高二化学人教版选修5有机化学基础第五章第一节合成高分子化合物的基本方法课时分层作业16

- 1 - 合成高分子化合物的基本方法 一、选择题(本题包括 4 小题,每小题 6 分,共 24 分) 1.(2019·洛阳高二检测)某高聚物的结构式如图: 下列分析正确的是 ( ) A.它是缩聚反应的产物 B.其单体是 CH2 CH2 和 HCOOCH3 C.其单体为 CH2 CHCOOCH3 D.它燃烧后产生 CO2 和 H2O 的物质的量之比为 1∶1 2.(2019·淮安高二检测)下列有机物或有机物组合,在现有条件下不能发生聚合反应的是 ( ) A. 和 B. C. D.C(CH3)4 【补偿训练】 今有高聚物 ,对此分析正确的是 ( ) A.其单体是 CH2 CH2 和 B.它是缩聚反应的产物 C.其单体是 CH2 CHCOOCH2CH3 D.其链节是 CH3CH2COOCH2CH3 3.PHB 是一种可在微生物作用下降解的环保型塑料,其结构简式为 。下面 有关 PHB 的说法中不正确的是 ( ) A.PHB 是一种聚酯 B.PHB 的单体是 CH3CH2CH(OH)COOH - 2 - C.PHB 的降解产物可能有 CO2 和 H2O D.PHB 是通过加聚反应制得的 4.聚合物 和 是 ( ) A.同分异构体 B.单体是同系物 C.由相同的单体生成 D.均由加聚反应产生 二、非选择题(本题包括 2 小题,共 26 分) 5.(14 分)请将合成下列高分子材料所用的单体、反应类型填入相应空格内。 (1)聚氯乙烯 CH2—CHCl 单体为____________,反应类型为____________。 (2) 单体为____________,反应类型为____________。 (3) 单体为____________,反应类型为____________。 (4)天然橡胶 ,单体为____________,反应类型为____________。 (5)锦纶 单体为_________,反应类型为____________。 (6) 涤 纶 单 体 是 ____________, 反 应 类 型 为 ____________。 6.(12 分)医药化学杂志报道,用聚乙交酯纤维材料 C 制作的缝合线比天然高分子材料的肠衣 线的性能好。它的合成过程如下: (1)写出 A 的结构简式。________________________ (2)写出 A 制取 B 的化学方程式___________________________。 (3)可以由 A 直接制备 C,则由 A 直接制备 C 的化学方程式为________________。 其反应类型为______________________________。 提升训练 一、选择题(本题包括 5 小题,每小题 4 分,共 20 分) 1.高分子链如下所示,可用于合成该链的单体是 ( ) - 3 - ①甘氨酸 ②丙氨酸 ③苯丙氨酸 ④谷氨酸 A.①② B.③④ C.②③ D.①③ 2.链状高分子化合物 可由有机化工原料 R 和其他有机试剂,通过加成、水解、氧化、缩聚反应得到,则 R 是 ( ) A.1-丁烯 B.2-丁烯 C.1,3-丁二烯 D.乙烯 3.(2019·长春高二检测)下列有机物自身,既能发生加聚反应,又能发生缩聚反应的是 ( ) A. B. C.CH2 CH—COOH D. 4.某药物的结构简式为 ,1 mol 该物质与足量的 NaOH 溶液 反应,消耗 NaOH 的物质的量为 ( ) A.3 mol B.4 mol C.3n mol D.4n mol 5.(2019·黄山高二检测)下列合成高分子材料的化学方程式和反应类型均正确的是 ( ) A.nCH2 CH—CN CH2—CH—CN ;加聚反应 B.n +nHCHO - 4 - ;加聚反应 C. ;加聚反应 D.nCH2 CH2+nCH2 CH—CH3 ;缩聚反应 二、非选择题(本题包括 2 小题,共 30 分) 6.(18 分)根据下图回答下列问题。 (1)写出 A、E、G 的结构简式:A____________, E_______________________, G___________________________。 (2)反应②的化学方程式(注明反应条件)是___________________________; 反应④的化学方程式(注明反应条件)是___________________。 (3) 写 出 反 应 ① 、 ⑤ 的 反 应 类 型 :①________________________ 、 ⑤________________________。 (4)写出反应⑤的化学方程式___________________________。 7.(12 分)下列化合物中 a. b.HO(CH2)2OH c.CH3CH CH—CN d. e.HOOC(CH2)4COOH (1) 可 发 生 加 聚 反 应 的 化 合 物 是 ____________, 加 聚 物 的 结 构 简 式 为 _________________________________。 (2)同种分子间可发生缩聚反应生成酯键的化合物是 ________________________,缩聚物的结构简式为_________________________________。 - 5 - (3)两种分子间可发生缩聚反应的化合物是___________和______________, 缩聚物的结构简式为______________________________。 【补偿训练】 按要求完成下列问题。 (1)聚苯乙烯的结构为 ,试回答下列问题: ① 聚 苯 乙 烯 的 链 节 是 ______________________________, 单 体 是 ______________________________。 ②实验测得某聚苯乙烯的相对分子质量(平均值)为 52 000,则该高聚物的聚合度 n 为 ______________________________。 (2)完成下列反应的化学方程式,并指出其反应类型。 ①由乙烯制取聚乙烯: ___________________________, ___________________________。 ②由丙烯制取聚丙烯:___________________________, ___________________________。 ③由对苯二甲酸( )与乙二醇发生反应生成高分子化合物: __ _________________, ________________________。 合成高分子化合物的基本方法 一、选择题(本题包括 4 小题,每小题 6 分,共 24 分) 1.(2019·洛阳高二检测)某高聚物的结构式如图: 下列分析正确的是 ( - 6 - ) A.它是缩聚反应的产物 B.其单体是 CH2 CH2 和 HCOOCH3 C.其单体为 CH2 CHCOOCH3 D.它燃烧后产生 CO2 和 H2O 的物质的量之比为 1∶1 【解析】选 C。据该高分子化合物的结构简式可知,它是加聚反应的产物,其单体是 CH2 CHCOOCH3,A、B 不正确,C 正确;它燃烧后产生 CO2 和 H2O 的物质的量之比为 4∶3,D 不正确。 2.(2019·淮安高二检测)下列有机物或有机物组合,在现有条件下不能发生聚合反应的是 ( ) A. 和 B. C. D.C(CH3)4 【解析】选 D。A 项,两种分子分别含有羟基、羧基,可以发生缩聚反应;B 项,分子中含有碳碳 双键,可以发生加聚反应;C 项,分子中同时含有羟基和羧基,可以发生缩聚反应;D 项,分子中不 含官能团,不能发生聚合反应。 【补偿训练】 今有高聚物 ,对此分析正确的是 ( ) A.其单体是 CH2 CH2 和 B.它是缩聚反应的产物 C.其单体是 CH2 CHCOOCH2CH 3 D.其链节是 CH3CH2COOCH2CH3 【解析】选 C。从高聚物主链分析,它应是加聚反应的产物,且只有一种单体,单体为丙烯酸乙 酯。 3.PHB 是一种可在微生物作用下降解的环保型塑料,其结构简式为 。下面 有关 PHB 的说法中不正确的是 ( ) A.PHB 是一种聚酯 - 7 - B.PHB 的单体是 CH3CH2CH(OH)COOH C.PHB 的降解产物可能有 CO2 和 H2O D.PHB 是通过加聚反应制得的 【解析】选 D。PHB 是由 CH3CH2CH(OH)COOH 通过缩聚反应制得的,D 项不正确。 4.聚合物 和 是 ( ) A.同分异构体 B.单体是同系物 C.由相同的单体生成 D.均由加聚反应产生 【解析】选 B。由于两种聚合物链节的主链中含有氮原子,应是缩聚反应的产物。由聚合物的 结构简式可知其单体分别为 H2N—CH2COOH 和 ,这两种物质都是α-氨基酸,属 于同系物。 二、非选择题(本题包括 2 小题,共 26 分) 5.(14 分)请将合成下列高分子材料所用的单体、反应类型填入相应空格内。 (1)聚氯乙烯 CH2—CHCl 单体为____________,反应类型为____________。 (2) 单体为____________,反应类型为____________。 (3) 单体为____________,反应类型为____________。 (4)天然橡胶 ,单体为____________,反应类型为____________。 (5)锦纶 单体为_________,反应类型为____________。 (6) 涤 纶 单 体 是 ____________, 反 应 类 型 为 ____________。 【解析】根据高分子化合物的结构特点,确定聚合反应的反应类型,再依据加聚、缩聚产物单 体的判断方法,逐个进行分析、判断。 答案:(1)CH2 CH—Cl 加聚反应 (2)CH2 CHCH3、 加聚反应 (3) 缩聚反应 - 8 - (4) 加聚反应 (5)H2N—(CH2)5COOH 缩聚反应 (6) 、HOCH2CH2OH 缩聚反应 6.(12 分)医药化学杂志报道,用聚乙交酯纤维材料 C 制作的缝合线比天然高分子材料的肠衣线 的性能好。它的合成过程如下: (1)写出 A 的结构简式。________________________ (2)写出 A 制取 B 的化学方程式___________________________。 (3)可以由 A 直接制备 C,则由 A 直接制备 C 的化学方程式为________________。 其反应类型为______________________________。 【解析】从 B、C 的结构入手,可知 A 中应同时含有羟基和羧基,把 B 分子中酯基断开后分别连 上—OH 和—H 后,则可得 A:HOCH2COOH。两分子 A 发生分子间的酯化反应可得 B,而 n 分子 A 发 生缩聚反应可生成 C。 答案:(1)HO—CH2—COOH (2)2HO—CH2—COOH (3)nHO—CH2—COOH +(n-1)H2O 缩聚反 应 提升训练 一、选择题(本题包括 5 小题,每小题 4 分,共 20 分) 1.高分子链如下所示,可用于合成该链的单体是 ( ) ①甘氨酸 ②丙氨酸 ③苯丙氨酸 ④谷氨酸 - 9 - A.①② B.③④ C.②③ D.①③ 【解析】选 D。分子中有肽键,单体通过缩聚反应形成高分子,该高分子肽键断裂,在—NH—上 加氢,在 上加羟基即得①③。 2.链状高分子化合物 可由有机化工原料 R 和其他有机试剂,通过加成、水解、氧化、缩聚反应得到,则 R 是 ( ) A.1-丁烯 B.2-丁烯 C.1,3-丁二烯 D.乙烯 【解析】选 D。由 分析可知该高分子化合物合成时所用的单体为 HOOC—COOH 和 HOCH2CH2OH,R 与其他试剂经过加 成、水解、氧化可生成 HOOC—COOH 和 HOCH2CH2OH,则有机物 R 为乙烯。 3.(2019·长春高二检测)下列有机物自身,既能发生加聚反应,又能发生缩聚反应的是 ( ) A. B. C.CH2 CH—COOH D. 【解析】选 B。能发生加聚反应的有机物应含有 、—C≡C—等,能发生缩聚反应的有 机物应含有—NH2 与—COOH、—OH 与—COOH 或酚羟基与醛基等。 4.某药物的结构简式为 ,1 mol 该物质与足量的 NaOH 溶液 反应,消耗 NaOH 的物质的量为 ( ) A.3 mol B.4 mol C.3n mol D.4n mol 【解析】选 D。1 mol 该高聚物中含有 3n mol 酯基,水解后,生成 3n mol 羧基、n mol 酚羟基 和 2n mol 醇羟基,因此,共消耗 4n mol NaOH。 - 10 - 5.(2019·黄山高二检测)下列合成高分子材料的化学方程式和反应类型均正确的是 ( ) A.nCH2 CH—CN CH2—CH—CN ;加聚反应 B.n +nHCHO ;加聚反应 C. ;加聚反应 D.nCH2 CH2+nCH2 CH—CH3 ;缩聚反应 【解析】选 C。A、B 两项的化学方程式错误,A 项中应生成 ,B 项中漏写了水且该 反应为缩聚反应;D 项为加聚反应。 二、非选择题(本题包括 2 小题,共 30 分) 6.(18 分)根据下图回答下列问题。 (1)写出 A、E、G 的结构简式:A____________, E_______________________, G___________________________。 (2)反应②的化学方程式(注明反应条件)是___________________________; 反应④的化学方程式(注明反应条件)是___________________。 (3) 写 出 反 应 ① 、 ⑤ 的 反 应 类 型 :①________________________ 、 ⑤________________________。 (4)写出反应⑤的化学方程式___________________________。 - 11 - 【解析】根据 的结构可知,合成该高分子化合物的单体是 HOCH2CH2OH 和 ,故 G 为 , F 为 HOCH2CH2OH,结合 D(C2H3Cl)和 A+B→C 的转化可知 C 应为 CH2Cl—CH2Cl,B 为 Cl2,D 为 CHCl CH2。据此可推知①为 CH2 CH2 与 Cl2 的加成反应,②为卤代烃的消去反应,③为加聚反应, ④为卤代烃的水解反应,⑤为缩聚反应。 答案:(1)CH2 CH2 CH2—CHCl HOOC(CH2)4COOH (2)ClCH2CH2Cl+NaOH CH2 CHCl+NaCl+H2O ClCH2CH2Cl+2NaOH HOCH2CH2OH+2NaCl (3)加成反应 缩聚反应 (4) +HOCH2CH2OH +(2n-1) H2O 7.(12 分)下列化合物中 a. b.HO(CH2)2OH c.CH3CH CH—CN d. e.HOOC(CH2)4COOH (1) 可 发 生 加 聚 反 应 的 化 合 物 是 ____________, 加 聚 物 的 结 构 简 式 为 _________________________________。 (2)同种分子间可发生缩聚反应生成酯键的化合物是 ________________________,缩聚物的结构简式为_________________________________。 (3)两种分子间可发生缩聚反应的化合物是___________和______________, 缩聚物的结构简式为______________________________。 【解析】c 分子结构中含有碳碳双键,所以可发生加聚反应;a 分子结构中含有两个不同的官能 团,所以同一单体间可发生缩聚反应。b、e 分子中含有两个相同的官能团,所以两种分子之间 可发生缩聚反应。 答案:(1)c (2)a H OCH2CH2CH2CO OH - 12 - (3)b e H OCH2CH2OOC(CH2)4CO OH 【补偿训练】 按要求完成下列问题。 (1)聚苯乙烯的结构为 ,试回答下列问题: ① 聚 苯 乙 烯 的 链 节 是 ______________________________, 单 体 是 ______________________________。 ②实验测得某聚苯乙烯的相对分子质量(平均值)为 52 000,则该高聚物的聚合度 n 为 ______________________________。 (2)完成下列反应的化学方程式,并指出其反应类型。 ①由乙烯制取聚乙烯: ___________________________, ___________________________。 ②由丙烯制取聚丙烯:___________________________, ___________________________。 ③由对苯二甲酸( )与乙二醇发生反应生成高分子化合物: __ _________________, ________________________。 【解析】(1)聚苯乙烯的链节是 ,单体是 ,n= =500。 (2)乙烯制取聚乙烯,丙烯制取聚丙烯的反应是加聚反应,对苯二甲酸和乙二醇发生的是缩聚 反应。 答案:(1)① 、 ②500 (2)①nCH2 CH2 CH2—CH2 加聚反应 ②nCH3—CH CH2 加聚反应 - 13 - ③ +nHOCH2CH2OH +(2n-1)H2O 缩聚反应