1、第二單元人工合成有機(jī)化合物,三年30考高考指數(shù): 1.了解合成高分子的組成與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，能依據(jù)簡單合成高分 子的結(jié)構(gòu)分析其鏈節(jié)和單體。 2.了解加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的特點(diǎn)。了解常見高分子材料的 合成反應(yīng)。 3.了解合成高分子化合物在發(fā)展經(jīng)濟(jì)、提高生活質(zhì)量方面的 貢獻(xiàn)。,一、合成有機(jī)高分子化合物 1.有關(guān)高分子化合物的幾個(gè)概念 (1)單體：能夠進(jìn)行聚合反應(yīng)形成高分子化合物的低分子化合物。 (2)鏈節(jié)：高分子化合物中化學(xué)組成相同、可重復(fù)的最小單位。 (3)聚合度：高分子鏈中含有鏈節(jié)的數(shù)目。 如合成聚乙烯( CH2CH2 )的單體為：_， 鏈節(jié)為：_，聚合度為：_。,CH2CH2,CH2CH2,n,2.

2、合成高分子化合物的基本反應(yīng) (1)加聚反應(yīng)。 小分子物質(zhì)以加成反應(yīng)形式生成高分子化合物的反應(yīng), 如氯乙烯合成聚氯乙烯的化學(xué)方程式為： _,(2)縮聚反應(yīng)。 單體分子間縮合脫去小分子(如H2O、HX等)生成高分子化合物 的反應(yīng)。 如己二酸與乙二醇發(fā)生縮聚反應(yīng)的化學(xué)方程式為： _。,3.合成有機(jī)高分子化合物的性能及其應(yīng)用 (1)高分子化合物的分類、結(jié)構(gòu)。,天然,熱塑性,熱塑性,熱固性,(2)常見的塑料。,CH2CH2,(3)合成纖維。 合成纖維包括多種物質(zhì)，其中“六大綸”是指滌綸、錦綸、 腈綸、丙綸、維綸、氯綸。維綸分子鏈上含有羥基而具有較 好的吸濕性，被稱為“人造棉花”。,(4)常見的合成橡膠。

3、,二、有機(jī)合成常見的合成路線 1.一元合成路線 RCHCH2 RCH2CH2X RCH2CH2OH RCH2CHO RCH2COOH RCH2COOR 有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式依次為： _， _， _， _， _。,1.聚乙烯的鏈節(jié)為CH2CH2。( ) 【分析】聚乙烯的鏈節(jié)為CH2CH2，CH2CH2是聚乙烯的 單體。 2.高聚物的鏈節(jié)和單體組成相同，結(jié)構(gòu)不同。( ) 【分析】單一單體形成的加聚產(chǎn)物的鏈節(jié)和單體的組成相同， 兩種以上的單體形成的加聚產(chǎn)物和縮聚產(chǎn)物的單體和鏈節(jié)的組 成不同。,3.聚乙烯為混合物。( ) 【分析】聚乙烯( CH2CH2n)中因n值不同，而含有不同 的分子，聚乙烯為混合

4、物。 4.白色污染就是白顏色物質(zhì)產(chǎn)生的污染。( ) 【分析】白色污染是指廢舊塑料產(chǎn)生的污染，如聚乙烯、聚 氯乙烯等。 5.聚氯乙烯塑料可用于包裝食品。( ) 【分析】聚氯乙烯塑料中含有游離的氯乙烯和增塑劑，對人 體有害，不能用于包裝食品。,有機(jī)反應(yīng)的基本類型 1.取代反應(yīng)“有進(jìn)有出” (1)取代反應(yīng)：有機(jī)物分子中的某些原子或原子團(tuán)被其他原子 或原子團(tuán)所代替的反應(yīng)。 (2)常見的取代反應(yīng)。 烴的鹵代、芳香烴的硝化或磺化、鹵代烴的水解、醇分子間的 脫水反應(yīng)、醇與氫鹵酸的反應(yīng)、酚的鹵代、酯化反應(yīng)、酯的水 解以及蛋白質(zhì)的水解等。,2.加成反應(yīng)“只進(jìn)不出” (1)加成反應(yīng)：有機(jī)物分子中的不飽和碳原子與其

5、他原子或原 子團(tuán)相互結(jié)合生成新化合物的反應(yīng)。 (2)常見的加成反應(yīng)。 能與分子中含碳碳雙鍵、碳碳叁鍵的有機(jī)物發(fā)生加成反應(yīng)的 試劑有氫氣、鹵素單質(zhì)、氫鹵酸、水等。 苯環(huán)可以與氫氣加成。 醛、酮可以與H2、HCN等加成。,3.消去反應(yīng)“只出不進(jìn)” (1)消去反應(yīng)。 在一定條件下，有機(jī)物脫去小分子物質(zhì)(如H2O、HX等) 生成分子中含雙鍵或叁鍵不飽和化合物的反應(yīng)。,(2)常見的消去反應(yīng)。 醇分子內(nèi)脫水、鹵代烴分子內(nèi)脫鹵化氫是中學(xué)階段必須掌握 的消去反應(yīng)。 醇類發(fā)生消去反應(yīng)的規(guī)律與鹵代烴的消去規(guī)律相似,但反應(yīng) 條件不同,醇類發(fā)生消去反應(yīng)的條件是濃硫酸、加熱,而鹵代烴 發(fā)生消去反應(yīng)的條件是NaOH、醇、

6、加熱(或NaOH的醇溶液,), 要注意區(qū)分。 (3)有機(jī)合成中的應(yīng)用。 在有機(jī)合成中,利用醇或鹵代烴的消去反應(yīng)可以在碳鏈上引入 雙鍵、叁鍵等不飽和鍵。,4.氧化反應(yīng)和還原反應(yīng),氧化 還原,5.加聚反應(yīng) (1)加聚反應(yīng)。 相對分子質(zhì)量小的化合物(也叫單體)通過加成反應(yīng)互相聚合 成為高分子化合物的反應(yīng)。 (2)特點(diǎn)。 一種單體形成的加聚產(chǎn)物，鏈節(jié)的相對分子質(zhì)量與單體的 相對分子質(zhì)量(或相對分子質(zhì)量和)相等。 產(chǎn)物中僅有高聚物,無其他小分子生成。,6.縮聚反應(yīng) (1)縮聚反應(yīng)。 縮聚反應(yīng)與加聚反應(yīng)相比較,其主要的不同之處是縮聚反應(yīng) 中除生成高聚物外同時(shí)還有小分子生成。 (2)縮聚反應(yīng)方程式的書寫。

7、注意單體的物質(zhì)的量要與縮聚物結(jié)構(gòu)簡式的下角標(biāo)一致。 注意生成的小分子的物質(zhì)的量：一種單體時(shí)為n；兩種單 體時(shí)為2n。,【高考警示鐘】 (1)合成有機(jī)高分子化合物時(shí)，從原料到目標(biāo)產(chǎn)物常需要多步反 應(yīng)，可能會發(fā)生多種類型的反應(yīng)，解題時(shí)要特別注意題中信息。 (2)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的條件特別重要，不同的物質(zhì)發(fā)生同一類型的 反應(yīng)時(shí)，條件不同。解答有機(jī)合成題時(shí)要注意考慮具體條件。,【典例1】以乙醇為原料,用下述6種類型的反應(yīng)： 氧化,消去,加成,酯化,水解,加聚,來合成乙二酸 乙二酯( )的正確順序是( ) A. B. C. D.,【解題指南】解答本題要注意以下兩點(diǎn)： (1)合成乙二酸乙二酯需要乙二酸和乙二醇

8、； (2)由乙醇轉(zhuǎn)化成乙二酸需經(jīng)過的各步反應(yīng)。 【解析】選C。由乙醇合成乙二酸乙二酯路線如下：,【互動探究】(1)1 mol乙二酸乙二酯( )完全 水解消耗水的量為多少？ 提示：乙二酸乙二酯( )中含有2個(gè)酯基， 1 mol乙二酸乙二酯完全水解消耗2 mol水。,(2)乙二酸乙二酯完全水解生成的產(chǎn)物在一定條件下可以相 互反應(yīng)生成高聚物，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。 提示：乙二酸乙二酯完全水解生成的產(chǎn)物為乙二酸和乙二醇， 乙二酸和乙二醇縮聚生成高聚物的反應(yīng)方程式為：nHOOCCOOH+nHOCH2CH2OH OCCOOCH2CH2On +2nH2O。,【變式備選】下列反應(yīng)不屬于取代反應(yīng)的是( ) (

9、式中R是正十七烷基CH3(CH2)15CH2),【解析】選B。B項(xiàng)為加成反應(yīng)，不屬于取代反應(yīng)，A項(xiàng)乙醇分 子間脫水，C項(xiàng)酯化反應(yīng)，D項(xiàng)水解反應(yīng)均屬于取代反應(yīng)范疇。,3.有機(jī)合成題的解題思路,對比原料和 目標(biāo)產(chǎn)物,采用正確的 方法分析,官能團(tuán)的引 入和消除,設(shè)計(jì)合理 合成路線,碳 架 結(jié) 構(gòu),官 能 團(tuán) 的 變 化,逆 向 思 維,正 向 思 維,正 逆 結(jié) 合,先 后 順 序,反 應(yīng) 條 件,反 應(yīng) 類 型,環(huán) 境 保 護(hù),綠 色 化 學(xué),4.有機(jī)合成中碳骨架的構(gòu)建 (1)鏈增長的反應(yīng)。 加聚反應(yīng)；縮聚反應(yīng)；酯化反應(yīng)； 利用題目信息所給反應(yīng)。如鹵代烴的取代反應(yīng),醛酮 的加成反應(yīng) (2)鏈減短的

10、反應(yīng)。 烷烴的裂化反應(yīng)； 酯類、糖類、蛋白質(zhì)等的水解反應(yīng)； 利用題目信息所給反應(yīng)。如烯烴、炔烴的氧化反應(yīng), 羧酸及其鹽的脫羧反應(yīng),(3)常見由鏈成環(huán)的方法。 二元醇成環(huán) 如 羥基酸酯化成環(huán) 如,氨基酸成環(huán) 如 二元羧酸成環(huán) 如,5.有機(jī)合成中官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化 (1)官能團(tuán)的引入。,(2)官能團(tuán)的消除。 通過加成反應(yīng)消除不飽和鍵(雙鍵、叁鍵、苯環(huán))； 通過消去、氧化、酯化消除羥基； 通過加成或氧化消除醛基； 通過水解反應(yīng)消除酯基、肽鍵、鹵素原子。,(3)官能團(tuán)的改變。 通過官能團(tuán)之間的衍變關(guān)系改變官能團(tuán)。 如：醇 醛 酸 通過某些化學(xué)途徑使一個(gè)官能團(tuán)變成兩個(gè)。 如：a.CH3CH2OH CH2CH2

11、 CH2XCH2X CH2OHCH2OH b.CH2CHCH2CH3 CH3CHXCH2CH3 CH3CHCHCH3 CH3CHXCHXCH3 CH2CHCHCH2 通過某些手段改變官能團(tuán)的位置 如：CH3CHXCHXCH3 H2CCHCHCH2 CH2XCH2CH2CH2X。,【高考警示鐘】 (1)有機(jī)合成中，特別是含有多個(gè)官能團(tuán)的有機(jī)物，當(dāng)需要某 一官能團(tuán)反應(yīng)或拼接碳鏈時(shí)，其他官能團(tuán)或者被破壞或者首先 反應(yīng)，需要把分子中某些官能團(tuán)用恰當(dāng)?shù)姆椒ūＷo(hù)起來，在適 當(dāng)?shù)臅r(shí)候再將其轉(zhuǎn)變回來，稱為官能團(tuán)保護(hù)。 (2)分析有機(jī)合成中官能團(tuán)的引入、消除及轉(zhuǎn)化時(shí),既要注意反 應(yīng)條件及各類有機(jī)物的結(jié)構(gòu)是否符合

12、相應(yīng)官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化的要求, 同時(shí)還要考慮對其他官能團(tuán)的影響及官能團(tuán)的保護(hù)。,【典例2】多沙唑嗪鹽酸鹽是一種用于治療高血壓的藥物。 多沙唑嗪的合成路線如下：,(1)G中含氧官能團(tuán)的名稱為：_,B是有機(jī)合成中的 一種重要的中間體，其核磁共振氫譜中有_個(gè)峰， A、B、C、D 四種物質(zhì)中含手性碳原子的物質(zhì)是_。 (2)寫出滿足下列條件的D的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式 _。 苯的衍生物，且苯環(huán)上的一取代產(chǎn)物只有兩種； 與Na2CO3溶液反應(yīng)放出氣體； 水解后的產(chǎn)物能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。,(3)試劑X的分子式為C4H10N2,E轉(zhuǎn)化為F的反應(yīng)方程式 為_。 (4)F轉(zhuǎn)化為多沙唑嗪的反應(yīng)類型為_。 (

13、5)丙酸乙酯在食品工業(yè)上用途很廣，請?jiān)O(shè)計(jì)合理的方案以淀 粉為原料合成丙酸乙酯(用合成路線流程圖表示，并注明反應(yīng) 條件)。 提示：RBr+NaCN RCN+NaBr； 合成過程中無機(jī)試劑任選； 合成路線流程圖示例如下： CH3CH2OH H2CCH2 BrH2CCH2Br,【解題指南】(1)與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)說明分子中含 有酚羥基。 (2)根據(jù)題給信息，結(jié)合所學(xué)知識，利用逆推法，從最終 產(chǎn)物入手向前推斷各中間產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式。,【解析】(1)G中的含氧官能團(tuán)為醚鍵。B中有兩種處于不同化 學(xué)環(huán)境的氫原子，含有一個(gè)手性碳原子； (2)書寫有限制條件的同分異構(gòu)體應(yīng)根據(jù)限制條件推斷所含官 能團(tuán)，

14、從而確定有機(jī)物結(jié)構(gòu)，書寫結(jié)構(gòu)簡式。 屬于苯的衍生物，且苯環(huán)上的一取代產(chǎn)物只有兩種，說明 苯環(huán)上含有兩個(gè)取代基，且取代基處于對位； 與Na2CO3溶液反應(yīng)放出氣體，說明含有羧基； 水解后的產(chǎn)物能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)說明水解產(chǎn)物 含有酚羥基；,(3)結(jié)合E、G、多沙唑嗪的結(jié)構(gòu)及X的分子式推斷X為 ， F為 ，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ； (4)對比F、G、多沙唑嗪的結(jié)構(gòu)簡式可知F轉(zhuǎn)化為多沙唑嗪的反應(yīng) 類型為取代反應(yīng)；,(5)從有機(jī)物骨架和官能團(tuán)的變化對比原料與產(chǎn)物確定合成 路線，可以采用逆推法。 合成丙酸乙酯需要丙酸和乙醇兩種物質(zhì)，根據(jù)已知條件， 兩種物質(zhì)的合成可以依次逆推如下：,答案：(1)醚

15、鍵 2 B、C、D (2) (3),(4)取代反應(yīng) (5),【變式備選】1，3-丙二醇是生產(chǎn)新型高分子材料PTT的主要原 料,目前1,3-丙二醇的生產(chǎn)路線有:以石油裂解氣為原料的兩條 石油化工合成路線和一條生物工程法合成路線。 【路線1】丙烯醛水化氫化法： 【路線2】環(huán)氧乙烷甲酰化法: 【路線3】生物發(fā)酵法:,(1)A的結(jié)構(gòu)簡式為_。 (2)從合成原料來源的角度看,你認(rèn)為最具有發(fā)展前景的路線 是_(填“1”、“2”或“3”),理由是_。 (3)以1,3-丙二醇與對苯二甲酸為原料可以合成聚酯PTT,寫出 其化學(xué)方程式_。,(4)已知丙二酸二乙酯能發(fā)生以下反應(yīng)： 利用該反應(yīng)原理,以丙二酸二乙酯、1

16、,3-丙二醇、乙醇為原料 合成 ，寫出合成過程的反應(yīng)流程圖。,提示：合成過程中無機(jī)試劑任選,合成反應(yīng)流程圖表示方 法示例如下：A B C 【解析】(1)根據(jù)A前后兩種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、反應(yīng)條件以及丙烯 醛水化氫化法名稱推斷A的結(jié)構(gòu)簡式； (2)從資源再生的角度進(jìn)行分析； (3)由1,3-丙二醇與對苯二甲酸的結(jié)構(gòu)可知，該反應(yīng)應(yīng)為縮聚 反應(yīng)； (4)從目標(biāo)化合物分子骨架的構(gòu)建和官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化，對比原料 和目標(biāo)產(chǎn)物，結(jié)合題給信息確定合成路線。,答案：(1)HOCH2CH2CHO (2)3 路線3以淀粉為原料,淀粉是可再生資源,路線1、2的合成 原料為石油產(chǎn)品,石油是不可再生資源 (3) (4),1.下列說法

17、正確的是( ) A.線型高分子具有熱固性 B.“不粘鍋”內(nèi)壁涂的聚四氟乙烯 CF2CF2 n是通過縮聚反 應(yīng)生成的 C.尼龍是天然高分子化合物 D.酚醛樹脂常用于制造電工器件,【解析】選D。A項(xiàng)，體型高分子具有熱固性，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)， “不粘鍋”內(nèi)壁涂的聚四氟乙烯是通過加聚反應(yīng)生成的，B項(xiàng)錯(cuò) 誤；C項(xiàng)，尼龍是人工合成的高分子化合物，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)，酚 醛樹脂是一種重要的電工材料，常用于制造電工器件，D項(xiàng)正確。,2.下列關(guān)于高分子化合物的敘述正確的是( ) A.三大合成材料是指淀粉、纖維素和蛋白質(zhì) B.鏈節(jié)就是單體 C.縮聚反應(yīng)的產(chǎn)物既有高分子也有小分子 D.糖類、油脂和蛋白質(zhì)均為天然有機(jī)高分子

18、 【解析】選C。A項(xiàng)，三大合成材料是指塑料、合成纖維、合成 橡膠，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，鏈節(jié)是高分子重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元，單體是 合成高分子的小分子，二者不相同，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，縮聚反應(yīng) 生成高分子的同時(shí)還生成小分子，C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，油脂不是高 分子化合物，D項(xiàng)錯(cuò)誤。,3.超市、商場、集貿(mào)市場等商品零售場所實(shí)行塑料購物袋有償 使用。下列關(guān)于購物塑料袋的說法正確的是( ) A.控制塑料購物袋的使用主要是為了節(jié)約成本 B.使用可降解塑料袋有利于減少白色污染 C.塑料只能通過縮聚反應(yīng)得到 D.塑料購物袋具有熱固性，不能回收利用 【解析】選B。塑料的大量使用易導(dǎo)致白色污染，控制塑料購物 袋的使用和使用可降解塑料袋是為了減少白色污染，A項(xiàng)錯(cuò)誤， B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，