第二单元
合成洗涤剂的生产
[知识回顾]
肥皂的主要成分硬脂酸钠，它是如何制取的？
简述肥皂的去污原理？
叙述苯、甲苯的化学性质及不同之处。
[知识归纳]
苯环上连有某些取代基（如—OH、烷基时），在苯环上取代基的邻位、对位被活化，容易发生取代反应。
苯环上发生取代反应时，取代的基团进入苯环上的位置取决于苯环上原有基团的性质和反应物的性质。
当原取代基体积较大时，则新的取代基只能进入原取代基的对位。
[知识学习与探究]
苯的磺化：苯环上的氢原子被硫酸（H2SO4，即HO—SO3H）分子里的磺酸基—SO3H）所取代，硫原子直接与苯环上的碳原子相连，这种浓硫酸和苯发生取代的反应成为磺化反应。可以在苯环上引入磺酸基。磺化反应在现代化工领域中占有重要地位，是合成多种有机产品的重要步骤。
苯环上引入烷基的方法：
苯环与烯烃加成
氯苯与格式试剂反应
苯环与氯烷反应
根据前面学习的合成知识，试讨论探究由十二烷合成洗衣粉的主要成分之一——烷基苯磺酸钠的步骤，并指出哪些反应是取代反应。
十二烷
一氯十二烷
十二烷基苯
十二烷基苯磺酸
反应类型：
（十二烷基苯磺酸钠）
[练习]
说明十二烷基苯磺酸钠的去污原理，指出其亲油基、亲水基。
画出由硬脂酸甘油酯制取硬脂酸钠的实验装置，简述实验步骤，并用方程式表示。
查阅资料，了解肥皂与合成洗涤剂的不同。(共20张PPT)
第二单元 合成洗涤剂的生产
列举家庭常用的洗涤剂？
提示 肥皂、洗衣粉、洗洁净、洗发膏等。
1．认识表面活性剂分子的结构特点与去污原理。
2．应用有机化学知识理解并掌握十二烷基苯磺酸钠的合成反应。
3．了解洗涤剂的其他辅助成分，如助剂、泡沫促进剂、织物柔顺剂等的作用。
1.
表面活性剂的应用
洗涤剂的主要成分之一是
，它是洗涤剂能够发挥
的主要物质。
2．表面活性剂的分子
表面活性剂的分子结构由两部分组成，一部分是具有
的基团，叫亲水基团；另一部分是具有
的基团，叫疏水基团。
表面活性剂
去污作用
亲水性质
疏水性质
3．表面活性剂的去污原理
(1)表面张力：在液体的内部，分子在各个方向上受到的
是相等的。处于液体表面的分子受内部分子的引力要大于表面外部气体分子对它的作用力，因而液体表面产生一种
的趋势，与此对应的力称为
。
(2)去污原理：能明显降低表面张力的物质称为表面活性剂。它起到
、
、
、
和
等作用。把它加入水中可以促进液体渗透到固体内部，即增加渗透作用。在互不相溶的两种液相中加入表面活性剂后，在分散时，疏水一端溶入
，亲水一端留在
，排列成一层保护层，保护了乳液的
。另外，表面活性剂吸附在固体和污垢上，使污垢的
下降，易离开固体表面进入洗液中。
引力
自动收缩
表面张力
润湿
渗透
分散
乳化
发泡
水中
油相
稳定性
附着能力
4．表面活性剂的分类
(1)按表面活性剂分子结构中所带电性的特征可以将表面活性剂分为
表面活性剂、
表面活性剂、
表面活性剂和
表面活性剂四大类。实际应用中以
表面活性剂为主。
(2)按表面活性剂在水和油中的溶解性可分为
和
性表面活性剂。
阴离子型
非离子型
阳离子型
阴离子型
水溶性
油溶
两性
1.
取代基进入苯环的位置
苯环上发生取代反应时，取代的基团进入苯环上的位置取决于苯环上
的性质和
的性质。
在合成十二烷基苯磺酸钠的反应中，十二烷基使苯环邻、对位的氢原子容易被取代，又由于十二烷基的
大，使得磺酸基主要进入十二烷基的
。
原有基团
反应物
体积
对位
2．磺化反应
(1)定义：
的反应，叫做磺化反应。由十二烷基苯制备十二烷基苯磺酸钠等表面活性剂的过程就叫做
过程。
(2)应用：磺化反应在现代化工领域中占有重要地位，是合成多种
的重要步骤，在
、
、染料、塑料、涂料、
及石油等行业中应用较广。
苯分子等芳香烃化合物里的氢原子被硫酸分子里的磺
酸基(－SO3H)所取代
磺化
有机产品
医药
农药
洗涤剂
合成洗涤剂是怎样除去油污的？
提示 合成洗涤剂是实验室常用的洗净剂，一般用的是烷基苯磺酸钠型或烷基磺酸钠型的有机物，它们的分子中既有亲水性的极性基团，又有憎水(亲油)性的非极性基团。它们的应用范围广泛，润湿乳化能力较强，去污效果很好。
合成洗涤剂中常加哪些辅助成分？
提示 泡沫促进剂、填料、杀菌剂、荧光增白剂等
【慎思1】
【慎思2】
合成洗涤剂对环境有何影响？
提示 (1)有的合成洗涤剂十分稳定，难以被细菌分解，污水积累，使水质变坏。
(2)有的合成洗涤剂含有磷元素，造成水体富营养化，促使水生藻类大量繁殖，水中的溶解氧降低，也使水质变坏。
【慎思3】
1．肥皂的有效成分中含有亲水基和亲油基
2．肥皂的去污原理
(1)污垢一般是由油脂和灰尘组成，不易被水润湿；
(2)去污过程
润湿：使附着在衣物或器皿上的油污易于分散到水中；乳化：使油污在水中形成小滴，脱离附着物而悬浮在水中；起泡：使油污和其他固体污垢更容易被吸附而脱离附着物。
3．肥皂的生产原理
高级脂肪酸甘油酯的碱性水解形成高级脂肪酸盐(即肥皂)的
过程，用化学方程式表示：
可以判断油脂皂化反应基本完成的现象是
( )。
A．反应溶液使红色石蕊试纸变蓝色
B．反应溶液使蓝色石蕊试纸变红色
C．反应后静置，反应液分为两层
D．反应后静置，反应液不分层
解析 油脂皂化反应前后的混合液都呈碱性，都能使红色石蕊试纸变蓝色，不能用于判断皂化反应是否完成；发生完全皂化反应后，由于皂化反应的产物高级脂肪酸钠和甘油都易溶于水，不会出现分层现象，油脂皂化反应完成后，只有向混合液中加入食盐细粒，高级脂肪酸钠才能从混合液中析出，这一过程叫盐析。答案为D。
答案 D
【例1】
肥皂的分子中含有亲水基和亲油基两种基团，亲油基与油污接触而将油污分子与衣物分开，达到去污目的。
制肥皂时，皂化反应后加食盐的作用是
( )。
A．加大溶液密度
B．催化作用
C．与甘油反应
D．盐析，使肥皂析出
解析 皂化反应后的混合液是不分层的，需要加入食盐使肥皂析出，即盐析。
答案 D
【体验1】
肥皂(以硬脂酸钠为例)
合成洗涤剂(以烷基苯磺酸钠为例)
主要原料
动、植物油脂(属于生物原料，成本较高但可再生)
石油裂解产品(属于化石原料，价格便宜，但不能再生)
分子结构
C17H35COONa
水溶液pH
8～9，会造成某些人群皮肤过敏
5～9，比较适中
肥皂(以硬脂酸钠为例)
合成洗涤剂(以烷基苯磺酸钠为例)
在酸性水中
洗涤效果降低
洗涤效果不受影响
在硬水中
与Mg2＋、Ca2＋反应生成沉淀(即浮渣)，不易形成泡沫，洗涤效果降低
洗涤效果不受影响
生物降解性
可被微生物降解
无支链的可被微生物降解；有支链的不易被微生物降解
下列有关合成洗涤剂的叙述错误的是
( )。
A．在合成洗涤剂烷基苯磺酸钠中，烷基含碳原子的个数以
12～18为宜
B．在合成洗涤剂烷基苯磺酸钠中，烷基应以带有支链的为
宜
C．在合在洗涤剂中添加酶制剂可提高洗涤效果
D．在合成洗涤剂中应以无磷助剂代替含磷助剂
【例2】
解析 选项A，烷基是亲油(憎水)基，故碳原子数不宜太多或太少，以12～18为宜，正确；选项B，在合成洗涤剂烷基苯磺酸钠中，烷基应以直链为宜，因其含有支链烃基时很难被微生物降解而使水体污染，故不正确；选项C，合成洗涤剂中添加酶制剂可除去某些特殊的污渍，可提高洗涤效果，正确；选项D，大量含磷污水的任意排放，可使水体富营养化，故应以无磷助剂代替含磷助剂，正确。答案为B。
答案 B
合成洗涤剂对环境影响较大特别含磷洗涤剂的使用可使水体富营养化，污染水源
洗涤剂中均含有表面活性剂和各种添加剂，下列物质均是洗衣粉中的添加剂，其中含有下列何种物质的洗衣粉在1998年12月31日后在太湖地区不准再使用
( )。
A．十二烷基苯磺酸钠
B．三聚磷酸钠
C．硅酸钠
D．酶制剂
解析 三聚磷酸钠可以软化硬水，但大量含磷的生活污水任意排放，可引起水体富营养化。
答案 B
【体验2】第三单元 纤维素的化学加工
1．了解纤维素的重要作用以及它在日常生活和工业生产等方面的重要应用。了解造纸的发明和发展，结合我国古代造纸术对学生开展爱国主义教育。
2．认识纤维素的水解反应，胶棉、火棉等纤维素酯的制备和应用。
造纸术是中国四大发明之一。纸是用以书写、印刷、绘画或包装等的片状纤维制品。一般由经过制浆处理的植物纤维的水悬浮液，在网上交错的组合，初步脱水，再经压缩、烘干而成。我国是世界上最早发明纸的国家。根据考古发现，西汉时期(公元前206年～公元前8年)，我国已经有了麻质纤维纸。公元105年，蔡伦在东汉京师洛阳总结前人经验，改进了造纸术，以树皮、麻头、破布、旧渔网等为原料造纸，大大提高了纸张的质量，扩大了纸的原料来源，降低了纸的成本，为纸张取代竹帛开辟了前景，为文化的传播创造了有利的条件。
一、植物纤维素的存在
1．植物纤维素的存在
纤维素是构成植物细胞壁的基础物质，所有植物中都含有纤维素。木材中约有一半是纤维素。
棉花是自然界中较纯粹的纤维素，纤维素含量达97%～99%。
2．纤维素的组成
纤维素的组成可以用(C6H10O5)n来表示，其分子中大约含有几千个葡萄糖单元。纤维素分子的长链平行排列，相邻纤维素分子中的许多羟基互相作用生成氢键而使这些长链分子紧密结合在一起形成纤维素胶束。几个纤维素胶束交织在一起形成绳索状的结构，这种绳索状的结构再排列起来形成肉眼所见到的纤维。
3．纤维素的用途
(1)木材纤维可以用于制作家庭装修用的纤维板。
(2)木材、芦苇、稻草、麦秸、蔗渣等植物纤维可用于造纸。
在植物中，纤维素和一种叫木质素的非纤维素结合在一起。在造纸过程中，先用机械和化学方法进行处理，把纤维素原料中的非纤维素成分溶解除去，使纤维素分离出来，得到比较纯的纤维素，制成纸浆。再经过漂白、打浆、烘干等处理工序，就制成了纸。
(3)植物中木质素的用途。
在木质素中加入适量的固化剂后喷洒在沙丘表面，能有效固定表面沙粒，保持土壤水分，提高沙漠植树造林的成活率。而且木质素能够被生物降解，不会造成污染和土壤板结。
二、纤维素的水解
1．水解条件
纤维素胶束中氢键的数目很多，结合得很牢固，它的物理性质和化学性质比较稳定，因此纤维素的水解较难，必须在一定条件下才能进行。一般来说，在无机酸或者酶的催化下，纤维素可以发生水解，最终得到葡萄糖。
2．水解方程式：。
3．纤维素在动物体内的水解
人体内没有使纤维素水解成葡萄糖的酶，所以不能直接消化、利用纤维素，但食草动物的消化道中却有一些微生物，它们能产生纤维素酶使纤维素水解。
三、纤维素酯的制造
1．纤维素的结构与性质
纤维素是高分子，它的长链由许多葡萄糖单元构成。每个葡萄糖单元含有三个羟基，因此纤维素能够表现出醇的一些性质，能够发生酯化反应。
2．纤维素酯的制造
纤维素能够与硝酸或者醋酸酐发生酯化反应生成纤维素硝酸酯(俗称硝化纤维)或纤维素醋酸酯(俗称醋酸纤维)。
纤维素与硝酸酯化的反应方程式是：
_____________________________________________
_____________________________________________
纤维素一般不易完全酯化生成三硝酸酯。酯化程度不同的纤维素硝酸酯在性质上也有所不同，工业上把含氮量低的纤维素硝酸酯叫做胶棉，含氮量高的叫做火棉。
思考：纤维素有哪些用途？
提示： 1 纺织原料，如棉、麻等纤维素含量高的物质。
2 造纸，如木材、稻草、麦秸、蔗渣等。
3 制造纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯和黏胶纤维等。
4 黏胶纤维是植物秸秆、棉绒等富含纤维素的物质，经过氢氧化钠和二硫化碳等处理后，得到的一种纤维状物质。黏胶纤维中的长纤维俗称人造丝，短纤维俗称人造棉。
5 食物中的纤维素在人体消化过程中也起着重要的作用，它刺激肠道蠕动和分泌消化液，有助于食物的消化和排泄。
一、淀粉和纤维素的性质比较
淀粉[(C6H10O5)n]
纤维素[(C6H10O5)n]
结构特征
由葡萄糖单元构成的天然高分子化合物；n值小于纤维素
由葡萄糖单元构成的天然高分子化合物；每个葡萄糖单元中含三个—OH
物理性质
白色粉末，不溶于冷水，在热水中部分溶解
白色、无味的固体，不溶于水和有机溶剂
化学性质
①无还原性，为非还原性糖②水解的最终产物为葡萄糖：
③遇淀粉变蓝色
①无还原性，为非还原性糖②能水解，但比淀粉难：
③能发生酯化反应：与HNO3、醋酸酐反应分别生成硝酸酯、醋酸酯
存在
植物种子、块根、谷类中
棉花、木材中
用途
制造葡萄糖和酒精
造纸，制造硝酸纤维(火棉、胶棉)、醋酸纤维、人造丝、人造棉、炸药等
注意点
淀粉、纤维素的分子通式都是(C6H10O5)n，但两者的n值不同，且均为混合物，所以不是同分异构体
二、纤维素的水解
1．水解原理
淀粉和纤维素属于天然高分子化合物，在自然界中分布最广，也是最重要的多糖。它们在无机酸存在下能完全水解，并得到葡萄糖。
2．水解条件
溶解棉花、滤纸等纤维素，常选用70%～80%的硫酸。常温条件下，硫酸浓度低于70%时，纤维素较难溶解；浓度过高时，它的脱水能力明显增强，很容易使纤维素碳化。如果实验时能控制好温度，那么即使直接使用98%的浓硫酸，也同样能把棉花之类的纤维素顺利溶解、水解。相反，如果只有1∶1的硫酸，甚至更稀一些的硫酸，只要控制好温度，同样可以溶解、水解纤维素。
3．纤维素水解实验
下面介绍用95%～98%的浓硫酸使纤维素水解的实验，特点是溶解和水解所需时间很短。
准备：称取6
g氢氧化钠，溶解在6
mL水中，再加入约6
mL
饱和碳酸钠溶液，混匀，冷却待用。
操作：(1)在清洁、干燥的小烧杯里加入约2
mL浓硫酸，放入一小团(约0.1
g)脱脂棉，用玻璃棒充分搅拌成淡棕色黏稠液体。然后加入3
mL水，搅拌后把一半溶液转入一支大试管中。如果黏稠液不呈透明状，可微微加热到溶液呈亮棕色透明状，再用冷水浴冷却。
(2)在上述大试管里滴加配好的氢氧化钠和碳酸钠混合液，直到无气泡产生为止。
(3)取一支洁净的小试管，滴入3滴2%硫酸铜溶液，再加入1
mL
6
mol·L－1氢氧化钠溶液，最后加入上述已中和的水解液到试管中，溶液呈浅蓝色。将试管在酒精灯上加热片刻，就有红色氧化亚铜沉淀产生。
(4)另取一支洁净的试管，加入3
mL
0.2
mol·L－1的硝酸银溶液，再滴加2
mol·L－1氨水至澄清，得到银氨溶液。在此溶液中慢慢加入中和的水解液至溶液呈浅棕灰色。在水浴上加热后，试管的内壁上生成银镜。
拓展思考：实验室检验纤维素水解产物为什么必须先加入碱再加入银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液？
提示：实验室中纤维素常在无机酸 如稀硫酸 催化作用下发生水解，有葡萄糖生成，欲检验水解产物葡萄糖的生成，必须先加入NaOH溶液中和作催化剂的硫酸，再加入银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液进行检验，因为这两个反应都是在碱性条件下才能发生的。
三、纤维素的主要用途
知识点1
纤维素与淀粉的区别
【例题1】下面关于淀粉与纤维素的叙述正确的是( )。
A．淀粉与纤维素分子中均含有葡萄糖单元，分子式为(C6H10O5)n。从组成上看，淀粉和纤维素是聚合程度不同的物质的混合物
B．淀粉与纤维素都是天然高分子化合物，属于非还原性的多糖，最主要的性质之一是在无机酸溶液的作用下，都能水解成单糖
C．由于纤维素中碳的百分含量高于淀粉，所以纤维素常用来制造火棉
D．淀粉溶液和纤维素溶液都属于胶体，因分子直径大，都不能透过半透膜
解析：选项A和B叙述是正确的，其中A除了指出淀粉和纤维素分子式中的n值不同之外，对淀粉或纤维素本身来说，淀粉分子之间n值也不同，纤维素分子之间n值也不同。选项C的叙述不正确，淀粉和纤维素虽分子大小不同，但实验式相同——葡萄糖单元：C6H10O5，则碳元素的百分含量必定相同。选项D的叙述也不正确，淀粉溶液中的淀粉分子不能透过半透膜、淀粉溶液是胶体，这两点是正确的；但纤维素不溶于水，也谈不上是胶体，选项D中关于纤维素的叙述是不正确的。
答案：AB
点拨：淀粉与纤维素的本质区别在于分子式中n的值不同，也就是相对分子质量不同，虽然淀粉与纤维素都属于多糖，但从同分异构体的概念来看，两者不属于同分异构体，只是最简式相同。
知识点2
纤维素与有机合成
【例题2】某制糖厂以甘蔗为原料制糖，同时得到大量的甘蔗渣，对甘蔗进行综合利用，不仅可以提高经济效益，而且还能防止环境污染，现按以下方式进行：
已知F、H均是具有香味的液体，F为E的三聚合物，并具有特殊的六元环状对称结构，试填空：
(1)A的名称：________，H的名称：________；
(2)D→E的化学方程式：___________________________________________________；
(3)G→H的化学方程式：___________________________________________________；
(4)F的结构简式：_________________________________________________________。
解析：首先由A的分子式(C6H10O5)n可知A不是淀粉就是纤维素，联系生活实际确定A为纤维素，B为葡萄糖，D为酒精，E为乙醛。F为E的三聚物，且具有特殊的六元环状对称结构，所以依据成键原理只能是C===O方式加成生成。如图所示：
答案：(1)纤维素 乙酸乙酯
(2)2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O
(3)CH3CH2OH＋CH3COOHCH3COOCH2CH3＋H2O
(4)
点拨：联系实际可知该题中的(C6H10O5)n为纤维素。注意流程中的反应条件，如酒化酶、催化氧化、新制氢氧化铜等字眼，这些信息往往能够让我们找到解题思路，这就是解决有机合成和有机推断题的重要方法。
知识点3
纤维素的相关计算
【例题3】棉花纤维素相对分子质量为174960，每个分子中含有________个葡萄糖单元。当棉花纤维素与浓硫酸、浓硝酸的混合物反应后，产物中含氮的质量分数为11.12%，每个葡萄糖单元中发生酯化反应的羟基数是________。
解析：由纤维素通式(C6H10O5)n和该纤维素分子的相对分子质量，可得162n＝174
960，n＝1
080。纤维素分子中每一个葡萄糖单元有3个醇羟基，能够发生酯化反应。根据酯化反应的特点，可设纤维素酯化后产物中每个葡萄糖单元有x个硝基，则其产物分子式为[C6H(10－x)O5(NO2)x]n，因为产物中含氮质量分数为11.12%，则有：
×100%＝11.12%。
解得x＝2。
答案：1
080 2
点拨：本题涉及高分子化合物的反应和有关计算，培养应变能力和观察能力。虽然高分子化合物的分子很大，但分子结构并不复杂，是由简单的结构单元重复连接而成的。只需分析计算一个结构单元即可。
1糖元〔(C6H10O5)n〕是一种相对分子质量比淀粉更大的多糖，主要存在于肝脏中，所以又叫动物淀粉或肝糖。下列关于糖元的叙述中正确的是( )。
A．糖元与淀粉、纤维素互为同分异构体
B．糖元与淀粉、纤维素属于同系物
C．糖元水解的最终产物是葡萄糖
D．糖元具有还原性，能发生银镜反应
解析：观察糖元的化学式，与淀粉和纤维素相似，都为多糖，无还原性；并且它们的n值不同，所以不是同分异构体；它们在组成上也不是相差若干个CH2基团，而是相差若干个葡萄糖单元，故不为同系物；糖元中含有n个葡萄糖单元，因此水解的最终产物为n个葡萄糖分子。
答案：C
2科学家预言，未来最理想的燃料是绿色植物，即将植物的秸秆(主要成分是纤维素)用适当的催化剂作用使之水解成葡萄糖，再将葡萄糖转化成乙醇，用作燃料。
(1)写出将绿色植物的秸秆转化为乙醇的化学方程式：_______________________。
(2)现有1
620
t含纤维素约为80%的秸秆，理论上可制得90%的酒精________t。
解析：根据化学方程式得到关系式(C6H10O5)n～nC6H12O6～2nC2H5OH进行计算。
答案：(1)
(2)817.8
3纤维素是自然界最为丰富的可再生的天然高分子资源。
(1)纤维素可制备用于纺织、造纸等的黏胶纤维〔成分是(C6H10O5)n〕，生产过程涉及多个化学反应。工艺简图如下：
近来，化学家开发了一种使用NMMO加工纤维素的新方法，产品“Lyocell纤维”成分也是(C6H10O5)n。工艺流程示意图如下：
①“Lyocell纤维”工艺流程中，可充分循环利用的物质是________。
②与“Lyocell纤维”工艺相比，黏胶纤维工艺中会产生含有________(只填非金属元素符号)的废物，并由此增加了生产成本。
③“Lyocell纤维”被誉为“21世纪的绿色纤维”，原因是____________________。
(2)“Lyocell纤维”工艺流程中的NMMO可按如下路线制备(反应条件均省略)：
其中，化合物Ⅰ可三聚为最简单的芳香烃，化合物Ⅱ可使溴水褪色。
①化合物Ⅰ也可聚合为在一定条件下具有导电性的高分子化合物，该高分子化合物的化学式为________。
②化合物Ⅱ与氧气反应的原子利用率达100%，其化学方程式为________________________________________________________________________。
③关于化合物Ⅲ、Ⅳ的说法正确的是______(填代号)。
A．都可发生酯化反应
B．Ⅲ可被氧化，Ⅳ不可被氧化
C．都溶于水
D．Ⅲ可与钠反应，Ⅳ不可与钠反应
E．Ⅲ是乙醇的同系物
F．Ⅲ可由卤代烃的取代反应制备
④写出合成NMMO最后一步反应的化学方程式：__________________________。
解析：(1)由工艺流程可知，NMMO被循环利用。比较两个生产流程可知在黏胶纤维的生产过程中会产生含硫、含氯的废物，从而增加了生产成本，并可能由此产生环境污染。而新工艺不会产生污染物，且纤维素原料可以再生，故称为“21世纪绿色纤维”。(2)最简单的芳香烃为苯，则三聚为苯的烃必为乙炔，其聚合成为高分子化合物的化学方程式为；化合物Ⅱ为乙烯，欲使其与O2反应，原子利用率为100%，只有发生加成反应即2CH2===CH2＋O2
。据Ⅲ、Ⅳ的分子结构特点不难推知它们所具有的性质。
答案：(1)①NMMO ②S、Cl ③新工艺环境污染小，纤维素原料可再生
(2)①
②2CH2===CH2＋O2
③ACF
④第一单元 有机药物制备
1在阿司匹林的结构简式中①②③④⑤⑥分别标出了其分子中的不同的键。将阿司匹林与足量NaOH溶液共煮时，发生反应时断键的位置是( )。
A．①④
B．②⑤
C．③④
D．②⑥
2下列说法中，不正确的是( )。
A．现代药物主要是人工合成的药物
B．天然药物具有良好的药效，所以不需要进行改造
C．药物的生物活性跟它的结构中的某些官能团有关
D．在药物设计领域计算机应用前景广阔
3脑白金主要成分的结构简式为
下列对脑白金主要成分的推论错误的是( )。
A．其分子式为C13H16N2O
B．能发生水解反应生成乙酸
C．不能与溴水发生反应
D．其官能团及营养成分与葡萄糖相同
4莽草酸是一种合成治疗禽流感药物达菲的原料，鞣酸存在于苹果、生石榴等植物中。下列关于这两种有机化合物的说法正确的是( )。
莽草酸
鞣酸
A．两种酸都能与溴水反应
B．两种酸遇三氯化铁溶液都显色
C．鞣酸分子与莽草酸分子相比多了两个碳碳双键
D．等物质的量的两种酸与足量金属钠反应产生氢气的量相同
52009年9月，继批准“达菲”进口以后，国家食品药品监管局近日又批准一种抗流感药物“依乐韦”在国内上市。这意味着国际上公认的两种有效抗流感药物均已进入中国内地。“达菲”和“依乐韦”的分子结构如下图：
达菲
依乐韦
关于“达菲”和“依乐韦”的叙述正确的是( )。
A．两者都含有苯环结构
B．两者都能使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色
C．两者在热的NaOH溶液中能稳定存在
D．两者都能发生酯化反应
6在对肿瘤、癌症患者进行化疗时，为了提高药物对病理部位的选择性和治疗的有效性，现代医学采用药物靶向治疗，作为磁性靶向药物的载体——磷脂酰丝氨酸，其结构为：
则其不可能具有的性质是( )。
A．既显酸性，又显碱性
B．能发生水解反应
C．能发生缩聚反应
D．能发生加成反应
7氧氟沙星是常用抗菌药，其结构简式如图所示，下列对氧氟沙星叙述错误的是( )。
A．能发生加成、取代反应
B．能发生还原、酯化反应
C．分子内共有19个氢原子
D．分子内共平面的碳原子多于6个
8、阿司匹林(乙酰水杨酸)是由水杨酸和乙酸酐合成的：
在生成乙酰水杨酸的同时，水杨酸分子之间也能发生聚合反应，生成少量聚合物(副产物)。合成乙酰水杨酸的实验步骤如下：
①向150
mL干燥锥形瓶中加入2
g水杨酸、5
mL乙酸酐和5滴浓硫酸，振荡，待其溶解后，控制温度在85～90
℃条件下反应5～10
min，然后冷却，即有乙酰水杨酸晶体析出。
②减压过滤，用滤液淋洗锥形瓶，直至所有晶体收集到布氏漏斗中。抽滤时用少量冷水洗涤晶体几次，继续抽滤，尽量将溶剂抽干。然后将粗产品转移至表面皿上，在空气中风干。
③将粗产品置于100
mL烧杯中，搅拌并缓慢加入25
mL
饱和碳酸氢钠溶液，加完后继续搅拌2～3
min，直到没有二氧化碳气体产生为止。过滤，用5～10
mL蒸馏水洗涤沉淀。合并滤液于烧杯中，不断搅拌，慢慢加入15
mL
4
mol·L－1盐酸，将烧杯置于冰水中冷却，即有晶体析出。抽滤，用冷水洗涤晶体1～2次，再抽干水分，即得产品。
(1)第①步中，要控制温度在85～90
℃，应采用的加热方法是__________________，用这种方法加热需要的玻璃仪器有______________。
(2)在第②步中，用冷水洗涤晶体，其目的是__________________、__________________。
(3)在第③步中，加入饱和碳酸氢钠溶液的作用是______________________，加入盐酸的作用是______________________。
(4)如何检验产品中是否混有水杨酸？__________。
9苯酚是重要的化工原料，通过下列流程可合成阿司匹林、香料和一些高分子化合物。已知：
回答下列问题：
(1)在反应①～④中属于取代反应的是____________________________________。
(2)写出反应②的化学方程式：________________________________________。
(3)把阿司匹林分子连接在某高分子化合物上，便可形成结构如下的缓释长效药剂：
长效阿司匹林完全水解后生成的有机物有________种。1
mol长效阿司匹林与氢氧化钠溶液充分反应后消耗NaOH的物质的量是________。
参考答案
1.
解析：该有机物中能与氢氧化钠反应的结构就是羧酸和酯的结构。羧酸与碱的反应是中和反应，失氢离子，故在⑥处断键；但羧酸与醇的反应却是羧酸失羟基，酯水解断键是在羰基与羟基的连接处②。
答案：D
2.
解析：结构决定性质，官能团决定物质的特性。
答案：B
3.
解析：从脑白金结构可以看出，它含有亚氨基(—NH—)、碳碳双键和肽键三种官能团，能与溴水发生加成反应，能发生水解反应，生成乙酸，不具有醇羟基和醛基，因此与葡萄糖的官能团不同。
答案：CD
4.
解析：莽草酸分子中含有碳碳双键，能和溴水发生加成反应，鞣酸分子中含有酚羟基，能和溴水发生取代反应，选项A正确。由于莽草酸分子中无酚羟基，因此不能和氯化铁溶液发生显色反应，选项B错。鞣酸分子中有一个苯环，在苯环中无碳碳双键，因此选项C错。两种有机物分子中含有的羟基数目之比为1∶1，因此等物质的量的两种酸与足量的金属钠反应产生氢气的量相同，选项D正确。
答案：AD
5.
解析：本题以有机物药物为背景考查有机化学基础知识。解题的关键是明确官能团的性质。从“达菲”和“依乐韦”的分子结构来看，都不含苯环结构，A错；两种结构中都含有碳碳双键，能使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色，B正确；“达菲”含有盐和酯的结构，在热的NaOH溶液中易发生完全水解，不能稳定存在，“依乐韦”含有羧基，能与NaOH溶液反应，也不能稳定存在，C错；前者既没有羧基也没有醇羟基，不能发生酯化反应，后者含羧基和醇羟基，能发生酯化反应，D错。
答案：B
6.
解析：由结构可知：该物质含有—COOH又含有—NH2，属于氨基酸类，故既显酸性又显碱性，还能发生缩聚反应；该物质还含有酯的结构又属于酯类，也能发生水解反应；但无C===C键不能发生加成反应。故答案是D。
答案：D
7.
解析：该分子中含有碳碳双键、酮羰基和苯环，因此能发生加氢反应即还原反应，分子中含有羧基能发生酯化反应即取代反应。由于该分子中含有3个氮原子，因此化学式中H原子数加上一个F原子应是一个奇数，由此可知该分子内H原子数是偶数，选项C错。由于氧氟沙星分子中含有一个苯环，苯环上还连有其他碳原子，因此易得选项D正确。
答案：C
8.
解析：本题考查物质的制备，难度中等。(1)水浴加热可以控制温度在100
℃以下，加热面积大，受热稳定。
(2)用冷水洗涤晶体可以除去晶体表面附着的可溶性杂质，减少阿司匹林的溶解。
(3)阿司匹林分子中有羧基，酸性比碳酸酸性强，比盐酸酸性弱，能与碳酸氢钠反应生成可溶性盐；加入盐酸可将阿司匹林的可溶性盐重新转化为阿司匹林。
(4)水杨酸分子中含有酚羟基，能与氯化铁溶液发生显色反应。
答案：(1)水浴加热 温度计、酒精灯、烧杯
(2)除去晶体表面附着的可溶性杂质 减少阿司匹林的溶解
(3)使阿司匹林转化为可溶性盐 将阿司匹林的可溶性盐重新转化为阿司匹林
(4)向水中加入少量产品，滴加氯化铁溶液，若有紫色出现，说明产品中含有水杨酸
9.
解析：(1)水杨酸的结构简式为，在反应①～④中属于取代反应的是①②③。
(2)由题给信息，反应②的化学方程式为
(3)长效阿司匹林完全水解，共生成4种有机物。1
mol长效阿司匹林消耗氢氧化钠的物质的量为4n
mol，而不是4
mol。
答案：(1)①②③
(2)
(3)4 4n
mol第二单元 合成洗涤剂的生产
1硬水使肥皂去污力减弱甚至失效，这是由于发生了( )。
A．水解反应
B．沉淀反应
C．皂化反应
D．酯化反应
2含磷洗衣粉的使用容易引起湖水、河水和海水的富营养化，现在已经禁止使用。含磷洗衣粉中的磷是指( )。
A．三氯化磷
B．磷酸钙
C．三聚磷酸钠
D．五氯化磷
3下列有关环境问题的说法正确的是( )。
A．燃煤时加入适量石灰石，可减少废气中SO2的量
B．臭氧的体积分数超过10－4%的空气有利于人体健康
C．pH在5.6～7.0之间的降水通常称为酸雨
D．含磷合成洗涤剂易于被细菌分解，故不会导致水体污染
4有关肥皂的叙述中正确的是( )。
①利用油脂在碱性条件下水解制得 ②肥皂的主要成分是高级脂肪酸钠和甘油 ③使肥皂从油脂水解后的混合物中分离的过程是盐析 ④肥皂制成后不能再溶于水
A．①②
B．②④
C．③④
D．①③
5下列物质中，分子的一端亲水，另一端亲油的是( )。
A．CH3(CH2)15SO3Na
B．CH3CH2CH3
C．CCl4
D．CH3(CH2)4COOH
6关于肥皂与合成洗涤剂的比较，下列说法正确的是( )。
A．肥皂可以在硬水中使用，而合成洗涤剂不行
B．合成洗涤剂去污能力比肥皂强，适合洗衣机使用
C．制造合成洗涤剂的原料便宜
D．制造肥皂的原料便宜
7某天然油脂10
g，需1.8
g
NaOH才能完全皂化，又知该油脂1
kg进行催化加氢，需耗氢气12
g才能完全硬化。试推断1
mol该油脂平均含碳碳双键数为( )。
A．2
mol
B．3
mol
C．4
mol
D．5
mol
8磷脂含有一个非极性基团和一个极性基团，水溶性的磷脂有重要的生物学功能。磷脂是甘油酯的一个被代替后，再与碱反应生成的产物。试将软脂酸和甘油转化成含Na＋的磷脂。
(1)______________________________________________________________________；
(2)______________________________________________________________________；
(3)______________________________________________________________________。
9已知2
mol油酸、1
mol硬脂酸跟1
mol丙三醇完全反应，只生成一种甘油酯A，A的分子式为________，A可能的结构有________种。硬化1
mol
A需标准状况下H2________L，反应的化学方程式为______________________________。A在NaOH溶液中加热能发生________反应，反应的化学方程式为_________________________________________。
参考答案
1.
解析：硬水中的Ca2＋、Mg2＋与肥皂电离出的C17H35COO－结合生成(C17H35COO)2Mg沉淀和(C17H35COO)2Ca
沉淀。
答案：B
2.
答案：C
3.
解析：本题的四个选项分别对应的基础知识是：A项是钙基固硫，燃煤中加入石灰石或者生石灰使硫元素和钙形成盐从而减少二氧化硫的排放，是正确的；B项考查臭氧的含量与人类的关系，臭氧的含量大于10－5%就对人类有害，显然是错误的；C项是考查酸雨的概念，pH小于5.6才属于酸雨，也是错误的；D项是考查氮及磷的化合物使水体富营养化而产生污染的，它们不易被细菌分解，当然也错。
答案：A
4.
解析：(排除法)：①正确，排除B、C。肥皂中没有甘油，②错误，排除A。
答案：D
5.
解析：表面活性剂的基本性质是具有极性基团(亲水)和非极性基团(亲油)。烃基是非极性基团能亲油，而酸根为极性基团能亲水，故CH3(CH2)15SO3Na和CH3(CH2)4COOH具有上述性质。
答案：AD
6.
解析：肥皂的有效成分为硬脂酸钠，而C17H35COO－能与硬水中的Ca2＋、Mg2＋结合形成沉淀，而使C17H35COO－失去除污能力，降低洗涤效果；合成洗涤剂为十二烷基苯磺酸钠，其中所含的表面活性剂拥有更强的亲水和亲油基团，去污能力更强；合成洗涤剂的原料主要是石油化工的副产品，比较便宜，而肥皂的原料为油脂，成本相对高一些。
答案：BC
7.
解析：从油脂与NaOH反应的化学方程式可知，油脂与NaOH反应按物质的量之比为1∶3进行，所以油脂的平均摩尔质量为≈666.7
g·
mol－1，则该油脂与H2加成时的物质的量之比n(油脂)∶n(H2)＝∶＝1.5∶6＝1∶4。
答案：C
8.
解析：此题为信息给予题，题目陌生度高，但题给信息将磷脂的合成说得非常清楚，即：
这样得到的磷脂并不含Na＋，欲引入Na＋可用NaOH将磷酸分子中的羟基中和。以上是基于甘油酯分析的，本题并没有给出甘油酯，所以应先进行甘油酯的合成。
答案：(1)3C15H31COOH＋
(2)
(3)
9.
解析：这是集性质与计算于一体的综合题，解题时应先掌握油酸、硬脂酸及混甘油酯的分子式，同时了解油脂硬化及水解的性质。A的分子式为C57H106O6。由于A中油酸、硬脂酸残基的排列方式不同，A可能的结构应有两种，分别为或。由于1
mol
A中含有2
mol油酸的残基，即含2
mol
C===C键，硬化时必消耗2
mol
H2，标准状况下体积为44.8
L。硬化反应即为油酸的加氢反应，碱性水解即为皂化反应。
答案：第四单元 有机高分子合成
1食品保鲜膜按材质分为聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)等种类。PVC被广泛地用于食品、蔬菜外包装，它对人体有潜在危害。下列有关叙述不正确的是( )。
A．PVC单体可由PE的单体与氯化氢加成制得
B．PVC保鲜膜属于链状聚合物，在加热时易熔化，能溶于氯仿
C．鉴别PE和PVC，可把二者分别放入试管中加强热，在试管口放置一湿润的蓝色石蕊试纸，如果试纸变红，则是PVC；不变红，则为PE
D．等质量的聚乙烯和乙烯燃烧消耗的氧气相等
2橡胶属于重要的工业原料。它是一种有机高分子化合物，具有良好的弹性，但强度较差。为了增加某些橡胶制品的强度，加工时往往需进行硫化处理，即将橡胶原料与硫黄在一定条件下反应。橡胶制品硫化程度越高，强度越大，弹性越差。下列橡胶制品，加工时硫化程度较高的是( )。
A．橡皮筋
B．汽车外胎
C．普通气球
D．医用乳胶手套
3下列高分子材料中，属于体型结构的是( )。
A．有机玻璃
B．硫化橡胶
C．聚氯乙烯
D．聚乙烯
4有一种脂肪醇通过一系列反应可得丙三醇，这种醇可通过氧化、酯化、加聚反应而制得高聚物，这种脂肪醇为( )。
A．CH3CH2CH2OH
B．CH2===CH—CH2—OH
C．
D．
5有下列几种高分子化合物：①
② ③
④
⑤
⑥
其中是由两种不同的单体聚合而成的是( )。
A．③⑤
B．③④⑤
C．①③④⑤
D．①③④⑤⑥
6硅橡胶是一种耐高温的橡胶，它是由二甲基二氯硅烷经过两种类型的反应而形成的高分子化合物：
其中反应a得到的产物可看作不稳定的原硅酸(H4SiO4)的二甲基取代物，原硅酸可失水形成较稳定的硅酸。下列说法中不正确的是( )。
A．由上可知原碳酸的化学式为H4CO4
B．HC(OC2H5)3可命名为原甲酸三乙酯
C．反应a和b的类型均属于取代反应
D．反应a和b的类型均不属于取代反应
7酚醛树脂可用苯酚和甲醛反应制得。实验室制备酚醛树脂时，在酸性条件下，苯酚过量制得的酚醛树脂若不易取出，则可趁热时加入一些乙醇来取出树脂；在碱性条件下，苯酚过量，若酚醛树脂不易取出时，用加热或加溶剂的方法都很难将树脂取出。在上述两种情况下，下列有关叙述正确的是( )。
A．酸性条件制得的是体型酚醛树脂，碱性条件制得的是线型酚醛树脂
B．酸性条件制得的是线型酚醛树脂，碱性条件制得的是体型酚醛树脂
C．两种条件下制得的都是线型酚醛树脂
D．两种条件下制得的都是体型酚醛树脂
8感光性高分子又称为“光敏性高分子”，是一种在彩电荧光屏及大规模集成电路制造中应用较广的新型高分子材料。其结构简式为：
(1)在一定条件下，该高聚物可发生的反应有______(填代号)。
①加成反应 ②氧化反应 ③消去反应 ④酯化反应 ⑤卤代反应
(2)该高聚物在催化剂的作用下，水解后的产物中有一种相对分子质量较小的R，其分子式为________________________________________________________________________。
(3)写出R在一定条件下与乙醇反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(4)R的同分异构体有多种，其中含有苯环、和，且苯环上有两个对位取代基的结构简式是_________________________________________________。
9某种ABS工程树脂，由丙烯腈(CH2===CHCN，符号A)、1,3－丁二烯(，符号B)和苯乙烯(CHCH2，符号S)按一定配比共聚而得。
(1)A、B和S三种单体，碳氢比(C∶H)值最小的单体是________。
(2)经元素分析可知该ABS样品的组成为CaHbNc(a、b、c为正整数)，则原料中A和B的物质的量之比是________(用a、b、c表示)。
10现有下列高分子化合物，请从下列各项中选择出最恰当的选项，将代号填入下表。
(1)高分子结构示意图：
(2)高分子材料的主要性质特点：
A．具有热塑性
B．可溶于有机溶剂
C．不溶于有机溶剂
D．具有确定的熔点
(3)主要应用：
a．用于制备塑料薄膜
b．用于制备光学仪器
c．用于制备车辆轮胎
硫化橡胶
(1)
(2)
(3)
参考答案
1.
解析：PVC的单体是氯乙烯，PE的单体是乙烯，乙烯和氯化氢加成得到的是氯乙烷，所以A错误；PVC是有机高分子化合物，其结构为，属于链状聚合物，它具有热塑性，B正确；PE和PVC在受热时都能熔化，但是PVC在强热下能分解产生氯化氢气体，使湿润的蓝色石蕊试纸变红，PE不能分解，由此可以区分PE和PVC；等质量的聚乙烯和乙烯的C、H质量分数都相等，所以燃烧消耗的氧气也相等，D正确。
答案：A
2.
解析：橡皮筋和普通气球的弹性好，所以硫化程度小，汽车外胎与医用乳胶手套相比，前者要承受更大的压力，所以制汽车外胎的橡胶硫化程度最高。
答案：B
3.
解析：天然橡胶属线型结构，经过硫化后形成网状结构，因此，硫化橡胶属于体型结构。
答案：B
4.
解析：此题主要考查由高聚物找单体，主链全部是碳原子，所以单体应是类似乙烯的形式，即
CH2===CH—COOCH2CH===CH2，此单体是由脂肪醇通过氧化、酯化得到的，所以该脂肪醇的结构简式为B选项。
答案：B
5.
解析：①的单体是；②的单体是；③的单体是OH和HCHO；④的单体是CH2===CH2和CH3—CH===CH2；⑤的单体是HOOCCOOH和；⑥的单体是CH2===CH—CN。
答案：B
6.
解析：原硅酸分子内失水形成硅酸，由碳酸的化学式可推知原碳酸的化学式为H4CO4，选项A正确。甲酸的结构简式为HCOOH，很显然甲酸分子中的羰基是由原甲酸分子中两个羟基失水形成的，因此原甲酸的结构简式为HC(OH)3，酸分子中含有三个羟基，和乙醇发生酯化反应时可生成HC(OC2H5)3，根据酯的命名规则可知该酯应命名为原甲酸三乙酯，选项B正确。对于选项C和D，根据反应可知，反应a属于卤代烃的水解反应，也可称作取代反应，反应b可看作是羟基形成醚链的过程，在反应中有小分子水生成，是缩聚反应也属于取代反应。
答案：D
7.
解析：在酸性条件下制得的酚醛树脂可溶于乙醇，说明此时制得的是线型结构的酚醛树脂；在碱性条件下制得的不易溶于溶剂，说明生成的是体型结构的酚醛树脂。
答案：B
8.
解析：因为分子中含有，所以可以发生加成、氧化反应；含有苯环可以发生卤代反应。该高聚物在催化剂的作用下水解，从酯基上断裂得到一种高分子化合物和一种小分子化合物，分别为、。因为R中含有—COOH，可与醇发生酯化反应。
答案：(1)①②⑤ (2)C9H8O2
(3)
(4)(其他合理答案也可)
9.
解析：(1)比较三种单体的分子组成，可发现丙烯腈中碳氢比为1∶1、1,3－丁二烯中碳氢比为2∶3、苯乙烯中碳氢比为1∶1，所以三种单体中碳氢比最小的是1,3－丁二烯。(2)设A、B、C物质的量分别为x、y、z，则
解得x＝c，，x∶y＝c∶。
答案：(1)1,3－丁二烯
(2)c∶
10.
解析：(1)硫化橡胶为体型结构；聚乙烯是线型结构；有机玻璃是支链型结构。(2)线型与支链型结构的高分子具有热塑性，可溶于有机溶剂；体型结构的高分子不具有热塑性(有的有热固性)，不溶于有机溶剂。高分子材料，不论线型结构和支链型结构，还是体型结构，都是混合物，没有固定的熔、沸点。(3)硫化橡胶常用于车辆轮胎；聚乙烯可制备塑料薄膜；有机玻璃可制造光学仪器。
答案：
硫化橡胶
(1)
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
(2)
C
A、B
A、B
(3)
c
a
b第二单元 合成洗涤剂的生产
1．认识表面活性剂分子的结构特点与去污原理。
2．应用有机化学知识理解并掌握十二烷基苯磺酸钠的合成反应。
3．了解洗涤剂的其他辅助成分，如助剂、泡沫促进剂、织物柔顺剂等的作用。
年初岁尾，又是一回新年来临时。过节了，是不是也该为你的家具洗洗脸了，如果您用的是木藤质家具，不妨用以下方法清洗：1．茶水去污法：油漆过的家具沾染了灰尘，可用纱布包裹湿的茶叶渣擦抹，或用冷茶水擦洗，会使家具特别光洁明亮。2．牛奶去污法：用一块干净抹布在过期不能喝的牛奶里浸一下，然后用其擦桌子、椅子等木制家具，最后用清水再擦一遍，这样去污的效果很好。3．肥皂保洁法：每隔一段时间应将木制家具清洁一次，用柔软的抹布或海绵蘸温淡的肥皂水擦洗，干透后再用油蜡涂刷使之光润。4.牙膏保洁法：家具表面的白色漆，日久会变黄，可用抹布蘸点牙膏或牙粉擦拭，油漆颜色便由黄转白，但须注意不可太用力擦。
思考：合成洗涤剂的去污原理是什么？
提示：合成洗涤剂是实验室常用的洗涤剂，一般用的是烷基苯磺酸钠型或烷基磺酸钠型的有机物，它们的分子中既有亲水性的极性基团，又有憎水 亲油 性的非极性基团。它们的应用范围广泛，润湿乳化能力较强，去污效果很好。
一、合成洗涤剂的去污原理
1．表面活性剂的应用
洗涤剂的主要成分之一是表面活性剂，它是洗涤剂能够发挥去污作用的主要物质。
2．表面活性剂分子
表面活性剂的分子结构由两部分组成，一部分是具有亲水性质的基团，叫亲水基团；另一部分是具有疏水性质的基团，叫疏水基团。
3．表面活性剂的去污原理
(1)表面张力。
在液体的内部，分子在各个方向上受到的引力是相等的。处于液体表面的分子受内部分子的引力要大于表面外部气体分子对它的作用力，因而液体表面产生一种自动收缩的趋势，与此对应的力称为表面张力。
(2)去污原理。
能明显降低表面张力的物质称为表面活性剂。它起到润湿、渗透、分散、乳化和发泡等作用。把它加入水中可以促进液体渗透到固体内部，即增加渗透作用。在互不相溶的两种液相中加入表面活性剂后，在分散时，疏水一端溶入油相，亲水一端留在水中，排列成一层保护层，保护了乳液的稳定性。另外，表面活性剂吸附在固体和污垢上，使污垢的附着能力下降，易离开固体表面进入洗液中。
4．表面活性剂的分类
(1)按表面活性剂分子结构中所带电性的特征可以将表面活性剂分为阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂和两性表面活性剂四大类。实际应用中以阴离子型表面活性剂为主。
(2)按表面活性剂在水和油中的溶解性可分为水溶性和油溶性表面活性剂。
二、合成洗涤剂的合成路线
1．取代基进入苯环的位置
苯环上发生取代反应时，取代的基团进入苯环上的位置取决于苯环上原有基团的性质和反应物的性质。
在合成十二烷基苯磺酸钠的反应中，十二烷基使苯环邻、对位的氢原子容易被取代，又由于十二烷基的体积大，使得磺酸基主要进入十二烷基的对位。
2．磺化反应
(1)定义。
苯分子等芳香烃化合物里的氢原子被硫酸分子里的磺酸基(—SO3H)所取代的反应，叫做磺化反应。由十二烷基苯制备十二烷基苯磺酸钠等表面活性剂的过程就叫做磺化过程。
(2)应用。
磺化反应在现代化工领域中占有重要地位，是合成多种有机产品的重要步骤，在医药、农药、染料、塑料、涂料、洗涤剂及石油等行业中应用较广。
3．十二烷基苯磺酸钠的主要合成路线
三、合成洗涤剂的辅助成分
洗涤剂中除了含有表面活性剂外，还含有若干辅助成分，有的还加入杀菌剂、织物柔顺剂、荧光增白剂或其他功能的特殊添加剂。
思考：合成洗涤剂对环境有什么影响？
提示： 1 有的合成洗涤剂十分稳定，难以被细菌分解，污水积累，使水质变坏。
2 有的合成洗涤剂含有磷元素，造成水体富营养化，促使水生藻类大量繁殖，水中的溶解氧降低，也使水质变坏。
一、肥皂与合成洗涤剂的优缺点
肥皂和洗涤剂不同，尽管两者都可以去除油渍。肥皂是由天然原料——脂肪和碱制成的，而洗涤剂则是人工合成的材料。
1．合成洗涤剂的优点
(1)肥皂不适合在硬水中使用，而合成洗涤剂的使用不受水质的限制。因为硬水中的钙、镁离子会跟肥皂生成高级脂肪酸钙、镁盐类沉淀，使肥皂丧失去污能力。而合成洗涤剂在硬水中生成的钙、镁盐类能够溶于水，不会丧失去污能力。
(2)合成洗涤剂去污能力强，并且适合洗衣机使用。
(3)合成洗涤剂原料便宜。制造合成洗涤剂的主要原料是石油，而制造肥皂的主要原料是油脂，石油比油脂更价廉易得。
2．合成洗涤剂的缺点
洗涤剂对环境的影响较大。合成洗涤剂的制造过程中产生大量的废水和废气，它的使用，特别是含磷洗涤剂的使用，又增添了一系列的环境污染。
3．肥皂的优点
肥皂使用后排放出去时，很快就可由微生物分解。所以相对来说，肥皂在生产和使用上，对环境的影响是轻微的。
4．肥皂的缺点
肥皂洗涤的不利之处是，水中的矿物质会与肥皂起反应，形成不能溶解的薄膜，这将使衣物变灰，而薄膜将形成残渣。
肥皂(以硬脂酸钠为例)
合成洗涤剂(以烷基苯磺酸钠为例)
原料
动植物油脂(属于生物质原料，成本较高但可再生)
石油产品(属于化石原料，价格便宜，但不能再生)
分子结构
C17H35COONa
水溶液pH
8～9，会造成某些人群皮肤过敏
5～9，比较适中
在酸性水中
洗涤效果降低
洗涤效果不受影响
在硬水中
与Mg2＋、Ca2＋反应生成沉淀(即浮渣)，不易形成泡沫，洗涤效果降低
洗涤效果不受影响
生物降解性
可被微生物降解
无支链的可被微生物降解；有支链的不易被微生物降解
二、磺化反应在合成洗涤剂生产中的应用
有机化合物分子中的氢被磺酸基(—SO3H)取代的反应称为磺化反应，苯及其衍生物几乎都可以进行磺化反应。
苯磺酸在加热条件下与稀硫酸反应，可失去磺酸基生成苯，这是苯的磺化反应的逆反应。
磺化反应的可逆性在有机合成中十分有用，在合成时可通过磺化反应保护苯环上的某一位置，待进一步发生某一反应后，再通过稀硫酸将磺酸基除去，即可得到所需的化合物。
苯磺酸是有机强酸，在水中溶解度很大，在有机分子中引入磺酸基后可增加其在水中的溶解度。合成洗涤剂是烷基苯磺酸的钠盐，烷基是亲油部分，磺酸基是亲水部分，其合成路线如下：
拓展思考：用洗涤剂洗涤油渍和用纯碱刷锅利用的原理相同吗？
提示：不同。洗涤剂洗涤过程中利用的是物理变化，而纯碱刷锅则利用纯碱的碱性使油脂水解，是化学变化。
知识点1
洗涤剂的去污原理
【例题1】常用洗涤剂的主要成分是十二烷基苯磺酸钠，十二烷基苯磺酸钠是普通洗衣粉的主要成分。其结构可用图形来表示，端为链烃基，端为极性基。根据这一结构特点，试分析和回答下列问题：
(1)十二烷基苯磺酸钠分子在水溶液表面分布的结构示意图，应是下列各图中的________图(填序号)，理由是__________________________________________________________。
(2)进入水内部的十二烷基苯磺酸钠分子，可能会以下列结构形式中的________存在(填序号)。
解析：(1)水分子为极性分子，根据相似相溶原理，洗衣粉分子的极性基(端)应溶解于水中(亲水基)，链烃基(端)不应溶于水中(憎水基)，C符合要求。
(2)A中极性基交替排列，可减少分子之间的斥力；D中极性基(端)向外，链烃基(端)向内的排列，在一定程度上使憎水基团脱离与水的接触，使体系能量最低。A、D为其可能的存在形式。
答案：(1)C 链烃基在液面上，极性基团在液面之下与水相亲，可使体系能量降低
(2)AD
点拨：本题据洗涤剂的去污原理，链烃基属于憎水基，—SO3Na属于亲水基，是“相似相溶”原理应用的实例，现象是结构和性质的反映；分子的排列要以体系能量处于最低为原则。用水作为主要清洁剂去污时，一般要加入适量的肥皂或者洗涤剂，它是利用了相似相溶原理。洗涤过程中，污垢中油脂与肥皂或洗涤剂接触后，烃基部分插入油滴使油污被包围起来，再经过摩擦、振动，大的油污便分散成小的油珠，脱离被洗物分散到水中形成乳浊液。
知识点2
洗涤剂的合成
【例题2】下列有关合成洗涤剂的叙述错误的是( )。
A．在洗涤剂烷基苯磺酸钠中，烷基含碳原子的个数以12～18为宜
B．在洗涤剂烷基苯磺酸钠中，烷基应以带有支链的为宜
C．在合成洗涤剂中添加酶制剂可提高洗涤效果
D．在合成洗涤剂中应以无磷助剂代替含磷助剂
解析：选项A，烷基是亲油憎水基，故碳原子数不宜太多或太少，以12～18为宜，正确；选项B，在洗涤剂烷基苯磺酸钠中，烷基应以直链为宜，因为支链很难被细菌降解而使水体污染，故不正确；选项C，合成洗涤剂中添加酶制剂可除去某些特殊的污渍，提高洗涤效果，正确；选项D，含磷助剂可使水体富营养化，故应以无磷助剂代替，正确。
答案：B
点拨：制造优良的合成洗涤剂，要进行分子结构和配方的优化。主要注意：
(1)确定合适的碳链长度。含碳原子个数以12～18为最佳，碳链过长使油溶性过强，水溶性减弱；碳链过短使油溶性减弱而水溶性增强。
(2)选择不含支链的烃基。以天然油脂生产的肥皂，烃基可以被环境中的生物降解，合成洗涤剂用含有支链的烃基时，难以被生物降解。
(3)合理的配方。生产合成洗涤剂，还要按规格要求加入多种助洗剂和辅助剂，如含磷化合物是一种较好的洗涤剂，但大量使用任意排放会造成赤潮和水华等环境问题；加入荧光漂白剂可使衣服更加亮白；加入香料可使衣物洗后留香。
1热的饱和肥皂水中加入下列物质，不会析出固体或产生沉淀的是( )。
A．氯化钙
B．稀硫酸
C．食盐
D．酒精
解析：肥皂的主要成分是高级脂肪酸钠。将氯化钙加入肥皂水中会产生沉淀：Ca2＋＋2RCOO－―→(RCOO)2Ca↓。稀硫酸加入肥皂水中会产生不溶于水的高级脂肪酸：RCOO－＋H＋―→RCOOH。食盐加入肥皂水中会发生盐析，使肥皂析出；酒精与肥皂水互溶。
答案：D
2合成洗涤剂同肥皂相比有哪些优点：①原料便宜；②不受软水、硬水等水质限制；③不污染水体；④去污能力强。你认为正确的是( )。
A．①②③④
B．①②④
C．②③④
D．①④
解析：(1)肥皂不适合在硬水中使用，而合成洗涤剂的使用不受水质的限制。因为硬水中的钙、镁离子会跟肥皂生成高级脂肪酸钙、镁盐类沉淀，使肥皂丧失去污能力。而合成洗涤剂在硬水中生成钙、镁盐类能够溶于水，不会丧失去污能力。
(2)合成洗涤剂去污能力强，并且适合洗衣机使用。
(3)合成洗涤剂原料便宜。制造合成洗涤剂的主要原料是石油，而制造肥皂的主要原料是油脂，石油比油脂更价廉易得。
答案：B
3已知苯和卤代烷烃在催化剂作用下，发生烷基化反应(取代)，生成苯的同系物，如
①
又如②
工业上以苯、浓硫酸、十二烷、NaCl和H2O为原料制取(洗衣粉的主要成分)。依据合理途径写出有关反应的化学方程式。
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________、
________________________(可不填满，也可补充)。
解析：(逆推法)：要合成，逆用题给信息②知，须有：和H2SO4(已提供)；要合成，逆用题给信息①知，须有：(已提供)和C12H25—Cl；而C12H25—Cl可由C12H26(已提供)和Cl2光照反应制取；Cl2可由电解饱和食盐水制得。
答案：(1)2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
(2)C12H26＋Cl2C12H25Cl＋HCl
(3)＋C12H25Cl
＋HCl
(4)＋HOSO3H＋H2O
(5)＋NaOH―→＋H2O第四单元
有机高分子合成
[知识回顾]
什么是高分子化合物？高分子化合物结构上的几何形状有哪些分类？有机高分子化合物的基本性质有哪些？
蛋白质分子的一级结构、二级结构、三级结构对人体的生命活动有怎么的意义？
有哪些方法可以合成高分子化合物？
[知识学习]
问题组：
由小分子合成高分子成为聚合反应，其主要的方式有哪两种？
可以发生加聚反应的物质类型有哪些？
可以发生缩聚反应的物质类型有哪些？
1、
常见高分子形成的反应类型并分类举例
加聚反应
单烯、炔烃加成：
单烯、炔烃的衍生物的加成：
二烯烃加成：
多种烯烃的混合加成：
[交流与讨论]
加聚反应产物特点及区分
[知识巩固]
下列物质可用于萃取溴水中的溴的是：
A、聚氯乙稀
B、聚1，3——丁二烯
C、聚乙炔
D、己烷
具有单双键交替长链（—CH=CH—CH=CH—CH=CH—CH=CH—）的高分子可能成为导电塑料，2000年诺贝尔化学奖授予从事该领域研究的三位科学家。下列高分子中，可能成为导电塑料的是
A.聚乙烯
B.聚丁二烯
C.聚苯乙烯
D.聚乙炔
答案：D
常见的橡胶有多种，合成橡胶是聚1，3－丁二烯，天然橡胶－甲基－1，3－丁二烯，丁苯橡胶是1，3－丁二烯与苯乙烯合成的，请写出由其单体合成高分子的化学方程式。将产物对照聚乙烯、聚氯乙稀等塑料制品，观察其结构上的区别。
答案：
nCH2=CH—CH=CH2CH2—CH=CH—CH2n（聚1，3－丁二烯）
nCH2=CH—CH2CH2—CHCH2n（天然橡胶）
混合型：
塑料的长链是饱和的，而橡胶的长链有双键存在，长链有双键为下一步将不同的链连接织成立体网状提供了可能，因此塑料一般是线性高分子，而橡胶一般是体型高分子，表现在性质上也是不同的。
以乙炔为主要原料可以合成聚合聚氯乙烯、聚丙烯和氯丁橡胶，请在图示空格中填写有关物质的结构简式，并写出①～⑦各步反应的化学方程式。
答案：
①CH≡CH+HCl→CH2=CHCl
CH2=CHCl
②nCH2＝CHCl→CH2—Hn
CH2—Hn
③CH≡CH+HCN→CH2=CHCN
CH2=CHCN
④nCH2＝CHCN→CH2—n
⑤2CH≡CH→CH2=CH—C≡CH
CH2=CH—C≡CH
⑥CH2=CH—C≡CH+HCl→CH2=CH—=CH2
CH2=CH—=CH2
⑦nCH2=CH—=CH2
→CH2—CH＝—CH2n
用煤炭、电石、食盐和水，合成用于制造塑料薄膜、人造革、塑料管材和板材的聚氯乙烯（PVC）的合成路线。
（已知电石可发生如下反应：CaC2＋2H2O→CH≡CH↑+Ca(OH)2）
现有两种烯烃：CH2=CH2和CH2=CR2(R为烃基)，它们的混合物进行聚合反应后，产物中含：
①CH2—CH2n
②CHR—CHRn
③CH2—CH2—CH2—CR2n
④CH2—CH2—CHR—CHRn
⑤CH2—CR2
n
A.①⑤
B.②④
C.①③⑤
D.只有①
缩聚反应（用方程式表示）
（1）
酯化缩合
（2）
氨基酸缩合
（3）
酚醛树脂缩合
2、
高聚物单体的寻找方法：
判断聚合类型：碳链都是碳原子，一般是
反应产物，其单体（可以相同，也可以不同）为乙烯类型或1，3－丁二烯类型。如链上有：－O－、－NH－、－－等官能团都是
反应产物。
若是加聚产物：找单体是在碳链两两（两个碳原子）断键，如链上有双键，则有四个碳原子断键（丁二烯结构）。例：
CH2—CH==CH—CH2—CH2—CH2
，其单体是乙烯（CH2＝CH2）、丁二烯（CH2＝CH－CH＝CH2）。
①若链节中碳原子全部以单键结合，则链节中必含两个碳原子的结构。对应的单体必为乙烯类型（CH2==CH—C6H5，CH2==CH—CN，CH2==CH—Cl，CH2==CH—CH3，CH2==CH2）结构的单体。
②链节碳原子以单键、双键结合，则链节中必含四个碳原子的结构单元，对应的单体必然有1，3－丁二烯类型结构的单体，如CH2—CHCH2n
单体为CH2=CH—CH2。
若是缩聚产物：找单体时从官能团入手：－O－是酯找单体加氢原子和羟基，单体是酸和醇，－NH－是肽键找单体加氢原子和羟基，恢复成氨基和羧基。
若链节结构中，主链上是碳与碳原子形成碳链，则一般为加聚产物。
寻找单体：两个两个往前找，遇到单键断后合，碰到双键继续跑，断后四碳再组合。
【知识链接】
有机高分子化合物的基本性质是什么？
有机高分子化合物的基本性质有：
（1）溶解性
，难溶或溶解较慢；
（2）
型高分子具有热固性，而
型高分子具有热塑性；
（3）高分子材料一般强度
；
（4）高分子化合物一般不导电，是很好的电绝缘材料。
复杂单体聚合后形成的高分子链节可以不相同，如CH2＝CH－CH3与共聚后形成的高分子链节有—CH2－CH2－—，—CH2－—CH2－等多种。
当知道高分子化合物的结构简式时，也可以推知其单体，推断过程与其生成过程进行逆向推断即可。
几种常见塑料的燃烧鉴别法
塑料名称
燃烧难易
离火后
火焰特点
燃烧情况
产色的气味
聚乙烯
易燃烧
继续燃烧
上端为黄色下端为蓝色
熔融、滴落
燃烧蜡烛的气味
聚氯乙烯
不易燃烧
熄灭
黄色、边缘带绝色、冒白烟
软化、能拉丝
氯化氢刺激味
酚醛塑料（电木）
极缓慢燃烧
熄灭
黄色、黑烟
膨胀、有裂纹、冒黑烟
甲醛刺激味和焦木味
聚四氟乙烯
不燃烧
/
/
/
氯化氢刺激气味
用点燃的方法，可以区别聚乙烯与聚氯乙稀，聚氯乙烯释放出刺激性气味气体。
聚乙烯塑料袋可用作食品袋，聚氯乙烯塑料袋不能盛放食品
练习：
在以下各对化合物中，可作为高分子化合物：CH2-CH(CH3)-CH2CH2n的单体是：
A、CH3－CH=CH2和CH2＝CH－CH＝CH2
B、CH2＝CH＝CH2和CH2=CH
–CH2
C、CH3－CH2－CH＝CH2和CH2＝CH－CH3
D、CH2＝CH2和CH2＝CH－CH3
下列有机物作为单体能发生加聚反应的是：
A、CH3CH3
B、CH2＝CH2
C、H——H
D、答案：BD
有关高分子化合物性质描述不正确的是：
A、一般具有良好的绝缘性
B、均不溶于水，易溶于有机溶剂
C、均不耐热，受热后会熔化，改变原有形状
D、一般比同质量金属强度大(共41张PPT)
专题归纳整合
请用一句话表达下列关键词：
亲水基团 疏水基团 磺化反应 纤维素 火棉 胶棉高分子化合物 合成树脂 加成聚合 缩合聚合 白色污染
提示 亲水基团、疏水基团：表面活性剂的分子结构由两部分构成，一部分是具有亲水性质的基团叫亲水基团，一部分是疏水性质的基团叫疏水基团。
磺化反应：有机化合物分子中的氢被磺酸基取代的反应
纤维素：它是一种多糖，是构成植物细胞壁的基础物质
火棉、胶棉：含氮量低的纤维素硝酸酯叫胶棉，含氮量高的叫火棉
高分子化合物：分子量很大、结构复杂，具有不同于小分子化合物的物理性质，化学性质和力学性能
合成树脂：它是塑料的主要成分，如聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等，可以用来制造不同的塑料如PVC、PE、PP等
加成聚合：由不饱和有机物形成的链节而聚合的反应
缩合聚合：反应前后，化学键的不饱和度不发生变化，同时生成小分子化合物的反应
白色污染：由塑料制品废弃物所带来的环境污染，称为“白色污染”
1．胶棉和火棉有什么区别？
提示 均属于纤维素硝酸酯、属于酯类，两者的含氮量不同，含氮高的为火棉，含氮低的为胶棉。
2．纤维素与淀粉互为同分异构体吗？为什么？
提示 不是。尽管分子式均可写成(C6H10O5)n，但n值不同。
3．塑料与合成的树脂的关系如何？
提示 塑料是人工利用合成树脂制造而成的，合成树脂是塑料的原料、塑料种类繁多。
4．从生成物来看，加聚反应和缩聚反应有什么不同？
提示 加聚反应无小分子生成，而缩聚反应有小分子生成。
5．聚合物中的单体和链节有何区别？
1．肥皂和合成洗涤剂的优缺点
提示 (1)合成洗涤剂的优点
①肥皂不适合在硬水中使用，而合成洗涤剂的使用不受水质的限制。因为硬水中的钙、镁离子会跟肥皂生成高级脂肪酸钙、镁盐类沉淀，使肥皂丧失去污能力。而合成洗涤剂在硬水中生成的钙、镁盐类能够溶于水，不会丧失去污能力。
②合成洗涤剂去污能力强，并且适合洗衣机使用。
③合成洗涤剂原料便宜。制造合成洗涤剂的主要原料是石油，而制造肥皂的主要原料是油脂，石油比油脂更价廉易得。
(2)合成洗涤剂的缺点
洗涤剂对环境的影响较大。合成洗涤剂的制造过程中产生大量的废水和废气，它的使用，特别是含磷洗涤剂的使用，又增添了一系列的环境污染。
(3)肥皂的优点
肥皂使用后排放出去时，很快就可由微生物分解。所以相对来说，肥皂在生产和使用上，对环境的影响是轻微的。
(4)肥皂的缺点
肥皂洗涤的不利之处是，水中的矿物质会与肥皂起反应，形成不能溶解的薄膜，这将使衣物变灰，而薄膜将形成残渣。
2．磺化反应在合成洗涤剂生产中的应用
提示 有机化合物分子中的氢被磺酸基(—SO3H)取代的反应称为磺化反应，苯及其衍生物几乎都可以进行磺化反应。
苯磺酸在加热条件下与稀硫酸反应，可失去磺酸基生成苯，这是苯的磺化反应的逆反应。
磺化反应的可逆性在有机合成中十分有用，在合成时可通过磺化反应保护苯环上的某一位置，待进一步发生某一反应后，再通过稀硫酸将磺酸基除去，即可得到所需的化合物。
苯磺酸是有机强酸，在水中溶解度很大，在有机分子中引入磺酸基后可增加其在水中的溶解度。合成洗涤剂是烷基苯磺酸的钠盐，烷基是亲油部分，磺酸基是亲水部分，其合成路线如下：
3．单体的判断方法？
提示 从高聚物的结构入手，首先判断高分子是加成聚合得到还是缩聚反应得到，再据高分子链节判断对应的单体分子。
4．如何处理和预防白色污染？
提示 合成材料废弃物的急剧增加，特别是一些塑料制品的废弃物所带来的环境污染称为“白色污染”。“白色污染”最为严重的是食品包装袋、原料包装袋的废弃。由于它们是一种不能被微生物分解的材料，因而造成危害较大。消除白色污染的可能方法有：塑料的减量化、再利用、再循环，或应用塑料制备它们的材料，如汽油、涂料等。另一种方法是寻求新的可分解的替代品。
有机合成为人类的生活带来了很大的方便，可以说人类生活质量的改善和提高与有机合成密切相关，如人类所用的洗涤剂、化妆品、农药、医药、各种塑料、橡胶、纤维等，在高考命题中有机合成已成为一个热点，具体的考查角度有以下几个方向：
学科思想培养三
有机合成给人类造福的命题角度和解题指导
2．官能团的消除
(1)通过加成消除不饱和键。
(2)通过消去或氧化、酯化等消除羟基(—OH)。
(3)通过加成或氧化等消除醛基(—CHO)。
3．官能团间的衍变
根据合成需要(有时题目信息中会明示某些衍变途径)，可进行有机物的官能团衍变，以使中间物质向产物递进。常见的有三种方式：
4．碳骨架的增减
(1)增长：有机合成题中碳链的增长，一般会以信息形式给出，常见方式为有机物与HCN反应以及不饱和化合物间的加成、聚合等。
(2)变短：如烃的裂化裂解，某些烃(如苯的同系物、烯烃)的氧化、羧酸盐脱羧反应等。
请回答下列问题：
(1)写出结构简式：D：________，F：________。
(2)上述属于取代反应的有________(选填序号)。
(3)写出反应⑤的化学方程式：________________。
解析 题中信息分两部分，一是题中给出的两个新反应，二是合成路线图，审题时需将两者结合起来分析。观察合成路线图可判断K分子中所含碳原子数应该是E分子碳原子数的两倍，再结合第一个新反应可确定E是CH2===CH2，F是HOCH2CH2Cl，G是ClCH2CHO，H是ClCH2COOH，I是CH3CH2OH，K是ClCH2COOCH2CH3。再从产物的结构开始分析，A应该是甲苯。
方向二 有机合成的两种重要的反应类型
【知识基础】
1．加聚反应和缩聚反应的比较
加聚反应
缩聚反应
反应物特征
含不饱和键
(如
等)
含特征官能团(如—OH、—COOH等)
产物特征
聚合物与单体具有相同的组成
聚合物和单体组成不同
产物种类
只有聚合物
聚合物和小分子(如H2O)等
反应种类
单烯加聚、双烯加聚
酚醛缩聚类、酯化类、成肽类
在有机合成中是选择加聚反应还是选择缩聚反应，关键看单体的结构和目标分子的结构关系，若共价键的饱和度发生了变化则加聚反应，否则是缩聚反应。
【解题指导】
化学纤维是传统三大合成高分子材料之一，其中的涤纶和维尼纶至今仍在纺织业中作为重要的原料。涤纶、维尼纶的结构简式如下：
涤纶：
【例2】
工业上用煤、石油等综合利用的产物生产涤纶和维尼纶，下面是合成所需基本原料的制备方法：
回答下列问题：
(1)G与L反应生成N的反应类型是________。
(2)合成涤纶的流程中，可以重复利用的物质的名称是________。
(3)高分子化合物O________(填“能”或“不能”)溶于水，原因是_______________________________________。
(4)写出M和J反应生成涤纶的化学方程式(涤纶的结构中应含有终止基团)：__________________________________________。
(5)写出O与E反应生成维尼纶的化学方程式：____________。
解析 分析涤纶和维尼纶的结构可知，合成涤纶的两种单体是乙二醇和对苯二甲酸，如果同学们能熟练判断单体的话，也可确定维尼纶是由聚乙烯醇和甲醛合成的。再分析反应流程：因A在高温下能够与水蒸气和氧化钙反应，且A为单质，由此可知A为碳单质，F为CaC2，G为乙炔；B、C为CO和H2中的一种，二者反应的产物能够在铜的作用下反应，且D能够与羧酸发生酯化反应，所以D为甲醇，E为甲醛。对苯二甲酸和甲醇反应的产物M应是对苯二甲酸二甲酯，根据涤纶的结构简式可知J为乙二醇，它和M发生酯交换反应生成了涤纶，J由H合成，由此可知H为乙烯，I为1,2 二溴乙烷，K为乙醇，L为乙酸。
答案 (1)加成反应 (2)甲醇 (3)能 分子链中有许多亲水基(—OH)
方向三 高分子化合物单体的判断
【知识基础】
2．加聚产物
(1)凡链节的主链中只有两个碳原子(无其他原子)的高聚物，
其合成单体必为一种，将两个半键闭合即可。如：
(2 甲基丙烯酸甲酯)。
(2)凡链节主链中只有四个碳原子(无其他原子)且链节无双键的高聚物，其单体必为两种。在正中央画线断开，然后将四个半键闭合即可。如：
③凡链节主链中只有碳原子并存在
双键结构的高聚物，其规律是“见双键，四个碳，无双键，两个碳”画线断开，然后将半键闭合，即将单双键互换。如：
3．缩聚产物
①凡链节是—NHRCO—结构的高聚物，其合成单体必为一
种。在亚氨基上加氢，在羰基上加羟基，即得高聚物单体。
如：
②凡链节中间(不在端上)含有肽键结构的高聚物，从肽键中间断开，两侧为不对称性结构的，其单体必为两种；在亚氨基上加氢，羰基上加羟基，即得高聚物单体。如：
解析 A、B、C三个选项中的反应都是分子结构中的
断裂形成单键，都属于加聚反应；根据质量守恒定律，D选项中反应后少2n个氢原子和n个氧原子，应该有n个水生成，所以该反应为缩聚反应。
答案 D专题三
让有机反应为人类造福
[课标要求]
通过实例了解精细化工产品的生产原理、简单流程、原料和产品。
举例说明化学工业和化学过程工业的特点。
[活动和探究建议]
实验：纺织品的漂白、染色。
参观当地的精细化工企业（或者观看有关的影像片、收集有关的资料），讨论精细化工发展的前景和可能存在的问题。
参观调查：化学在农林产品深加工（例如用淀粉制取酒精或高吸水材料，果脯的制作加工等）中的应用。
[教学内容增减建议]
1、
以有机药物制备2、
为基础，3、
复4、
习有机化学基础中的合成思想，5、
使学生建立全面的有机合成的方法；
6、
洗涤剂单元基本是原硬脂酸钠的去污原理，7、
只作简化处理。
8、
纤维素的化学加工，9、
在有机化学基础“糖类蛋白质”单元已做介绍，10、
在此删去。
11、
建议本专题以全面复12、
习有机合成的方法为主进行一定程度的有机综合复13、
习。
[课时建议]
第一单元
有机药物的制备学案——3课时
第二单元
合成洗涤剂的生产——1课时
第四单元
有机高分子合成——2课时
知识梳理总结——1课时
第一单元
有机药物的制备
[知识回顾]
1、
工业合成时，2、
应全面考虑的因素有哪些。
3、
工业上分别以石油为原料和以食物淀粉为原料合成乙酸乙酯的方法。
第一课时：
[知识复习]（在此用一节课时间将有机化学中的基本反应与合成方法进行回顾与复习。）
有机合成的常用方法：（分别以代表物质用方程式表示下列过程，注意反应的条件）
1、
官能团的引入
引入羟基（-OH）：
1
烯烃与水加成
2
醛（酮）与氢气加成
3
卤代烃碱性水解
4
酯的水解
5
格氏试剂与醛、酮反应
6
引入卤原子（-X）：
烷烃与X2取代
不饱和烃（烯、炔）与HX或X2加成
醇与HX取代等
芳香烃取代
引入C=O双键：
醇的氧化
烯的氧化
炔加成H2O
引入C=C双键：
烷烃裂解
炔烃加成
某些醇或卤代烃的消去C=C
某些卤代烃的消去C=C
引入羧基：
醛氧化
酯水解
某些芳香烃的支链氧化
格氏试剂与CO2
2、
官能团的消除
通过加成消除不饱和键
通过消去或氧化、酯化等消除羟基（-OH）
通过加成或氧化等消除醛基（-CHO）
3、
官能团间的衍变
根据合成需要（有时题目信息中会明示某些衍变途径），可进行有机物的官能团衍变，以使中间产物递进。常见有三种方式：
利用官能团的衍生关系进行衍变，如伯醇醛羧酸。
通过某种化学途径使一个官能团变为两个，如CH3CH2OHCH2=CH2ClCH2CH2ClHOCH2CH2OH。
通过某种手段改变官能团的位置。
4、
增长碳链的方法：
获得高分子化合物
1
加聚：
C=C或C=C-C=C
C≡C
2
缩聚：
由苯酚与甲醛缩聚
乙二醇与乙二酸类缩聚
HO-CH2-COOH类缩聚
氨基酸类缩聚
由制乙苯或异丙苯
与乙烯
与丙烯
格氏试剂法：
R’MgCl+RCl→R’—R
R’MgCl+R——H→R’—HR
R’MgCl+O=C=O→R’-OH
酯化反应、加成。
其它一般会以信息形式给出，常见方式为有机物与HCN反应以及不饱和化合物间的加成、聚合等。
5、
减少碳链的反应：某些烃（如苯的同6、
系物，7、
烯烃）的氧化，8、
水解反应：酯的水解，糖类、蛋白质的水解；
裂化和裂解反应；
氧化反应：燃烧，某些烃（如苯的同系物，烯烃）的氧化（信息题）；
羧酸盐脱羧反应（信息题）。
9、
成环反应：
加成成环：不饱和烃小分子加成（信息题）；；
二元醇分子间或分子内脱水成环
二元醇和二元酸酯化成环；
羟基酸、氨基酸通过分子内或分子间脱去小分子的成环。
第一课时：
[新知识学习]
以氯苯为原料合成阿司匹林
+H2O+HCl
+CO2（水杨酸）
+(CH3CO)2O+CH3COOH。
醋酸酐
乙酰水杨酸
醋酸
有机药物制备的一般过程：
通过结构分析确定分子结构→根据分子结构研究物质的合成路线→通过具体的化学合成实验探究合成每一种中间产物的生成条件→选择最经济的手段制备出目标产物。（合成过程中要防止产生对环境有害的副产物或废弃物）。
[知识巩固]
由电石（CaC2）、食盐水合成聚氯乙稀。
由乙醇及无机试剂合成乙二醇。
工业上分别以石油为原料和以食物淀粉为原料合成乙酸乙酯的方法。
以乙烯为原料合成
以电石为原料合成乙酸乙酯。
以丁烷为原料合成
以甲苯、丙稀为原料合成
CH≡CH为原料合成2=CHn
CH≡CH（
）2=CHn
此过程中涉及到的反应类型有
CH2=CH2为原料合成CH2=CHCOOH
CH2=CH2CH3CH2OHCH3CHOCH3OH
CH3COOHCH2=CHCOOH反应过程涉及到的类型有
CH3CH3为原料制取CH3CH3
CH3CH3（
）CH3CH3
CH3CHO和HCHO为原料合成CH2=CHCHO
CH3CHO+HCHO（
）CH2=CHCHO
反应过程涉及到的类型有
由乙烯和其它无机原料合成环状化合物E，请在下列方框内填入合适的化合物的结构简式。
学习小结：
通过对以上有机合成过程的分析，同学们思考原料和目标产物在结构上发生了哪些变化？有机合成中合成路线的合理设计的关键是什么？
本节总结：
有机合成设计的基本内容是由目标分子经骨架和官能团的转化得到合成元或中间体。转化是依据已知或可靠的反应而进行的，由此可倒推至目标分子所需的起始原料，此过程正好与合成相反，因此也称为反合成。
同一目标分子可以进行多途径的反合成分析，因此可推导出不同的合成路线和起始原料，形成所谓合成树。再进一步的合成设计工作是将此合成树进行裁剪，从经济性、有效性以及灵活性等多方面进行综合考察，然后选定在实验室中付诸实施的合成计划。(共30张PPT)
第三单元 纤维素的化学加工
1．纤维素属于有机物哪类物质？
提示 多糖。
2．纤维素的化学式是什么？属于纯净物吗？
提示 (C6H10O5)n。属于混合物。
3．纤维素的水解产物是什么？
1．了解纤维素的重要作用以及它在日常生活和工业生产等方面的重要应用。了解造纸的发明和发展，结合我国古代造纸术对学生开展爱国主义教育。
2．认识纤维素的水解反应，胶棉、火棉等纤维素酯的制备和应用
植物纤维素的存在
纤维素是构成植物
的基础物质，所有植物中都含有纤维素。木材中约有
是纤维素。
棉花是自然界中较纯粹的纤维素，纤维素含量达
。
细胞壁
一半
97%～99%
1.
2．纤维素的组成
纤维素的组成可以用
来表示，其分子中大约含有几千个
。纤维素分子的长链平行排列，相邻纤维素分子中的许多羟基互相作用生成氢键而使这些长链分子紧密结合在一起形成
。几个
交织在一起形成
的结构，这种
的结构再排列起来形成肉眼所见到的纤维。
(C6H10O5)n
葡萄糖单元
纤维素胶束
纤维素胶束
绳索状
绳索状
3．纤维素的用途
(1)木材纤维可以用于制作家庭装修用的
。
(2)木材、芦苇、稻草、麦秸、蔗渣等植物纤维可用于
。
在植物中，纤维素和一种叫木质素的非纤维素结合在一起。在造纸过程中，先用
和
方法进行处理，把纤维素原料中的非纤维素成分溶解除去，使纤维素分离出来，得到比较纯的纤维素，制成
。再经过
、
、
等处理工序，就制成了纸。
纤维板
造纸
机械
化学
纸浆
漂白
打浆
烘干
(3)植物中木质素的用途
在木质素中加入适量的
后喷洒在沙丘表面，能有效固定表面沙粒，保持土壤水分，提高沙漠植树造林的成活率。而且木质素能够被
，不会造成污染和土壤板结。
固化剂
生物降解
1.
水解条件
纤维素胶束中
的数目很多，结合得很牢固，它的物理性质和化学性质
，因此纤维素的水解较难，必须在一定条件下才能进行。一般来说，在
或者
的催化下，纤维素可以发生水解，最终得到
。
2．水解方程式：
。
3．纤维素在动物体内的水解
人体内没有使纤维素水解成葡萄糖的
，所以不能直接消化、利用纤维素，但食草动物的消化道中却有一些
，它们能产生
使纤维素水解。
氢键
比较稳定
无机酸
酶
葡萄糖
酶
微生物
纤维素酶
1.
纤维素的结构与性质
纤维素是高分子，它的长链由许多葡萄糖单元构成。每个葡萄糖单元含有
，因此纤维素能够表现出
的一些性质，能够发生
。
2．纤维素酯的制造
纤维素能够与
或者
发生酯化反应生成纤维素硝酸酯(俗称
)或纤维素醋酸酯(俗称
)。
三个羟基
醇
酯化反应
硝酸
醋酸酐
硝化纤维
醋酸纤维
纤维素主要存在于什么物质中？纸的主要成分是什么？
提示 植物体中，如棉花、木材等。纤维素。
纤维素分子结构有什么特点？其官能团是什么？
提示
官能团为羟基，因此具有醇的性质
【慎思1】
【慎思2】
如何检验纤维素的水解产物是葡萄糖？
提示 向水解后的混合液中先加碱中和多余的H2SO4，再加银氨溶液或新制的氢氧化铜的悬浊液并加热，若有银镜或砖红色沉淀则说明纤维素的水解产物是葡萄糖．
纤维素与HNO3反应吗？是什么反应类型？
提示 能。酯化反应(取代反应)
【慎思3】
【慎思4】
淀粉[(C6H10O5)n]
纤维素[(C6H10O5)n]
结构特征
由葡萄糖单元构成的天然高分子化合物；n值小于纤维素
由葡萄糖单元构成的天然高分子化合物；每个葡萄糖单元中含三个—OH
物理性质
白色粉末，不溶于冷水，在热水中部分溶解
白色、无味的固体，不溶于水和有机溶剂
淀粉[(C6H10O5)n]
纤维素[(C6H10O5)n]
存在
植物种子、块根、谷类中
棉花、木材中
用途
制造葡萄糖和酒精
造纸，制造硝酸纤维(火棉、胶棉)、醋酸纤维、人造丝、人造棉、炸药等
注意点
淀粉、纤维素的分子通式都是(C6H10O5)n，但两者的n值不同，且均为混合物，所以不是同分异构体
下面关于淀粉与纤维素的叙述正确的是
( )。
A．淀粉与纤维素分子中均含有葡萄糖单元，分子式为
(C6H10O5)n。从组成上看，淀粉和纤维素是聚合程度不同
的物质的混合物
B．淀粉与纤维素都是天然高分子化合物，属于非还原性的多
糖，最主要的性质之一是在无机酸溶液的作用下，都能水
解成单糖
C．由于纤维素中碳的百分含量高于淀粉，所以纤维素常用来
制造火棉
D．淀粉溶液和纤维素溶液都属于胶体，因分子直径大，都不
能透过半透膜
【例1】
解析 选项A和B叙述是正确的，其中A除了指出淀粉和纤维素分子式中的n值不同之外，对淀粉或纤维素本身来说，淀粉分子之间n值也不同，纤维素分子之间n值也不同。选项C的叙述不正确，淀粉和纤维素虽分子大小不同，但实验式相同——葡萄糖单元：C6H10O5，则碳元素的百分含量必定相同。选项D的叙述也不正确，淀粉溶液中的淀粉分子不能透过半透膜、淀粉溶液是胶体，这两点是正确的；但纤维素不溶于水，也谈不上是胶体，选项D中关于纤维素的叙述是不正确的。
答案 AB
淀粉与纤维素，化学式均为(C6H10O5)n。由于n值不同两者均属于混合物，两者不属于同分异构体，两者只是最简式相同。
木糖醇是一种新型的甜味剂，它具有甜味足、溶解性好、防龋齿、适合糖尿病患者的需要。它是一种白色粉末状的结晶，结构简式为：
下列有关木糖醇的叙述中不正确的是
( )。
A．木糖醇是一种单糖，不能发生水解反应
B．木糖醇在铜催化下能被氧气氧化，氧化产物能发生银镜反
应
C．木糖醇易溶解于水，能发生酯化反应和消去反应
D．1
mol木糖醇与足量的钠反应最多可产生2.5
mol
H2
【体验1】(成都模拟)
解析 糖是多羟基醛或酮及能够水解生成多羟基醛或酮的有机物，木糖醇是一种多元醇，不是单糖，A选项错误；该醇两端的羟基碳原子上含有2个氢原子，故可被氧化为醛基，能发生银镜反应，B选项正确；木糖醇为多羟基醇，含有5个亲水的羟基，溶解性和甘油的相似，故易溶于水，醇能够与酸发生酯化反应生成酯，与羟基相连的碳原子邻位的碳原子上含有氢原子，所以也能够发生消去反应，C选项正确；1
mol木糖醇中含有5
mol羟基，每2
mol羟基能够与钠反应生成1
mol
H2，所以1
mol木糖醇与足量的钠反应最多可产生2.5
mol
H2，D选项正确。
答案 A
实验2：先配制Cu(OH)2悬浊液，再与纤维素水解后的溶液反应，现象：溶液中出现砖红色沉淀。反应方程式：
实验3：先配制银氨溶液，加入纤维素水解后的溶液，反应现象是试管内壁出现光亮的银镜。
3．人体不能直接消化、利用纤维素，但富含纤维素的食物可增强肠道蠕动和消化液分泌，有助于食物的消化和排泄。
最近我国科学家正在研究牛胃与人胃的区别，藉此研制出一种使得纤维素能较快地转变为低聚糖的酶，如能实现，人就不再为米面发愁，吃绿色植物也可以过日子了。不但如此，大量的无用的短纤维，也可以转化成乙醇，供工业上使用。
根据以上信息，回答下列问题：
(1)试写出由纤维素转变为葡萄糖的化学方程式：
__________________________________；
(2)试确定与葡萄糖分子等氢原子的烷烃的同分异构体有_______种，其中熔沸点最低的烷烃分子的结构简式为________，并用系统命名法将其命名为________。
【例2】
解析 此题入题时起点高，实质是落点低。在(2)问中要注意掌握的规律：在同系物中，碳原子数越多的熔沸点越高；在同分异构体中，支链越多的，结构越对称的，熔沸点越低。
柠檬醛是一种用于合成香料的工业原料。现已知柠檬醛的结构简式为：
请回答下列问题：
(1)设计一实验，检验柠檬醛分子结构中的醛基(简要说明所用的试剂、实验步骤、实验现象和结论)________。
(2)已知溴水能氧化醛基，若要检验其中的碳碳双键，其实验方法是________。
【体验2】
解析 (1)用银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液检验—CHO。(2)用溴水检验柠檬醛分子中的碳碳双键时，应先用银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液将—CHO转化为—COOH，以避免干扰。
答案 (1)将少量的柠檬醛滴入新制氢氧化铜悬浊液(或银氨溶液)中，加热(或水浴加热)，可观察到有专红色的沉淀(或银镜)产生，由此说明其分子中含有醛基
(2)先加入足量的银氨溶液，水浴加热后，取反应后的溶液用硝酸酸化，再加入溴水，若溴水褪色，即证明有碳碳双键存在
1．纤维素的每个葡萄糖单元含有三个醇羟基，能表现出醇的一些性质，如能与硝酸或醋酸发生酯化反应，生成硝化纤维或醋酸纤维。
2．纤维素一般不易完全酯化生成三硝酸酯(含氮质量分数约为14%)，一般把含氮量低的纤维素硝酸酯叫做胶棉(含氮为10.5%～12%)；含氮量高的叫做火棉(含氮为12.5%～13.8%)。
(1)纤维素三硝酸酯用于制无烟火药；纤维素的单硝酸酯和二硝酸酯可制火棉胶，赛璐珞。
(2)纤维素醋酸酯可用于制造胶片和人造丝。
(3)制造增稠剂，化学浆糊。
(4)用NaOH和CS2处理制造黏胶纤维。长纤维制人造丝，短纤维制人造棉、人造毛。
(5)人造纤维：将天然高分子纤维素或蛋白质原料，加工处理后得到的纤维，是经过化学改性而成的。
3．纤维素酯的应用
用10
g脱脂棉与足量浓硝酸和浓硫酸混合液反应，制得15.6
g纤维素硝酸酯，则每个葡萄糖单元中发生酯化反应的羟基数是
( )。
A．3
B．2
C．1
D．不可计算
解析 纤维素在跟混酸的酯化过程中是羟基中的H被硝基取代，而且1
mol—OH中H原子被硝基取代后质量增加了45
g，由此可计算10
g脱脂棉生成15.6
g纤维素硝酸酯到底有多少个H原子被—NO2取代，从而推出酯的结构。
【例3】
设纤维素分子中有x个—OH酯化
则[(C6H7O2)(OH)3]n～纤维素硝酸酯
162n (162＋45x)n
10
g 15.6
g
解之得：x＝2 即有两个—OH被酯化，所以，该酯结构为：
答案 B
下列属于多糖的是
( )。
A．淀粉
B．硝酸纤维
C．醋酸纤维
D．黏胶纤维
解析 B、C、D均属于纤维素酯，而淀粉属于多糖。
答案 A
【体验3】第四单元
有机高分子合成
[知识回顾]
什么是高分子化合物？高分子化合物结构上的几何形状有哪些分类？有机高分子化合物的基本性质有哪些？
蛋白质分子的一级结构、二级结构、三级结构对人体的生命活动有怎么的意义？
有哪些方法可以合成高分子化合物？
[知识学习]
问题组：
由小分子合成高分子成为聚合反应，其主要的方式有哪两种？
可以发生加聚反应的物质类型有哪些？
可以发生缩聚反应的物质类型有哪些？
1、
常见高分子形成的反应类型并分类举例
加聚反应
单烯、炔烃加成：
单烯、炔烃的衍生物的加成：
二烯烃加成：
多种烯烃的混合加成：
[交流与讨论]
加聚反应产物特点及区分
[知识巩固]
下列物质可用于萃取溴水中的溴的是：
A、聚氯乙稀
B、聚1，3——丁二烯
C、聚乙炔
D、己烷
具有单双键交替长链（—CH=CH—CH=CH—CH=CH—CH=CH—）的高分子可能成为导电塑料，2000年诺贝尔化学奖授予从事该领域研究的三位科学家。下列高分子中，可能成为导电塑料的是
A.聚乙烯
B.聚丁二烯
C.聚苯乙烯
D.聚乙炔
答案：D
常见的橡胶有多种，合成橡胶是聚1，3－丁二烯，天然橡胶－甲基－1，3－丁二烯，丁苯橡胶是1，3－丁二烯与苯乙烯合成的，请写出由其单体合成高分子的化学方程式。将产物对照聚乙烯、聚氯乙稀等塑料制品，观察其结构上的区别。
答案：
nCH2=CH—CH=CH2CH2—CH=CH—CH2n（聚1，3－丁二烯）
nCH2=CH—CH2CH2—CHCH2n（天然橡胶）
混合型：
塑料的长链是饱和的，而橡胶的长链有双键存在，长链有双键为下一步将不同的链连接织成立体网状提供了可能，因此塑料一般是线性高分子，而橡胶一般是体型高分子，表现在性质上也是不同的。
以乙炔为主要原料可以合成聚合聚氯乙烯、聚丙烯和氯丁橡胶，请在图示空格中填写有关物质的结构简式，并写出①～⑦各步反应的化学方程式。
答案：
①CH≡CH+HCl→CH2=CHCl
CH2=CHCl
②nCH2＝CHCl→CH2—Hn
CH2—Hn
③CH≡CH+HCN→CH2=CHCN
CH2=CHCN
④nCH2＝CHCN→CH2—n
⑤2CH≡CH→CH2=CH—C≡CH
CH2=CH—C≡CH
⑥CH2=CH—C≡CH+HCl→CH2=CH—=CH2
CH2=CH—=CH2
⑦nCH2=CH—=CH2
→CH2—CH＝—CH2n
用煤炭、电石、食盐和水，合成用于制造塑料薄膜、人造革、塑料管材和板材的聚氯乙烯（PVC）的合成路线。
（已知电石可发生如下反应：CaC2＋2H2O→CH≡CH↑+Ca(OH)2）
现有两种烯烃：CH2=CH2和CH2=CR2(R为烃基)，它们的混合物进行聚合反应后，产物中含：
①CH2—CH2n
②CHR—CHRn
③CH2—CH2—CH2—CR2n
④CH2—CH2—CHR—CHRn
⑤CH2—CR2
n
A.①⑤
B.②④
C.①③⑤
D.只有①
缩聚反应（用方程式表示）
（1）
酯化缩合
（2）
氨基酸缩合
（3）
酚醛树脂缩合
2、
高聚物单体的寻找方法：
判断聚合类型：碳链都是碳原子，一般是
反应产物，其单体（可以相同，也可以不同）为乙烯类型或1，3－丁二烯类型。如链上有：－O－、－NH－、－－等官能团都是
反应产物。
若是加聚产物：找单体是在碳链两两（两个碳原子）断键，如链上有双键，则有四个碳原子断键（丁二烯结构）。例：
CH2—CH==CH—CH2—CH2—CH2
，其单体是乙烯（CH2＝CH2）、丁二烯（CH2＝CH－CH＝CH2）。
①若链节中碳原子全部以单键结合，则链节中必含两个碳原子的结构。对应的单体必为乙烯类型（CH2==CH—C6H5，CH2==CH—CN，CH2==CH—Cl，CH2==CH—CH3，CH2==CH2）结构的单体。
②链节碳原子以单键、双键结合，则链节中必含四个碳原子的结构单元，对应的单体必然有1，3－丁二烯类型结构的单体，如CH2—CHCH2n
单体为CH2=CH—CH2。
若是缩聚产物：找单体时从官能团入手：－O－是酯找单体加氢原子和羟基，单体是酸和醇，－NH－是肽键找单体加氢原子和羟基，恢复成氨基和羧基。
若链节结构中，主链上是碳与碳原子形成碳链，则一般为加聚产物。
寻找单体：两个两个往前找，遇到单键断后合，碰到双键继续跑，断后四碳再组合。
【知识链接】
有机高分子化合物的基本性质是什么？
有机高分子化合物的基本性质有：
（1）溶解性
，难溶或溶解较慢；
（2）
型高分子具有热固性，而
型高分子具有热塑性；
（3）高分子材料一般强度
；
（4）高分子化合物一般不导电，是很好的电绝缘材料。
复杂单体聚合后形成的高分子链节可以不相同，如CH2＝CH－CH3与共聚后形成的高分子链节有—CH2－CH2－—，—CH2－—CH2－等多种。
当知道高分子化合物的结构简式时，也可以推知其单体，推断过程与其生成过程进行逆向推断即可。
几种常见塑料的燃烧鉴别法
塑料名称
燃烧难易
离火后
火焰特点
燃烧情况
产色的气味
聚乙烯
易燃烧
继续燃烧
上端为黄色下端为蓝色
熔融、滴落
燃烧蜡烛的气味
聚氯乙烯
不易燃烧
熄灭
黄色、边缘带绝色、冒白烟
软化、能拉丝
氯化氢刺激味
酚醛塑料（电木）
极缓慢燃烧
熄灭
黄色、黑烟
膨胀、有裂纹、冒黑烟
甲醛刺激味和焦木味
聚四氟乙烯
不燃烧
/
/
/
氯化氢刺激气味
用点燃的方法，可以区别聚乙烯与聚氯乙稀，聚氯乙烯释放出刺激性气味气体。
聚乙烯塑料袋可用作食品袋，聚氯乙烯塑料袋不能盛放食品
练习：
在以下各对化合物中，可作为高分子化合物：CH2-CH(CH3)-CH2CH2n的单体是：
A、CH3－CH=CH2和CH2＝CH－CH＝CH2
B、CH2＝CH＝CH2和CH2=CH
–CH2
C、CH3－CH2－CH＝CH2和CH2＝CH－CH3
D、CH2＝CH2和CH2＝CH－CH3
下列有机物作为单体能发生加聚反应的是：
A、CH3CH3
B、CH2＝CH2
C、H——H
D、答案：BD
有关高分子化合物性质描述不正确的是：
A、一般具有良好的绝缘性
B、均不溶于水，易溶于有机溶剂
C、均不耐热，受热后会熔化，改变原有形状
D、一般比同质量金属强度大第一单元
有机药物的制备
[知识回顾]
1、
工业合成时，2、
应全面考虑的因素有哪些。
3、
工业上分别以石油为原料和以食物淀粉为原料合成乙酸乙酯的方法。
第一课时：
[知识复习]（在此用一节课时间将有机化学中的基本反应与合成方法进行回顾与复习。）
有机合成的常用方法：（分别以代表物质用方程式表示下列过程，注意反应的条件）
1、
官能团的引入
引入羟基（-OH）：
1
烯烃与水加成
2
醛（酮）与氢气加成
3
卤代烃碱性水解
4
酯的水解
5
格氏试剂与醛、酮反应
6
引入卤原子（-X）：
烷烃与X2取代
不饱和烃（烯、炔）与HX或X2加成
醇与HX取代等
芳香烃取代
引入C=O双键：
醇的氧化
烯的氧化
炔加成H2O
引入C=C双键：
烷烃裂解
炔烃加成
某些醇或卤代烃的消去C=C
某些卤代烃的消去C=C
引入羧基：
醛氧化
酯水解
某些芳香烃的支链氧化
格氏试剂与CO2
2、
官能团的消除
通过加成消除不饱和键
通过消去或氧化、酯化等消除羟基（-OH）
通过加成或氧化等消除醛基（-CHO）
3、
官能团间的衍变
根据合成需要（有时题目信息中会明示某些衍变途径），可进行有机物的官能团衍变，以使中间产物递进。常见有三种方式：
利用官能团的衍生关系进行衍变，如伯醇醛羧酸。
通过某种化学途径使一个官能团变为两个，如CH3CH2OHCH2=CH2ClCH2CH2ClHOCH2CH2OH。
通过某种手段改变官能团的位置。
4、
增长碳链的方法：
获得高分子化合物
1
加聚：
C=C或C=C-C=C
C≡C
2
缩聚：
由苯酚与甲醛缩聚
乙二醇与乙二酸类缩聚
HO-CH2-COOH类缩聚
氨基酸类缩聚
由制乙苯或异丙苯
与乙烯
与丙烯
格氏试剂法：
R’MgCl+RCl→R’—R
R’MgCl+R——H→R’—HR
R’MgCl+O=C=O→R’-OH
酯化反应、加成。
其它一般会以信息形式给出，常见方式为有机物与HCN反应以及不饱和化合物间的加成、聚合等。
5、
减少碳链的反应：某些烃（如苯的同6、
系物，7、
烯烃）的氧化，8、
水解反应：酯的水解，糖类、蛋白质的水解；
裂化和裂解反应；
氧化反应：燃烧，某些烃（如苯的同系物，烯烃）的氧化（信息题）；
羧酸盐脱羧反应（信息题）。
9、
成环反应：
加成成环：不饱和烃小分子加成（信息题）；；
二元醇分子间或分子内脱水成环
二元醇和二元酸酯化成环；
羟基酸、氨基酸通过分子内或分子间脱去小分子的成环。
第一课时：
[新知识学习]
以氯苯为原料合成阿司匹林
+H2O+HCl
+CO2（水杨酸）
+(CH3CO)2O+CH3COOH。
醋酸酐
乙酰水杨酸
醋酸
有机药物制备的一般过程：
通过结构分析确定分子结构→根据分子结构研究物质的合成路线→通过具体的化学合成实验探究合成每一种中间产物的生成条件→选择最经济的手段制备出目标产物。（合成过程中要防止产生对环境有害的副产物或废弃物）。
[知识巩固]
由电石（CaC2）、食盐水合成聚氯乙稀。
由乙醇及无机试剂合成乙二醇。
工业上分别以石油为原料和以食物淀粉为原料合成乙酸乙酯的方法。
以乙烯为原料合成
以电石为原料合成乙酸乙酯。
以丁烷为原料合成
以甲苯、丙稀为原料合成
CH≡CH为原料合成2=CHn
CH≡CH（
）2=CHn
此过程中涉及到的反应类型有
CH2=CH2为原料合成CH2=CHCOOH
CH2=CH2CH3CH2OHCH3CHOCH3OH
CH3COOHCH2=CHCOOH反应过程涉及到的类型有
CH3CH3为原料制取CH3CH3
CH3CH3（
）CH3CH3
CH3CHO和HCHO为原料合成CH2=CHCHO
CH3CHO+HCHO（
）CH2=CHCHO
反应过程涉及到的类型有
由乙烯和其它无机原料合成环状化合物E，请在下列方框内填入合适的化合物的结构简式。
学习小结：
通过对以上有机合成过程的分析，同学们思考原料和目标产物在结构上发生了哪些变化？有机合成中合成路线的合理设计的关键是什么？
本节总结：
有机合成设计的基本内容是由目标分子经骨架和官能团的转化得到合成元或中间体。转化是依据已知或可靠的反应而进行的，由此可倒推至目标分子所需的起始原料，此过程正好与合成相反，因此也称为反合成。
同一目标分子可以进行多途径的反合成分析，因此可推导出不同的合成路线和起始原料，形成所谓合成树。再进一步的合成设计工作是将此合成树进行裁剪，从经济性、有效性以及灵活性等多方面进行综合考察，然后选定在实验室中付诸实施的合成计划。第二单元
合成洗涤剂的生产
[知识回顾]
肥皂的主要成分硬脂酸钠，它是如何制取的？
简述肥皂的去污原理？
叙述苯、甲苯的化学性质及不同之处。
[知识归纳]
苯环上连有某些取代基（如—OH、烷基时），在苯环上取代基的邻位、对位被活化，容易发生取代反应。
苯环上发生取代反应时，取代的基团进入苯环上的位置取决于苯环上原有基团的性质和反应物的性质。
当原取代基体积较大时，则新的取代基只能进入原取代基的对位。
[知识学习与探究]
苯的磺化：苯环上的氢原子被硫酸（H2SO4，即HO—SO3H）分子里的磺酸基—SO3H）所取代，硫原子直接与苯环上的碳原子相连，这种浓硫酸和苯发生取代的反应成为磺化反应。可以在苯环上引入磺酸基。磺化反应在现代化工领域中占有重要地位，是合成多种有机产品的重要步骤。
苯环上引入烷基的方法：
苯环与烯烃加成
氯苯与格式试剂反应
苯环与氯烷反应
根据前面学习的合成知识，试讨论探究由十二烷合成洗衣粉的主要成分之一——烷基苯磺酸钠的步骤，并指出哪些反应是取代反应。
十二烷
一氯十二烷
十二烷基苯
十二烷基苯磺酸
反应类型：
（十二烷基苯磺酸钠）
[练习]
说明十二烷基苯磺酸钠的去污原理，指出其亲油基、亲水基。
画出由硬脂酸甘油酯制取硬脂酸钠的实验装置，简述实验步骤，并用方程式表示。
查阅资料，了解肥皂与合成洗涤剂的不同。(共37张PPT)
第四单元 有机高分子合成
1．常见有机反应类型有哪些？
提示 取代、加成、消去、氧化、还原、聚合。
2．高分子材料与小分子材料有何区别？
提示 高分子材料分子量相对较大，难溶于水，结构复杂，属于混合物。
3．儿童用的“尿不湿”中加的高分子材料具有什么性能？
提示 吸湿性。
1．了解有机高分子化合物的结构特点和基本性质，认识有机合成材料的发展以及其对国民经济发展和现代科学的进步所起的重要作用。
2．认识天然橡胶的组成，知道硫化橡胶的结构和性能特点，了解合成橡胶的性能、合成和用途。
3．知道塑料的主要成分，了解常见合成树脂的组成、性能和合成反应。
4．了解高分子吸水材料的性能、吸水和保水的原理和主要用途。
1.
高分子化合物的基本性质
高分子化合物的相对分子质量
、结构
、具有不同于小分子化合物的
、
和
。高分子化合物一般
，甚至
，其溶液的黏度比同浓度的小分子
得多。
2．高分子化合物的结构特点
高分子链的几何形状大致有三种：
、
、
。
高分子链与链之间的
和
也比较复杂。不同种高分子化合物之间的结构差异导致了其
的差异。
很大
复杂
物理性质
化学性质
力学性能
难溶
不溶
高
线型
支链型
体型
排列
堆砌结构
性能
1.天然橡胶
(1)来源与加工：天然橡胶是从橡胶树或者橡胶草的汁液中提炼而来的。从橡胶树身上割取的白色胶乳是橡胶分散在水里形成的
。在胶乳中加入少量醋酸，或用植物燃烧熏烤，胶乳就会凝固成具有
的黄色固体——生橡胶。把生橡胶和硫磺共同加热，可以得到受热不黏，遇冷不脆，强度和弹性也大为增强的
橡胶。
胶体
弹性
硫化
(2)用途：由于橡胶的
性、
性、
性和不透气性，它被广泛应用于工农业、国防和日常生活中。
(3)结构和性质：天然橡胶加热分解只生成
，该分子的
结构简式为
。
天然橡胶是由许多蜷曲的
组成的，高分子链节中含有
。天然橡胶的结构简式为
?
。
高弹
电绝缘
防水
异戊二烯
线型高分子
碳碳双键
聚异戊二烯长链分子相互缠绕在一起，就像一团乱毛线，当外界用力拉压时，相互缠绕着的线型分子就会被
，当外力取消时，又会
，这是因为生橡胶有一定的
。但它的制品因遇冷变 ，受热发
，易
等而难以应用。在硫化处理过程中，生橡胶分子结构发生了变化，硫原子深入到
之间，使线型分子链间多处发生
，形成
的硫化橡胶。在硫化过程中还可以加入一些炭黑之类的
和
。
拉长或压缩
恢复原状
弹性
形变
线型高分子
交联
网状体型结构
填充剂
防老化剂
脆
黏
2．合成橡胶
人们在充分认识天然橡胶后，经过逐步研究，通过化学方法合成了多种性能优越的合成橡胶，如
、
、
、
、聚硫橡胶、乙丙橡胶等。
顺丁橡胶
氯丁橡胶
丁腈橡胶
丁苯橡胶
1.
由加聚反应合成树脂
(1)均聚：
，这样的反应称为均聚。
(2)共聚：
的反应，称为共聚。共聚通常兼有各个单体所形成的聚合物的优点，从而可以改进合成高分子的
，类似于金属材料的
。
只由一种单体加聚生成高分子化合物
由两种或两种以上的单体聚合生成高分子化合物
性能
合金化
2．由缩聚反应合成树脂
用于制造玻璃钢、电木塑料的
是人类合成的第一种高分子材料，至今仍被广泛使用。它是
和
在催化剂作用下反应生成的。
酚醛树脂
甲醛
苯酚
1.
原料：高吸水性树脂是由
、
等天然高分子与
、
进行接枝共聚得到的，也有用
交联得到的。
2．特性：具有
性和
性，能吸收相当于自身重量数百倍乃至千倍的水，吸水膨胀后，即便加压，依然“滴水不漏”。
3．用途：近20年来，吸水性树脂得到迅速发展，现在我们将其称为
功能性高分子材料(简称SAP)。SAP不仅应用于
和
，还介入
、
、
和
。
淀粉
纤维素
丙烯酸
苯乙烯磺酸
聚乙烯醇与聚丙烯酸盐
高吸水
高保水
高吸水
卫生用品
农林业
电缆
医疗
土木建筑
食品保鲜
塑料、橡胶和纤维均是天然高分子化合物，这种说法对吗？为什么？
提示 塑料无天然的，全为人工合成的，橡胶和纤维既有天然的又有人工合成的。
加成聚合与缩聚反应有什么区别？
提示 加成聚合是由不饱和键变为饱和键的反应，生成物仅有一种。缩聚是生成高分子化合物与小分子物质的反应。
单体所含官能团不同，加聚反应单体含不饱和键，缩聚反应单体往往含有—OH、—CHO、—NH2、—COOH等。
【慎思1】
【慎思2】
玻璃钢是玻璃吗？为什么？
提示 不是。玻璃钢属于有机高分子材料，而玻璃属无机硅酸盐材料。
【慎思3】
高分子化合物指的是相对分子质量很大的有机物(相对分子质量一般在一万以上，有的可达上千万)。高分子化合物按其来源可分为天然高分子化合物和合成高分子化合物两大类，天然高分子化合物：淀粉、蛋白质、纤维素等；合成高分子化合物主要有三大类：合成纤维、塑料和合成橡胶。
1．加聚反应
(1)加聚反应特点
①单体必须是含有双键、三键等不饱和键的化合物。例如：烯、二烯、炔、醛等含不饱和键的化合物。
②发生加聚反应的过程中，没有副产物产生，聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同。聚合物相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍。
(2)加聚反应后聚合物单体推导的方法
边键沿箭头指向汇合，箭头相遇成新键，键尾相遇按虚线部
分断键成单键。
2．缩聚反应
(1)缩聚反应的单体往往是具有双官能团(如—OH、—COOH、—NH2、—X及活泼氢原子等)或多官能团的小分子。
(2)缩聚反应生成聚合物的同时，还有小分子副产物(如H2O、NH3、HCl等)生成。
(3)所得聚合物链节的化学组成与单体的化学组成不同。
(4)缩聚物常见反应类型有三种：
①
双键中的氧原子与另一基团中的活泼氢原子缩合成水的反应。如：酚醛树脂的形成。
②醇羟基中的氢原子和酸分子中的羟基(—OH)缩合成水的反应。如：乙二酸和乙二醇的缩聚反应。
③羧基中的羟基与氨基中的氢原子缩合成水的反应。
如：氨基酸聚合成蛋白质。
因此，缩聚物单体的推断方法常用“切割法”，如图所示：
解析 小分子变成高分子的反应是聚合反应。而聚合反应又有两种方式：加成聚合反应和缩合聚合反应。要根据给出的原料的结构特点，分析并找出发生聚合反应的原理，并加以正确表示。从题给材料中含有不饱和的碳碳双键，可以得出应该是断裂碳碳双键，即发生加成聚合反应而形成高分子。
加成聚合是不饱和键发生了变化，产物有一种即高分子，缩合聚合化学键的不饱和度未发生变化，产物有两种即高分子和小分子物质。
耐纶是一种重要的合成纤维，用它可制取有光泽、坚固、耐拉和耐化学腐蚀的人造丝和人造毛，下面是高聚物耐纶分子的一部分：
请回答：
(1)合成耐纶的单体有________种。
(2)具有碱性的单体的结构简式为________________。
(3)合成耐纶的反应称________反应。
【体验1】
天然橡胶由于分子中含有双键而易起加成反应和易被氧化，所以天然橡胶容易老化。为了改善天然橡胶的性能，工业上用硫化措施使线型结构的双键发生加成反应后变成相互交联的体型结构。也由于橡胶中有
双键易被氧化和起加成反应，实验室盛装KMnO4溶液、液溴、浓HNO3等试剂的试剂瓶不能用橡胶塞。又由于橡胶是有机物，可溶于汽油、苯、四氯化碳等有机溶剂中，使其结构疏松，发生溶胀现象。所以，盛汽油、苯、四氯化碳等有机溶剂的试剂瓶不宜用橡胶塞。
3．合成橡胶
合成橡胶是以石油、天然气为原料，以二烯烃和烯烃为单体聚合而成的高分子。
4．合成橡胶的性能和用途
合成橡胶是高分子线型结构，在橡胶分子链中还含有不饱和双键。合成橡胶一般在性能上不如天然橡胶全面，但它具有高弹性、电绝缘性、不透气性、耐油、耐高温或低温等性能。因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。
现有下列高分子化合物，请从下列各项中选择出最恰当的选项，将代号填入下表中：
(1)高分子链结构示意图：
(2)高分子材料的主要性质特点：
A．具有热塑性
B．可溶于有机溶剂
C．不溶于有机溶剂
D．具有确定的熔点
【例2】
(3)主要应用：
a．用于制备塑料薄膜
b．用于制备光学仪器
c．用于制备车辆轮胎
解析 硫化橡胶是体型高分子材料，聚乙烯是不带支链的线型结构，有机玻璃是带有支链的线型结构，由结构即可判断其性质。
答案
(1)
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
(2)
C
A、B
A、B
(3)
c
a
b
物质的结构决定物质的性质，为了提高高分子化合物的性能可以改变其内部结构，如将橡胶硫化。
现有两种高聚物A、B，A能溶于氯仿等有机溶剂，B不溶于任何溶剂，加热不会变软或熔融，则下列叙述中不正确的是
( )。
A．高聚物A可能具有弹性，而高聚物B一定没有弹性
B．高聚物A是线型高分子化合物材料
C．高聚物A一定是体型高分子化合物材料
D．高聚物B是体型高分子化合物材料
【体验2】
解析 本题考查高分子化合物的性质。高分子化合物可分为线型结构和体型结构，线型高分子化合物材料一般具有热塑性，能溶于适当的有机溶剂里；体型高分子化合物材料一般具有热固性，不易溶于有机溶剂。
答案 C
1．合成方法：高吸水性树脂是由淀粉、纤维素等天然高分子与丙烯酸、苯乙烯磺酸进行接枝共聚得到的，也有用聚乙烯醇与聚丙烯酸盐交联得到的。
2．特性：高吸水性和高保水性
3．作用原理：高吸水性树脂聚丙烯酸钠交联体是由高分子长链相互紧密缠绕卷曲，其中部分链之间交联形成的立体网络结构。遇水时，交联体中的钠离子游离于聚合物网络之外，剩下的带负电荷的羧酸根互相排斥，使高分子链间的距离增大。离子的存在使其有吸水作用，高分子链间的大距离使吸收的水有足够的存在空间，即使其有保水性。因而它是一种高效保水剂。
卫生用品如婴儿用品“尿不湿”、农林业、电缆、医疗、土木建筑和食品保鲜等。
4．应用：
人造象牙中，主要成分的结构是?
，它是通过加聚反应制得的，则合成人造象牙的单体是
( )。
解析 从题目中给出的高聚物是由单体经加聚反应制得的可知，高聚物链节的组成和单体的组成相同，单体应为CH2O。
答案 B
【例3】
答案 B(共39张PPT)
第一单元 有机药物制备
1．什么是有机物？
2．有机物的性质有哪些？
提示 有机物大多难溶于水，不导电，可燃，熔沸点较低。
3．常见有机反应类型有哪些？
提示 取代、加成、氧化、还原、酯化、水解、消去。
1．了解阿司匹林的化学合成路线，认识阿司匹林等有机药物对保障人类健康的重要性。
2．了解制备乙酰水杨酸的原理和方法。
3．了解研制和生产有机药物时需要关注的技术问题。
1.
水杨酸与乙酰水杨酸
水杨酸与乙酰水杨酸的分子中都含有
和
。水杨酸分子中羟基上的氢原子被
取代生成乙酰水杨酸。
苯环
羧基
乙酰基
2．阿司匹林的成分和分子结构
主要成分是
，另外还含有惰性黏合剂(通常用淀粉)。
3．阿司匹林的合成
(1)主要原料：
，其分子的结构简式为
。
乙酰水杨酸
氯苯
(2)合成路线。
首先，苯的一氯代物(氯苯)在催化剂及高温、高压条件下发生水解反应制得苯酚，化学方程式为：
苯酚可以在适当条件下与二氧化碳发生反应生成水杨酸，化学方程式为：
水杨酸再与醋酸酐反应生成乙酰水杨酸，即阿司匹林，化学方程式为：
笃学二
有机药物的制备
1.
有机药物合成的基本步骤
每一种有机药物的制备都是一个复杂的过程，首先，要通过结构分析确定有机药物的
；然后，根据它的分子结构研究这种物质的
；最后，通过具体的化学合成实验探索合成每一种
的生成条件，以求用
的手段制备出目标产物。
2．有机药物合成时需要注意的关键问题
在合成过程中还要防止产生对环境有害的
或
。
分子结构
化学合成路线
中间产物
副产物
废弃物
最经济
3．化学合成药物的重要作用
化学合成药物已在人类生活中得到广泛应用，在
、
、
等方面作出了重大贡献。随着科学技术的发展，人类必将制备出更多的对提高人体健康水平有重大作用的药物。
抵御疾病
增强人体免疫力
节约自然资源
提示 取代反应(水解反应)
【慎思1】
【慎思2】
苯酚有哪些化学性质？
提示 ①弱酸性
科学家制备药物的一般过程？
提示 从(植物中)发现―→测定(组成、结构)―→合成―→改进(药效、副作用)―→设计(新药)―→合成
【慎思3】
1．氯苯的制取
合成阿司匹林可用氯苯为原料。氯苯分子中的氯原子和乙烯分子中的氯原子的地位很相似，氯原子直接和苯环上的杂化碳原子相连，氯原子的一对p电子参与p π共轭，因此，该氯原子也很不活泼，在一般条件下不能进行取代反应。
氯苯为无色液体，沸点为132
℃，可用苯直接氯化制得，反应的化学方程式如下：
工业上也可用苯蒸气、空气及氯化氢通过氯化铜催化来制备，反应的化学方程式如下：
氯苯可用作溶剂和有机合成的原料。
2．
水杨酸的制备
苯的一氯代物(氯苯)在催化剂及高温、高压条件下发生水解反应制得苯酚，苯酚可以在适当条件下与二氧化碳发生反应生成水杨酸。
3．乙酰水杨酸的制取
水杨酸是双官能团化合物，它既是酚又是羧酸，因此它能发生几种不同的酯化反应，它既能与醇反应，也能与酸反应。在醋酸酐存在下，水杨酸生成乙酰水杨酸(阿司匹林)。
反应的化学方程式：
由于水杨酸既有羧基又有羟基，有少量高聚副产物在反应中生成，使反应变得复杂化。例如，在生成乙酰水杨酸的同时，水杨酸分子之间可以发生缩合反应，生成少量聚合物，如下所示：
乙酰水杨酸能与碳酸氢钠反应生成水溶性的钠盐，而高聚副产物不能溶于碳酸氢钠溶液，这种性质上的差别可以用于阿司匹林的纯化，反应的化学方程式如下：
最可能存在于最终产物中的杂质是水杨酸，它的存在是由于乙酰化反应不完全，或者由于产物在分离步骤中发生水解造成的。该物质可在各个纯化阶段和产物的最后重结晶过程中被除去。水杨酸和大多数酚一样，能与氯化铁形成深色配合物，因此，可以利用这个性质对此杂质的存在进行检验。
4．合成路线
下面是工业合成治疗帕金森症(震颤麻痹症)的药物左旋多巴(C)的结构简式以及美国科学家发明的合成路线。
【例1】
(南通模拟)
在上述反应中，关于(1)、(2)两步的反应类型，全部正确的是
( )。
A．化合反应，分解反应
B．加成反应，水解反应
C．还原反应，分解反应
D．氧化反应，水解反应
解析 反应(1)是A分子中的碳碳双键变成了B分子中的碳碳单键，属于加成反应；反应(2)是水分子中的氢原子取代了B分子
中的
，属于取代反应或水解反应
答案 B
取代反应、加成反应和氧化反应、还原反应本质不同，而水解反应也属取代反应。
下列三种有机物是某些药物中的有效成分：
【体验1】
以下说法正确的是
( )。
A．三种有机物都能与浓溴水发生反应
B．三种有机物苯环上的氢原子若被氯原子取代，其一氯
代物都只有2种
C．将等物质的量的三种物质加入氢氧化钠溶液中，阿司
匹林消耗氢氧化钠最多
D．使用FeCl3溶液能鉴别出这三种有机物
解析 三种有机物中只有对羟基桂皮酸能与溴水反应，故A项错误；其苯环上的一氯代物种数分别为2、2、4，故B项错误；C项中1
mol三种物质反应时，消耗NaOH的物质的量分别为2
mol、1
mol、3
mol，故C项正确；FeCl3溶液能与含有酚羟基的物质发生显色反应，只能鉴别出对羟基桂皮酸，后两者无法加以鉴别。
答案 C
1．所选择的每个反应的副产物尽可能少，所要得到的主产物的产率尽可能高且易于分离，避免采用副产物多的反应。
2．发生反应的条件要适宜，反应的安全系数要高，反应步骤尽可能少而简单。
3．要按一定的反应顺序和规律引入官能团，不能臆造不存在的反应事实，必要时应采取一定的措施保护已引入的官能团。
4．所选用的合成原料要易得、经济。
5．原子的利用率要高，不产生污染，体现绿色合成理念。
阿司匹林能迅速解热、镇痛。长效缓释阿司匹林可在体内逐步水解而疗效更佳。用丙酮为主要原料合成长效缓释阿司匹林的流程如下图。
【例2】
聚丙烯酸酯类涂料是目前市场上流行的墙面涂料之一，它具有弹性好、不易老化、耐擦洗、色泽亮丽等特点。下边是聚丙烯酸酯的结构简式，它属于
( )。
①无机化合物 ②有机化合物 ③高分子化合物 ④离子化合物 ⑤共价化合物
A．①③④
B．①③⑤
C．②③⑤
D．②③④
【体验2】
答案 C第四单元 有机高分子合成
1．了解有机高分子化合物的结构特点和基本性质，认识有机合成材料的发展以及其对国民经济发展和现代科学的进步所起的重要作用。
2．认识天然橡胶的组成，知道硫化橡胶的结构和性能特点，了解合成橡胶的性能、合成和用途。
3．知道塑料的主要成分，了解常见合成树脂的组成、性能和合成反应。
4．了解高分子吸水材料的性能、吸水和保水的原理和主要用途。
一种新的会呼吸的RGP隐形眼镜，正在国内悄悄地流行。越来越多的人开始认识RGP，了解RGP，戴上了RGP。会呼吸的RGP隐形眼镜的问世，可以说是近视者的一大福音，是隐形眼镜史上的创世纪突破。RGP是硬性透气性角膜接触镜，被称为“会呼吸的角膜接触镜”，是卫生部十年百项推广项目之一。
RGP有什么特点？
透氧性高、安全性好、一定的硬度和弹性、光学性能好、对青少年近视的加深有一定控制作用、对不规则散光，外伤引起的散光矫正效果好，早中期圆锥角膜的治疗，对高度近视、高度散光矫正效果好。
思考：角膜接触镜的主要成分是什么？
提示：角膜接触镜基本上可分为两类：硬质镜片和软质镜片，主要成分是高分子化合物。硬质镜片由聚甲基丙烯酸甲酯或醋酸纤维素丁酯制成；软质镜片由羟乙基丙烯酸甲酯与其他种类塑料混合成型。硅胶作为半硬性材料也可做成透气性良好的接触镜。
一、高分子化合物
1．高分子化合物的基本性质
高分子化合物的相对分子质量很大、结构复杂、具有不同于小分子化合物的物理性质、化学性质和力学性能。高分子化合物一般难溶，甚至不溶，其溶液的黏度比同浓度的小分子高得多。高分子化合物一般只有液态和固态，不能汽化，固体高分子化合物具有一定的力学强度，可以抽丝或制成薄膜。
2．高分子化合物的结构特点
高分子链的几何形状大致有三种：线型、支链型、体型。
高分子链与链之间的排列和堆砌结构也比较复杂。不同种高分子化合物之间的结构差异导致了其性能的差异。
现在，人们主要通过聚合反应合成功能各异的高分子物质。
二、天然橡胶与合成橡胶
1．天然橡胶
(1)来源与加工。
天然橡胶是从橡胶树或者橡胶草的汁液中提炼而来的。从橡胶树身上割取的白色胶乳是橡胶分散在水里形成的胶体。在胶乳中加入少量醋酸，或用植物燃烧熏烤，胶乳就会凝固成具有弹性的黄色固体——生橡胶。把生橡胶和硫黄共同加热，可以得到受热不黏，遇冷不脆，强度和弹性也大为增强的硫化橡胶。
(2)用途。
由于橡胶的高弹性、电绝缘性、防水性和不透气性，它被广泛应用于工农业、国防和日常生活中。
(3)结构和性质。
天然橡胶加热分解只生成异戊二烯，该分子的结构简式为____________。
天然橡胶是由许多蜷曲的线型高分子组成的，高分子链节中含有碳碳双键。天然橡胶的结构简式为___________________。
聚异戊二烯长链分子相互缠绕在一起，就像一团乱毛线，当外界用力拉压时，相互缠绕着的线型分子就会被拉长或压缩，当外力取消时，又会恢复原状，这是因为生橡胶有一定的弹性。但它的制品因遇冷变脆，受热发黏，易形变等而难以应用。在硫化处理过程中，生橡胶分子结构发生了变化，硫原子深入到线型高分子之间，使线型分子链间多处发生交联，形成网状体型结构的硫化橡胶。在硫化过程中还可以加入一些炭黑之类的填充剂和防老化剂。
2．合成橡胶
人们在充分认识天然橡胶后，经过逐步研究，通过化学方法合成了多种性能优越的合成橡胶，如顺丁橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶、聚硫橡胶、乙丙橡胶等。
三、合成树脂
1．塑料
塑料的主要成分是合成树脂。目前应用比较广泛的塑料如下：
(1)PVC塑料的主要成分是聚氯乙烯；
(2)PE塑料的主要成分是聚乙烯；
(3)PP塑料的主要成分是聚丙烯；
(4)F4塑料的主要成分是聚四氟乙烯；
(5)ABS塑料的主要成分是丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物。
2．由加聚反应合成树脂
(1)均聚：只由一种单体加聚生成高分子化合物，这样的反应称为均聚。
(2)共聚：由两种或两种以上的单体聚合生成高分子化合物的反应，称为共聚。共聚通常兼有各个单体所形成的聚合物的优点，从而可以改进合成高分子的性能，类似于金属材料的“合金化”。
3．由缩聚反应合成树脂
用于制造玻璃钢、电木塑料的酚醛树脂是人类合成的第一种高分子材料，至今仍被广泛使用。它是甲醛和苯酚在催化剂作用下反应生成的。
在盐酸(或氨水)的催化作用下，每个甲醛分子中的氧原子与苯酚分子中羟基邻位(或邻位与对位)上的氢原子结合生成水，余下的基团彼此结合形成高分子。当甲醛的量较少时，得到的主要是线型酚醛树脂；方程式为：
_______________________________________________________________________
当甲醛的量较多时，得到的主要是体型酚醛树脂。
四、高分子吸水材料
1．原料
高吸水性树脂是由淀粉、纤维素等天然高分子与丙烯酸、苯乙烯磺酸进行接枝共聚得到的，也有用聚乙烯醇与聚丙烯酸盐交联得到的。
2．特性
具有高吸水性和高保水性，能吸收相当于自身重量数百倍乃至千倍的水，吸水膨胀后，即便加压，依然“滴水不漏”。
3．吸水原理
高吸水性树脂聚丙烯酸钠交联体是由高分子长链相互紧密缠绕卷曲，其中部分链之间交联形成的立体网络结构。一遇水，交联体中的钠离子便游离于聚合物网络之外，剩下带负电荷的羧酸根相互排斥，使高分子链间的距离增大。此时，立体网络犹如一个大网兜，可容纳大量的水。它的吸水量为自身重量的几百倍乃至几千倍，它的保水能力也非常强，吸入的水即使在很大的压强下也不会被挤出，是一种高效保水剂。
4．用途
(1)近20年来，吸水性树脂得到迅速发展，现在我们将其称为高吸水功能性高分子材料(简称SAP)。SAP不仅应用于卫生用品和农林业，还介入电缆、医疗、土木建筑和食品保鲜等多个行业。
(2)在农林业中的应用。
丙烯酸系吸水树脂可以作为土壤保水材料。土壤保水材料能够在土壤有较多水时吸收大量水分，而当土壤缺水时又能释放出水分，如同在植物根部形成一个“小水库”。留在根部的水分80%～95%会被植物吸收，大大减少了地表水分的蒸发。在土壤中加1%的吸水剂可提高土壤保水率40%左右。这样，既能保证植物正常生长，又能保持土壤长期湿润，起到调控水分的作用。
思考：加聚反应和缩聚反应有什么区别？
提示： 1 单体所含官能团不同，加聚反应单体含不饱和键，缩聚反应单体往往含有—OH、—CHO、—NH2、—COOH等。
2 产物不同，缩聚反应除了生成高分子化合物外，还有小分子生成。
一、加聚反应和缩聚反应
1．加聚反应
(1)加聚反应涉及单体、链节、聚合度、聚合物等概念，以乙烯的加聚反应为例，对相关概念进行归纳：
概念
含义
实例
单体
形成高分子化合物的低分子化合物
CH2===CH2
链节
高分子化合物中化学组成相同，可重复的最小单位
—CH2—CH2—
聚合度
高分子链中含有链节的数目
n
聚合物
由单体聚合而成的相对分子质量较大的化合物
(2)加聚反应的特点。
①单体必须是含有双键等不饱和键的化合物(例如烯烃、二烯烃、炔烃、醛等)。
②加聚反应发生在不饱和键上。
③加聚反应过程中，只生成高聚物，聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同。
④加聚反应生成的聚合物相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍。
2．缩合聚合反应
(1)缩聚反应的特点。
①单体为含有两个或两个以上的官能团的(如—OH、—COOH、—NH2、—X等)化合物。
②缩聚反应过程中生成高聚物的同时，还有小分子副产物生成(如H2O、NH3、HCl)。
③所得高分子化合物的化学组成跟单体的化学组成不同。
(2)加聚反应和缩聚反应的对比。
加聚反应
缩聚反应
单体结构
单体必须是含有双键等不饱和键的化合物(如乙烯、氯乙烯、丙烯腈等)
单体为含有两个或两个以上的官能团的(如—OH、—COOH、—NH2、—X等)化合物
反应机理
反应发生在不饱和键上
反应发生在不同的官能团之间
聚合方式
通过碳碳双键等的加成连接
通过缩合脱去小分子而连接
反应特点
只生成高聚物
生成高聚物的同时，还有小分子副产物生成(如H2O、NH3、HCl等)
聚合物化学组成
所得高聚物的化学组成跟单体的化学组成相同，其相对分子质量＝M(单体)×n(聚合度)
所得高聚物的化学组成跟单体的化学组成不同。其相对分子质量＜M(单体)×n(聚合度)
二、聚合物单体的推断方法
对于加聚反应和缩聚反应知识的学习，不仅要求根据单体书写聚合反应，确定聚合物；而且要求根据聚合物推断单体，确定结构式。现将根据聚合物推断单体的基本方法和步骤进行以下归纳。
1．确定聚合物的类型
聚合物可以通过加聚反应或缩聚反应得到。要推断一种聚合物的单体，必须首先确定这种聚合物是加聚产物还是缩聚产物。
聚合物
链节特点
加聚产物
全是C—C键或有C—C键和C===C键或有C—C键和C—O键
缩聚产物
含—COO—或—CO—NH—或—C6H4(OH)—CH2—
2．确定聚合物的单体
根据聚合物的类型以及链节的特点，聚合物的单体推断方法如下：
链节特点
推断方法
加聚产物的单体推断
全是C—C键或有C—C键和C===C键
取出链节，单键改为双键，双键改为单键，断开错误的键
有C—C键和C—O键
将高聚物的链节两端相连成环，然后，破环形成C===O即为单体
缩聚产物的单体推断
含—COO—(酯基)或—CO—NH—(肽键)
羰基和氧原子断开，羰基和氮原子断开；羰基连羟基，氧、氮原子都连氢
含有—C6H4(OH)—CH2—
一般为醛类和酚类的缩聚产物，苯环补氢，另一部分的碳上加氧
拓展思考：加聚反应单体的判断需要注意什么问题？
提示：加聚产物的单体推断中“断开错误的键”是指超过“碳四键”的两个相邻碳原子之间的碳碳键。例如根据
推断单体，取出链节为
—CH2—CH2—CH2—CH===CH—CH2—；单键改双键，双键改单键为
CH2===
CH2===
CH2===CH—CH===CH2，其中“
”表示碳原子超过“碳四键”，断开错误的键即可得到单体为CH2===CH2和CH2===CH—CH===CH2。
三、制备酚醛树脂
一个参与缩聚反应的单体上所含有的能参与反应的官能团数称为官能度。
缩聚反应包括线型缩聚反应和体型缩聚反应。线型缩聚的必要条件是需要一种或两种双官能度单体。例如，乙二醇与己二酸均为双官能度单体，记为22官能度体系，缩聚反应如下：
nHO—(CH2)2—OH＋nHOOC—(CH2)4—COOH
H＋(2n－1)H2O
相应地，如体系中使用一个双官能团单体和一种三官能团单体或一种四官能团单体进行缩聚，就分别记作“23”或“24”体系。它们中含有多官能团单体，除了初期能生成线型缩聚物外，侧基也能缩合并生成支链，进一步形成体型结构，这称作体型缩聚反应。
苯酚在邻、对位都容易发生反应，它能够跟甲醛形成线型或体型高聚物。在酸性条件下，苯酚过量时，主要在两个邻位起反应，合成线型酚醛树脂(粉红色)。
苯酚
甲醛
酚醛树脂
在碱性条件下，甲醛过量时，苯酚的苯环不仅在邻位而且在对位上都与甲醛起反应，得到体型的酚醛树脂(淡黄色)。
酚醛树脂是一类合成树脂，它的单体属于酚类的可以是苯酚、苯甲酚、间苯二酚等，属于醛类的可以是甲醛、糠醛等。
知识点1
高分子化合物的结构
【例题1】下列高聚物经简单处理可以从线型结构变成体型结构的是( )。
A．
B．
C．
D．
解析：体型结构的高分子特征是高分子链与高分子链之间相互交联，形成立体或网状结构。B项中苯酚与甲醛的反应还可以发生在对位，相互交联形成网状结构；C项中的双键还能继续相互加成，相互交联形成网状结构。
答案：BC
点拨：高分子从线型结构转化为体型结构，要求线型结构中必须还存在能发生加聚或缩聚反应的官能团，如双键、羟基、氨基等。
知识点2
天然橡胶与合成橡胶
【例题2】根据系统命名法，天然橡胶应称聚2－甲基－1，3－丁二烯，其结构简式为：
，单体为2－甲基－1,3－丁二烯()，该加聚反应的化学方程式为
，合成橡胶就是根据以上原理生产的。
(1)以为单体生产氯丁橡胶，试写出该反应的化学方程式：______________________；
(2)1,3－丁二烯(CH2===CH—CH===CH2)和苯乙烯()按物质的量之比为1∶1加聚，可生产丁苯橡胶，试写出丁苯橡胶的结构简式：________________；
(3)丁腈橡胶的结构简式为：
，形成该橡胶的单体为______________、__________________。
解析：根据信息，合成橡胶是利用加聚反应的原理生产的。(1)
的加聚与二烯烃的加聚类似。(2)1,3－丁二烯和苯乙烯加聚时，单烯烃打开双键，二烯烃的两个双键也同时打开，彼此相互连接而二烯烃又形成一个新双键。(3)根据加聚产物单体的推断方法：“取出链节，单键改为双键，双键改为单键，断开错误的键”，丁腈橡胶的单体推断过程为：，故单体为CH2===CH—CH===CH2和CH2===CH—CN。
答案：(1)CHnCH2CClCH2
(2)
(3)CH2===CH—CH===CH2和CH2===CH—CN
点拨：合成橡胶利用的是加聚反应，可以根据加聚反应的规律分析合成橡胶的制备原理，包括根据单体书写合成橡胶的结构、根据合成橡胶的结构推断单体等。
知识点3
加聚反应和缩聚反应
【例题3】化学纤维是传统三大合成高分子材料之一，其中的涤纶和维尼纶至今仍在纺织业中作为重要的原料。涤纶、维尼纶的结构简式如下：
涤纶：
(分子链两端连接的H—、—O—CH2—CH2—OH是链的终止基团)
维尼纶：
(链的终止基团已被省略)工业上用煤、石油等综合利用的产物生产涤纶和维尼纶，下面是合成所需基本原料的制备方法：
已知：A为单质，B、C、E、G、H通常情况下为气体。合成流程如下：
合成涤纶：
合成维尼纶：
回答下列问题：
(1)G与L反应生成N的反应类型是________。
(2)合成涤纶的流程中，可以重复利用的物质的名称是________。
(3)高分子化合物O________(填“能”或“不能”)溶于水，原因是________________。
(4)写出M和J反应生成涤纶的化学方程式(涤纶的结构中应含有终止基团)：________。
(5)写出O与E反应生成维尼纶的化学方程式：______________________。
解析：分析涤纶和维尼纶的结构可知，合成涤纶的两种单体是乙二醇和对苯二甲酸，如果同学们能熟练判断单体的话，也可确定维尼纶是由聚乙烯醇和甲醛合成的。再分析反应流程：因A在高温下能够与水蒸气和氧化钙反应，且A为单质，由此可知A为碳单质，F为CaC2，G为乙炔；B、C为CO和H2中的一种，二者反应的产物能够在铜的作用下反应，且D能够与羧酸发生酯化反应，所以D为甲醇，E为甲醛。对苯二甲酸和甲醇反应的产物M应是对苯二甲酸二甲酯，根据涤纶的结构简式可知J为乙二醇，它和M发生酯交换反应生成了涤纶，J由H合成，由此可知H为乙烯，I为1,2－二溴乙烷，K为乙醇，L为乙酸。
答案：(1)加成反应 (2)甲醇 (3)能 分子链中有许多亲水基(—OH)
(4)(n＋1)HO—CH2—CH2—OH
＋2nCH3OH
(5)
1随着工业的高速发展，橡胶的产量和性能已不能满足工业生产的需要，近年来，人们合成了一种无机耐火橡胶，它的结构应是( )。
A．
B．
C．
D．
解析：耐火材料、灭火材料中还原性较强元素的价态必须达到最高价，否则高温下，它就会着火燃烧。由此可得出答案(也可以根据无机耐火橡胶，排除有机物质，迅速得出答案)。
答案：C
2软性隐形眼镜可由聚甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)制成超薄镜片，其合成路线可以是：
已知：
①
②CH3COOCH2CH2OH的名称为乙酸羟乙酯。
试完成：
(1)A、E的结构简式分别为：A________________，E________________。
(2)写出下列反应的反应类型：C→D________________，E→F________________。
(3)写出下列转化的化学方程式：
I→G_____________________________________________________________________；
G＋F→H_________________________________________________________________。
解析：A能与HBr发生加成反应生成溴丙烷，由此可知A为丙烯。B为2－溴丙烷，C为2－丙醇，D为丙酮，E为2－甲基2－羟基丙酸，F为2－甲基丙烯酸。乙烯与氯气加成生成的I为1,2－二氯乙烷，G为乙二醇。F与G发生酯化反应生成的H为2－甲基丙烯酸羟乙酯。
答案：(1)CH2===CHCH3
(2)氧化反应 消去反应
(3)CH2ClCH2Cl＋2H2OHOCH2CH2OH＋2HCl
HOCH2CH2OH＋CH2===C(CH3)COOHCH2===C(CH3)COOCH2CH2OH＋H2O第三单元 纤维素的化学加工
1下列物质中最易燃烧的是( )。
A．棉花
B．黏胶纤维
C．硝化纤维
D．醋酸纤维
2属于天然高分子化合物的组合是( )。
A．聚异戊二烯橡胶、淀粉
B．油脂、蛋白质
C．酚醛树脂、纤维素
D．纤维素、淀粉
3对于淀粉和纤维素两种物质，下列说法正确的是( )。
A．二者都能水解，且水解的最终产物相同
B．二者含C、H、O三种元素的质量分数相同，且互为同分异构体
C．它们都属于糖类，且都是高分子化合物
D．都可用(C6H10O5)n表示，但淀粉能发生银镜反应，而纤维素不能
4下列说法中正确的是( )。
A．合成纤维和人造纤维可统称为化学纤维
B．纤维素属于糖类，与淀粉互为同分异构体
C．锦纶丝接近火焰时先蜷缩，燃烧时有烧毛发的臭味，灰烬为有光泽的硬块，能压成粉末
D．不能用点燃的方法区分棉花和羊毛等天然纤维
5下列物质属于多糖的是( )。
A．淀粉
B．硝酸纤维
C．醋酸纤维
D．黏胶纤维
6下列说法中正确的是( )。
A．石油裂解可以得到氯乙烯
B．油脂水解可得到氨基酸和甘油
C．所有烷烃和蛋白质中都存在碳碳单键
D．淀粉和纤维素的组成都是(C6H10O5)n，水解的最终产物都是葡萄糖
7用10
g脱脂棉与足量浓硝酸和浓硫酸的混合液反应，制得15.6
g
纤维素硝酸酯，则每个葡萄糖单元中发生酯化反应的羟基数是( )。
A．3
B．1
C．2
D．不可计算
8随着现代化工业的发展，能源问题已经越来越引起人们的重视。科学家预言，未来最理想的燃料是绿色植物，即将植物的秸秆(主要成分是纤维素)用适宜的催化剂作用水解成葡萄糖，再将葡萄糖转化为乙醇，用作燃料。
(1)写出绿色植物秸秆转化为乙醇的化学方程式：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
(2)乙醇除用作燃料外，还可用来合成其他有机物，下列主要是以乙醇为起始原料的转化关系图。请在表中填上相应物质的结构简式。
(3)写出上面关系图中由c生成C4H4O4的化学方程式。(有机物用结构简式表示)
9用16.2g脱脂棉(设为纯纤维素)制得25.2g硝酸纤维。该硝酸纤维的结构简式为________。
参考答案
1.
解析：硝化纤维可根据含氮量不同分为火棉和胶棉，火棉可做无烟火药，胶棉也易燃。
答案：C
2.
解析：聚异戊二烯橡胶即天然橡胶、淀粉存在于植物中，纤维素存在于棉花、木材中，它们都是高分子化合物。蛋白质也是高分子化合物，存在于生物体内，是组成细胞的基本单位，因此，蛋白质也属于天然有机高分子化合物。酚醛树脂是甲醛和苯酚通过缩聚反应合成的，属于人工合成高分子化合物，而油脂结构虽然比较复杂，但它是高级脂肪酸的甘油酯，不属于高分子化合物。
答案：AD
3.
解析：淀粉和纤维素都可看作由葡萄糖缩合而生成的，含有相同的葡萄糖单元“C6H10O5”，因此水解的最终产物都是葡萄糖，A项正确。“C6H10O5”中含有—OH而不含—CHO，因此，二者都是非还原性糖，D项错误。由于二者的n值都很大且不同，因此二者都是高分子化合物，但不是同分异构体，B项错误，C项正确。
答案：AC
4.
解析：化学纤维可分为合成纤维和人造纤维，A正确；二者分子式中n值不同，不是同分异构体，B不正确；锦纶是合成纤维，燃烧时无烧毛发的臭味，C不正确；棉花主要成分是纤维素，羊毛主要成分是蛋白质，可以用燃烧的方法区别，D不正确。
答案：A
5.
解析：硝酸纤维是纤维素硝酸酯，醋酸纤维是纤维素乙酸酯，都属于酯类。淀粉和纤维素属于多糖，黏胶纤维还是属于多糖，也是有机高分子化合物、混合物，但其分子组成、物理性质、化学性质等与原纤维素(多糖)有所不同。
答案：AD
6.
解析：石油的主要成分是烃，不是卤代烃，裂解不可以得到氯乙烯；油脂是高级脂肪酸甘油酯，水解可得到高级脂肪酸和甘油；甲烷中不存在碳碳单键；淀粉和纤维素的组成都是(C6H10O5)n，水解的最终产物都是葡萄糖，正确。
答案：D
7.
解析：分析纤维素完全硝化的化学方程式：
注意到葡萄糖单元中若有一个羟基被硝酸酯化，相当于一个—NO2取代了一个羟基中的氢原子。若设纤维素的每个葡萄糖单元中，有x个羟基与硝酸发生酯化，则可将酯化过程写为下式：
(C6H10O5)n＋xnHO—NO2[C6H(10－x)O5]n—(NO2)xn＋xnH2O
现有10
g脱脂棉(可看成纯净的纤维素)制得15.6
g
纤维素硝酸酯，则有：
(C6H10O5)n～[C6H(10－x)O5]n—(NO2)xn
列等式解得x≈2
即每个葡萄糖单元中有2个羟基发生酯化反应。
答案：C
8.
解析：本题从化学方程式的书写到框图推断，由浅入深，考查学生对烃的衍生物知识的识记和运用，并培养学生的审题、析题能力。
c和乙二醇可生成环状酯，说明c为羧酸，乙二醇可先氧化为乙二醛，再氧化为乙二酸和乙二醇酯化。
乙醇脱水可生成乙烯，所以a.CH2===CH2，b.OHC—CHO，c.HOOC—COOH。
答案：(1)①(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6
②C6H12O62C2H5OH＋2CO2↑
(2)a：CH2===CH2 b：OHC—CHO
c：HOOC—COOH
(3)HOOC—COOH＋HOCH2—CH2OH＋2H2O
9.
解析：在的变化中，结构单元相对质量的变化为45。据已知条件，可列方程求得硝酸纤维的分子式，进一步可写出结构简式。
答案：第一单元 有机药物制备
1．了解阿司匹林的化学合成路线，认识阿司匹林等有机药物对保障人类健康的重要性。
2．了解制备乙酰水杨酸的原理和方法。
3．了解研制和生产有机药物时需要关注的技术问题。
“头痛感冒发烧，阿司匹林一包”。阿司匹林，这个价格低廉的小白药片或许是迄今为止医药界中最奇妙的药物之一。在解热镇痛类药物的家族中，阿司匹林可谓是其中的“长者”。这种原用于止痛退热的药物，如今被广泛应用在预防心血管系统疾病中。
一、阿司匹林
1．水杨酸与乙酰水杨酸
水杨酸与乙酰水杨酸的分子中都含有苯环和羧基。水杨酸分子中羟基上的氢原子被乙酰基取代生成乙酰水杨酸。
2．阿司匹林的成分和分子结构
主要成分是乙酰水杨酸，另外还含有惰性黏合剂(通常用淀粉)。
3．阿司匹林的合成
(1)主要原料：氯苯，其分子的结构简式为。
(2)合成路线。
首先，苯的一氯代物(氯苯)在催化剂及高温、高压条件下发生水解反应制得苯酚，化学方程式为：
苯酚可以在适当条件下与二氧化碳发生反应生成水杨酸，化学方程式为：
水杨酸再与醋酸酐反应生成乙酰水杨酸，即阿司匹林，化学方程式为：
二、有机药物的制备
1．有机药物合成的基本步骤
每一种有机药物的制备都是一个复杂的过程，首先，要通过结构分析确定有机药物的分子结构；然后，根据它的分子结构研究这种物质的化学合成路线；最后，通过具体的化学合成实验探索合成每一种中间产物的生成条件，以求用最经济的手段制备出目标产物。
2．有机药物合成时需要注意的关键问题
在合成过程中还要防止产生对环境有害的副产物或废弃物。
三、化学合成药物的重要作用
化学合成药物已在人类生活中得到广泛应用，在抵御疾病、增强人体免疫力、节约自然资源等方面作出了重大贡献。随着科学技术的发展，人类必将制备出更多的对提高人体健康水平有重大作用的药物。
思考：科学家制备有机药物的一般过程是什么？
提示：从 植物中 发现→测定 药物组成、结构 →合成→改进 药效、毒副作用 →设计 新药 →合成。
一、制备乙酰水杨酸的基本原理
1．氯苯的制取
合成阿司匹林可用氯苯为原料。氯苯分子中的氯原子和氯乙烯分子中的氯原子的地位很相似，氯原子直接和苯环上的杂化碳原子相连，氯原子的一对p电子参与p－π共轭，因此，该氯原子也很不活泼，在一般条件下不能进行取代反应。
氯苯为无色液体，沸点为132
℃，可用苯直接氯化制得，反应的化学方程式如下：
工业上也可用苯蒸气、空气及氯化氢通过氯化铜催化来制备，反应的化学方程式如下：
氯苯可用作溶剂和有机合成的原料。
2．水杨酸的制备
苯的一氯代物(氯苯)在催化剂及高温、高压条件下发生水解反应制得苯酚，苯酚可以在适当条件下与二氧化碳发生反应生成水杨酸。
3．乙酰水杨酸的制取
水杨酸是双官能团化合物，它既是酚又是羧酸，因此它能发生几种不同的酯化反应，它既能与醇反应，也能与酸反应。在醋酸酐存在下，水杨酸生成乙酰水杨酸(阿司匹林)。
反应的化学方程式：
由于水杨酸既有羧基又有羟基，有少量高聚副产物在反应中生成，使反应变得复杂化。例如，在生成乙酰水杨酸的同时，水杨酸分子之间可以发生缩合反应，生成少量聚合物，如下所示：
＋(n－1)H2O
乙酰水杨酸能与碳酸氢钠反应生成水溶性的钠盐，而高聚副产物不能溶于碳酸氢钠溶液，这种性质上的差别可以用于阿司匹林的纯化，反应的化学方程式如下：
最可能存在于最终产物中的杂质是水杨酸，它的存在是由于乙酰化反应不完全，或者由于产物在分离步骤中发生水解造成的。该物质可在各个纯化阶段和产物的最后重结晶过程中被除去。水杨酸和大多数酚一样，能与氯化铁形成深色配合物，因此，可以利用这个性质对此杂质的存在进行检验。
4．合成路线
拓展思考1：用什么试剂可以引入乙酰基？
提示：引入酰基的试剂叫酰化试剂，常用的乙酰化试剂有乙酰氯、醋酸酐、冰醋酸。如：
二、有机合成遵循的原则
1．所选择的每个反应的副产物尽可能少，所要得到的主产物的产率尽可能高且易于分离，避免采用副产物多的反应。
2．发生反应的条件要适宜，反应的安全系数要高，反应步骤尽可能少而简单。
3．要按一定的反应顺序和规律引入官能团，不能臆造不存在的反应事实，必要时应采取一定的措施保护已引入的官能团。
4．所选用的合成原料要易得，经济。
拓展思考2：制备乙酰水杨酸过程中有哪些副反应？如何处理？
提示：由于水杨酸是一双官能团化合物，一个官能团为酚羟基，另一个是羧基，因此可以形成少量的高聚物，在酰化过程中生成一种乙酰水杨酸酐副产物，本实验的副产物包括水杨酰水杨酸酯、乙酰水杨酰水杨酸酯、乙酰水杨酸酐和聚合物。这些微量杂质是引起哮喘、麻疹等的过敏源物质。为了除去这部分杂质，可先将乙酰水杨酸变为钠盐，再利用高聚物不溶于水的性质将它们分开。
知识点1
有机药物结构与性质的判断
【例题1】下列三种有机物是某些药物中的有效成分：
对羟基桂皮酸
布洛芬
阿司匹林
以下说法正确的是( )。
A．三种有机物都能与浓溴水发生反应
B．三种有机物苯环上的氢原子若被氯原子取代，其一氯代物都只有2种
C．将等物质的量的三种物质加入氢氧化钠溶液中，阿司匹林消耗氢氧化钠最多
D．使用FeCl3溶液能鉴别出这三种有机物
解析：三种有机物中只有对羟基桂皮酸能与溴水反应，故A项错误；其苯环上的一氯代物种数分别为2、2、4，故B项错误；C项中1
mol三种物质反应时，消耗NaOH的物质的量分别为2
mol、1
mol、3
mol，故C项正确；FeCl3溶液能与含有酚羟基的物质发生显色反应，只能鉴别出对羟基桂皮酸，后两者无法加以鉴别。
答案：C
知识点2
有机药物的合成
【例题2】阿司匹林能迅速解热、镇痛。长效缓释阿司匹林可在体内逐步水解而疗效更佳。用丙酮为主要原料合成长效缓释阿司匹林的流程如下图。
回答下列问题：
(1)上述合成C的路线曾用作有机玻璃单体()合成路线的一部分。现在人们利用最新开发的＋2价钯的均相钯催化剂体系，将丙炔在甲醇和一氧化碳存在下，于60
℃、6
MPa条件下羰基化，一步制得，其化学方程式为____________________________；
如此改进的优点为__________________________________________________。
(2)阿司匹林的结构简式为________，下列物质与阿司匹林互为同分异构体的有________(填字母编号)。
a
b c
(3)根据题示信息，用苯酚为主要原料合成，模仿以上流程图设计合成路线，标明每一步的反应物及反应条件。(有机物写结构简式，其他原料自选)
例：由乙醇合成聚乙烯的反应流程图可表示为
CH3CH2OHCH2===CH2
解析：(1)从题中的信息可以写出化学方程式，此法的优点是原子利用率高，没有污染；(2)由上述的流程，推出B为，B发生消去反应后得到C，C的结构简式为，高聚物D的结构简式是?，由D与乙二醇、阿司匹林反应生成缓释阿司匹林，可以推出阿司匹林的结构简式为；(3)流程为：
。
答案：(1)CH3—C≡CH＋CH3OH＋CO
CH2CCH3COOCH3 原子利用率达100%，且避免酸催化剂对环境的污染
(2)
(3)
1
PPA是一种常用的抗感冒药，但服用该药品能引起头昏、头痛、血压升高，甚至中风、肾功能衰竭等危险。因此，包括我国在内的许多国家已发布了停用含PPA感冒药的通知。已知PPA由四种元素构成，且这四种元素均位于元素周期表的前两周期，其比例模型如图所示，下列有关PPA的说法中正确的是( )。
A．PPA的分子式为C9H12NO
B．PPA既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应
C．PPA能发生取代、加成、氧化和消去反应
D．PPA分子中所有碳原子一定在同一平面上
答案：C
2蜂皇酸是蜂王浆的主要活性成分之一，具有灭菌、防辐射、防脱发、抗癌等多种生理功能。蜂皇酸Q由C、H、O三种元素组成，且C、H、O三种元素的原子个数比为10∶16∶3，Q分子中没有支链。1
mol
Q需要1
mol
NaOH完全中和，1
mol
Q可以和1
mol
Br2加成，其相对分子质量不大于200。Q能发生下列转化：
已知：
R—CH===CH—R′R—COOH＋R′—COOH
回答下列问题：
(1)写出Q的分子式：________。
(2)上述转化过程中，发生氧化反应的官能团是________。
(3)写出B→C的化学方程式：__________________(写一种情况即可)。
(4)D有多种同分异构体，其中分子中只含一种官能团、烃基上一元取代物只有一种的同分异构体的结构简式是________(要求写一种即可)。
解析：根据其原子个数比以及相对分子质量不大于200即可确定其化学式为C10H16O3，根据其性质可确定其结构中有一个羧基和一个碳碳双键。另由生成A的反应条件可判断还有一个羰基。根据物质中含有的氢原子数判断共少6个氢，一个双键少两个氢原子，所以其余均形成碳碳单键。由C物质中碳碳双键被氧化得到的物质中含有乙酸可确定羰基应位于第二个碳原子上，A转化为B的加成可以将碳碳双键转化为碳碳单键，因此可确定B的结构，进而写出C的结构简式。
答案：(1)C10H16O3 (2)
(3)CH3CH===CH(CH2)6COOH＋H2O
CH3CH===CH(CH2)6COOH＋H2O〕
(4)
