选5--16.41进入合成有机高分子化合物的时代

第1页共152页第十六章进入合成有机高分子化合物的时代第2页共152页学案41进入合成有机高分子化合物的时代第3页共152页轻松学教材第4页共152页一､有机高分子化合物1.高分子化合物的组成(1)单体:能够发生聚合反应生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｡第5页共152页2.合成高分子化合物的基本反应第6页共152页第7页共152页第8页共152页第9页共152页第10页共152页特别提醒: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｡第11页共152页二､单体与高聚物的互推规律聚合时找准结合点,反推单体时找准分离处,“结合点必为分离处”｡第12页共152页1.由单体推断高聚物加聚反应的书写方法(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:第13页共152页(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(3)含有一个双键的两种单体聚合时,“双键打开,中间相连,添上括号,n写后面”｡如第14页共152页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｡第15页共152页②凡链节主链有四个碳原子(无其他原子),且链节无双键的聚合物,其单体必为两种,在中央划线断开,然后两键闭合即得对应单体｡第16页共152页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”,划线段开,然后将单键变双键,双键变单键即得对应单体｡第17页共152页(2)缩聚产物单体的判断方法第18页共152页第19页共152页第20页共152页③酚醛树脂是由苯酚和甲醛缩聚而成,链节中有酚羟基第21页共152页特别提醒:找单体时,一定要先判断是加聚产物还是缩聚产物,然后运用逆向思维反推单体,找准分离处,聚合时的结合点必为分离处,同时进行单体判断时,不要被书写方式迷惑,要注意单键可以旋转｡第22页共152页三､传统高分子材料1.高分子化合物的分类第23页共152页其中，被称为“三大合成材料”的塑料、合成纤维、合成橡胶应用最广泛。第24页共152页2.塑料(1)主要成分塑料的主要成分是合成树脂,其他添加物质称为加工助剂｡(2)分类第25页共152页(3)常见的塑料第26页共152页第27页共152页3.合成纤维(1)纤维的分类(2)“六大纶”六大纶包括:涤纶､锦纶､腈纶､丙纶､维纶､氯纶｡:::?”天然纤维如棉花､羊毛､蚕丝､麻等纤维人造纤维如人造丝､人造棉等化学纤维合成纤维如六大纶第28页共152页(3)常见的合成纤维的单体和结构简式第29页共152页4.合成橡胶(1)橡胶的分类::天然橡胶丁苯橡胶通用橡胶顺丁橡胶橡胶氯丁橡胶合成橡胶聚硫橡胶有耐油性特种橡胶硅橡胶有耐热､耐寒性第30页共152页(2)天然橡胶第31页共152页②天然橡胶为线型高分子,分子结构中含有碳碳双键,易发生氧化反应,所以天然橡胶易老化;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｡第32页共152页(3)常见合成橡胶第33页共152页四､新型高分子材料1.功能高分子材料(1)概念:既有传统高分子材料的机械性能,又有某些特殊功能的高分子材料｡(2)分类 高分子分离膜液晶高分子导功能高分子材料按用途和性能电高分子医用高分子高吸水性树脂等第34页共152页2.复合材料(1)概念:两种或两种以上材料组合成的一种新型材料,其中一种材料作为基体,另一种作为增强剂｡(2)主要性能:强度高､质量小､耐高温､耐腐蚀｡(3)应用领域:可应用于宇宙航空等工业｡第35页共152页体验热身第36页共152页1.由乙醇制乙二酸乙二酯,最简单的反应顺序正确的是()①取代反应②加成反应③氧化反应④还原反应⑤消去反应⑥酯化反应⑦中和反应⑧缩聚反应A.⑤②①③⑥B.①②③⑤⑦C.⑤③①②⑧D.①②⑤③⑥答案:A第37页共152页解析:由乙醇制乙二酸乙二酯需以下步骤:第38页共152页2.有一种脂肪醇通过一系列反应可得丙三醇,这种醇可通过氧化､酯化､B第39页共152页解析:根据高聚物的结构简式推断其相应单体为CH2==CH—COOCH2CH==CH2,该单体可由CH2==CH—CH2OH经氧化和酯化反应生成｡第40页共152页3.格林尼亚试剂简称“格氏试剂”,它是卤代烃与金属镁在无水乙醚中作用得到的,如CH3CH2Br+MgCH3CH2MgBr,它可与羰基发生加成反应,其中的“—MgBr”部分加到羰基的氧上,所得产物经水解可得醇｡今欲通过上述反应合成2-丙醇,选用的有机原料正确的一组是() 乙醚第41页共152页A.氯乙烷和甲醛B.氯乙烷和丙醛C.一氯甲烷和丙酮D.一氯甲烷和乙醛答案:D第42页共152页解析:首先加成反应后碳原子必须共有3个,B､C不符合｡第43页共152页4.从原料和环境方面的要求看,绿色化学对生产中的化学反应提出了提高原子利用率的要求,即尽可能不采用那些对产品的化学组成没有必要的原料｡现有下列3种合成苯酚的反应路线:第44页共152页第45页共152页其中符合绿色化学要求的生产过程是()A.①B.②C.③D.①②③答案:C第46页共152页解析:根据题意,绿色化学要求原子利用率要高,尽可能不采用那些对产品的化学组成来说没有必要的原料,①②两种合成方法,步骤多,用的其他物质较多,而③只有一步,直接氧化,产率高,且生成的丙酮也是一种重要的化工试剂｡第47页共152页5.生物降解塑料能在微生物的作用下降解成二氧化碳和水,从而消除废弃塑料对环境的污染,PHB塑料就属于这种塑的说法不正确的是()第48页共152页A.PHB是高分子化合物B.CH3CH2CH(OH)COOH在一定条件下可以制得PHBC.通过加聚反应可以制得PHBD.在PHB的降解过程中有氧气参加反应答案:C第49页共152页解析:合成高分子化合物PHB的单体是PHB的降解产物为CO2和水,因此,降解过程中有氧气参加反应｡第50页共152页6.使用有机材料制成的薄膜,给环境造成的“白色污染”十分严重｡我国最近研制成功的可降解塑料结构如下:第51页共152页这种塑料有良好的生物适应性和降解性,能自然腐烂分解｡试回答下列问题:(1)这种可降解塑料A______________､B_____________________､C_______________________所对应的三种单体依次是､､｡第52页共152页(2)可降解塑料在自然界可通过______(填反应类型)反应分解为三种单体小分子有机物｡水解第53页共152页(3)A的单体和C的单体各1mol,在浓H2SO4存在､加热条件下,可生成八元环状化合物,写出有关反应的化学方程式为____________________｡第54页共152页(4)B的单体在浓H2SO4､加热条件下可发生消去反应生成不饱和酸,此不饱和酸的结构简式是_________________________｡此不饱和酸属于链状酸的同分异构体还有种___________｡２第55页共152页解析:(1)根据三种高聚物结构简式知均存在酯基,则单体中必有—OH和—COOH,故单体为:第56页共152页(2)因为聚合物存在酯基,因此水解时可分解为单体｡第57页共152页第58页共152页7.(2009年北京—黄冈高考八模)福娃是北京2008年第29届奥运会吉祥物,为儿童安全考虑,福娃外材料为纯羊毛线,内充物为无毒的聚酯纤维第59页共152页第60页共152页根据上述信息及框图,回答下列问题:(1)写出产物C的结构简式:______________________｡(2)写出①和②的反应试剂:①_________________;②______________________________｡(3)反应类型X是__________反应,反应类型Y是__________反应｡ＮａＯＨ水溶液溴的四氯化碳溶液（或答“Ｂｒ２”）取代缩聚第61页共152页(4)写出D､E生成聚酯纤维的化学方程式______________________________________｡第62页共152页解析:本题考查有机物的结构､有机反应类型等｡A是苯环上的甲基在光照条件下与氢气的取代反应,所以A为取代,所以①是NaOH水溶液,醇在催化剂的作用下被氧气氧化为醛､醛可继续被氧化为羧酸,所以C是第63页共152页由乙烯生成1,2-二溴乙烷属于加成反应,所以试剂②应该是溴单质,一般采用的是其四氯化碳溶液｡1,2-二溴乙在催化剂的作用下发生缩聚反应生成聚酯纤维｡第64页共152页重点探究第65页共152页有机合成中官能团的转化1.官能团的引入(1)引入卤素原子的方法①烃与卤素单质(X2)取代②不饱和烃与卤素单质(X2)或卤化氢(HX)加成③醇与HX取代(2)引入羟基(—OH)的方法①烯烃与水加成②卤代烃碱性条件下水解③醛或酮与H2加成第66页共152页④酯的水解⑤酚钠盐中滴加酸或通入CO2(3)引入碳碳双键或碳碳三键的方法第67页共152页(4)引入—CHO的方法某些醇的催化氧化､(5)引入—COOH的方法①醛被O2或银氨溶液､新制Cu(OH)2悬浊液氧化②酯酸性条件下水解③苯的同系物被酸性KMnO4溶液氧化第68页共152页2.官能团的消除(1)通过加成反应消除不饱和键｡(2)通过消去､氧化或酯化反应等消除羟基｡(3)通过加成或氧化反应等消除醛基｡第69页共152页3.官能团间的衍变(1)利用官能团的衍生关系进行衍变,;OO如伯醇醛羧酸第70页共152页(2)通过某种化学途径使一个官能团变为两个,如第71页共152页特别提醒:有机合成中可通过加成､取代､消去､氧化､还原等反应实现官能团的引入､消除及转化,分析时既要注意反应条件及各类有机物的结构是否符合相应官能团的转化,同时要考虑它对其他官能团的影响｡第72页共152页有机合成的碳骨架的构建方法1.常见增长碳链的方法增长碳链的反应主要有卤代烃的取代反应,醛酮的加成反应等｡第73页共152页（２）醛、酮与ＲＭｇＸ加成第74页共152页(3)醛､酮的羟醛缩合(其中至少一种有α—H)(4)苯环上的烷基化反应等第75页共152页(5)卤代烃与活泼金属作用2CH3Cl+2NaCH3—CH3+2NaCl第76页共152页2.常见碳链减短的反应减短碳链的反应主要有烯烃､炔烃的氧化反应､羧酸及其盐的脱羧反应及烷烃的裂化反应等｡第77页共152页3.常见碳链成环的方法(1)二元醇成环第78页共152页(2)羟基酸环内酯化第79页共152页(3)二元羧酸成环第80页共152页(4)氨基酸成环第81页共152页特别提示:选择增长碳链反应时,一方面要注意碳链变化的位置和结构,另一方面要注意分析需要变化位置的官能团,才能联想和利用相应的反应或方法｡第82页共152页命题聚焦第83页共152页聚焦1高分子材料的结构与性质【例1】酚醛树脂可用苯酚和甲醛反应制得｡实验室制备酚醛树脂时,在酸性条件下,苯酚过量时制得的酚醛树脂若不易取出,则可趁热时加入一些乙醇来取出树脂;在碱性条件下,苯酚过量时制得的酚醛树脂若不易取出,用加热或加溶剂的方法都很难将树脂取出｡关于上述两种情况,下列有关叙述正确的是()第84页共152页A.酸性条件下制得的是体型酚醛树脂,碱性条件下制得的是线型酚醛树脂B.酸性条件下制得的是线型酚醛树脂,碱性条件下制得的是体型酚醛树脂C.两种条件下制得的都是线型酚醛树脂D.两种条件下制得的都是体型酚醛树脂答案:B第85页共152页