《（新课改省份专用）2020版高考化学一轮复习 第九章 第四节 有机高分子化合物 有机合成与推断学案（含解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（新课改省份专用）2020版高考化学一轮复习 第九章 第四节 有机高分子化合物 有机合成与推断学案（含解析）（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四节有机高分子化合物有机合成与推断考点(一)有机高分子化合物 【精讲精练快冲关】 知能学通1有机高分子的组成(1)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。(2)链节：高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位。(3)聚合度：高分子链中含有链节的数目。2合成高分子化合物的两个基本反应(1)加聚反应定义：由不饱和的单体加成聚合生成高分子化合物的反应。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。反应类型a聚乙烯类(塑料纤维) (R为H、Cl、CH3、CN等)。b聚1,3丁二烯类(橡胶) (R可为H、Cl、CH3等)。c混合加聚类：两种或两种以上单体加聚：nCH2=C
2、HCH=CH2nCH2=CHCN。d聚乙炔类： (R为H、Cl、CH3、CN等)。(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。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。反应类型a聚酯类：OH与COOH间的缩聚nHOCH2CH2OHnHOOCCOOH(2n1)H2O， nHOCH2CH2COOH。b聚氨基酸类：NH2与COOH间的缩聚nH2NCH2COOH，nH2NCH2COOH(2n1)H2O。c酚醛树脂类 (n1)H2O。3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”。题点练通1.(20
3、19郑州模拟)高分子化合物的结构如下：其单体可能是()CH2=CHCN乙烯1,3丁二烯苯乙炔 苯乙烯1丁烯ABC D解析：选A该高分子化合物属于加聚反应生成的高聚物，链节的主链上存在碳碳双键结构，按如图方式断键：，其单体是，故A正确。2(2018北京高考)一种芳纶纤维的拉伸强度比钢丝还高，广泛用作防护材料。其结构片段如图。下列关于该高分子的说法正确的是()A完全水解产物的单个分子中，苯环上的氢原子具有不同的化学环境B完全水解产物的单个分子中，含有官能团COOH或NH2C氢键对该高分子的性能没有影响D结构简式为解析：选B水解生成的单个分子是对称结构，苯环上的氢原子具有相同的化学环境，A项错误；该
4、高分子完全水解生成，分别含有官能团COOH、NH2，B项正确；氢键对高分子的性能有影响，C项错误；该高分子化合物的结构简式为，D项错误。3填写下列空白：(1) 的单体是_和_。(2) 的单体是_。(3) 的单体是_和_。(4) 的单体是_和_。答案：(1) HOCH2CH2OH(2) (3) HCHO(4)H2N(CH2)6NH2HOOC(CH2)4COOH高聚物单体的推断方法推断单体时，一定要先判断是加聚产物还是缩聚产物，并找准分离处。(1)加聚产物单体的判断加聚产物的主链一般全为碳原子，按“凡双键，四个碳；无双键，两个碳”的规律画线断键，然后半键闭合、单双键互换。如的单体为CH2=CH2和
5、CH2=CHCN，的单体为CH2=CHCH3和CH2=CHCH=CH2。(2)缩聚产物单体的判断缩聚产物的链节中不全为碳，一般有“、”等结构，在或画线处断键，碳原子上连OH，氧原子和氮原子上连H，即得单体。4.PHB塑料是一种在微生物的作用下可降解的环保型塑料，工业上用异戊二烯合成PHB的路线如图： ； (R、R1、R2、R3为烃基)。请回答下列问题：(1)A的系统命名的名称为_，D中含有的官能团名称为_。(2)反应的反应类型为_。(3)B与H2的加成产物为，B的结构简式为_。(4)PHB塑料在自然界的降解产物为_。(5)写出反应的化学方程式_。(6)C的同分异构体有很多种，其中一种为HOOC
6、CH2CH2CHO，写出该有机物与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式_。(7)参照PHB的合成路线，设计一条以D为起始原料制备的合成路线(其他试剂任选)。解析：(1)根据系统命名法，A的名称为2甲基1,3丁二烯。(2)根据已知信息知，反应为加成反应，B的结构简式为。(4)PHB只含有C、H、O三种元素，且PHB塑料为可降解的环保塑料，故其降解产物为CO2、H2O。(5)根据已知信息及B、D的结构可知C为，则E为，其在一定条件下发生缩聚反应生成PHB。答案：(1)2甲基1,3丁二烯羧基、羰基(2)加成反应(3) (4)CO2、H2O(5) (6)HOOCCH2CH2CHO2Cu(OH)22
7、NaOHNaOOCCH2CH2COONaCu2O4H2O考点(二)有机合成与推断题的突破策略 【多角探明无盲点】 必备知能1有机合成题的解题思路2有机合成中碳骨架的构建(1)碳链增长的方法炔烃、烯烃、醛、酮与HCN加成：例如，醛酮的羟醛缩合(其中至少一种含有H)：卤代烃与NaCN、CH3CH2ONa、等的取代反应：RClNaCNRCNNaCl。聚合反应a加聚反应(烯烃、二烯烃、乙炔等)：nCH2=CH2。b缩聚反应：酯化反应类型(如乙二醇与乙二酸反应)、氨基酸缩合类型(如甘氨酸缩合)、甲醛与苯酚(酚醛树脂)。酯化反应：CH3CH2OHCH3COOHCH3COOCH2CH3H2O。(2)碳链减短
8、的方法氧化反应，包括烯烃、炔烃的部分氧化，苯的同系物氧化成苯甲酸等。如：RCH=CH2RCOOHCO2H2O；水解反应，主要包括酯的水解、蛋白质的水解和多糖的水解。如RCOORH2ORCOOHROH。烷烃发生裂化或裂解反应：C16H34C8H18C8H16；C8H18C4H10C4H8。脱羧反应：RCOONaNaOHRHNa2CO3。3有机合成中官能团的转化(1)官能团的引入官能团引入方法卤素原子烃、酚的取代；不饱和烃与HX、X2的加成；醇与氢卤酸(HX)的取代羟基烯烃与水加成；醛、酮与氢气加成；卤代烃在碱性条件下水解；酯的水解碳碳双键某些醇或卤代烃的消去；炔烃不完全加成；烷烃裂化碳氧双键醇的
9、催化氧化；连在同一个碳上的两个羟基脱水；含碳碳三键的物质与水加成羧基醛基氧化；酯、肽、蛋白质、羧酸盐的水解(2)官能团的消除通过加成反应消除不饱和键(双键、三键、苯环)。通过消去、氧化或酯化反应等消除羟基。通过加成或氧化反应等消除醛基。通过水解反应消除酯基、肽键、卤素原子。(3)官能团的改变可根据合成需要(或题目中所给衍变途径的信息)，进行有机物官能团的衍变，以使中间产物向产物递进。有以下三种方式：利用官能团的衍生关系进行衍变，如RCH2OHRCHORCOOH。通过某种化学途径使一个官能团变为两个，如CH3CH2OHCH2=CH2ClCH2CH2ClHOCH2CH2OH。通过化学反应改变官能团
10、的位置，如CH3CH2CH2ClCH3CH=CH2。(4)有机合成中常见官能团的保护酚羟基的保护：因酚羟基易被氧化，所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH反应，把 OH变为 ONa(或OCH3)将其保护起来，待氧化后再酸化将其转变为OH。碳碳双键的保护：碳碳双键也容易被氧化，在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来，待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。氨基(NH2)的保护：如在利用对硝基甲苯()合成对氨基苯甲酸()的过程中应先把 CH3氧化成 COOH 之后，再把NO2 还原为 NH2，防止当KMnO4氧化 CH3 时，NH2(具有还原性)也被氧化。4中学常见的有机合成路
11、线(1)一元合成路线RCH=CH2卤代烃一元醇一元醛一元羧酸酯(2)二元合成路线CH2=CH2XCH2CH2X二元醇二元醛二元羧酸(3)芳香化合物合成路线5有机合成路线的设计方法(1)正推法。即从某种原料分子开始，对比目标分子与原料分子的结构(碳骨架及官能团)，对该原料分子进行碳骨架的构建和官能团的引入(或者官能团的转化)，从而设计出合理的合成路线。如利用乙烯为原料合成乙酸乙酯，可采用正推法：(2)逆推法。即从目标分子着手，分析目标分子的结构，然后由目标分子逆推出原料分子，并进行合成路线的设计。如采用逆推法，通过对苯甲酸苯甲酯()的结构分析可知合成该有机化合物的是苯甲酸与苯甲醇，继续逆推可得原
12、料分子为甲苯，如图所示：设计合成路线时，要选择反应步骤少，试剂成本低，操作简单，毒性小，污染小，副产物少的路线，即解题策略有机综合推断题常以框图或变相框图的形式呈现一系列物质的衍变关系，经常是在一系列衍变关系中有部分产物已知或衍变条件已知，因而解答此类问题的关键是熟悉烃及各种衍生物之间的转化关系及转化条件。(1)甲苯的一系列常见的衍变关系(2)二甲苯的一系列常见的衍变关系 对点练1(2018全国卷)以葡萄糖为原料制得的山梨醇(A)和异山梨醇(B)都是重要的生物质转化平台化合物。E是一种治疗心绞痛的药物。由葡萄糖为原料合成E的路线如图：回答下列问题：(1)葡萄糖的分子式为_。(2)A中含有的官能
13、团的名称为_。(3)由B到C的反应类型为_。(4)C的结构简式为_。(5)由D到E的反应方程式为_。(6)F是B的同分异构体。7.30 g的F与足量饱和碳酸氢钠反应可释放出2.24 L二氧化碳(标准状况)，F的可能结构共有_种(不考虑立体异构)；其中核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为311的结构简式为_。解析：(1)葡萄糖的分子式为C6H12O6。(2)葡萄糖中含有羟基和醛基，醛基与氢气发生加成反应生成羟基，因此A中的官能团只有羟基。(3)B分子含有羟基，能与乙酸发生酯化反应，因此该反应类型为取代反应(或酯化反应)。(4)由C的分子式可知，B中只有一个羟基发生取代反应，因此C的结构简式为。(5)D生成E的反应为酯在氢氧化钠作用下的水解反应，该反应的化学方程式为。(6)B的分子式为C6H10O4，其相对分子质量为146，F是B的同分异构体，则7.30 g F的物质的量为0.05
