第五章 合成高分子 章末网络构建-【创新教程】2025-2026学年高中化学选择性必修3五维课堂同步课件PPT(人教版)
2026-04-29
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教辅
摘要:
该高中化学课件系统梳理了合成高分子的核心知识,涵盖有机高分子的分类、特点、应用,合成高分子的加聚与缩聚反应,以及塑料、纤维、橡胶等材料的性质。通过章末网络构建将知识点串联,建立从制备到应用的逻辑脉络。
其亮点在于结合高考真题设计分层练习,如通过有机高分子材料性质辨析题培养科学思维,借助合成路线设计题提升科学探究与实践能力。这种设计帮助学生巩固知识,教师可精准把握学情,提高复习针对性。
内容正文:
化学·选择性必修3
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有机高分子材料的性质与应用
1. (2021·河北卷)高分子材料在生产生活中应用广泛。下列说法错误的是( )
A.芦苇可用于制造黏胶纤维,其主要成分为纤维素
B.聚氯乙烯通过加聚反应制得,可用于制作不粘锅的耐热涂层
C.淀粉是相对分子质量可达几十万的天然高分子物质
D.大豆蛋白纤维是一种可降解材料
解析:B [A.芦苇中含有天然纤维素,可用于制造黏胶纤维,故A正确;B.聚氯乙烯在高温条件下会分解生成有毒气体,因此不能用于制作不粘锅的耐热涂层,故B错误;C.淀粉为多糖,属于天然高分子物质,其相对分子质量可达几十万,故C正确;D.大豆蛋白纤维的主要成分为蛋白质,能够被微生物分解,因此大豆蛋白纤维是一种可降解材料,故D正确;综上所述,说法错误的是B项,故答案为B。]
2. (2020·天津卷)下列说法错误的是( )
A.淀粉和纤维素均可水解产生葡萄糖
B.油脂的水解反应可用于生产甘油
C.氨基酸是组成蛋白质的基本结构单元
D.淀粉、纤维素和油脂均是天然高分子
解析:D [A.淀粉和纤维素都属于多糖,两者水解的最终产物都为葡萄糖,A正确;B.油脂在酸性条件下水解成高级脂肪酸和甘油,在碱性条件下水解成高级脂肪酸盐和甘油,则油脂的水解反应可用于生产甘油,B正确;C.氨基酸中含有氨基和羧基,氨基酸可以通过缩聚反应形成蛋白质,蛋白质水解最终生成氨基酸,故氨基酸是组成蛋白质的基本结构单元,C正确;D.天然高分子的相对分子质量是上万,淀粉和纤维素都是天然高分子,而油脂的相对分子质量还不到1 000,故油脂不属于天然高分子,D错误;答案选D。]
3.(2020·浙江7月选考)下列说法不正确的是( )
A.相同条件下等质量的甲烷、汽油、氢气完全燃烧,放出的热量依次增加
B.油脂在碱性条件下水解生成的高级脂肪酸盐是肥皂的主要成分
C.根据纤维在火焰上燃烧产生的气味,可以鉴别蚕丝与棉花
D.淀粉、纤维素、蛋白质都属于高分子化合物
解析:A [A.由于等质量的物质燃烧放出的热量主要取决于其含氢量的大小,而甲烷、汽油、氢气中H的百分含量大小顺序为:汽油<甲烷<氢气,故等质量的它们放出热量的多少顺序为:汽油<甲烷<氢气,故A错误;B.油脂在碱性条件下发生水解反应生成甘油和高级脂肪酸盐,高级脂肪酸盐是肥皂的主要成分,故B正确;C.蚕丝主要成分是蛋白质,灼烧时有烧焦羽毛的气味,而棉花则属于纤维素,灼烧时则基本没有气味,故C正确;D.高分子通常是指相对分子质量在几千甚至上万的分子,淀粉、纤维素和蛋白质均属于天然高分子化合物,故D正确。故答案为:D。]
有机高分子材料的合成与应用
4. (2021·浙江6月选考)某课题组研制了一种具有较高玻璃化转变温度的聚合物P,合成路线如下:
已知:
请回答:
(1)化合物A的结构简式是 ________________ ;化合物E的结构简式是 ________________ 。
(2)下列说法不正确 的是 ________ (填字母)。
A.化合物B分子中所有的碳原子共平面
B.化合物D的分子式为 C12H12N6O4
C.化合物D和F发生缩聚反应生成P
D.聚合物P属于聚酯类物质
(3)化合物C与过量NaOH溶液反应的化学方程式是 ____________________________________ 。
(4)在制备聚合物P的过程中还生成了一种分子式为C20H18N6O8的环状化合物。用键线式表示其结构 ____________ 。
(5)写出3种同时满足下列条件的化合物F的同分异构体的结构简式(不考虑立体异构体): ___________________________ 。
①1HNMR谱显示只有2种不同化学环境的氢原子
②只含有六元环
③含有结构片段,不含键
(6)以乙烯和丙炔酸为原料,设计如下化合物的合成路线(用流程图表示,无机试剂、有机溶剂任选) ___________________ 。
解析:A的分子式为C8H10,其不饱和度为4,结合D的结构简式可知A中存在苯环,因此A中取代基不存在不饱和键,D中苯环上取代基位于对位,因此A的结构简式为,被酸性高锰酸钾溶液氧化为,
D中含有酯基,结合已知信息反应可知C的结构简式为
,B与E在酸性条件下反应生成,该反应为酯化(取代)反应,因此E的结构简式为HOCH2CH2Br,D和F发生已知反应得到化合物P中的五元环,则化合物F中应含有碳碳三键,而化合物P是聚合结构,其中的基本单元来自化合物D和化合物F,所以化合物F应为。
(1)由上述分析可知,A的结构简式为
;化合物E的结构简式为HOCH2CH2Br。
(2)A.化合物B的结构简式为,化合物B中苯环的6个碳原子共平面,而苯环只含有两个对位上的羧基,两个羧基的碳原子直接与苯环相连,所以这2个碳原子也应与苯环共平面,化合物B分子中所有碳原子共平面,故A正确;
B.D的结构简式为,由此可知化合物D的分子式为 C12H12N6O4,故B正确;
C.缩聚反应除形成缩聚物外,还有水、醇、氨或氯化氢等低分子副产物产生,化合物D和化合物F的聚合反应不涉及低分子副产物的产生,不属于缩聚反应,故C错误;D.聚合物P中含有4n个酯基官能团,所以聚合物P属于聚酯类物质,故D正确;综上所述,说法不正确的是C项,故答案为C。
中酯基能与NaOH溶液发生水解反应、溴原子能与NaOH溶液在加热条件下能发生取代(水解)反应,因此反应的化学方程式为
(4)化合物D和化合物F之间发生反应,可以是n个D分子和n个F分子之间聚合形成化合物P,同时也可能发生1个D分子和1个F分子之间的加成反应,对于后者情况,化合物D中的2个-N3官能团与化合物F中的2个碳碳三键分别反应,可以形成环状结构,用键线式表示为
(5)化合物F的分子式为C8H6O4,不饱和度为6,其同分异构体中含有结构片段,不含 CC键,且只有2种不同化学环境的氢原子,说明结构高度对称,推测其含有2个相同结构片段,不饱和度为4,余2个不饱和度,推测含有两个六元环,由此得出符合题意的同分异构体如下:
。
(6)由逆向合成法可知,丙炔酸应与通过酯化反应得到目标化合物,而 中的羟基又能通过水解得到,乙烯与Br2加成可得,故目标化合物的合成路线为
。
答案: (1)H3CCH3 HOCH2CH2Br
(2) C
(4)
(任写3种)
(6)
5. (2019·全国卷Ⅱ)环氧树脂因其具有良好的机械性能、绝缘性能以及各种材料的粘结性能,已广泛应用于涂料和胶黏剂等领域。下面是制备一种新型环氧树脂G的合成路线:
已知以下信息:
回答下列问题:
(1)A是一种烯烃,化学名称为 ________ ,C中官能团的名称为 ________ 、 ________ 。
(2)由B生成C的反应类型为 ________ 。
(3)由C生成D的反应方程式为
______________________________________________________
______________________________________________________。
(4)E的结构简式为 ________ 。
(5)E的二氯代物有多种同分异构体,请写出其中能同时满足以下条件的芳香化合物的结构简式__________、_____________。
①能发生银镜反应;
②核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为3∶2∶1。
(6)假设化合物D、F和NaOH恰好完全反应生成1 mol单一聚合度的G,若生成的NaCl和H2O的总质量为765 g,则G的n值理论上应等于 ________ 。
解析:根据D的分子结构可知A为链状结构,故A为CH3CHCH2;A和Cl2在光照条件下发生取代反应生成B为CH2CHCH2Cl,B和HOCl发生加成反应生成C为ClCH2CHOHCH2Cl或HOCH2CHClCH2Cl,C在碱性条件下脱去HCl生成D;由F结构可知苯酚和E发生信息①的反应生成F,则E为;D和F聚合生成G,据此分析解答。
(1)根据以上分析,A为CH3CHCH2,化学名称为丙烯;C为ClCH2CH-CH2ClOH,所含官能团的名称为氯原子、羟基。
(2)B和HOCl发生加成反应生成C。
(3)C在碱性条件下脱去HCl生成D,化学方程式为:
()。
(4)E的结构简式为。
(5)E的二氯代物有多种同分异构体,同时满足以下条件的芳香化合物:①能发生银镜反应,说明含有醛基;②核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为3∶2∶1,说明分子中有3种类型的氢原子,且个数比为3∶2∶1。则符合条件的有机物的结构简式为
(6)根据信息②和③,每消耗1 mol D,反应生成1 mol NaCl和H2O,若生成的NaCl和H2O的总质量为765 g,生成NaCl和H2O的总物质的量为eq \f(765 g,76.5 g/mol)=10 mol,由G的结构可知,要生成1 mol单一聚合度的G,需要(n+2)mol D,则(n+2)=10,解得n=8,即G的n值理论上应等于8。
答案:(1)丙烯 氯原子 羟基 (2)加成反应
(3)
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