合成高分子:(1)了解合成高分子的组成与结构特点。能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体;(2)了解加聚反应和缩聚反应的含义;(3)了解合成高分子在高新技术领域的应用以及在发展经济、提高生活质量方面中的贡献。

[真题感悟]

例1、(2018·高考北京卷)一种芳纶纤维的拉伸强度比钢丝还高,广泛用作防护材料。其结构片段如图。下列关于该高分子的说法正确的是( )

A.完全水解产物的单个分子中,苯环上的氢原子具有不同的化学环境

B.完全水解产物的单个分子中,含有官能团—COOH或—NH2

C.氢键对该高分子的性能没有影响

D.结构简式为

解析:选B。根据题述芳纶纤维的结构片段可知其单体有两种:

无论是哪种单体,其苯环上的氢原子都是等效的,A项错误;对苯二甲酸和对苯二胺的官能团分别是—COOH、—NH2,B项正确;分子内氢键对物质的物理性质(如熔沸点、溶解度等)都有影响,C项错误;该高分子化合物的结构简式为

, D项错误。

[名师点睛]官能团的结构和性质

官能团

结构

性质

碳碳双键

易加成、易氧化、易聚合

碳碳三键

—C≡C—

易加成、易氧化

卤素

—X(X表示

Cl、Br等)

易取代(如溴乙烷与NaOH水溶液共热生成乙醇)、易消去(如溴乙烷与NaOH醇溶液共热生成乙烯)

醇羟基

—OH

易取代、易消去(如乙醇在浓硫酸、170 ℃条件下生成乙烯)、易催化氧化、易被强氧化剂氧化(如乙醇在酸性K2Cr2O7溶液的作用下被氧化为乙醛甚至乙酸)

酚羟基

—OH

极弱酸性(酚羟基中的氢能与NaOH溶液反应，但酸性极弱，不能使指示剂变色)、易氧化(如无色的苯酚晶体易被空气中的氧气氧化为粉红色)、显色反应(如苯酚遇FeCl3溶液呈紫色)

醛基

易氧化(如乙醛与银氨溶液共热生成银镜)、易还原

羰基

易还原(如CO在催化加热条件下还原为CHOH)

羧基

酸性(如乙酸的酸性强于碳酸，乙酸与NaOH溶液反应)、易取代(如乙酸与乙醇在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应)

酯基

易水解(如乙酸乙酯在稀硫酸、加热条件下发生酸性水解，乙酸乙酯在NaOH溶液、加热条件下发生碱性水解)

醚键

R—O—R

如环氧乙烷在酸催化下与水一起加热生成乙二醇

硝基

—NO2

如酸性条件下，硝基苯在铁粉催化下被还原为苯胺：

[方法技巧]常考1 mol官能团所消耗的NaOH、H2的物质的量的确定

NaOH

举例

说明

①1 mol酚酯基消耗2 mol NaOH

②1 mol酚羟基消耗1 mol NaOH

③醇羟基不消耗NaOH

H2

举例

说明

①一般条件下，羧基、酯基、肽键不与H2反应

②1 mol羰基、醛基、碳碳双键消耗1 mol H2

③1 mol碳碳三键、碳氮三键消耗2 mol H2

④1 mol苯环消耗3 mol H2

⑤醋酸酐中的碳氧双键一般也不与H2反应

[变式探究] (2018·高考江苏卷)化合物Y能用于高性能光学树脂的合成,可由化合物X与2­甲基丙烯酰氯在一定条件下反应制得:

下列有关化合物X、Y的说法正确的是( )

A.X分子中所有原子一定在同一平面上

B.Y与Br2的加成产物分子中不含有手性碳原子

C.X、Y均不能使酸性KMnO4溶液褪色

D.X→Y的反应为取代反应

解析:选D。羟基上的O原子一定与苯环共平面,但是羟基上的H原子不一定与苯环共平面,A项错误;Y与Br2加成后的产物中,与甲基相连的碳原子为手性碳原子,B项错误;X中的酚羟基、Y中的碳碳双键均可以被酸性KMnO4溶液氧化,从而使KMnO4溶液颜色褪去,C项错误;X生成Y的另一产物为HCl,该反应可以理解成取代了X中酚羟基上的H原子,D项正确。

例2、 (2018·高考天津卷)的同分异构体W(不考虑手性异构)可发生银镜反应;且1 mol W最多与2 mol NaOH发生反应,产物之一可被氧化成二元醛。满足上述条件的W有________种,若W的核磁共振氢谱具有四组峰,则其结构简式为________。

解析:的分子式为C6H11O2Br,有一个不饱和度。其同分异构体可发生银镜反应说明有醛基;1 mol W最多与2 mol NaOH发生反应,其中1 mol是溴原子反应的,另1 mol只能是甲酸酯的酯基反应(不能是羧基,因为只有两个O),则该同分异构体一定有甲酸酯(HCOO—)结构。又该同分异构体水解得到的醇能被氧化为二元醛,能被氧化为醛的醇一定含—CH2OH结构,其他醇羟基不可能被氧化为醛基。所以该同分异构体水解必须得到有两个—CH2OH结构的醇,因此酯一定是HCOOCH2—的结构,Br一定是—CH2Br的结构,此时还剩余三个饱和的碳原子,在三个饱和碳原子上连接HCOOCH2—有2种可能:,每种可能上再连接—CH2Br,所以一共有5种:其中核磁共振氢谱具有四组峰的同分异构体,要求有一定的对称性,所以一定是

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