浙江版化學(xué)高考總復(fù)習(xí)專題十七高分子化合物與有機(jī)合成（講解練）教學(xué)講練

1、專題十七 高分子化合物與有機(jī)合成化學(xué) 浙江專用考點(diǎn)清單考點(diǎn)一高分子化合物考點(diǎn)基礎(chǔ)一、高分子化合物基本概念1.鏈節(jié):高分子化合物中不斷重復(fù)的基本結(jié)構(gòu)單元。2.聚合度(n):鏈節(jié)的數(shù)目稱為聚合度,用“n”表示。3.單體:形成高分子化合物的小分子。二、高分子化合物的分類高分子化合物合成高分子化合物按結(jié)構(gòu)還可分為:線型高分子、體型高分子。合成高分子化合物按性質(zhì)還可分為:熱塑性高分子、熱固性高分子。熱塑性高分子具有受熱熔化,冷卻后凝固,受熱又熔化的性質(zhì)。熱固性高分子一般一經(jīng)加工成型就不會(huì)受熱熔化。三、合成高分子化合物的途徑1.加聚反應(yīng)加聚反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是加成反應(yīng)。.單烯烴的加聚(1)乙烯的加聚:nCH2CH

2、2 。(2)氯乙烯的加聚: 。(3)2-丁烯的加聚: 。單烯烴加聚的基本規(guī)律: 。.二烯烴的加聚二烯烴的單體自加聚時(shí),單體的兩個(gè)雙鍵同時(shí)打開,單體之間直接連接形成鏈節(jié)而成為高分子化合物。例如:nH2CCHCHCH2.共聚由兩種或兩種以上單體發(fā)生的加聚反應(yīng)。例如:nCH2CHCH3+nCH2CHCHCH2 加聚反應(yīng)的特點(diǎn):高分子鏈節(jié)與單體的化學(xué)組成相同,生成物為混合物。2.縮聚反應(yīng)有機(jī)化合物分子間脫去小分子獲得高分子化合物的反應(yīng)叫縮聚反應(yīng)。該類反應(yīng)的單體一般具有兩個(gè)或兩個(gè)以上的官能團(tuán)。如酚醛樹脂(其他合理答案也可)的合成、氨基酸形成蛋白質(zhì)等。.醇羥基和羧基縮聚(1)二元羧酸和二元醇的縮聚,如合成

3、聚酯纖維+(2n-1)H2O(2)羥基酸的酯化縮聚+(n-1)H2O.氨基與羧基的縮聚(1)氨基酸自身的縮聚,如合成聚酰胺:nH2N(CH2)5COOH+(n-1)H2O(2)二元羧酸和二元胺的縮聚nHOOCCOOH+nH2NCH2CH2NH2+(2n-1)H2O.酚醛縮聚n+n+(n-1)H2O重點(diǎn)突破高分子化合物中單體的確定首先判斷高分子化合物是加聚產(chǎn)物還是縮聚產(chǎn)物。1.加聚產(chǎn)物單體的判斷中學(xué)里加聚產(chǎn)物形成的方式有三種:單烯烴的加聚、共軛二烯烴的加聚、單烯烴和共軛二烯烴的混聚。(1)若鏈節(jié)的主鏈上只有2個(gè)碳原子,且以單鍵相連,則單體必為一種含有碳碳雙鍵的物質(zhì),只要將兩個(gè)半鍵閉合即可。如:的

4、單體為。(2)若鏈節(jié)中主鏈上只有碳原子,且碳原子數(shù)較多,其推斷規(guī)律是“有雙鍵,四碳斷,單雙鍵互變;無雙鍵,兩碳斷,單鍵變雙鍵”。的單體為CH2 CH2和CH2 CHCH3。的單體是CH2 CHCH CH2和。2.縮聚產(chǎn)物單體的判斷中學(xué)里縮聚產(chǎn)物形成的方式只有三種:聚酯式、聚酰胺式(即形成肽鍵)、酚醛樹脂式,從形式上看都是脫水縮合。(1)若高聚物的鏈節(jié)為,則其合成單體為一種。在亞氨基上加氫原子,在羰基上加羥基,即得高聚物的單體。如:的單體為H2NCH2COOH。(2)若鏈節(jié)中間(不在端上)含有肽鍵,則從肽鍵中間斷開,在亞氨基上加氫原子,在羰基上加羥基,即得高聚物的單體。若肽鍵兩邊為不對(duì)稱結(jié)構(gòu),則

5、單體為兩種。如:的單體為H2NCH2COOH和H2NCH2CH2COOH。(3)若鏈節(jié)中間(不在端上)含有(酯基)結(jié)構(gòu),其單體為兩種,從中虛線處斷開,羰基加上羥基,氧上加氫原子即得單體。如:的單體為和HOCH2CH2OH。(4)幾種特殊情況含OCH2基團(tuán)的高聚物是HCHO的加聚產(chǎn)物。含基團(tuán)的高聚物是HCHO和苯酚發(fā)生縮聚反應(yīng)的產(chǎn)物。高聚物是環(huán)氧乙烷型物質(zhì)開環(huán)的產(chǎn)物,故其單體應(yīng)為?？键c(diǎn)二有機(jī)合成與有機(jī)推斷考點(diǎn)基礎(chǔ)一、有機(jī)合成的常用方法1.碳骨架的改變(1)碳鏈增長的反應(yīng)a.酯化反應(yīng);b.加聚反應(yīng);c.縮聚反應(yīng);d.有機(jī)信息題中給出的碳鏈增長方式,如含醛基的化合物與HCN的反應(yīng)等。(2)碳鏈縮短的

6、反應(yīng)a.酯的水解;b.烴的裂化、裂解;c.某些烴的氧化(如苯的同系物、烯烴的氧化);d.羧酸鹽脫羧反應(yīng)。(3)成環(huán)反應(yīng)a.酯化反應(yīng):多元酸和多元醇經(jīng)酯化反應(yīng)生成環(huán)狀酯,羥基酸的分子間酯化反應(yīng)和分子內(nèi)酯化反應(yīng);b.縮合反應(yīng):氨基酸的分子內(nèi)縮合反應(yīng)和分子間縮合反應(yīng);c.脫水反應(yīng):多元醇的分子內(nèi)脫水和分子間脫水,多元酸分子內(nèi)脫水;d.聚合反應(yīng):如乙炔聚合成苯,甲醛、乙醛等聚合成環(huán)狀化合物;e.有機(jī)信息題中常見的雙烯合成、烯烴的氧化、烷烴的環(huán)化(石油的催化重整)等。2.官能團(tuán)的引入(1)引入羥基(OH)的反應(yīng)a.鹵代烴的水解;b.醛(酮)還原(與H2加成);c.烯烴與水加成;d.酯的水解。(2)引入鹵

7、素原子(X)的反應(yīng)a.不飽和烴(烯烴、炔烴)與X2加成;b.不飽和烴(烯烴、炔烴)與HX加成;c.烷烴的鹵代反應(yīng);d.苯及其同系物的鹵代反應(yīng);e.醇與HX反應(yīng)。(3)引入碳碳雙鍵()的反應(yīng)a.鹵代烴的消去(堿性條件);b.醇的消去(酸性條件)。(4)引入碳氧雙鍵的反應(yīng):醇的氧化。(5)引入羧基的反應(yīng)a.醛氧化;b.苯的同系物(與苯環(huán)直接相連的碳原子上連有氫原子)被酸性高錳酸鉀溶液氧化;c.酯或酰胺(肽鍵)水解。3.官能團(tuán)的消除(1)消除、等不飽和鍵:氫氣催化加成。(2)消除X:消去或水解。(3)消除醇羥基:消去、氧化、酯化、與HX取代等。(4)消除CHO:加成或氧化。(5)消除COOH:酯化或

8、脫羧。4.常見官能團(tuán)的保護(hù)(1)酚羥基的保護(hù):因酚羥基易被氧化,所以在氧化其他基團(tuán)前可以先使其與NaOH反應(yīng),把OH轉(zhuǎn)變?yōu)镺Na,待氧化后再酸化將其轉(zhuǎn)變?yōu)镺H;(2)碳碳雙鍵的保護(hù):碳碳雙鍵也容易被氧化,在氧化其他基團(tuán)前可以利用其與HCl等的加成反應(yīng)將其保護(hù)起來,待氧化后再利用消去反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)樘继茧p鍵;(3)氨基(NH2)的保護(hù):如在對(duì)硝基甲苯合成對(duì)氨基苯甲酸的過程中,應(yīng)先把CH3氧化成COOH,再把NO2還原為NH2。5.官能團(tuán)間的衍變根據(jù)合成需要(有時(shí)題目信息中會(huì)明示某些衍變途徑),可進(jìn)行有機(jī)物的官能團(tuán)衍變,以使中間產(chǎn)物向產(chǎn)物遞進(jìn)。常見的有三種方式:(1)官能團(tuán)的種類改變:不同類官能團(tuán)之間的

9、衍變,如烴鹵代烴醇醛酸酯(2)官能團(tuán)的數(shù)目改變:一個(gè)官能團(tuán)變多個(gè)官能團(tuán),如CH3CH2ClClCH2CH2ClHOCH2CH2OHOHCCHOHOOCCOOH(3)官能團(tuán)的位置改變,如:CH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CHCH2CH3CH2CHBrCH3二、最佳合成途徑的選擇合成基本原則:原理正確,原料廉價(jià),操作簡便,步驟簡單,條件適宜,易于分離。具體而言:1.起始原料要廉價(jià)、易得、低毒性、低污染。2.應(yīng)盡量選擇步驟較少的合成路線。為了減少合成步驟,應(yīng)盡量選擇與目標(biāo)化合物結(jié)構(gòu)相似的原料。3.合成路線要符合“綠色、環(huán)?！钡囊?高效的有機(jī)合成應(yīng)最大限度地利用原料分子中的每一個(gè)原子,使之轉(zhuǎn)

10、化到目標(biāo)化合物中。4.有機(jī)合成反應(yīng)要操作簡單、條件溫和、能耗低、易于實(shí)現(xiàn)、不污染環(huán)境或污染很小。5.要按一定的反應(yīng)順序和規(guī)律引入官能團(tuán),不能臆造不存在的反應(yīng)。綜合運(yùn)用有機(jī)反應(yīng)中官能團(tuán)的衍變規(guī)律及有關(guān)的信息,掌握正確的解題方法,有時(shí)則要綜合運(yùn)用順推和逆推的方法導(dǎo)出最佳的合成路線。對(duì)于多種合理路線的選擇,要綜合考慮諸多因素:原料的來源和價(jià)格、能耗、反應(yīng)速率、反應(yīng)物的利用率、生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)條件是否具備、是否有污染物產(chǎn)生或排放等。重點(diǎn)突破有機(jī)推斷題的常見突破口1.特殊的結(jié)構(gòu)或組成(1)分子中所有原子一定處于同一平面的物質(zhì):乙烯、苯、甲醛、乙炔、CS2(后兩者中所有原子在同一直線上)。(2)一鹵代物只有

11、一種同分異構(gòu)體的烷烴(總碳原子數(shù)小于10):甲烷、乙烷、新戊烷、2,2,3,3-四甲基丁烷。(3)烴中含氫量最高的為甲烷,等質(zhì)量的烴燃燒耗氧量最多的是甲烷。(4)常見有機(jī)物的中C、H個(gè)數(shù)比N(C)N(H)=11的有:乙炔、苯、苯酚、苯乙烯等。N(C)N(H)=12的有:單烯烴、環(huán)烷烴、甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖、果糖等。N(C)N(H)=14的有:甲烷、尿素、乙二胺等。2.特殊的化學(xué)性質(zhì)、轉(zhuǎn)化關(guān)系和反應(yīng)(1)與銀氨溶液或新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)的物質(zhì)有:醛、甲酸、甲酸鹽、甲酸酯、葡萄糖、麥芽糖等。(2)使溴水褪色的物質(zhì)有:含碳碳雙鍵或碳碳叁鍵的物質(zhì)(因加成而褪色);含醛基的物質(zhì)(因氧化而

12、褪色);酚類物質(zhì)(因取代而褪色)(限濃溴水);液態(tài)飽和烴、液態(tài)飽和酯、苯及其同系物、氯仿、四氯化碳等(因萃取而褪色)。(3)使酸性高錳酸鉀溶液褪色的物質(zhì)有:含碳碳雙鍵或碳碳叁鍵的物質(zhì)、醛類物質(zhì)、酚類物質(zhì)、部分苯的同系物、還原性糖等(都是因氧化而褪色)。(4)連續(xù)轉(zhuǎn)化:連續(xù)氧化或連續(xù)還原。醇 醛 羧酸乙烯 乙醛 乙酸炔烴 烯烴 烷烴(5)交叉型轉(zhuǎn)化(6)能形成環(huán)狀物質(zhì)的反應(yīng):多元醇和多元羧酸發(fā)生酯化反應(yīng)形成環(huán)酯、羥基酸分子間或分子內(nèi)發(fā)生酯化反應(yīng)形成環(huán)酯、氨基酸分子間或分子內(nèi)脫水形成肽鍵、多元醇分子內(nèi)或分子間脫水形成環(huán)醚、多元羧酸分子間或分子內(nèi)脫水形成酸酐(高中階段不作為已知知識(shí)考查,會(huì)以信息形式

13、出現(xiàn))。(7)數(shù)據(jù)的應(yīng)用:如酯化反應(yīng),每生成1 mol酯,產(chǎn)物酯的質(zhì)量比反應(yīng)物質(zhì)量總和少18 g或18 g的整數(shù)倍;根據(jù)有機(jī)物與鈉反應(yīng)產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量,可以確定原物質(zhì)含官能團(tuán)(羥基、羧基)的數(shù)目;同系物之間相對(duì)分子質(zhì)量相差14n(n1);同分異構(gòu)體的相對(duì)分子質(zhì)量相等等。方法1有機(jī)推斷題的解題策略方法技巧有機(jī)推斷題所提供的條件有兩類,一類是有機(jī)物的性質(zhì)及相互關(guān)系(也可能有數(shù)據(jù)),這類題要求直接推斷物質(zhì)的名稱,并寫出結(jié)構(gòu)簡式;另一類則是通過化學(xué)計(jì)算(也告訴一些物質(zhì)性質(zhì))進(jìn)行推斷,一般是先求出相對(duì)分子質(zhì)量,再求分子式,根據(jù)性質(zhì)確定物質(zhì),最后根據(jù)題意準(zhǔn)確表達(dá)。解有機(jī)推斷題時(shí)要抓住問題的突破口,即抓住

14、特征條件(即特殊性質(zhì)或特征反應(yīng)),如苯酚與濃溴水的反應(yīng)、苯酚與FeCl3溶液的顯色反應(yīng)、醛基的氧化反應(yīng)等。但有機(jī)物的特征條件不多,因此還應(yīng)抓住題給的關(guān)系條件和類別條件。關(guān)系條件能告訴我們有機(jī)物間的聯(lián)系,如A氧化為B,B氧化為C,則A、B、C一般分別為醇、醛、羧酸類;又如烯烴醇醛酸酯的有機(jī)物的衍變關(guān)系,能給出一個(gè)整體概念。類別條件可給出物質(zhì)的范圍,如有果香味的液體一般為酯等。關(guān)系條件和類別條件不但為解題縮小了物質(zhì)范圍,形成了解題的知識(shí)結(jié)構(gòu),而且?guī)讉€(gè)關(guān)系條件和類別條件的組合就相當(dāng)于特征條件,這是不容忽視的。總之,抓住了突破口,按照已知條件建立知識(shí)結(jié)構(gòu),順藤摸瓜,問題就能迎刃而解了。方法2有機(jī)合成題的解題思路及解題策略1.解題思路有機(jī)合成路線的推導(dǎo),一般有兩種方法:一是“正推法”;二是“逆推法”。比較常用的是“逆推法”,該方法的思路是:(1)首先確定所要合成的有機(jī)產(chǎn)物的類別,以及題中所給定的條件與所要合成的有機(jī)物之間的關(guān)系。(2)以題中要求的最終產(chǎn)物為起點(diǎn),考慮這一有機(jī)物如何從另一有機(jī)物甲經(jīng)過一步反應(yīng)而制得。如果甲不是所給的已知原料,再進(jìn)一步考慮甲又是如何從另一有機(jī)物乙經(jīng)過一步反應(yīng)而制得,一直推導(dǎo)到題目中給定的原料為止。(3)在合成某一種產(chǎn)物時(shí),可能會(huì)產(chǎn)生多種不同的方法,應(yīng)當(dāng)在兼顧原料省、操作易、產(chǎn)率高、污染小的前提下選擇最合理、最簡單的方法。2.常用解題策略“三先三