2013届高考化学第一轮复习调研课件(人教版选修5) 第5课时 高分子化合物 有机合成与推断

选修5有机化学基础提示：选修部分请根据教学要求选用！2013届高考一轮化学复习课件（人教版）第5课时高分子化合物有机合成与推断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、缩聚等有机反应的特点。3．了解新型高分子材料的性能及其在高技术领域中的应用。4．了解合成高分子化合物在发展经济、提高生活质量方面的贡献。5．关注有机化合物的安全和科学使用，认识有机化合物在生产、生活中的作用和对环境、健康产生的影响。1．有机反应类型的判断。2．高聚物与单体的相互推断。3．高分子材料的结构、性能及在高新技术领域中的应用。4．有机反应类型的判断，同分异构体的书写。5．有机物合成路线的选择、设计及评价。6．根据信息及合成路线，推断及合成指定结构简式的有机物。一、有机高分子化合物1．高分子化合物的组成(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、可重复的最小单元。(3)聚合度：高分子链中含有链节的数目。如nCH2＝CH2――→催化剂CH2—CH2单体是①_______，链节是②_______聚合度是③_______。2．合成高分子化合物的基本反应加聚反应缩聚反应概念加聚反应是由④________单体加成聚合生成高分子化合物的反应。缩聚反应是指单体之间相互作用生成高分子，同时还生成⑤________(如水、氨、卤化氢等)的聚合反应。特点(1)反应物中需有⑥________(2)单体和高聚物组成⑦________(3)产物只有⑧________(1)单体必须含有两个或两个以上的⑨________(2)单体与高聚物组成⑩________(3)产物不仅有高聚物还有⑪________生成①CH2＝CH2②—CH2—CH2—③n④不饱和⑤小分子⑥不饱和键⑦相同⑧聚合物⑨官能团⑩不同⑪小分子二、三大合成材料1．塑料(1)常见的塑料(2)天然橡胶①结构简式：○34____________为○35________型高分子②单体：○36____________③命名：○37____________④性质：分子结构中含碳碳双键，易发生氧化反应，天然橡胶易○38________，天然橡胶硫化后得硫化橡胶，硫化橡胶属于体型高分子化合物考点一有机高分子化合物1.有机高分子化合物的特点(1)相对分子质量只是一个平均值，一般高达104～106。(2)由若干个低分子化合物聚合而成，由各种相对分子质量不等的同系物组成的混合物。(3)每个分子都是由若干个重复结构单元组成。2．高分子化合物的组成(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。如3．合成高分子化合物的基本反应(1)加聚反应与缩聚反应的概念①加聚反应：小分子物质以加成反应形式生成高分子化合物的反应。②缩聚反应：单体分子间缩合脱去小分子(如H2O、HX等)生成高分子化合物的反应。(2)加聚反应与缩聚反应的区别(3)加聚反应类型①聚乙烯类(塑料纤维)加聚反应中，反应物中所有原子均转变为目标产物，原子利用率达到100%，实现零排放，符合绿色化学的要求；但缩聚反应中，由于生成小分子，原子利用率达不到100%，不能实现零排放，不符合绿色化学的要求。例1生活中使用的塑料食品盒、水杯等通常由聚苯乙烯制成，其结构简式为根据所学知识，可以判断()A．聚苯乙烯能使溴水褪色B．聚苯乙烯是一种天然高分子化合物C．聚苯乙烯可由苯乙烯通过化合反应制得D．聚苯乙烯单体的分子式为C8H8解析聚苯乙烯不含碳碳双键，不能使溴水褪色，A项错误；聚苯乙烯是人工合成的高分子化合物，B项错误；聚苯乙烯由苯乙烯加聚合成，C项错误；聚苯乙烯的单体是苯乙烯(C8H8)，D项正确。答案D互动训练1PHB塑料是一种在微生物的作用下可降解的环保型塑料，其结构简式为下面有关PHB说法错误的是()A．PHB是一种聚酯B．PHB的单体是CH3CH2CH(OH)COOHC．PHB的降解产物可能有CO2和H2OD．PHB可通过加聚反应制得答案D考点二单体与高聚物的互推断规律1.由单体推断高聚物(1)单烯烃型单体加聚时“断开双键，键分两端，添上括号，n写后面”。如(2)二烯烃型单体加聚时“单变双，双变单，破两头，移中间，添上括号，n写后面”。如nCH2＝CH—CH＝CH2――→一定条件CH2—CH＝CH—CH2。2．由高聚物推导单体的方法(1)加聚产物单体的判断方法①凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的聚合物，其合成单体必为一种，将两个半键闭合即得对应单体。②凡链节主链有四个碳原子(无其它原子)，且链节无双键的聚合物，其单体必为两种，在中央划线断开，然后两键闭合即得对应单体。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，然后将单键变双键，双键变单键即得对应单体。(2)缩聚产物单体的判断方法解析根据丁腈橡胶结构特征及其链节中含有一个碳碳双键知，它的单体是CH2===CH—CH===CH2和CH2===CH—CN。答案C互动训练2DAP是电表和仪表部件中常用的一种高分子化合物，其结构简式为：则合成它的单体可能有：①邻苯二甲酸②丙烯醇(CH2===CH—CH2—OH)③丙烯④乙烯⑤邻苯二甲酸甲酯A．①②B．④⑤C．①③D．③④解析解答此类题目，首先要根据高聚物的结构简式判断高聚物是加聚产物还是缩聚产物，然后根据推断单体的方法作出判断。该高聚物的形成过程属于加聚反应，直接合成该高聚物的物质为答案A考点三有机推断1.推断有机物的依据有机物间的转变，实质上是官能团的转变，因而，做题时应根据官能团的性质和相互转变关系，结合具体的实验现象，数据，再分析综合，做出正确合理的推断。2．推断有机物的思路3．推断有机物的方法(1)根据官能团的特征反应推断。(2)根据反应后的产物逆向推断。(3)根据衍变关系及反应条件，找出突破口进行推断。(4)根据题目信息，灵活应用有机物知识进行推断。【特别提醒】1.官能团的特征反应有机物的性质主要由官能团决定，而不同的官能团表现出不同的性质，而这些代表官能团性质的特征反应是有机推断的关键点之一。常见的特征反应如下：(4)能发生银镜反应或能与新制的Cu(OH)2反应的有机物必含有“—CHO”。(5)能与Na反应放出H2的有机物必含有“—OH”或“—COOH”。(6)能与Na2CO3或NaHCO3溶液反应放出CO2或使石蕊试液变红的有机物必含有—COOH。(7)能发生消去反应的有机物为醇或卤代烃等。(8)能发生水解反应的有机物为卤代烃、酯、糖或蛋白质等。(9)遇FeCl3溶液显紫色的有机物必含有酚羟基。(10)能发生连续氧化的有机物是伯醇，即具有“—CH2OH”的醇。2．有机化学反应中的定量变化在有机化学反应中，常出现一些定量的变化，通过这些定量的变化可以对物质的结构作出判断。②1mol—CHO发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2完全反应时生成2molAg或1molCu2O。③2mol—OH或2mol—COOH与活泼金属完全反应放出1molH2。④1mol—COOH与碳酸氢钠溶液完全反应放出1molCO2。3．物质的空间结构(1)具有4原子共线的可能含碳碳三键。(2)具有4原子共面的可能含醛基。(3)具有6原子共面的可能含碳碳双键。(4)具有12原子共面的应含有苯环。例3(2010·北京)镇痉药物C、化合物N以及高分子树脂的合成路线如下：(1)A的含氧官能团的名称是________。(2)A在催化剂作用下可与H2反应生成B。该反应的反应类型是________。(3)酯类化合物C的分子式是C15H14O3，其结构简式是________。(4)A发生银镜反应的化学方程式是___________。(5)扁桃酸()有多种同分异构体。属于甲酸酯且含酚羟基的同分异构体共有________种，写出其中一种含亚甲基(—CH2—)的同分异构体的结构简式______。(6)F与M合成高分子树脂的化学方程式是_____________________________________。(7)N在NaOH溶液中发生水解反应的化学方程式是_____________________________________。解析本题考查有机合成和推断。(1)根据A与扁桃酸之间的反应，结合提供的信息，可以推断A为，其含氧官能团的名称为醛基。(2)与氢气的反应属于醛基的加成反应。(5)扁桃酸的同分异构体属于甲酸酯且含有酚羟基，则苯环上有两种可能：①含有HCOOCH2—和—OH，二者在苯环上共有三种位置关系；②含有HCOO—、—OH、—CH3，三者在苯环上共有十种位置关系，因此其同分异构体总共有13种。答案(1)醛基(2)加成反应【规律总结】解答有机推断和合成综合题的三种方法(1)找规律通过通式法突破有机反应原理。有机化学反应有规律可循，该规律就是模式化。即从化学键变化角度看，将一类有机反应总结成规律。例如，①加聚反应：含碳碳双键的一种单体，加聚反应可以用通式表示n②缩聚反应：二元醇与二元羧酸发生酯化反应可表示：(2)破瓶颈有机推断的瓶颈主要有：①根据性质和数据推断官能团种类和数目，如羧基与产生二氧化碳的量，醛基与产生银的量；②根据某些产物结构推断官能团位置；③根据性质和特征现象推断官能团，如加入新制氢氧化铜悬浊液，加热产生红色固体，推知有机物含有醛基；④根据反应条件推断反应类型，如氢气/催化剂、加热，发生加成反应或还原反应；⑤根据数字特征推断官能团：如有机物与醋酸反应，即—OH变成—OOCCH3。相对分子质量增加42，则含一个—OH；增加84，则含有两个—OH。3用方法有机合成的重要内容是引入官能团、消去官能团和保护官能团。①联系中学里常见的有机反应掌握引入官能团的一些方法，如引入碳碳双键，可以是醇消去，也可以是卤代烃消去，炔烃与氢气反应不易控制。②联系反应类型消除官能团，如通过加成反应可以消除碳碳双键、碳碳叁键、醛基转化成羟基等。互动训练3A与芳香族化合物B在一定条件下反应生成C，进一步反应生成抗氧化剂阿魏酸。A的相对分子质量是104,1molA与足量NaHCO3溶液反应生成2mol气体。已知：(Ⅰ)RCHO＋CH2(COOH)2――→催化剂RCH＝C(COOH)2＋H2O(Ⅱ)RCH===C(COOH)2――→△RCH===CHCOOH＋CO2↑(1)C可能发生的反应是________(填序号)。a．氧化反应b．水解反应c．消去反应d．酯化反应(2)等物质的量的C分别与足量的Na、NaHCO3、NaOH反应时消耗Na、NaHCO3、NaOH的物质的量之比是________。(3)A的分子式是________。(4)反应①的化学方程式是_______________。(5)符合下列条件的阿魏酸的同分异构体有________种，写出其中任意一种的结构简式：________。①在苯环上只有两个取代基；②在苯环上的一氯取代物只有两种；③1mol该同分异构体与足量NaHCO3反应生成2molCO2。解析(1)C分子中含有酚羟基，支链上含有碳碳双键、羧基，故C能发生氧化、酯化反应，不符合发生消去反应和水解反应的条件。(2)钠、氢氧化钠都能与酚羟基、羧基反应，碳酸氢钠只与羧基反应，与酚羟基不反应。故完全反应消耗钠、碳酸氢钠、氢氧化钠的物质的量之比为3∶2∶3。(3)根据A与碳酸氢钠反应产生二氧化碳的量知，A分子中含有两个羧基，由新信息(Ⅰ)并结合C的结构简式知，A为CH2(COOH)2，B分子中含有醛基，B的结构简式为根据新信息(Ⅱ)，由C的结构简式推知阿魏酸结构简式为(4)由新信息(Ⅰ)写反应①的化学方程式。(5)阿魏酸的同分异构体具备的结构特点是分子中含两个—COOH，苯环上两个取代基处于对位。组合方式有：①—CH3、—CH(COOH)2，②—CH2COOH、—CH2COOH，③—COOH、—CH2CH2COOH、④—COOH、，共有4种同分