1、章末（九）章末（九）化学素材与命题架构化学素材与命题架构 【最新素材一】 有机阻燃材料 据应急管理部消防救援局统计：2018 年全国共接报火灾 23.7 万起，亡 1407 人， 伤 798 人，已统计直接财产损失 36.75 亿元，可见提高防火安全意识，制定家庭 预案，尽可能多的使用阻燃材料十分重要。 阻燃材料是一种保护材料，它是能够阻止燃烧而自己并不容易燃烧的材料，有固 体的，如水泥、钢材、玻璃等材料；有液态的，也简称为阻燃剂，在需防火墙体 等各种材料表面上如果涂上阻燃剂，它能保证在起火的时候不被烧着，也不会使 得燃烧范围加剧、扩大。 阻燃剂按化学成分可以分为有机阻燃剂和无机阻燃剂两大类。
2、有机阻燃剂又分为 磷系和卤系两个系列。由于有机阻燃剂存在着分解产物毒性大、烟雾大等缺点， 正逐步被无机阻燃剂所替代。溴系阻燃剂尽管发烟量大，但由于阻燃性能好，用 量少，对产品性能影响小，因此在今后的相当长时间内仍为阻燃剂的主力。 【命题架构】 1.(原创题)溴系阻燃剂是目前世界上最大的有机阻燃剂。其主要品种之一“八溴 醚”被广泛地用于聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃类高聚物制品中，以达阻燃的作用。 “八溴醚”的结构简式如下图所示，下列有关该有机物的说法正确的是() (已知：手性碳原子是指连有四个不同基团的碳原子) A.该有机物属于芳香烃，且易溶于水 B.“八溴醚”分子中含有 2 个手性碳原子 C.苯环上
3、的一溴代物有两种 D.能使溴的四氯化碳溶液褪色 答案B 2.(原创题)已知高效能阻燃材料四溴双酚结构如图： 则下列对它的说法正确的是() A.四溴双酚的分子式为 C15H10O2Br4。 B.四溴双酚既能发生取代反应，也能发生加成反应 C.四溴双酚所有原子可能都处在同一个平面内 D.1 mol 四溴双酚与 Cl2在光照条件下反应，最多消耗 3 mol Cl2 解析四溴双酚的分子式为 C15H12O2Br4，所以 A 项错误；四溴双酚能发生取代 反应，同时也能和氢气发生加成反应，B 项正确；四溴双酚中有饱和碳原子，所 有原子不可能都处在同一个平面内，C 项错误；1 mol 四溴双酚与 Cl2在光
4、照条件 下反应，甲基上的 1 个氢原子消耗 1 mol Cl2，D 项错误。 答案B 3.(原创题)M()是对溴苯乙烯()与 A 的共聚物，M 是一种高分子阻燃剂，具有低毒、热稳定性好等优点。完成下列填 空： (1)写出 A 的结构简式_。 (2) 实 验 室 由 乙 苯 制 取 对 溴 苯 乙 烯 ， 需 先 经 两 步 反 应 制 得 中 间 体 。 写出该两步反应所需的试剂及条件_， _。 (3)丙烯催化二聚得到 2，3二甲基1丁烯，B 与 2，3二甲基1丁烯互 为同分异构体，且所有碳原子处于同一平面。写出 B 的结构简式_。 解析(1)根据 M 的结构简式可知，对乙烯溴苯与丙烯在一定条
5、件下发生加聚反 应生成 M；(2)乙苯生成时，苯环上 H 原子被取代需要溴化铁作 催化剂，支链上 H 原子被取代需要光照条件；(3)B 与 2，3二甲基1丁烯互 为同分异构体，且所有碳原子处于同一平面，则 B 中四个甲基连接碳碳双键两端 碳原子，其结构简式为(CH3)2C=C(CH3)2。 答案(1)CH2=CHCH3(2)液溴和 Fe 作催化剂溴蒸气和光照 (3) 测试方向： 必考：4(1)了解有机化合物中碳的成键特征。 必考：4(2)了解有机化合物的同分异构现象，能正确书写简单有机物的同分异 构体。 必考：4(3)掌握常见有机反应类型。 必考：4(4)了解甲烷、乙烯、苯等有机物的主要性质及
6、应用。 必考：4(6)了解乙醇、乙酸的结构和主要性质及重要应用。 必考：4(8)了解常见高分子材料的合成及重要应用。 【自主命题】 新材料与已有知识的迁移 根据所提供的材料，自编一道相关习题： 材料阻燃聚丙烯是一种常见的阻燃材料， 用含溴烷基磷酸酯来处理 PP 的聚丙 烯具有较好的阻燃效果。聚丙烯的结构简式如图所示：。 A._； B._； C._； D._。 【最新素材二】 形形色色的各类有机环状化合物 1.螺烷：脂环烃分子中两个碳环共有一个碳原子称为螺环烃，可形成螺环化合物， 属于环烷烃的一种。如：螺3.4辛烷。 2.桥环：桥环化合物是指化合物中的任意两个环共用两不直接相连的碳原子的环 烃，
7、根据组成环的数目分为二环烃、三环烃、四环烃等。两个环或多个环用的碳 原子为桥头碳原子，连接桥头碳原子的键称做桥。如最简单的桥环化合物二环1， 1，0丁烷()，金刚烷也属于一种桥环化合物，结构简式如图：。 3.轮烷： 轮烷是一个或多个环状分子和一个或多个链状分子为轴组成的分子集合， 其链分子作轴穿过环分子的空腔， 两端结合有体积较大分子以防止轴分子的滑出， 从而形成了稳定的轮烷结构，通过分子间相互作用形成轮烷超分子，超分子科学 作为化学科学、生命科学、材料科学、分子电子学、传感器等学科的交叉与融合 而产生的新研究领域，近年来得到了迅猛的发展，取得了令人瞩目的成果，结构 简式如图： 4.棱柱烷：苯
8、的价键异构体。由德国化学家格登堡于 1868 年发现。分子式 C6H6， 分子量 78.11，液态物质，极不稳定，分解能放出热量，将其制成稀溶液在 100 时可缓慢转变成苯，由苯经光照获得，其衍生物大多很稳定。棱柱烷及其衍生物 结构简式如下图： 5.旋烷 ：旋烷是一种具有张力的碳氢化合物，其结构简式如图： 6.轴烯：是一类碳氢化合物，由单环 n烷烃上每个碳原子上的两个氢被一个 CH2替换而成。n轴烯含有 n 个以中心碳环为轴心延伸出去的碳碳双键，故 称轴烯。其结构简式如图： 【命题架构】 1.环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物，1，4二氧杂螺2，2丙烷的 结构简式为。下列说法正确的是(
9、) A.1 mol 该有机物完全燃烧需要 4 mol O2 B.该有机物与 HCOOCH=CH2互为同分异构体 C.该有机物的二氯代物有 3 种 D.该有机物所有原子处于同一平面 答案B 2.据Chem Commun报道 Marcel Mayorl 合成的桥连多环烃(如图所示)拓展了人 工合成自然产物的技术。下列有关该烃的说法正确的是() A.不能发生氧化反应B.一氯代物只有 4 种 C.分子中含有 4 个五元环D.所有原子处于同一平面 解析A、能与氧气发生氧化反应，故 A 错误；B、一氯代物只有 3 种，故 B 错 误；C、分子中含有 4 个五元环，3 个六元环，故 C 正确；D.所有碳原子
10、都是 sp3 杂化，不可能处于同一平面，故 D 错误；故选 C。 答案C 3.轴烯、旋烷是一类具有张力的碳氢化合物，结构如图所示。下列说法错误的是 () A.旋烷的通式为 C3n6H4n8(n1) B.轴烯、轴烯、轴烯、轴烯之间不属于同系物 C.轴烯的二氯代物只有 3 种(不考虑立体异构) D.1 mol 旋烷转化为 C18H36，需消耗 6 mol H2 解析A.旋烷、的分子式分别为 C9H12、C12H16、C15H20、C18H24， 数学归纳可得通式为 C3n6H4n8(n1)，A 项正确；B.所给四种轴烯所含碳碳双键 的数目不同，显然不是同系物，B 项正确；C.轴烯中只有 3 个端点
11、的碳上各有 2 个氢原子，且该三个碳原子为等效碳。用 2 个氯原子取代 2 个氢原子，这两个 氢原子可能来自同一个碳原子上，也可能来自任意两个碳原子上，所以轴烯的 二氯代物只有 2 种(不考虑立体异构)，C 项错误；D.旋烷的分子式为 C18H24，与 氢气反应时，就是三元环的开环反应，每一个三元环对应加上 2 个氢原子，所以 1 mol 旋烷转化为 C18H36，需消耗 6 mol H2，D 项正确；所以答案选 C 项。 答案C 测试方向： 必考：4(1)了解有机化合物中碳的成键特征。 必考：4(2)了解有机化合物的同分异构现象，能正确书写简单有机物的同分异 构体。 必考：4(3)掌握常见有机反应类型。 必考：4(4)了解甲烷、乙烯、苯等有机物的主要性质及应用。 【自主命题】新材料与已有知识的迁移 根据所提供的材料，自编一道相关习题： 材料法国、美国、荷兰的三位科学家因研究“分子机器的设计与合成”获得 2016 年诺贝尔化学奖，轮烷是一种分子机器的“轮子”，合成轮烷的基本原料有 CH2Cl2、丙烯、戊醇、苯。 A._； B._； C._； D._。
