質(zhì)量很大的化合物稱為高分子化合物,相對分子質(zhì)量一般從幾萬到幾百萬,甚至更大。簡稱高分子,也稱為聚合物或高聚物。 (2)單體是能合成高分子化合物的 小分子物質(zhì)。如乙烯(CH2=CH2)是合成 聚乙烯 ( )的單體。 (3)高分子化合物中的結構單元叫鏈節(jié),如聚乙烯中的CH2CH2就是鏈節(jié)。 (4)每個高分子化合物里鏈節(jié)的重復次數(shù),叫聚合度,用“n”表示。 問題:高分子材料是純凈物還是混合物?為什么? 答:高分子材料是混合物,高分子材料是由許多相同或不同聚合度形成的長鏈構成的混合物。 2有機高分子化
2、合物的分類 3三大合成材料 我們通常所說的三大合成材料是塑料、合成纖維、合成橡膠。 (1)塑料 塑料的主要成分是合成樹脂,根據(jù)需要,在塑料中加入適當?shù)奶砑觿?,如為了提高塑料的可塑性,使塑料柔軟,需加入增塑劑;為防止塑料的老化,需加入防老化劑等?根據(jù)塑料的性質(zhì)分為熱塑性塑料和熱固性塑料兩類。像聚乙烯、聚氯乙烯等屬于熱塑性塑料;酚醛塑料等屬于熱固性塑料。 (2)合成纖維 纖維分為天然纖維和化學纖維,化學纖維又分為人造纖維和合成纖維。 (3)合成橡膠 根據(jù)來源不同,橡膠可以分為天然橡膠和合成橡膠。 合成橡膠是以石油、天然氣為原料,以二烯烴和烯烴為單體聚合而成的高分子。 二、有機高分子化合物合成的基
3、本反應類型二、有機高分子化合物合成的基本反應類型 高分子化合物大部分是由小分子通過聚合反應制得的。由相對分子質(zhì)量小的化合物互相結合成相對分子質(zhì)量大的高分子的反應稱為聚合反應,其可分如下兩種: 1加聚反應(只有高分子化合物生成,沒有小分子物質(zhì)生成。)如: 2縮聚反應(既有高分子化合物生成,又有小分子物質(zhì)(如H2O、NH3等)生成。)如: 三、推斷合成有機高分子化合物的單體基本方法三、推斷合成有機高分子化合物的單體基本方法 1判斷聚合類型 若鏈節(jié)上都是碳原子,一般是加聚反應得到的產(chǎn)物,若鏈節(jié)上含 、 等基團,通常是縮聚反應的產(chǎn)物。 2若是加聚產(chǎn)物 凡鏈節(jié)的主鏈只有兩個碳原子(無其他原子)的高聚物其
4、合成單體必為一種,將兩半鏈閉合即可。如(甲基丙烯酸甲酯) 3若是縮聚產(chǎn)物 (1)凡鏈節(jié)是 或 結構的高聚物,其合成高聚物的單體必為一種。在氧原子或亞氨基上加氫,在羰基上加羥基,即得高聚物單體。 (2)凡鏈節(jié)中間(不在端上)含有酯基結構或肽鍵結構的高聚物,從酯鍵或肽鍵中間斷開,兩側(cè)為不對稱性結構的,其單體必為兩種;在氧原子或亞氨基上加氫,羰基上加羥基即得高聚物單體??键c一 有機合成反應分析B 例例1 已知RX+H2O ROH+HX 由1丙醇(CH3CH2CH2OH)制取 最簡便的流程需要下列反應的順序應是() a氧化b還原c取代d加成 e消去 f中和g縮聚h酯化 Abdfgh Bedcah Ca
5、edch Dbaecf 【方法技巧點撥】這題考查有機物反應的基本類型有關的概念,同時要求能充分利用題中鹵代烴水解的信息,采用逆推和順推結合來解決該題。 考點二 高分子化合物概念 例例2 下列對于有機高分子化合物的認識不正確的是() A有機高分子化合物稱為聚合物或高聚物,是因為它們大部分是由小分子通過聚合反應而得到的 B有機高分子化合物的相對分子質(zhì)量很大,因而其結構很復雜 C對于高分子材料來說,n是一個整數(shù)值,因而它的相對分子質(zhì)量是確定的 D高分子材料可分為天然高分子材料和合成高分子材料兩大類BC 【解析】有機高分子化合物雖然相對分子質(zhì)量很大,但在通常情況下,結構并不復雜,是由簡單的結構單元重復
6、連接而成的;對于高分子材料來說,它是由許多聚合度相同或不同的高分子聚合起來的。因而n是一個平均值,也就是說它的相對分子質(zhì)量只能是一個平均值。 【方法技巧點撥】這題考查有機高分子化合物的概念,有的學生會想當然地認為有機高分子化合物分子式中n很大,相對分子質(zhì)量很大,而其結構也非常復雜,只有跳出這個誤區(qū),才能解好這題。要求學生有很強的發(fā)散思維和靈活運用基本概念的能力??键c三 高分子材料的單體推斷 例例3 有4種有機物: 的高分子材料的正確組合為() A B C D其中可用于合成結構簡式為B 【解析】本題考查了加聚產(chǎn)物單體的判斷。由加聚產(chǎn)物可推知其鏈節(jié)為 ,將鏈節(jié)端點的一個價鍵(半鍵),相鄰碳原子的價
7、鍵斷裂成兩個半鍵,相互之間結合成一根鍵,形成單體,斷裂的另一根半鍵與另一相鄰碳原子所斷半鍵結合,形成單體,若是雙鍵只斷其中一根。 ,得到單體為 【方法技巧點撥】該題主要考查高分子化合物、鏈節(jié)、單體的基本概念和碳的4價鍵規(guī)則,特別是鏈節(jié)中雙鍵的處理。考點四 有機合成 例例4 在標準狀況下,某氣態(tài)烴A的密度為1.25 gL1,A在一定條件下能發(fā)生右圖所示的變化:有的無機產(chǎn)物如水等已省略;已知2CH3CHO+O2 2CH3COOH(催化劑),M=r(gcm3) 22.4(Lmol1) 根據(jù)上圖變化關系 (1)推斷A、B、C、D、E的結構簡式: A_,B._, C_,D._, E_。(2)寫出下列反應
8、的化學方程式,并指明屬于何種有機反應類型:AB:_;_;B+DE:_;_。CH2=CH2 CH3CH2OH CH3CHO CH3COOH CH3COOCH2CH3 CH2=CH2+H2O CH3CH2OH 加成反應 CH3CH2OH+CH3COOH CH3COOCH2CH3+H2O 酯化反應 【解析】由題目已知,某氣態(tài)烴A的密度為1.25 gL1,利用M=r22.4=28,確定A為乙烯。 【方法技巧點撥】應認真審題,分析題意,分離出已知條件和推斷內(nèi)容,弄清被推斷物質(zhì)和其他有機物的聯(lián)系,以特征點為解題的突破口,結合信息和相關知識進行推理、計算。排除干擾,最后作出推斷。 解有機推斷題首先必須較為全
9、面地掌握有機物的性質(zhì)以及有機物間相互轉(zhuǎn)化的網(wǎng)絡,推斷過程中經(jīng)常使用到的一些典型信息和性質(zhì)有: 結構信息:(碳架、官能團位置、異構等); 組成信息:(相對分子質(zhì)量、組成基團、元素質(zhì)量分數(shù)等); 反應信息:(燃燒、官能團轉(zhuǎn)變、結構轉(zhuǎn)變等)。 有機推斷題的解析過程通常采用正向推導、逆向推導或正、逆向相結合的推導方式。運用合理的推導過程是優(yōu)化解題過程,提高解題效率的有效方法。 1.1.嬰兒用的一次性紙尿片中有一層能吸水的物質(zhì)。下列高分子中有可能被采用的是()B 【解析】A、C、D均不易溶于水,且A、C是乙烯鹵代物的高聚物,D是一種聚酯,三者都不溶于水,也不吸水。而B中的OH易與水形成氫鍵,能吸水,具有
10、多元醇(如丙三醇)的性質(zhì),被采用的可能性大。 2.2.下面是生產(chǎn)生活中的常見有機物的分子式、結構簡式或名稱: CH3COOH 硬脂酸甘油脂 蛋白質(zhì) 聚乙烯 A能使溴的四氯化碳發(fā)生加成反應并使之褪色的有 B投入鈉能產(chǎn)生H2的 C屬于高分子材料的是 D含碳量最高、有毒、常溫下為液體且點燃時有濃的黑煙的是【解析】能與溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應的,說明分子中含有C=C或CC等不飽和鍵,能與Na反應生成H2的說明分子中含有OH(或COOH)。含碳量最高,有毒的液體點燃有黑煙的是苯?!敬鸢浮緿 3.(2009浙江浙江)下列說法正確的是() A蛋白質(zhì)、纖維素、蔗糖、PVC、淀粉都是高分子化學物 B氫鍵在形
11、成蛋白質(zhì)二級結構和DNA雙螺旋結構中起關鍵作用 C使用太陽能熱水器、沼氣的利用、玉米制乙醇都涉及到生物質(zhì)能的利用 D石油、煤、天然氣、可燃冰、植物油都屬于化石染料B 【解析】A項,蔗糖不屬于高分子,故錯。C項,生物質(zhì)能就是太陽能以化學能形式貯存在生物質(zhì)中的能量形式,它直接或間接地來源于綠色植物的光合作用,顯然太陽能熱水器不屬于生物質(zhì)能的范疇,故錯。D項,植物油屬于酯類,不屬于化石燃料,故錯。 4.(2010全國全國)下圖表示4溴環(huán)己烯所發(fā)生的4個不同反應。其中,產(chǎn)物只含有一種官能團的反應是() BA B C D 【解析】易知發(fā)生四個反應得到的產(chǎn)物如下圖所示,顯然Y、Z中只含一種官能團,即可!
12、5.(2010浙江浙江)下列說法中正確的是() A光導纖維、棉花、油脂、ABS樹脂都是由高分子化合物組成的物質(zhì) B開發(fā)核能、太陽能等新能源,推廣基礎甲醇汽油,使用無磷洗滌劑都可直接降低碳排放 C紅外光譜儀、核磁共振儀、質(zhì)譜儀都可用于有機化合物結構的分析 D陰極射線、a粒子散射現(xiàn)象及布朗運動的發(fā)現(xiàn)都對原子結構模型的建立作出了貢獻C 【解析】A.光導纖維、棉花、油脂、ABS樹脂來自高中化學課本體系的不同位置,但,都是所在部分的重點識記的知識內(nèi)容。光導纖維主要成分是SiO2。棉花是天然纖維,油脂是天然混甘油酯,棉花和油脂是天然有機高分子,ABS樹脂是合成有機高分子。B.核能、太陽能、甲醇汽油、無磷洗
13、滌劑分據(jù)不同章節(jié),和社會生活熱點息息相關。但低碳經(jīng)濟,低碳生活并不是書本知識。要了解低碳的含義,更要明確化學知識對低碳的實際意義。其中無磷洗滌劑不能直接降低碳排放。 C.紅外光譜儀、核磁共振儀、質(zhì)譜儀是研究有機物結構的基本實驗儀器,課本集中在選修模塊中。D.陰極射線、a粒子散射現(xiàn)象、布朗運動同樣是實驗方法,但,分別出現(xiàn)在課本的不同單元和模塊中。陰極射線在物理中出現(xiàn),a粒子散射實驗研究和提出原子的核式結構模型,布朗運動設計分散系知識,是懸濁液特有現(xiàn)象。 6.聚丙烯酸的廢棄物是白色污染物中的一種。國際上最新采用熱聚門冬酸的鹽(TPA)來降解聚丙烯酸的廢棄物,它有效、廉價,且自身可被生物降解,從而減
14、少對環(huán)境的污染。TPA是由單體 縮 聚 而 成 , 請 寫 出TPA的結構簡式_。 【解析】從熱聚門冬酸的鹽(TPA)的單體上分析,該單體生成TPA時發(fā)生的是縮聚反應,因而類似于 與OH生成 和H2O,可知該單體發(fā)生縮聚反應的部位是(用虛線表示) ,而生成的高分子化合物為: 。 【答案】 7.某種ABS工程樹脂,由丙烯腈(CH2=CHCN,符號A)、1,3丁二烯(CH2=CHCH=CH2,符號B)和苯乙烯( ,符號S)按一定配比共聚而得。 (1)A、B和S三種單體中,碳氫比(C、H原子個數(shù)之比)值最小的單體是_。 (2)經(jīng)元素分析可知該ABS樣品的組成為CaHbNc(a、b、c為正整數(shù)),則原料中A和B的物質(zhì)的量之比是_(用a、b、c表示)。1,3丁二烯 :2bac