高考化學(xué)高分子化合物有機(jī)合成與推斷演示文稿第1頁，共109頁。高考化學(xué)高分子化合物有機(jī)合成與推斷第2頁，共109頁。1．合成有機(jī)高分子化合物的常見反應(yīng)類型2．有機(jī)物組成和結(jié)構(gòu)的推斷方法3．簡單有機(jī)物合成路線的選擇與設(shè)計4．有機(jī)合成與推斷綜合題中的信息分析與運(yùn)用第3頁，共109頁。一、有機(jī)高分子化合物與聚合反應(yīng)1．有機(jī)高分子化合物 高分子化合物是相對小分子而言的，簡稱

。大部分高分子化合物是由小分子通過聚合反應(yīng)制得的，所以常被稱為聚合物或高聚物。 鏈節(jié)：

；聚合度：

；單體：

。高分子高分子化合物中重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元結(jié)構(gòu)單元數(shù)或鏈節(jié)數(shù)，符號為n能夠合成高分子化合物的小分子物質(zhì)第4頁，共109頁。2．加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)

(1)加聚反應(yīng) ①定義：由不飽和的單體加成聚合生成高分子化合物的反應(yīng)。第5頁，共109頁。②產(chǎn)物特征：高聚物與單體具有相同的組成，生成物一般為線型結(jié)構(gòu)。③反應(yīng)類型第6頁，共109頁。b．聚二烯類(橡膠)第7頁，共109頁。c．混聚：兩種或兩種以上單體加聚：第8頁，共109頁。

(2)縮聚反應(yīng)①定義：單體間相互作用生成高分子，同時還生成小分子(如水、氨、鹵化氫等)的聚合反應(yīng)。②產(chǎn)物特征：高聚物和小分子，高聚物與單體有不同組成。③反應(yīng)類型a．聚酯類：—OH與—COOH間的縮聚第9頁，共109頁。b．聚氨基酸類：—NH2與—COOH間的縮聚第10頁，共109頁。c．酚醛樹脂類第11頁，共109頁。 天然高分子和合成高分子有什么區(qū)別？

提示天然高分子和合成高分子的主要區(qū)別是：合成高分子是由單體通過聚合反應(yīng)而生成的，天然高分子是自然界存在的，不需要單體進(jìn)行反應(yīng)而來，天然高分子都能水解，而合成高分子一般都不易與水發(fā)生反應(yīng)。第12頁，共109頁。二、有機(jī)合成中碳骨架的構(gòu)建及官能團(tuán)的引入和消除1．碳骨架的構(gòu)建

(1)有機(jī)成環(huán)反應(yīng) ①有機(jī)成環(huán)：一種是通過加成反應(yīng)、聚合反應(yīng)來實現(xiàn)的；另一種是通過至少含有兩個相同或不同官能團(tuán)的有機(jī)物脫去小分子物質(zhì)來實現(xiàn)的。如多元醇、羥基酸、氨基酸通過分子內(nèi)或分子間脫去小分子水等而成環(huán)。第13頁，共109頁。第14頁，共109頁。②成環(huán)反應(yīng)生成的五元環(huán)或六元環(huán)比較穩(wěn)定。(2)碳鏈的增長有機(jī)合成題中碳鏈的增長，一般會以信息形式給出，常見的方式如下所示。①與HCN的加成反應(yīng)第15頁，共109頁。第16頁，共109頁。(3)碳鏈的減短第17頁，共109頁。第18頁，共109頁。2．官能團(tuán)的引入

第19頁，共109頁。第20頁，共109頁。第21頁，共109頁。第22頁，共109頁。3．官能團(tuán)的消除

(1)通過有機(jī)物加成消除不飽和鍵，

(2)通過消去、氧化或酯化消除羥基，

(3)通過加成或氧化消除醛基，

(4)通過消去或取代消除鹵素原子。第23頁，共109頁。 有機(jī)合成的初始原料一般是石油或綠色植物合成的淀粉，如何由石油制乙二醇？如何由淀粉制乙二醇？第24頁，共109頁。第25頁，共109頁。二種方法1．有機(jī)合成中官能團(tuán)的判定方法官能團(tuán)種類試劑判斷依據(jù)碳碳雙鍵或碳碳三鍵溴的CCl4溶液橙紅色變淺或褪去酸性KMnO4溶液紫色變淺或褪去鹵素原子NaOH溶液，AgNO3和稀硝酸的混合液有沉淀產(chǎn)生醇羥基鈉有氫氣放出酚羥基FeCl3溶液顯紫色濃溴水有白色沉淀產(chǎn)生醛基銀氨溶液有銀鏡生成新制Cu(OH)2懸濁液有磚紅色沉淀產(chǎn)生羧基NaHCO3溶液有無色無味氣體放出第26頁，共109頁。2.常見的有機(jī)物的提純方法混合物試劑分離方法主要儀器甲烷(乙烯)溴水洗氣洗氣瓶苯(乙苯)酸性KMnO4溶液，NaOH溶液分液分液漏斗溴乙烷(乙醇)水分液分液漏斗苯(苯酚)NaOH溶液分液分液漏斗硝基苯(苯)—蒸餾蒸餾燒瓶第27頁，共109頁。我的總結(jié)能夠發(fā)生水解反應(yīng)的物質(zhì)歸納：1．鹽類水解

(1)強(qiáng)酸弱堿鹽水解呈酸性，如CuSO4、NH4NO3、FeCl3、Al2(SO4)3等。

(2)強(qiáng)堿弱酸鹽水解呈堿性，如KF、Na2CO3、K2SiO3、Na[Al(OH)4]等。第28頁，共109頁。第29頁，共109頁。2.鹵化物水解生成酸 PCl3＋3H2O===H3PO3＋3HCl PCl5＋4H2O===H3PO4＋5HCl BrCl＋H2O===HCl＋HBrO3．金屬氮化物水解生成金屬氫氧化物和氨 Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑4．金屬碳化物水解生成金屬氫氧化物和烴類物質(zhì) Al4C3＋12H2O―→4Al(OH)3＋3CH4↑ CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋ HCCH↑第30頁，共109頁。第31頁，共109頁。必考點(diǎn)96聚合反應(yīng)與高聚物單體的判斷

1．判斷聚合類型

若鏈節(jié)上都是碳原子，一般是加聚反應(yīng)得到的產(chǎn)物，若鏈節(jié)上含有等基團(tuán)時，都是縮聚反應(yīng)的產(chǎn)物。 說明：①-O—CH2—是HCHO的加聚產(chǎn)物。 ②含基團(tuán)的是HCHO和酚發(fā)生縮聚反應(yīng)的產(chǎn)物。

第32頁，共109頁。2．判斷高聚物的單體

(1)若是加聚產(chǎn)物 凡鏈節(jié)的主鏈只有兩個碳原子(無其他原子)的高聚物其合成單體必為一種，將兩半鍵閉合即可，如第33頁，共109頁。凡鏈節(jié)的主鏈有多個碳原子(無其他原子)的高聚物，判斷其單體的方法為：①若鏈節(jié)的主鏈沒有碳碳雙鍵時，一般是將鏈節(jié)的主鏈碳原子“兩兩斷、單變雙”即可得到單體。②若鏈節(jié)的主鏈有碳碳雙鍵時一般是將鏈節(jié)的主鏈碳原子以雙鍵為中心四個斷，其余兩個斷、然后“雙變單、單變雙”即可得到單體。如：第34頁，共109頁。(2)若是縮聚產(chǎn)物凡鏈節(jié)為-HN—R—CO-結(jié)構(gòu)的高聚物，其合成單體必為一種，在亞氨基上加氫，在羰基上加羥基，即得高聚物單體。凡鏈節(jié)中間(不在端上)含有肽鍵結(jié)構(gòu)的高聚物，從肽鍵中間斷開，兩側(cè)為不對稱性結(jié)構(gòu)的其單體必為兩種；在亞氨基上加氫，羰基上加羥基即得高聚物單體。凡鏈節(jié)中間(不在端上)含有酯鍵結(jié)構(gòu)的高聚物，其合成單體必為兩種，從中斷開，羰基上加羥基，氧原子上加氫原子即得高聚物單體。第35頁，共109頁。第36頁，共109頁。

(2)ABS：的3種單體的結(jié)構(gòu)簡式分別是________，________，________。(3)新型彈性材料“丁苯吡橡膠”的結(jié)構(gòu)簡式如下：其單體為________________。第37頁，共109頁。解析由高聚物找單體是有關(guān)高分子化合物考查中的常用題型，重點(diǎn)抓住教材中涉及的不飽和鍵的加成，以及—COOH與—OH、—COOH與—NH2、—OH與—OH、HCHO與苯酚之間的縮合。(1)類似于苯酚與甲醛的縮聚反應(yīng)，屬于含有活潑H的物質(zhì)與羰基的縮合。(2)(3)觀察該高聚物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可知屬于加聚聚合物。第38頁，共109頁。答案(1)HCHO(2)CH2CHCN

CHCH2CHCH2

(3)CHCH2CHCH2、第39頁，共109頁。判斷高聚物的單體時，一定要先判斷是加聚產(chǎn)物還是縮聚產(chǎn)物；加聚產(chǎn)物的主鏈一般全為碳原子，縮聚產(chǎn)物的鏈節(jié)中不全為碳原子，一般有“COO，CONH”等結(jié)構(gòu)，聚合時的成鍵處為形成單體時的斷鍵處，如“，”。第40頁，共109頁?！緫?yīng)用1】

有4種有機(jī)物：其中可用于合成結(jié)構(gòu)簡式為的高分子材料的正確組合為(

)。

A．①③④B．①②③C．①②④D．②③④第41頁，共109頁。解析先找出所給高分子材料的單體：和對照便可確定答案。答案D第42頁，共109頁。必考點(diǎn)97合成有機(jī)高分子化合物第43頁，共109頁。(2)二元合成路線：第44頁，共109頁。(3)芳香化合物合成路線：第45頁，共109頁。2．有機(jī)合成中常見官能團(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變?yōu)椤狾Na將其保護(hù)起來，待氧化后再酸化將其轉(zhuǎn)變?yōu)椤狾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)：如在對硝基甲苯對氨基苯甲酸的過程中應(yīng)先把—CH3氧化成—COOH之后，再把—NO2還原為—NH2。防止當(dāng)KMnO4氧化—CH3時?！狽H2(具有還原性)也被氧化。第46頁，共109頁?！镜淅?】

(2013·重慶聯(lián)考)以下是某課題組設(shè)計的合成聚酯類高分子材料

第47頁，共109頁。已知：①A的相對分子質(zhì)量小于110，其中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為0.9；②同一碳原子上連兩個羥基時結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，易脫水生成醛或酮；第48頁，共109頁。(3)C可發(fā)生銀鏡反應(yīng)。請根據(jù)以上信息回答下列問題：(1)A的分子式為_______________________________；(2)由A生成B的化學(xué)方程式為_____________________，反應(yīng)類型是_________________________________；第49頁，共109頁。(3)由B生成C的化學(xué)方程式為_________________，該反應(yīng)過程中生成的不穩(wěn)定中間體的結(jié)構(gòu)簡式應(yīng)是___________________________________________________________________；(4)D的結(jié)構(gòu)簡式為____________，D的同分異構(gòu)體中含有苯環(huán)且水解產(chǎn)物之一為乙酸的有____________(寫結(jié)構(gòu)簡式)。第50頁，共109頁。解析合成題通常用逆推法：第51頁，共109頁。逆推的第三步用到了題中所給的信息。(4)中能水解，且水解產(chǎn)物之一為乙酸，則一定為乙酸酯，所以有鄰、間、對三種同分異構(gòu)體。答案(1)C8H10第52頁，共109頁。第53頁，共109頁。第54頁，共109頁。第55頁，共109頁。第56頁，共109頁。A．CH2===CHCH2OHB．CH3CH(OH)CH2OHC．CH3CH2OHD．CH2ClCHClCH2OH解析經(jīng)四種反應(yīng)合成高聚物，逆推過程為：答案B第57頁，共109頁。題的解題要領(lǐng)該類題綜合性強(qiáng)，思維容量大，常以框圖題或變相框圖題的形式出現(xiàn)，解決這類題的關(guān)鍵是以反應(yīng)類型為突破口，以物質(zhì)類別判斷為核心進(jìn)行思考。經(jīng)常在一系列推導(dǎo)關(guān)系中有部分物質(zhì)已知，這些已知物往往成為思維“分散”的聯(lián)結(jié)點(diǎn)。可以由原料結(jié)合反應(yīng)條件正向推導(dǎo)產(chǎn)物，也可以從產(chǎn)物結(jié)合條件逆向推導(dǎo)原料，也可以從中間產(chǎn)物出發(fā)向兩側(cè)推導(dǎo)，審題時要抓住基礎(chǔ)知識，結(jié)合新信息進(jìn)行分析、聯(lián)想、對照、遷移應(yīng)用、參照反應(yīng)條件推出結(jié)論。第58頁，共109頁。解題的關(guān)鍵是要熟悉烴的各種衍生物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，不僅要注意物質(zhì)官能團(tuán)的衍變，還要注意同時伴隨的分子中碳、氫、氧、鹵素原子數(shù)目以及有機(jī)物相對分子質(zhì)量的衍變，這種數(shù)量、質(zhì)量的改變往往成為解題的突破口。由定性走向定量是思維深化的表現(xiàn)，將成為今后高考命題的方向之一。第59頁，共109頁。當(dāng)場指導(dǎo)

(14分)(2012·安徽理綜，26)PBS是一種可降解的聚酯類高分子材料，可由馬來酸酐等原料經(jīng)下列路線合成：第60頁，共109頁。(1)A→B的反應(yīng)類型是________；B的結(jié)構(gòu)簡式是_______。(2)C中含有的官能團(tuán)名稱是________；D的名稱(系統(tǒng)命名)是________________________________________________________________________。第61頁，共109頁。(3)半方酸是馬來酸酐的同分異構(gòu)體，分子中含1個環(huán)(四元碳環(huán))和1個羥基，但不含—O—O—鍵。半方酸的結(jié)構(gòu)簡式是________________________________________________________________________。(4)由B和D合成PBS的化學(xué)方程式是______________。第62頁，共109頁。(5)下列關(guān)于A的說法正確的是________。a．能使酸性KMnO4溶液或溴的CCl4溶液褪色b．能與Na2CO3反應(yīng)，但不與HBr反應(yīng)c．能與新制Cu(OH)2反應(yīng)d．1molA完全燃燒消耗5molO2第63頁，共109頁。命題方向：考查考生對有機(jī)物性質(zhì)的理解以及信息的接受、整合能力。易錯提示：對于該題最后一問考生容易受思維定勢影響，錯誤地認(rèn)為只有含醛基(—CHO)才可與新制Cu(OH)2發(fā)生氧化還原反應(yīng)而漏選c項。第64頁，共109頁。答題指導(dǎo)：(1)依據(jù)烯烴的性質(zhì)知A→B是碳碳雙鍵與氫氣發(fā)生的加成反應(yīng)，故B的結(jié)構(gòu)簡式為HOOCCH2CH2COOH。(2)利用已知信息和合成圖可知C的結(jié)構(gòu)簡式為HOCH2—C≡C—CH2OH，其中含有的官能團(tuán)名稱為碳碳三鍵、羥基；D的1、4號碳原子上含有羥基，故D的名稱為1,4-丁二醇。(3)根據(jù)馬來酸酐的分子式(C4H2O3)和半方酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可寫出其結(jié)構(gòu)簡式。(4)根據(jù)B、D的結(jié)構(gòu)簡式可知合成PBS為縮聚反應(yīng)。第65頁，共109頁。評分細(xì)則第66頁，共109頁。第67頁，共109頁。Hold住考向考向1有機(jī)高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及合成過程5年10考考向2有機(jī)合成及推斷5年20考第68頁，共109頁。名師揭秘2014年高考中，主要是以新藥物、新材料等為命題背景的信息給予型的有機(jī)合成與推斷的綜合題，對于有機(jī)物組成、結(jié)構(gòu)及其相互轉(zhuǎn)化進(jìn)行綜合考查，對該類題的審題和解題要特別注意，對于給予信息的分析、應(yīng)用和知識的遷移應(yīng)用，要更加關(guān)注有機(jī)高分子化合物合成路線的分析與設(shè)計。第69頁，共109頁。1．(2012·北京理綜，28)優(yōu)良的有機(jī)溶劑對孟烷、耐熱型特種高分子功能材料PMnMA的合成路線如下：合成有機(jī)高分子化合物

第70頁，共109頁。已知芳香化合物苯環(huán)上的氫原子可被鹵代烷中的烷基取代。如：第71頁，共109頁。(1)B為芳香烴。①由B生成對孟烷的反應(yīng)類型是____________________。②(CH3)2CHCl與A生成B的化學(xué)方程式是______________________________________________________________________________________。③A的同系物中相對分子質(zhì)量最小的物質(zhì)是_______。第72頁，共109頁。(2)1.08g的C與飽和溴水完全反應(yīng)生成3.45g白色沉淀。E不能使Br2的CCl4溶液褪色。①F的官能團(tuán)是________。②C的結(jié)構(gòu)簡式是______________________________。③反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式是___________。第73頁，共109頁。(3)下列說法正確的是(選填字母)________。a．B可使酸性高錳酸鉀溶液褪色b．C不存在醛類同分異構(gòu)體c．D的酸性比E弱d．E的沸點(diǎn)高于對孟烷(4)G的核磁共振氫譜有3種峰，其峰面積之比為3∶2∶1。G與NaHCO3反應(yīng)放出CO2。反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式是________________________________________________。第74頁，共109頁。第75頁，共109頁。第76頁，共109頁。第77頁，共109頁。發(fā)生加聚反應(yīng)得到PMnMA。第78頁，共109頁。第79頁，共109頁。第80頁，共109頁。2．(2012·浙江理綜，29)化合物X是一種環(huán)境激素，存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：第81頁，共109頁?；衔顰能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，分子中含有兩個化學(xué)環(huán)境完全相同的甲基，其苯環(huán)上的一硝基取代物只有兩種。1H-NMR譜顯示化合物G的所有氫原子化學(xué)環(huán)境相同。F是一種可用于制備隱形眼鏡的高聚物。根據(jù)以上信息回答下列問題：(1)下列敘述正確的是________。a．化合物A分子中含有聯(lián)苯結(jié)構(gòu)單元b．化合物A可以和NaHCO3溶液反應(yīng)，放出CO2氣體c．X與NaOH溶液反應(yīng)，理論上1molX最多消耗6molNaOHd．化合物D能與Br2發(fā)生加成反應(yīng)第82頁，共109頁。(2)化合物C的結(jié)構(gòu)簡式是________，A→C的反應(yīng)類型是________。(3)寫出同時滿足下列條件的D的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式(不考慮立體異構(gòu))________。a．屬于酯類b．能發(fā)生銀鏡反應(yīng)(4)寫出B→G反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________。(5)寫出E→F反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________________________。第83頁，共109頁。第84頁，共109頁。第85頁，共109頁。第86頁，共109頁。第87頁，共109頁。第88頁，共109頁。第89頁，共109頁。第90頁，共109頁。第91頁，共109頁。第92頁，共109頁。第93頁，共109頁。1．(2012·天津理綜，8)萜品醇可作為消毒劑、抗氧化劑、醫(yī)藥和溶劑。合成α萜品醇G的路線之一如下：有機(jī)合成與推斷

第94頁，共109頁。請回答下列問題：(1)A所含官能團(tuán)的名稱是________。(2)A催化氫化得Z(C7H12O3)，寫出Z在一定條件下聚合反應(yīng)的化學(xué)方程式：________。(3)B的分子式為________；寫出同時滿足下列條件的B的鏈狀同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：________。①核磁共振氫譜有2個吸收峰②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)(4)B→C、E→F的反應(yīng)類型分別為________、________。第95頁，共109頁。(5)C→D的化學(xué)方程式為___________。(6)試劑Y的結(jié)構(gòu)簡式為________。(7)通過常溫下的反應(yīng)，區(qū)別E、F和G的試劑是________和________。(8)G與H2O催化加成得不含手性碳原子(連有4個不同原子或原子團(tuán)的碳原子叫手性碳原子)的化合物H，寫出H的結(jié)構(gòu)簡式：________。第96頁，共109頁。解析有機(jī)合成過程為：

第97頁，共109頁。第98頁，共109頁。(1)根據(jù)A的結(jié)構(gòu)簡式可知A含有的官能團(tuán)為羧基和羰基。(2)羰基和H2加成生成羥基，—COOH不與H2反應(yīng)，生成Z為，發(fā)生縮聚反應(yīng)。(3)B的分子式為C8H14O3，核磁共振氫譜有2個吸收峰，則有兩種氫，能發(fā)生銀鏡反應(yīng)則有—CHO，C8H14O3有2個不飽和度，可以有2個雙鍵，—CHO占一種氫，烴基一定有H