1、【 精品教育资源文库 】 第 51讲 合成有机高分子化合物 考纲要求 考情分析 命题趋势 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含义。 3.了解合成高分子在高新技术领域的应用以及在发展经济、提高生活质量方面中的贡献。 2017，北京卷， 11T 2017，全国卷 ， 36T 2016，全国卷甲， 38T 2016，全国卷乙， 38T 2016，天津卷， 2T 2016，浙江卷， 26T 2016，江苏卷， 17T 预计 2019年高考将会以新材料、新科技、新药物的合成为线 索结合多个重要的有机反应类型综合考查有机物分子式
2、、结构简式、同分异构体的书写、反应类型的判断以及官能团性质推断等。复习时要抓住有机物间的转化关系这条主线，学会运用正向和逆向推理方法，强化解题训练，提升解题能力。 分值： 2 3分 考点一 合成有机高分子 1有机高分子化合物及其结构特点 (1)定义 相对分子质量从 _几万 _到 _十几万 _甚至更大的化合物，称为高分子化合物，简称 _高分子 _。大部分高分子化合物是由小分子通过 _聚合 _反应制得的，所以常被称为聚合物或高聚物。 (2)有机高分 子的组成 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。 链节 高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位。 聚合度 高分子链中含有
3、链节的 _数目 _。 2合成高分子化合物的基本方法 (1)加聚反应 【 精品教育资源文库 】 定义：由不饱和的单体加成聚合生成高分子化合物的反应。例如： 特点 a单体必须是含有 _碳碳双键 _、 _碳碳三键 _等 _不 _饱和键的化合物。例如 _烯烃 _、 _二烯烃 _、 _炔烃 _等含 _不 _饱和键的有机物。 b发生加聚反应的过程中， _没 _有副产物生成， 聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成 _相 _同。聚合物的相对分子质量为单体相对分子质量的 _n倍 _。 (2)缩聚反应 定义：单体间相互作用生成高分子化合物，同时还生成小分子化合物 (如水、氨、卤化氢等 )的聚合反应。 特点 a缩
4、聚反应单体往往是具有 _两个 _或 _两个以上 _官能团 (如 _羟基 _、 _羧基 _、_氨基 _、 _羰基 _及活泼氢原子等 )的 _化合物 _分子。 b缩聚反应生成聚合物的同时，有 _小 _分子副产物 (如 H2O、 _HX_等 )生成。 c所得聚合物链节的化学组成与单体的 化学组成 _不 _同。 高分子化合物的分类 其中，塑料、合成纤维、合成橡胶又被称为 “ 三大合成材料 ” 。 纤维? 天然纤维：如棉花、羊毛、蚕丝、麻等化学纤维? 人造纤维：如人造丝、人造棉等合成纤维：如 “ 六大纶 ” ，即涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶、氯纶1判断正误，正确的划 “” ，错误的划 “” 。 (1)棉
5、花、蚕丝、羊毛、天然橡胶都属于天然高分子化合物。 ( ) (2)盛放汽油 的试剂瓶不能用橡胶塞。 ( ) 【 精品教育资源文库 】 (3)天然橡胶是高聚物，不能使溴水褪色。 ( ) (4)聚乙烯可包装食品，而聚氯乙烯塑料不可用于包装食品。 ( ) 2 PHB塑料是一种可在微生物作用下降解的环保型塑料，其结构简式为 ，下列有关 PHB的说法不正确的是 ( A ) A PHB可通过加聚反应制得 B PHB的单体是 CH3CH2CH(OH)COOH C PHB在微生物作用下的降解产物可能有 CO2和 H2O D PHB是一种聚酯 确定高分子化合物单体的方法 1加聚产物单体的判断方法 (1)凡链节的
6、主链中只 有两个碳原子 (无其他原子 )的聚合物，其合成单体必为一种，将两个半键闭合即可。 如 ，其单体为 CH2=CH CH3。 (2)凡链节主链中只有四个碳原子 (无其他原子 )且链节无双键的聚合物，其单体必为两种，在正中央划线断开，然后将四个半键闭合即可。 如 的单体为 CH2=CH2和 。 (3)凡链节主链上只有碳原子，并存在碳碳双键结构的高聚物，其规律是 “ 凡双键，四个碳；无双键，两个碳 ” 划线断开，然后将半键闭合，即将单双键互换。 如 的单体是 CH2=CH CH=CH2和 CH2=CH CH3。 2缩 聚产物单体的判断方法 (1)酯类高聚物中含有 “ ” ，它的单体有两种，从
7、 中虚线处断开，恢复为 ， O 恢复为 OH，即得合成高聚物的单体。 如 的单体为 HOOCCOOH 和 HOCH2CH2OH。 【 精品教育资源文库 】 (2)酰胺类高聚物中含有 “ ” ，它的单体有两种，在亚氨基上加氢，羰基碳原子上加羟基，即得高聚物的单体。 如 的单体是 H2N CH2 COOH和 H2N CH2CH2COOH。 的单体必为一种，在亚氨基上加氢，在羰基碳原子上加羟基，即得高聚物的单体。 如 的单体为 。 (3)酚醛树脂是由苯酚和甲醛缩聚而成的，链节中有 酚羟基的结构。 如 的单体是 和 HCHO。 例 1关于下列三种常见高分子材料的说法正确的是 ( C ) 酚醛树脂 涤
8、纶 顺丁橡胶 A顺丁橡胶、涤纶和酚醛树脂都属于天然高分子材料 B 顺丁橡胶的单体与反 2丁烯互为同分异构体 C涤纶是对苯二甲酸和乙二醇通过缩聚反应得到的 D酚醛树脂的单体是苯酚和甲醇 解析 顺丁橡胶、涤纶和酚醛树脂都是人工合成高分子化合物，不属于天然高分子材料，A项错误；顺丁橡胶的单体为 1,3丁二烯，与反 2丁烯的分子式不同，二者不 是同分异构体， B 项错误；涤纶是缩聚反应产物，是对苯二甲酸和乙二醇通过缩聚反应得到的， C 项正确；酚醛树脂的单体是苯酚和甲醛， D项错误。 【 精品教育资源文库 】 例 1合成导电高分子材料 PPV的反应： 下列说法正确的是 ( ) A合成 PPV的反应为
9、加聚反应 B PPV与聚苯乙烯具有相同的重复结构单元 C 和苯乙烯互为同系物 D通过质谱法测定 PPV的平均相对分子质量，可得其聚合度 答题送检 来自阅卷名师报告 错误 致错原因 扣分 A 混淆了加聚反应与缩聚反应 6 C 考生对同系物的基本定义没有弄清楚， “ 一差二同 ” 6 解析 合成 PPV 的反应有小分子 HI 生成，为缩聚反应， A 项错误； PPV 的重复结构单元为 ，聚苯乙烯的重复结构单元为 ， B项错误；二者所含双键数目不同，分子组成不相差若干个 CH2，不互为同系物， C 项错误；通过质谱法测定 PPV的平均相对分子质量，从而可计算出聚合度， D项正确。 答案 D 1下列说
10、法正确的是 ( D ) A按系统命名法，化合物 的名称是 2,3,5,5四甲基 4,4二乙基己烷 B等物质的量的苯与苯甲酸完全燃烧消耗氧气的量不相等 C苯与甲苯互为同系物，均能使酸性 KMnO4溶液褪色 D结构片段为 的高聚物，其单体是甲醛和苯酚 解析 A 项，该物质命名为 2,2,4,5四甲基 3,3二乙基己烷，错误； B 项，苯甲酸的组成可以写成 C6H6(CO2)，则苯甲酸与等物质的量的苯完全燃烧耗氧量相同，错误； C项，【 精品教育资源文库 】 苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，错误； D项，该结构片段是由甲醛分子中的氧原子与苯酚分子中羟基邻位上的氢原子结合生成水而得到的，正确。 1判断
11、正误，正确的划 “” ，错误的划 “” 。 (1)(2016 海南卷 )聚四氟乙烯可用于厨具表面涂层。 ( ) (2)(2016 全国卷 乙 )用灼烧的方法可以区分蚕丝和人造纤维。 ( ) 2 (2017 北京卷 )聚维酮碘的水溶液是一种常用的碘伏类缓释消毒剂，聚维酮通过氢键与 HI3形成聚维酮碘，其结构表示如下： (图中虚线表示氢键 ) 下列说法不正确的是 ( B ) A聚维酮的单体是 B聚维酮分子由 (m n)个单体聚合而成 C聚维酮碘是一种水溶性物质 D聚维酮在一定条件下能发生水解反应 解析 根据题意，聚维酮通过氢键与 HI3 形成聚维酮碘，观察高聚物的结构可知，聚维酮的单体为 ， A
12、项正确；观察高聚物的结构可知，聚维酮由 (2m n)个单 体聚合而成，B项错误；由题可知，聚维酮碘的水溶液是一种常见的碘伏类缓释消毒剂，分子内存在氢键，故聚维酮碘是一种水溶性物质， C 项正确；聚维酮分子内存在类似于肽键的结构 ，故在一定条件下能发生水解反应， D项正确。 3聚戊二酸丙二醇酯 (PPG)是一种可降解的聚酯类高分子材料，在材料的生物相容性方面有很好的应用前景。 PPG的一种合成路线如下： 已知： 烃 A的相对分子质量为 70，核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢； 化合物 B为单氯代烃，化合物 C的分子式为 C5H8； 【 精品教育资源文库 】 E 、 F为相对分子质量差 14
13、的同系物， F是 福尔马林的溶质； R 1CHO R2CH2CHO 稀 NaOH,CHR1OHCR2CHOH (1)由 D和 H生成 PPG的化学方程式为： _ _； (2)若 PPG的平均相对分子质量为 10 000，则其平均聚合度约为 _b_(填字母 )。 a 48 b 58 c 76 d 122 解析 G与 H2发生加成反应生成 HOCH2CH2CH2OH； D与 H发生聚合反应生成 PPG(酯 )，分子式为 (C8H12O4)n，相对分子质量为 172n，若相对分子质量为 10 000，则其平均聚合度为 10 0001 7258 。 考点二 有机合成 1合成路线的选择 (1)一元转化关
14、系 以乙烯为例，完成上述转化标号反应的化学方程式： _ CH2=CH2 HCl 催化剂 CH3CH2Cl_， _ CH3CH2Cl NaOH 水 CH3CH2OH NaCl_， _ 2CH3CH2OH O2 Cu或 Ag 2CH3CHO 2H2O_， _ 2CH3CHO O2 催化剂 2CH3COOH_， _ CH3CH2OH CH3COOH 浓 H2SO4 CH3COOC2H5 H2O_。 (2)二元转化关系 【 精品教育资源文库 】 以乙烯为例，完成上述转化标号反应的化学方程式： _ CH2=CH2 Br2 CH 2BrCH2Br_， _ _， _ _， _ _， _ _。 有机合成题的解题思路 1由 合成水杨酸的路线如下： (1)反应 的化学方程式： _ _。 (2)反应 的条件： _酸性 KMnO4溶液 _。 2请设计以 CH2=CHCH3为主要原料 (无机试剂任选 )制备 CH3CH(OH)COOH 的合成路线流程图 (须注明反应条件 )
