高中化学第3节 烃一等奖课件ppt
展开1.从高分子化合物所含官能团的角度,了解通过高分子化学反应可以 合成带有特定功能基团的新的高分子化合物,理解高分子材料结构 与性质的关系。2.通过在生产、生活中的应用,了解新型高分子材料优异的性能,知 道高分子材料对环境的污染。
1.概念:高分子化学反应是有 参与的化学反应。2.应用:将已有的 或 转变为新的高分子。3.目的:(1)为高分子带来某种 或 ,或者是得到一种全新的 。
(2)合成不能直接通过 物质聚合而得到的高分子化合物。如由聚乙酸乙烯酯发生水解或醇解(酯交换反应)可制得聚乙烯醇。
。
4.类型:聚合度 、 和 的反应。例如:(1)将聚丁二烯橡胶溶解在苯乙烯中,并引发苯乙烯聚合,将聚苯乙烯的分子链“接枝”到 的分子链上,实现了高分子_______ 。(2)高分子化合物在特定条件下降解,实现聚合度 。
(3)高分子链上某些 或 发生化学变化,聚合度 ,改变高分子化合物的性能,如,聚苯乙烯的苯环上可以发生磺化反应,使得聚苯乙烯变得极易溶于水,反应的方程式为:
。
(1)聚丙烯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色( )(2)线型PAA( )具有高吸水性,与—COONa有关( )(3)顺丁橡胶 结构稳定,长时间使用不会明显老化( )(4)可用带有橡胶塞的试剂瓶盛放高锰酸钾溶液( )
1.交联聚合物P的结构片段如图所示。下列说法不正确的是(图中 表示链延长)A.邻苯二甲酸和乙二醇在聚合过程中也可 形成类似聚合物P的交联结构B.聚合物P的原料之一丙三醇可由油脂水解 获得C.聚合物P的合成反应为缩聚反应D.聚合物P中有酯基,能水解
解析 邻苯二甲酸和乙二醇发生缩聚反应生成直链结构的高分子,不能形成类似聚合物P的交联结构,故A错误;油脂为高级脂肪酸甘油酯,则水解可生成甘油,故B正确;—COOH、—OH发生反应,则聚合物P的合成反应为缩聚反应,故C正确;Y与X发生缩聚反应生成P,P含—COOC—,可发生水解反应,故D正确。
2.某高聚物的结构简式如图所示。1 ml该物质与足量的NaOH溶液反应,消耗NaOH的物质的量最多为
A.3n ml B.4n mlC.5n ml D.6n ml
1.合成高分子材料(1)基本组成以 为基本原料,加入适当 (包括填料、增塑剂、颜料、发泡剂等),经过一定加工过程制成的材料称为合成高分子材料。(2)树脂:凡人工 的, 的任何聚合物都称为树脂。
①塑料:塑料通常是由 及各种助剂组成的。②涂料:涂料是一种涂布于物体表面后能结成坚韧保护膜的物质,起到美化和保护内部物体的作用。③黏合剂:目前使用的黏合剂的主要成分是各种 。
(3)常见的合成高分子材料
2.功能高分子材料(1)概念指除了具有一般高分子的力学性能外,还具有特殊 、 或 等功能的高分子。一般在高分子链的主链、侧链或交联网络的内部或表面含有某种 基团。
①将 基团通过某种反应或作用连接到已有的高分子中②将含有 基团的 进行聚合
(4)实例①离子交换树脂离子交换树脂主要用于物质的 。离子交换树脂分为 交换树脂和 交换树脂。②医用高分子最早使用的医用高分子是 ,目前,常见的医用高分子包括硅橡胶( )、聚氨酯、聚丙烯酸甲酯、聚乙烯醇等。它们的__________较好、安全无毒,可用于制造医用器械和人造器官。
(1)所有的高分子材料都有一定的弹性( )(2)天然橡胶的成分为聚异戊二烯,它属于合成高分子材料( )(3)由淀粉等物质制取网状结构的淀粉是为了增强其稳定性( )(4)功能高分子材料具有传统高分子材料的机械性能和某些特殊功能( )(5)高分子分离膜用于污水、工业废水处理和海水淡化等( )
1.使用有机材料制成的塑料薄膜,会给环境造成“白色污染”,后果十分严重。我国最新研制成功的一类可降解塑料的结构如下,该类塑料具有良好的生物适应性和分解性,能够自然腐烂分解。试回答下列问题:
(C)HO—CH2—CH2—CH2—COOH
(1)写出下列物质的单体:A_______________、B______________、C___________________________。(2)可降解塑料在自然界可通过_____(填反应类型)反应分解为小分子物质。(3)相同条件下焚烧下列物质,污染大气最严重的是___(填字母)。a.聚氯乙烯 b.可降解塑料c.聚丙烯 d.有机玻璃
HO—CH2—CH2—CH2—COOH
2.科学家通过乙二醇的桥梁作用把阿司匹林连接在高聚物上,制成缓释长效阿司匹林,用于关节炎和冠心病的辅助治疗,缓释长效阿司匹林的结构简式如右:
试填写以下空白:(1)高分子载体的结构简式为_______________。(2)阿司匹林连接在高分子载体上的有机反应类型是___________________。
酯化反应(或取代反应)
(3)缓释长效阿司匹林在肠胃中变为阿司匹林的化学方程式是___________________________________________________________________________________________________。
+nHOCH2CH2OH+
解析 本题的关键信息是“通过乙二醇的桥梁作用把阿司匹林连接在高聚物上”,观察高聚物结构可以把缓释长效阿司匹林分为三部分:①高分子载体;②阿司匹林;③作为桥梁作用的乙二醇。在肠胃中变为阿司匹林的反应,属于水解反应,从而找到正确的解题思路。
1.下列说法不正确的是A.聚乙烯制成的塑料可以反复加热熔融,是热塑性材料B.用碱催化生成的酚醛树脂能形成网状结构,不溶于任何溶剂C.在制备高吸水性树脂时要加入交联剂,以得到具有网状结构的树脂D.通常所说的三大合成材料是指塑料、合成纤维、合成洗涤剂
解析 通常所说的三大合成材料是指塑料、合成纤维和合成橡胶。
2.下列有关功能高分子材料用途的叙述中不正确的是A.高吸水性树脂主要用于干旱地区抗旱保水、改良土壤、改造沙漠B.离子交换树脂主要用于分离和提纯物质C.医用高分子可用于制造医用器械和人造器官D.聚乙炔膜可用于分离工业废水和海水淡化
解析 聚乙炔膜属于导电高分子材料,主要用于制造电子器件。
3.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塑料就属于这种塑料,其结构简式为 ,下列有关PHB的说法中正确的是A.PHB是一种聚酯,有固定的熔点B.PHB的降解过程不需要氧气参加反应C.合成PHB的单体是CH3CH2CH(OH)COOHD.通过缩聚反应可以制得PHB
解析 是高分子化合物,属于混合物,没有固定的熔点;PHB是聚酯类高分子化合物,通过缩聚反应制得;其降解过程是先水解生成2-羟基丁酸,然后被氧化为CO2和H2O。
4.现有一种为婴儿特制的新型尿布——“尿不湿”,这种尿布表面涂有一种既能吸水又能保水的物质,这种特殊物质的结构可能是
解析 “尿不湿”的材料应是亲水但不溶于水的物质,选项中只有 中的—OH属于亲水基且其自身属于高分子化合物,不溶于水。
5.尿素( )氮原子上的氢原子可以像苯酚分子中苯环上的氢原子那样与甲醛发生反应,生成交联脲醛树脂,其结构片段如图所示(图中 表示链延长)。下列说法不正确的是
A.尿素可以与甲醛发生加成反应生成B.脲醛树脂的合成反应为加聚反应C.交联脲醛树脂在一定条件下可以发生水解反应,重新生成尿素和甲醛D.甲醛可以使 交联成网状结构的脲醛树脂
解析 氨气及氨的衍生物可以与羰基发生加成反应;尿素( )与甲醛发生反应有多种,其中尿素与甲醛按照1∶2的配比,发生聚合反应形成线型脲甲醛树脂的化学方程式为 +2nHCHO
+(n-1)H2O;交联脲醛树脂的官能团是肽键,水解产物主要是氨基化合物和二氧化碳;交联脲醛树脂中亚氨基上还有氢原子,还可以与甲醛发生反应。
1.下列高聚物经简单处理可以由线型结构变成体型结构的是
一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
解析 有机高分子材料中若含有易反应的官能团,在一定条件下使官能团发生反应,高分子链之间将形成化学键,从而形成网状结构,其线型结构就可变成体型结构。
2.下列关于天然橡胶 的叙述不正确的是A.天然橡胶是天然高分子化合物B.天然橡胶受空气、日光作用,会被还原而老化C.天然橡胶能溶于汽油、苯等有机溶剂D.天然橡胶的结构中含有碳碳双键,能发生加成反应
解析 天然橡胶是一种高聚物,分子量非常大,符合高分子化合物的定义,A项正确;空气中有氧气,氧气会缓慢氧化橡胶中的不饱和键,造成老化,B项错误;天然橡胶是一种有机物,根据“相似相溶”的原理,可以溶于汽油、苯等有机溶剂,C项正确;根据题干给出的结构可以看出天然橡胶中有碳碳双键,因此可以发生加成反应,D项正确。
3.高分子分离膜可以让某些物质有选择地通过而将物质分离,下列应用不属于高分子分离膜的应用范围的是A.分离工业废水,回收废液中的有用成分B.食品工业中,浓缩天然果汁、乳制品加工和酿酒C.将化学能转换成电能,将热能转换成电能D.海水淡化
4.用高分子塑料骨钉取代钛合金骨钉是医学上的一项新技术,这种塑料骨钉不仅具有相当的强度,而且可在人体内水解,使骨科病人免遭拔钉的痛苦。合成这种塑料骨钉的原料能与强碱溶液反应,也能在浓硫酸条件下形成环酯。则合成这种塑料骨钉的原料是A.CH2==CH—CH2ClB.CH2==CH—COOHC.CH3—CH(OH)—COOHD.H2N—CH2—COOH
解析 能与强碱反应,则分子中应含有羧基或酚羟基;能形成环状酯,则分子中同时含有—OH和—COOH,故选C。
5.科学家研制的一种使沙漠变绿洲的新技术,即在沙漠中喷洒一定量的聚丙烯酸酯( )与水的混合物,使其与沙粒结合,既能阻止地下的盐分上升,又能拦截、蓄积雨水。下列对聚丙烯酸酯的叙述中正确的是①聚丙烯酸酯的单体的结构简式为CH2==CHCOOR②聚丙烯酸酯没有固定的熔、沸点③聚丙烯酸酯在一定条件下能发生水解反应和加成反应④其聚合方式与酚醛树脂的聚合方式相同⑤聚丙烯酸酯具有很强的吸水性A.③④ B.①② C.①②③ D.①②③④
解析 聚丙烯酸酯是由单体丙烯酸酯发生加聚反应得到的高分子化合物;由于聚丙烯酸酯属于混合物,因此没有固定的熔、沸点;聚丙烯酸酯中无碳碳双键,含有酯基,故其能发生水解反应,不能发生加成反应,其分子中不含亲水基,故无吸水性。
6.X是一种性能优异的高分子材料,其结构简式为 ,已被广泛应用于声、热、光的传感等方面,它是由HC≡CH、(CN)2和CH3COOH三种单体通过适宜的反应形成的。由X的结构简式分析合成过程中发生反应的类型有①加成反应 ②取代反应 ③缩聚反应 ④加聚反应 ⑤酯化反应A.①④⑤ B.①④ C.①②④ D.①②③
解析 由X的结构简式可判断出它是加聚反应的产物,其单体为和CH2==CHOOCCH3,显然,前者是HC≡CH和(CN)2的加成产物,后者是HC≡CH和CH3COOH的加成产物。
7.脲醛树脂UF可用做木材的粘合剂、制作食用器具等,由尿素[CO(NH2)2]和甲醛在一定条件下反应得到,其结构片段如图所示。下列说法不正确的是A.合成UF的反应为缩聚反应B.该聚合物是一种水溶性物质C.该聚合物可以发生水解反应D.该聚合物结构简式可能是:
解析 根据题意知,该高分子化合物可由尿素和甲醛通过缩聚反应得到,所以得到该物质的反应为缩聚反应,故A正确;该物质中含有肽键和烃基,不易溶于水,故B错误;肽键能发生水解反应,该物质中含有肽键,所以能发生水解反应,故C正确;根据图判断其结构简式可能为 ,故D正确。
8.下列物质不属于功能高分子材料的是A.高分子分离膜 B.液晶高分子材料C.生物高分子材料 D.有机玻璃
解析 有机玻璃不具备功能高分子材料所具有的特殊功能,因而不属于功能高分子材料,A、B、C选项中的物质都是功能高分子材料。
9.下列关于功能高分子材料的说法不正确的是A.在合成高分子的主链或支链上引入某种功能原子团,使其显示出在光、 电、磁、声、热、化学、生物、医学等方面的特殊功能B.对淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改性,在它们的高分子链上再接 入含强亲水性原子团的支链,以提高它们的吸水能力C.以带有强亲水性原子团的化合物为单体,均聚或两种单体共聚,得到 亲水性高聚物,在反应中加入交联剂,得到链状的树脂D.功能高分子材料的优异性能在通信、交通、航空航天、医疗、医药等 许多领域发挥了重要作用
解析 功能高分子是以基本合成材料为原料,在合成高分子主链或支链上引入某种功能原子团,使其显示出在光、电、磁、声、热、化学、生物、医学等方面的特殊功能,A正确;淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改性,接入含强亲水性原子团的支链,以提高它们的吸水能力,B正确;以带有强亲水性原子团的化合物为单体,均聚或两种单体共聚,得到亲水性高聚物,在反应中加入交联剂,得到网状结构的树脂,具有较高的强度、韧性及化学稳定性,C错误;功能高分子材料一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能,在通信、交通、航空航天、医疗、医药等许多领域发挥了重要作用,D正确。
二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题意。10.角膜接触镜俗称隐形眼镜,其性能要有良好的透气性和亲水性,目前大量使用的软性隐形眼镜常用材料是A.聚乙烯B.聚氯乙烯C.D.
解析 制作隐形眼镜的材料是一种高分子材料,该材料具有透气性和亲水性,其高聚物链节上有亲水性基团,如—OH。B项链节中含—Cl,D项高聚物链节中含 ,都不是亲水基团,只有C项符合。
11.聚乙炔导电聚合物的合成使高分子材料进入了“合成金属”和塑料电子学时代,当聚乙炔分子带上药物、氨基酸等分子片段后,就具有了一定的生物活性。以下是我国化学家近年来合成的聚乙炔衍生物分子M的结构式及M在稀硫酸作用下的水解过程。
下列有关说法中不正确的是A.M与A均能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色B.B中含有羧基和羟基两种官能团,B能发生消去反应和酯化反应C.1 ml M与热的烧碱溶液反应,可消耗n ml的NaOHD.A、B、C各1 ml分别与足量金属钠反应,放出的气体的物质的量之比 为1∶2∶2
解析 M为酯类物质,故在稀硫酸条件下M水解产物A的结构简式为: ,M与A的分子中均含有碳碳双键,均能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色,A正确;
B的结构简式为: ,分子中含有羧基和羟基,可以发生酯化反应,羟基的β-碳原子上含有氢原子可以发生消去反应,B正确;
1 ml M中有2n ml的酯基,可以与2n ml的NaOH发生反应,C错误;1 ml A中有n ml 羧基,1 ml B中有1 ml羧基、1 ml羟基,1 ml C中有2 ml羟基,它们与金属钠反应放出的气体的物质的量分别为n/2 ml、1 ml、1 ml,故放出的气体的物质的量之比为n∶2∶2,D错误。
12.下列关于塑料的说法中,正确的是A.聚乙烯塑料的单体是乙烯,所以聚乙烯塑料是纯净物B.塑料都是经过人工合成制成的C.酚醛树脂塑料可以用作绝缘和隔热材料D.只有热塑性高分子材料才可能是塑料
解析 高分子材料是由含有单体数目不等的高聚物分子组成的,因此不是纯净物,而是混合物,A错误;塑料属于合成材料,都是经过人工合成制成的,B正确;具有网状结构的酚醛树脂不导电、不导热、受热也不能软化或熔融,因此酚醛树脂可以用作绝缘和隔热材料,C正确;塑料具有热塑性与热固性之分,D错误。
13.下列有关橡胶的叙述正确的是A.从废轮胎上刮下的橡胶粉末可溶于有机溶剂B.天然橡胶的成分是顺式聚异戊二烯( ),能溶于汽油C.天然橡胶( )和杜仲胶( )互为同分异构体D.硅橡胶( )属于无机橡胶,是无机高分子化合物
解析 轮胎上刮下的橡胶为硫化橡胶,其结构为网状结构,不溶于有机溶剂;天然橡胶是线型结构,可溶于汽油;天然橡胶和杜仲胶二者的单体互为顺反异构体;硅橡胶为合成橡胶中的特种橡胶。
14.某种毛绒玩具的外材料为纯羊毛线,内充物为无毒的聚酯纤维{ }。下列说法正确的是A.羊毛与聚酯纤维的化学成分相同B.聚酯纤维和羊毛在一定条件下均能水解C.该聚酯纤维单体为对苯二甲酸和乙醇D.由单体合成聚酯纤维的反应属于缩聚反应
解析 聚酯纤维水解生成对苯二甲酸和乙二醇,羊毛属于蛋白质,也能水解,B正确。
三、非选择题15.聚酯增塑剂广泛应用于耐油电缆、煤气管、防水卷材、电气胶带、耐油耐汽油的特殊制品等。聚酯增塑剂G及某医药中间体H的一种合成路线如下(部分反应条件略去):
(1)B的名称(系统命名)为___________。
解析 丙烯与氯气加成生成A(CH3CHClCH2Cl),A发生水解反应生成B(CH3CHOHCH2OH);苯与氢气加成,结合C的分子式可知,C是环己烷;根据G是聚酯增塑剂可知,B、D发生缩聚反应生成G;根据已知信息可知,F是酯类物质,则F为CH3CH2OOC(CH2)4COOCH2CH3,E为CH3CH2OH。根据系统命名法,B的名称为1,2-丙二醇。
(2)若反应①的反应条件为光照,最先得到的氯代有机物的结构简式是________________。
CH2ClCH==CH2
解析 若反应①的反应条件为光照,丙烯与氯气发生取代反应,最先得到的氯代有机物的结构简式是CH2ClCH==CH2。
(3)写出下列反应的反应类型:反应②是________________,反应④是_________。
解析 根据流程图可知,反应②是水解反应(或取代反应),反应④是氧化反应。
(4)写出B与D反应生成G的化学方程式:____________________________________________________________________________________________。
nHOOC(CH2)4COOH+
nHOCH(CH3)CH2OH
(5)甲苯的二氯代物有____种。
解析 甲苯的二氯代物有10种,分别是2个氯原子都在甲基上(1种);1个氯原子在甲基上,1个在苯环上(邻、间、对3种情况);2个氯原子都在苯环上(2,3-二氯甲苯、2,4-二氯甲苯、2,5-二氯甲苯、2,6-二氯甲苯、3,4-二氯甲苯、3,5-二氯甲苯,共6种)。
(6)利用以上合成路线的信息,以甲苯和乙醇为有机物原料合成 (无机试剂任选)。请写出合成路线:______________________________________。
16.常用作风信子等香精的定香剂D以及可用作安全玻璃夹层的高分子化合物PVB的合成路线如右:
+H2O(R、R′表示烃基或氢原子)Ⅱ.醛与二元醇(如乙二醇)可生成环状化合物:
(1)A的核磁共振氢谱有两组峰,则A的名称是______。
解析 由A的分子式(C2H4O)及其核磁共振氢谱有两组峰可知,A为乙醛。
(2)A与 合成B的化学方程式为__________________________________________________________。
解析 由题图可知,A→B需要的条件为稀氢氧化钠溶液、加热,与已知信息Ⅰ中的条件一致,得出反应为
(3)C为反式结构,由B还原得到,则C的结构简式为__________________。
(4)E能使Br2的CCl4溶液褪色。N由A经反应①~③合成。a.①的反应试剂和条件是______________。b.②的反应类型是________________。c.③的化学方程式是___________________________________________________。
(5)PVAc由一种单体经加聚反应得到,该单体的结构简式是_________________。
CH3COOCH==CH2
(6)碱性条件下,PVAc完全水解的化学方程式是________________________________________________________。
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