11.7 第55讲 合成高分子 有机合成路线设计（教师用书word）-【金版新学案】2026年高考化学高三总复习大一轮复习（广东专版）

该高中化学讲义聚焦合成高分子与有机合成路线设计两大高考核心考点，按“基本概念-反应类型-应用实践”逻辑架构知识，涵盖高分子组成结构、加聚缩聚反应、路线设计及官能团保护等内容。通过考点梳理（如反应对比表）、方法指导（方程式书写口诀、单体推断技巧）、真题训练（2024山东卷等）环节，帮助学生系统突破难点。 资料以科学思维与科学探究为导向，创新设计“正误判断”辨析易混点（如天然橡胶能否使溴水褪色）、“分层练习”（基础方程式到复杂路线设计）等活动。通过官能团保护案例（如酚羟基用NaOH保护）培养推理能力，结合真题精讲缩短复习周期，助力学生高效构建知识网络，为教师把控复习节奏提供精准指导。

第55讲　合成高分子　有机合成路线设计 【复习目标】　1.了解高分子的组成与结构特点，能依据简单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、提高生活质量方面的贡献。4.能根据常见官能团的性质和已知信息设计有机合成路线。 考点一　合成高分子 1.基本概念 (1)单体：能够进行聚合反应形成高分子的低分子化合物。 (2)链节：高分子中化学组成相同、可重复的最小单元。 (3)聚合度：高分子链中含有链节的数目。 【微思考1】　现有高聚物 其链节是　　　　，单体是　　　　。 提示：　 学生用书⬇第308页 2.高分子的分类及性质特点 塑料、合成纤维、合成橡胶又被称为三大合成材料。 3.合成高分子的两个基本反应 加聚反应 缩聚反应 概念 由不饱和单体加成聚合生成高分子的反应 单体分子间通过缩合反应生成高分子的反应，生成缩聚物的同时，还伴有小分子的副产物(如水、氨、卤化氢等)的生成 单体特点 含有双键或三键的不饱和有机物 含有两个或两个以上的反应基团(如—OH、—COOH、—NH2、—X等) 产物特征 高聚物与单体具有相同的组成，生成物一般为线型结构 生成高聚物和小分子，高聚物与单体有不同的组成 【微思考2】　按要求完成方程式 (1)加聚反应：氯乙烯合成聚氯乙烯的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。 (2)缩聚反应：己二酸与乙二醇发生缩聚反应的化学方程式为：　　　　　　 　　　　　　　。 提示：(1)nCH2CHCl (2)nHOOC(CH2)4COOH＋nHOCH2CH2OH ＋(2n－1)H2O 【正误判断】 1.天然橡胶是高聚物，不能使溴水褪色(　　) 2.有机高分子化合物都是纯净物(　　) 3.单体与由该单体形成的高聚物具有相同的性质(　　) 4.相对分子质量为105 000的聚丙烯其聚合度为2 500(　　) 5.由1，3-丁二烯合成顺丁橡胶发生加聚反应(　　) 6.盛放汽油的试剂瓶不能用橡胶塞(　　) 7.的单体是CH2CH2和(　　) 8.聚乙烯塑料可包装食品，而聚氯乙烯塑料不可用于包装食品(　　) 9.合成纤维、人造纤维及碳纤维都属于有机高分子材料(　　) 10.酚醛树脂和聚氯乙烯都是热固性塑料(　　) 11.聚四氟乙烯可作为不粘锅的内衬，其链节是—CF2—(　　) 答案：1.×　2.×　3.×　4.√　5.√　6.√　7.× 8.√　9.×　10.×　11.× 有机高分子材料的概述 1.食品保鲜膜按材质分为聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)等种类。PE保鲜膜可直接接触食品，PVC保鲜膜则不能直接接触食品，它对人体有潜在危害。下列有关叙述不正确的是(　　) A.PE、PVC都属于链状高分子，受热易熔化 B.PE、PVC的单体都是不饱和烃，能使溴水褪色 C.焚烧PVC保鲜膜会放出有毒气体，如HCl D.废弃的PE和PVC均可回收利用以减少白色污染 答案：B 2.四氯乙烯()是一种衣物干洗剂，聚四氟乙烯()是家用不粘锅内侧涂层的主要成分。下列关于四氯乙烯和聚四氟乙烯的叙述正确的是(　　) A.它们都可以由乙烯发生加成反应得到 B.它们的分子中都不含氢原子 C.四氯乙烯对油脂有较好的溶解作用，聚四氟乙烯的化学性质比较活泼 D.它们都能发生加成反应，都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 答案：B 解析：两种物质均无法由乙烯发生加成反应制得，故A错误；二者都只含C和卤素原子，故B正确；聚四氟乙烯中不含碳碳不饱和键，性质较稳定，故C错误；聚四氟乙烯中不含碳碳双键，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故D错误。 学生用书⬇第309页 聚合方程式的书写 3.按要求完成下列加聚反应方程式。 (1)nCH2CH—CH3　　　　　　　。 (2)nCH2CH—CHCH2　　　　　　　。 (3)nCH2CH2＋　　　　　　　。 答案：(1) (2) CH2—CHCH—CH2 (3) 4.按要求完成下列缩聚反应方程式。 (1)nHOCH2—CH2OH＋nHOOC—COOH　　　　　　　。 (2)nHOCH2—CH2—COOH　　　　　　　。 (3)nH2N—CH2COOH　　　　　　　。 (4)nH2NCH2COOH＋　　　　　　　。 (5)nHCHO＋n　　　　　　　。 答案：(1)＋(2n－1)H2O (2)＋(n－1)H2O (3)＋(n－1)H2O (4)＋(2n－1)H2O (5)＋(n－1)H2O 1.加聚反应的书写方法 (1)单烯烃型单体加聚时，“断开双键，键分两端，添上括号，右下写n”。 (2)二烯烃型单体加聚时，“单变双，双变单，破两头，移中间，添上括号，右下写n”。 (3)含有一个双键的两种单体聚合时，“双键打开，中间相连，添上括号，右下写n”。 2.缩聚反应的书写方法 与加成聚合物结构简式写法有点不同，缩聚物结构简式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团，而加聚物的端基不确定，通常用横线“—”表示。 单体的判断 5.下列说法不正确的是(　　) A.酚醛树脂属于热塑性塑料 B.结构为…—CHCH—CHCH—CHCH—…的高分子，其单体是乙炔 C.有机硅聚醚()可由单体和缩聚而成 D.某塑料为，它的单体有3种 答案：A 解析：酚醛树脂属于热固性塑料，A项错误；高分子…—CHCH—CHCH—CHCH—…的结构简式可以表示为CHCH，其单体为CH≡CH，B项正确。塑料的单体为CH2CH2、、三种，D项正确。 高聚物单体的推断方法 1.加聚产物的主链一般全为碳原子，按“凡双键，四个碳；无双键，两个碳”的规律画线断键，然后半键闭合、单双键互换。如的单体为CH2CH2和CH2CHCN，的单体为CH2CHCH3和CH2CH—CHCH2。 2.缩聚产物的链节中不全为碳原子，一般有“”“”等结构，在或画线处断键，碳原子上连—OH，氧原子或氮原子上连—H，即得单体。 学生用书⬇第310页 考点二　有机合成路线的设计 1.有机合成的基本思路 2.有机合成路线的分析方法 方法 流程 逆合成分析法 目标产物→中间产物→原料 正合成分析法 原料→中间产物→目标产物 综合比较法 原料→中间产物←目标产物 3.正确解答有机合成的关键 (1)熟练掌握常见官能团的性质特点。 (2)用好已知新信息。 (3)注意有机合成反应顺序的选择，官能团的转化和保护。 4.官能团的保护与恢复 (1)碳碳双键：在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来，待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。 HOCH2CHCHCH2OHHOCH2CH2CHClCH2OH HOOC—CHCH—COOH (2)酚羟基：在氧化其他基团前可以用NaOH溶液或CH3I保护。 (3)醛基(或酮羰基)：在氧化其他基团前可以用乙醇(或乙二醇)加成保护。 ① 。 ② 。 (4)氨基：在氧化其他基团前可以用醋酸酐将氨基转化为酰胺，然后再水解转化为氨基。 。 (5)醇羟基、羧基可以成酯保护。 根据已知信息和官能团的转化设计合成路线 1.请设计合理方案，以苯甲醇()为主要原料合成(无机试剂及有机溶剂任用)。 已知：① ； 学生用书⬇第311页 ②R—CNR—COOH。 答案： 解析：将目标分子拆解成两个，结合已知信息，苯甲醇催化氧化为苯甲醛，苯甲醛先与HCN加成，再在酸性条件下水解，即可得到。 2.以CH2CHCH2OH为主要原料(其他无机试剂任选)设计CH2CHCOOH的合成路线流程图(已知CH2CH2可被氧气催化氧化为)，并通过此题的解答，总结设计有机合成路线需注意的情况(至少写2条)。 答案：CH2CHCH2OH CH3CHClCH2OHCH3CHClCOOHCH2CHCOONa CH2CHCOOH；选择合适的反应条件、要注意官能团的保护 解析：以CH2CHCH2OH为主要原料合成CH2CHCOOH，CH2CHCH2OH可先和HCl发生加成反应，保护碳碳双键，再利用强氧化剂将醇羟基氧化为羧基，最后结合卤代烃的消去引入碳碳双键；在选择合成路线时，需要选择合适的反应条件，同时注意官能团的保护，上述流程中用强氧化剂氧化羟基生成羧基时需要防止碳碳双键被氧化，故需要先保护碳碳双键。 从有机合成路线图中提取信息设计合成路线 3.沙罗特美是一种长效平喘药，其合成的部分路线如图： 请写出以、(CH3)2C(OCH3)2、CH3NO2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见本题题干)。 答案： 解析：根据已知的流程图可推知，若要制备，则需将与(CH3)2C(OCH3)2发生取代反应得到，再与CH3NO2反应得到，再利用羟基的消去反应引入碳碳双键，将碳碳双键与硝基通过加氢最终生成目标产物，合成路线见答案。 1.(2024·山东卷)下列高分子材料制备方法正确的是(　　) A.聚乳酸()由乳酸经加聚反应制备 B.聚四氟乙烯(CF2—CF2)由四氟乙烯经加聚反应制备 C.尼龙-66()由己胺和己酸经缩聚反应制备 D.聚乙烯醇()由聚乙酸乙烯酯()经消去反应制备 答案：B 解析：聚乳酸()由乳酸[HOCH(CH3)COOH]分子间脱水缩聚而得，A错误；聚四氟乙烯(CF2—CF2)由四氟乙烯(CF2CF2)经加聚反应制备，B正确；尼龙-66()由己二胺和己二酸经过缩聚反应制备，C错误；聚乙烯醇()由聚乙酸乙烯酯()发生水解反应制备，D错误。 学生用书⬇第312页 2.(2024·新课标卷)一种点击化学方法合成聚硫酸酯(W)的路线如下所示： 下列说法正确的是(　　) A.双酚A是苯酚的同系物，可与甲醛发生聚合反应 B.催化聚合也可生成W C.生成W的反应③为缩聚反应，同时生成 D.在碱性条件下，W比聚苯乙烯更难降解 答案：B 解析：同系物之间的官能团的种类与数目均相同，双酚A有2个羟基，故其不是苯酚的同系物，A不正确；题干中两种有机物之间通过缩聚反应生成W，根据题干中的反应机理可知，也可以通过缩聚反应生成W，B正确；生成W的反应③为缩聚反应，同时生成(CH3)3SiF，C不正确；W为聚硫酸酯，酯类物质在碱性条件下可以发生水解反应，因此，在碱性条件下，W比聚苯乙烯易降解，D不正确。 3.(2023·新课标卷)光学性能优良的高分子材料聚碳酸异山梨醇酯可由如下反应制备。 下列说法错误的是(　　) A.该高分子材料可降解 B.异山梨醇分子中有3个手性碳 C.反应式中化合物X为甲醇 D.该聚合反应为缩聚反应 答案：B 解析：该高分子材料中含有酯基，可以降解，A正确；异山梨醇中四处的碳原子为手性碳原子，故异山梨醇分子中有4个手性碳，B错误；由制备反应方程式可知，反应式中生成的X为甲醇，C正确；该反应在生产高聚物的同时还有小分子的物质生成，属于缩聚反应，D正确。 4.(2024·安徽卷节选)化合物I是一种药物中间体，可由下列路线合成(Ph代表苯基，部分反应条件略去)： 已知： ⅰ)； ⅱ)RMgX易与含活泼氢化合物(HY)反应：RMgX＋HYRH＋，HY代表H2O、ROH、RNH2、RC≡CH等。 参照上述合成路线，设计以和不超过3个碳的有机物为原料，制备一种光刻胶单体的合成路线(其他试剂任选)。 答案： 解析：根据题目给出的流程，先将原料中的羰基还原为羟基，后利用浓硫酸脱水生成碳碳双键，随后将物质与Mg在无水醚中反应生成中间产物，后再与CF3COCF3在无水醚中反应再水解生成目标化合物，具体的流程见答案。 学生用书⬇第313页 反应类型 官能团、有机物 (或类别) 试剂、反应条件 加成反应 碳碳双键或碳碳三键 X2(X＝Cl、Br，后同)，H2，HX，H2O(后三种需要催化剂) 取代反应 饱和烃 X2(光照) 苯 X2(FeX3作催化剂)；浓硝酸(浓硫酸作催化剂) 酯 H2O(稀硫酸作催化剂，加热)；NaOH溶液(加热) —OH 羧酸(浓硫酸作催化剂，加热) 氧化反应 C2H5OH O2(Cu或Ag作催化剂，加热) CH2CH2或C2H5OH 酸性KMnO4溶液 消去反应 醇羟基(有β-H) 浓硫酸作催化剂，加热 —X(有β-H) NaOH醇溶液，加热 加聚反应 碳碳双键、碳碳三键 催化剂 缩聚反应 含有两个或两个以上能发生缩聚反应的官能团 催化剂 1.4-溴甲基-1-环己烯的一种合成路线如下： 下列说法正确的是(　　) A.化合物W、X、Y、Z中均有一个手性碳原子 B.①②③的反应类型依次为加成反应、还原反应和消去反应 C.由化合物Z一步制备化合物Y的转化条件是NaOH的水溶液，加热 D.化合物Y先经酸性高锰酸钾溶液氧化，再与乙醇在浓硫酸催化下酯化可制得化合物X 答案：C 解析：化合物X、Y、Z连接支链的碳原子为手性碳原子，化合物W中没有手性碳原子，A错误；1，3-丁二烯与丙烯酸乙酯加成生成X，X发生还原反应生成Y，Y发生取代反应生成Z，B错误；由化合物Z一步制化合物Y，应在NaOH的水溶液中进行，发生水解反应，C正确；Y中含有碳碳双键，可被酸性高锰酸钾溶液氧化，D错误。 2.甲基丁香酚G()可用作食用香精，某小组设计的制备甲基丁香酚的流程如下： 已知：Ⅰ.A的分子式为C3H4O，A可与溴水发生加成反应，也能发生银镜反应； Ⅱ.R—COOH ； Ⅲ.R—CHCH2 R—CH2—CH2Br； Ⅳ. R—CH2—R'，碳碳双键在此条件下也可被还原。 回答下列问题： (1)K中所含官能团的名称是　　　　。 (2)B→C、E→F、H→K的反应类型分别是　　　　、　　　　　　、　　　　　　。 (3)完成下列各步的化学方程式并指明反应类型。 ①(ⅰ)　　　　　　　； 反应类型　　　　　　。 ③　　　　　　　； 反应类型　　　　　　。 ④　　　　　　　； 反应类型　　　　　　。 ⑥　　　　　　　； 反应类型　　　　　　。 答案：(1)醚键　(2)取代反应　还原反应　取代反应 (3)①(ⅰ)CH2CHCHO＋2[Ag(NH3)2]OH CH2CHCOONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O　氧化反应 ③＋CH2＋HCl　取代反应 ④＋HBr　加成反应 ⑥＋NaO ＋NaBr＋H2O　消去反应 学科网（北京）股份有限公司 $