人教版 (新课标)选修5 有机化学基础第五章 进入合成高分子化合物的时代综合与测试课后复习题

高中化学选修5第五章期末复习一点通

【本章重点】

1.掌握加聚反应和缩聚反应的原理。

2.掌握判断高聚物单体的方法。

3.掌握有机推断题的解答方法。

【考点归纳】

考点一 高分子的结构与性质

1. 高分子化合物

（1）高分子化合物：有许多小分子化合物以共价键结合成的、相对分子质量很高（通常为104～106）的一类化合物。也称聚合物或高聚物。

（2）单体：用来合成高分子化合物的小分子化合物。

（3）链节：组成高分子链的化学组成和结构均可以重复的最小单位。也可称为最小结构单元，是高分子长链中的一个环节。

（4）链节数：高分子链节的数目，也称重复结构单元数，以n表示。

2. 高分子化合物的分类

（1）按照高分子化合物的来源分类，可分为天然高分子化合物和合成高分子化合物。天然有机高分子化合物有淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶。

（2）按照高分子化合物分子链分类，可分为线型高分子、支链型高分子和体型高分子。

（3）按照高分子化合物受热时的不同行为分类，可分为热塑性高分子和热固性高分子。

（4）按照高分子化合物的工艺性质和使用分类，可分为塑料、橡胶、纤维、涂料、黏合剂和密封材料。

3. 加聚反应

(1)加聚反应是合成高分子化合物的基本反应之一，发生加聚反应的单体具有不饱和键(双键或三键)。

 (2)高分子化合物由链节和聚合度共同构成。加聚产物的链节与对应单体组成相同。

(3)链节上只有碳原子的聚合物为加聚产物。

(4)加聚产物寻找单体的口诀为单键两两断，双键四个碳；单键变双键，双键变单键。

4.缩聚反应

(1)缩聚反应是合成高分子化合物的基本反应之一，发生缩聚反应的单体至少含有两个能相互发生反应的官能团。

(2)缩聚产物的链节与对应单体的组成不相同。

(3)链节上存在或结构的聚合物为缩聚产物。[来源:学科网]

(4)缩聚产物寻找单体的方法为将链节上的或分解，在上补充—OH形成—COOH，在—O—或—NH—上补充H，形成—OH或—NH2，即可得到对应单体。

①产物中含有酚羟基结构，单体一般为酚和醛。

②链节中含有以下结构：，其单体必为一种，去掉中括号和n即为单体。

③链节中含有部分，将中C—O断开，去掉中括号和n，左边加羟基，右边加氢，单体为羧酸和醇，如的单体为HOOC—COOH和HOCH2CH2OH。

④链节中含有部分，将中C—N断开，去掉中括号和n，左边加羟基，右边加氢，单体为氨基酸，如的单体为H2NCH2COOH和。

【考点练习】

1.下列单体中，在一定条件下能发生加聚反应生成的是(　)

C．CH3CH===CH2和CH2===CH2

D．CH3CH===CH2

解析：根据高聚物分子的链节，采用箭头法解题，如图所示，可得其单体为CH3CH===CH2和CH2===CH2。答案：C

2. 下列单体能在一定条件下发生加聚反应生成的是(　　)

A．丙烯  B．2­甲基­1,3­丁二烯   C．乙烯和丙烯  D．2­甲基­2­丁烯

解析：根据链节上的碳原子数目和键的类型可判断其单体是二烯烃。答案：B

3.下面是一种线型高分子的一部分：

由此分析，这种高分子化合物的单体至少有__种，它们的结构简式为______，__________。合成该高分子化合物的反应类型是________。

解析：从高分子化合物的长链结构中可以看出多次出现酯结构的结构单元，所以这种高分子化合物是由酸与醇缩聚而成的聚酯。据长链可以得知结合处为，则断裂处亦为，断裂后部分加羟基，其余部分加氢，从左到右得出的结构依次为：

其中③和⑤结构相同，则合成这种高分子化合物的单体至少有5种，即①②③④⑥。

答案：5　　缩聚反应

4.已知涤纶树脂的结构简式为，它是由_____和____ (填单体的结构简式)通过________反应制得的，反应的化学方程式为________。

解析：由高聚物的结构片段分析，此高聚物属于聚酯，因而属于酯化型缩聚反应。联想酯化反应的特征即可推出酸和醇的结构片段： ，再连接上—OH或—H即得到单体的结构简式。

答案：　HOCH2CH2OH   缩合聚合

5.功能高分子P的合成路线如下：

(1)A的分子式是C7H8，其结构简式是______________。

(2)试剂a是____________________。

(3)反应③的化学方程式：____________________________________________。

(4)E的分子式是C6H10O2。E中含有的官能团：__________________________。

(5)反应④的反应类型是____________。

(6)反应⑤的化学方程式：__________________________。

解析：(1)由已知信息①A可作为水果催熟剂可知其为乙烯。(2)结合A为乙烯和目标产物为可知B为CH3CH2OH。(3)由已知信息②结合目标产物可知C为，再由已知信息③可知该物质与Cl2在光照的条件下反应生成。(4)由F生成G的条件“①银氨溶液、②H＋”可知F中含有醛基，结合目标产物可知F为，逆推E为生成为取代(水解)反应，反应条件(试剂)为NaOH的水溶液。(5)由题目要求可知该同分异构体中含有醛基、羧基和酚羟基，醛基和羧基处于邻位时，羟基的位置有4种；醛基和羧基处于间位时，羟基的位置有4种；醛基和羧基处于对位时，羟基的位置有2种。故符合题目要求的同分异构体为10种。这10种同分异构体中，每种中6个氢原子环境均不同，即不同环境的氢原子均为6种。

答案：(1)乙烯　(2)CH3CH2OH(4)NaOH的水溶液　取代(水解)反应　(5)10　相同

6.有机物F是一种重要的有机中间体，下图为由A制备F的反应过程：

已知：1，3­丁二烯能与具有双键的化合物进行1，4加成反应生成环状化合物，这类反应称为双烯合成，例如： ，回答下列问题：

(1)在A→B的反应方程式中，A和B的物质的量之比是________。

(2)基本反应类型：B→C为________；D→E为________。

(3)D中所含官能团的名称为_________________________________________。

(4)E与足量的H2在镍的催化下反应的化学方程式是____________________。

(5)若F的其中一种同分异构体能与FeCl3溶液发生显色反应，且核磁共振氢谱上有4个峰，其面积之比为9∶2∶2∶1，则该同分异构体的结构简式是_________________。

(6)写出以乙烯和1，3­丁二烯为原料，经3步合成1，2­环己二醇的流程图。

解析：(1)根据已知信息双烯合成原理，可知A―→B的化学方程式为：，其中A和B的物质的量之比为2∶1。(2)由B、C两物质的结构可知，B→C是B中环上的双键断裂形成了一个C、O环状结构，故该反应类型为加成反应也为氧化反应，D到E为氧化反应。(3)根据D的结构简式，可知D中含有2个醇—OH和一个C===C。(4)E中的碳碳双键，羰基和醛基在镍的催化作用下都可以和H2发生加成反应，其反应的化学方程式为：。(5)能与FeCl3溶液发生显色反应，说明结构中含有酚羟基，核磁共振氢谱有4个峰，其面积比为9∶2∶2∶1。说明该同分异构体分子中有4种氢原子，且其个数比为9∶2∶2∶1，由此可知该同分异构体具有较大的对称性，故其结构简式为。

答案：(1)2∶1　(2)加成反应(或氧化反应)　氧化反应(3)羟基、碳碳双键（4）

（5）（6）

考点二 有机框图推断

1. 利用性质与结构巧解推断题

2. 利用新信息破解推断题

(1)读信息：题目给出教材以外的化学反应原理，需要审题时阅读新信息，即读懂新信息。

(2)挖信息：在阅读的基础上，分析新信息所给的化学反应方程式中，反应条件、反应物断裂化学键类型及产物形成化学键类型、有机反应类型等，掌握反应的实质，并在实际解题中做到灵活运用。

(3)用信息：在上述两步的基础上，利用有机反应原理解决题目设置的问题， 这一步是关键。一般题目给出的“新信息”都会用到，根据框图中的“条件”提示，判断需要用哪些新信息。

3. 利用准确答题的破解推断题

(1)获取有效信息：题干中、转化关系图中有关物质的组成、结构、转化路径均是解决问题必不可少的信息，在审题阶段必须弄清楚。学=科网

(2)确定官能团的变化：Ⅱ卷有机题一般会给出产物、反应物或某些中间产物的结构等，在解题过程中应抓住这些信息，对比物质转化中官能团的种类变化、位置变化等，掌握其反应实质。

(3)答题规范表述：按照题目要求的方式将分析结果表达出来，力求避免书写官能团名称时出现错别字、书写物质结构简式时出现碳原子成键数目不为4等情况，确保答题正确。

【考点练习】

1.有机化合物X、Y、A、B、C、D、E、F、G之间的转化关系如下图。

已知以下信息:①RCHOR—R—②RCOOHR—RCOOR'(R、R'代表烃基)③X在催化剂作用下可与H2反应生成化合物Y。④化合物F的核磁共振氢谱图中只有一个吸收峰。

(1) X中含氧官能团的名称是　　　　　　,X与HCN反应生成A的反应类型是　　　。 

(2) 酯类化合物B的分子式是C15H14O3,其结构简式是　　　　　　　　　　　　。 

(3) X发生银镜反应的化学方程式是　                         。 

(4) G在NaOH溶液中发生水解反应的化学方程式是　                。 

(5)的同分异构体中:①能发生水解反应;②能发生银镜反应;③能与氯化铁溶液发生显色反应;④含氧官能团处在对位。满足上述条件的同分异构体共有　　　　种(不考虑立体异构)。写出核磁共振氢谱图中有五个吸收峰的同分异构体的结构简式:　　　　　　　　　　。 

(6) 写出以C2H5OH为原料合成乳酸()的路线(其他无机试剂任选)。(合成路线常用的表示方式:AB……目标产物)

答案：(1) 醛基　加成反应(2)[来源:Zxxk.Com]

(3)CHO+2Ag(NH3)2OHCOONH4+3NH3+2Ag↓+H2O

(4)—CH3+2NaOH++H2O

(5) 3　

(6)CH3—CH2—OHCH3—CHO

2.乙烯是一种重要的化工原料，以乙烯为原料衍生出部分化工产品的反应如下(部分反应条件已略去)：

请回答下列问题：

(1)A的化学名称是________________________________________________；

(2)B和A反应生成C的化学方程式为______________，该反应的类型为_______________；(3)D的结构简式为_________________________________________________；

(4)F的结构简式为_________________________________________________；

(5)D的同分异构体的结构简式为_____________________________________。学-科网

解析：根据典型有机物之间的转化关系可推知A是CH3CH2OH，B是CH3COOH，C是CH3COOCH2CH3。分子式为C2H4O的有机物比相应的饱和醇少2个氢原子，其分子结构中可能含1个双键也可能含1个环，其可能的结构为CH2＝CHOH(极不稳定)、CH3CHO和，由D(C2H4O)＋H2O→C2H6O2，该反应为加成反应，乙醛不能和水加成，所以D必定为，它和水加成生成乙二醇(HOCH2CH2OH)，乙二醇分子和2分子乙酸发生酯化反应生成二乙酸乙二酯(CH3COOCH2CH2OOCCH3)。

答案：(1)乙醇　(2)CH3CH2OH＋CH3COOH CH3COOCH2CH3＋H2O　酯化反应(或取代反应)(3) 　(4)CH3COOCH2CH2OOCCH3(5)CH3CHO或CH2＝CHOH

3. 敌草胺是一种除草剂。它的合成路线如下：

回答下列问题：

(1) 在空气中久置，A由无色转变为棕色，其原因是____________________________。

(2)C分子中有2个含氧官能团，分别为________和__________(填官能团名称)。

(3)写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式： __________。

①能与金属钠反应放出H2；②是萘()的衍生物，且取代基都在同一个苯环上；③可发生水解反应，其中一种水解产物能发生银镜反应，另一种水解产物分子中有5种不同化学环境的氢。

(4)若C不经提纯，产物敌草胺中将混有少量副产物E(分子式为：C23H18O3)，E是一种酯。E的结构简式为_______________________________________________。

(5)已知：RCH2COOH，写出以苯酚和乙醇为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下：H2C===CH2CH3CH2Br

CH3CH2OH

解析：(1)酚类物质易被空气中的氧气氧化，生成棕色物质。(2)C分子内的含氧官能团为羧基和醚键。(3)C的该种同分异构体应含有、甲酸酯基、羟基，水解产物有对称结构： (或)。(4) 与反应生成副产物E：。(5)观察目标产物：，可知合成的关键是用苯酚制备出，然后再与乙醇反应。由信息：RCH2COOH，可利用乙酸来制取ClCH2COOH，再将苯酚与氢氧化钠反应生成苯酚钠，苯酚钠与ClCH2COOH反应生成，然后再与乙醇发生酯化反应可得

。

答案：(1)A被空气中的O2氧化　(2)羧基　醚键(3) (或)(4) (5)CH3CH2OHCH3CHOCH3COOHClCH2COOH，

4.某芳香族化合物A的分子中含有C、H、O、N四种元素，现以苯为原料合成A，并最终制得F(一种染料中间体)，转化关系如下(一些非主要产物已略去)：

F()

已知：Ⅰ.R—Cl＋2Na＋Cl—R1―→R—R1＋2NaCl(R、R1为烃基)

Ⅱ. 苯胺(弱碱性，易被氧化)

(1)写出A的结构简式：__________________________________________________。

(2)下列有关说法中正确的是________(填序号)。

①由苯制M、由N制A、由B制D的反应都是取代反应

②E分子中的所有原子在同一平面上

③试剂Ⅰ是酸性高锰酸钾溶液，试剂Ⅱ是Fe/HCl(aq)

④试剂Ⅰ和试剂Ⅱ可以对调

⑤F具有两性

(3)写出由B制D的化学方程式：________________________________________________。

(4)写出同时满足下列要求的D的同分异构体的结构简式：_________________________。

①属于芳香族化合物，分子中有两个互为对位的取代基，其中一个取代基是硝基；②分子中含有结构；③1 mol该有机物与NaOH溶液完全反应，能够消耗2 mol NaOH。

(5)F的水解反应如下：＋，化合物H在一定条件下经缩聚反应可制得高分子纤维，广泛用于通讯、导弹、航空等领域。请写出该缩聚反应的化学方程式：________________________________。

解析：(1)由已知信息可推出M为氯苯、N为甲苯，由N制A的目的是在N中引入硝基，再结合F的结构可推知A中的硝基在甲基的对位，由此可写出A的结构简式。(2)根据B→D→F的转化关系及F的结构简式知E为CH3OH，CH3OH中碳原子形成的化学键全部是单键，故它不是平面形分子；如果试剂Ⅰ和试剂Ⅱ对调，即先把硝基还原成氨基，再将甲基氧化成羧基，根据题中信息知苯胺易被氧化，因此在氧化甲基的过程中氨基也会被氧化，所以试剂Ⅰ和试剂Ⅱ不能对调；F中含有氨基和酯基，其中氨基显碱性。(3)由B到D发生的是酯化反应。(4)根据1 mol该有机物与NaOH溶液完全反应时能够消耗2 mol NaOH知D的这种同分异构体中含有酚酯基。(5)F发生水解反应生成H()和E(CH3OH)。

答案：(1) 　(2)①③(3) ＋CH3OH

＋H2O

5.对羟基苯甲酸甲酯（），又叫尼泊金甲酯，主要用作有机合成、食品、化妆品、医药的杀菌防腐剂，也用作于饲料防腐剂。某课题组提出了如下合成路线：

（1）尼泊金乙酯的分子式是________。

（2）反应Ⅰ的反应类型是____________；反应Ⅱ的反应类型是____________。

（3）写出结构简式：A________________、B___________________。

（4）写出反应Ⅲ的化学方程式                            。学科#网

（5）尼泊金乙酯有多种同分异构体，写出同时符合下列条件的同分异构体的结构简式    。①属于酚类②苯环上有两个互为对位的取代基③能发生水解反应，也可以发生银镜反应