《有机化学基础》课时作业1：3.3.1 高分子化合物

[基础过关]一、高分子化合物的有关概念1．下列说法中正确的是()A．油脂是高级脂肪酸甘油三酯，其相对分子质量较大，所以是有机高分子化合物B．聚乙烯是由乙烯经加聚反应合成的，所以聚乙烯和乙烯的化学性质相同C．聚乙烯是由乙烯经加聚反应合成的，但是聚乙烯的基本结构和乙烯的结构不同D．一块无色透明的塑料的成分是聚乙烯，所以是纯净物，有固定的相对分子质量答案 C解析油脂的相对分子质量只有几百，而有机高分子化合物的相对分子质量一般高达104～106，所以，油脂不是有机高分子化合物。

乙烯在发生加聚反应时，碳碳双键打开，所以聚乙烯中没有碳碳双键，而是单键，因此二者结构和化学性质都不相同。

塑料的组成成分是聚乙烯，但是合成聚乙烯所用的乙烯分子的数目不同，链节数不同，所以塑料不是纯净物，而是混合物。

2．某高聚物的结构片断如下：，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HCOOCH3C．其链节是CH3CH2COOCH3D．其单体是CH2===CHCOOCH3答案 D解析首先要明确由于主链上没有特征基团，如“—COOCH2—”和“—CONH—”等，因此该高聚物应是加聚产物。

再根据加聚反应的特点去分析，若主链内只有C—C单键，每两个碳原子为一链节，取这个片段，将C—C单键变为，就找到合成这种高分子的单体，若主链内有，则以为中心取四个碳原子为一个片断，变为C—C单键，把原来与相邻的单键变为双键，即找到单体。

主碳链只有C—C单键，因此其单体是CH2===CHCOOCH3。

链节是该高聚物最小的重复单位，应为。

3．下列叙述中正确的是()A．单体的质量之和等于所生成的高分子化合物的质量B．单体为一种物质时，则单体发生加聚反应C．缩聚反应的单体至少有两种物质D．淀粉和纤维素的聚合度不同，不互为同分异构体答案 D解析若为加聚反应，单体的质量之和等于所生成高分子化合物的质量；若为缩聚反应，高分子化合物的质量小于单体的质量之和，所以A项错误；单体为一种物质时，单体可能发生加聚反应也可能发生缩聚反应，如乙烯通过加聚反应得到聚乙烯，乳酸()通过缩聚反应得到聚乳酸和水，所以B项错误；缩聚反应的单体可以为一种或多种物质，只要单体能同时提供两种相互发生反应的官能团即可，如聚乳酸的单体就只有乳酸一种，所以C项错误；淀粉和纤维素虽然分子式都为(C6H10O5)n，但链节数n不同，则分子式实际是不同的，不符合同分异构体的定义，所以彼此不互为同分异构体，D项正确。

二、有机合成反应类型的判断4．分别用下列各组物质作为单体，在一定条件下，通过缩合聚合反应能合成高分子化合物的是()①乙烯、丙烯、苯乙烯②乙酸、乙二醇③1,6-己二酸，1,6-己二胺④对苯二甲酸、乙二醇⑤α-氨基乙酸，α-氨基丙酸⑥α-羟基丙酸A．①③⑤⑥B．①②③④C．③④⑤⑥D．①②③④⑤⑥答案 C解析常见的缩聚反应主要有羟基和羧基的缩聚(包括二元羧酸和二元醇的缩聚、羟基酸的缩聚)、酚和醛的缩聚以及氨基和羧基的缩聚(包括二元羧酸和二元胺的缩聚、氨基酸的缩聚)等。

根据缩聚反应的特点，单体必须含有两个或两个以上的官能团，③中含有—COOH和—NH2；④中含有—COOH和—OH；⑤中含有—COOH和—NH2；⑥中含有—COOH和—OH。

5．下列有机化合物，既能发生加成反应，又能发生加聚反应，还能发生缩聚反应的是()答案 B解析能发生加成反应的含有、—C≡C—或—CHO等；能发生加聚反应的含有、—C≡C—等；能发生缩聚反应的含有—NH2与—COOH、—OH与—COOH或酚羟基与醛基等。

6．某种具有较好耐热性、耐水性和高频电绝缘性的高分子化合物的结构片断为则生成该树脂的单体的种数和化学反应所属类型正确的是()A．1种，加聚反应B．2种，缩聚反应C．3种，加聚反应D．3种，缩聚反应答案 D解析从分子的组成来看，应是缩聚反应的产物，而且分子是由三种单体缩聚得到，分别是。

7．下列合成有机高分子化合物的反应中，属于加聚反应的是()A．①③B．②④C．①④D．②③答案 B解析根据加聚反应的特点，单体含有不饱和键以及反应中没有副产物产生，可以判断②和④为加聚反应。

三、有机高分子化合物的单体判断8．下列单体能在一定条件下发生加聚反应生成的是()A．丙烯B．2-甲基-1,3-丁二烯C．乙烯和丙烯D．2-甲基-2-丁烯答案 B解析根据链节上的碳原子数目和键的类型可判断其单体是二烯烃。

9．下列高聚物中，由两种不同的单体通过缩聚反应制得的是()答案 D解析分析题中四个选项：A项是由CH2===CH2和CH2===CHCN 加聚而成的；B项是由CH2===CH—CH===CH2加聚而成的；C项是由CH2===CH—CH===CH2和CH2===CHC6H5加聚而成的；只有D项中含有官能团—COO—，故D项是通过缩聚反应生成的。

10．一种有机玻璃的结构简式为。

下列关于它的叙述中不正确的是()A．与CH3OH在一定条件下发生缩聚反应即可合成该有机玻璃B．该有机玻璃能发生氧化反应C．合成该有机玻璃的原料可能有甲烷D．它在一定条件下发生水解反应时C—O键断裂答案 A解析A项，与CH3OH在浓硫酸的作用下得到甲基丙烯酸甲酯()，再发生加聚反应得到该有机玻璃；B项，该有机玻璃加热时易燃烧，能发生氧化反应；C项，合成该有机玻璃需要CH3OH，CH4与Cl2反应可得CH3Cl，CH3Cl水解可得CH3OH；D项，该有机玻璃含有酯基，在一定条件下发生水解导致C—O键断裂。

[能力提升]11．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__________。

答案(1)CH2===CH—Cl加聚反应(5)H2N—(CH2)5COOH缩聚反应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。

12．(1)1 mol丙酮酸()在镍的催化下与1 mol 氢气发生加成反应转变成乳酸，则乳酸的结构简式为__________________。

(2)在酸性条件下，与乳酸具有相同官能团的乳酸的同分异构体A发生消去反应生成B，则由A生成B的化学方程式为________________。

(3)B与甲醇生成的酯可以聚合，则该聚合物的结构简式为______________。

答案(1)CH3CH(OH)COOH解析丙酮酸中含有和—COOH两种官能团，能与H2加成生成—CH(OH)—，而—COOH不能与H2发生加成反应，从而得出乳酸的结构简式为CH3CH(OH)COOH，其具有相同官能团的同分异构体只有HOCH2CH2COOH一种。

在酸性条件下，A加热失水可生成或环酯。

但(2)中指出发生消去反应，(3)中指出B与甲醇生成的酯可以聚合，暗示B中含有羧基(能生成酯)，说明B为丙烯酸，而不是环酯。

13．聚氨酯是主链含有—NHCOO—重复单元的一类新型高分子化合物，其单体是二异氰酸酯(如O===C===N—R—N===C===O)和二元醇(HO—R′—OH)。

聚氨酯结构简式为(1)上述二异氰酸酯和二元醇合成高聚物的反应属于________反应(填“加聚”或“缩聚”)。

(2)写出由2,6-甲基苯二异氰酸酯和1,3-丙二醇为单体生成高聚物的化学方程式：____________________。

答案(1)加聚解析根据二异氰酸酯(如O===C===N—R—N===C===O)和二元醇(如HO—R′—OH)反应的产物分析，反应过程中二异氰酸酯中碳氮键断裂，二元醇羟基中氢氧键断裂，然后分别连接得产物，因此从反应的过程上分析该反应属于加聚反应。

[拓展探究]14．PBS是一种可降解的聚酯类高分子材料，可由马来酸酐等原料经下列路线合成：(1)A→B的反应类型是__________；B的结构简式是____________。

(2)C中含有的官能团名称是__________；D的名称(系统命名)是__________。

(3)半方酸是马来酸酐的同分异构体，分子中含1个环(四元碳环)和1个羟基，但不含—O—O—键，半方酸的结构简式是____________。

(4)由B和D合成PBS的化学方程式是__________________。

(5)下列关于A的说法正确的是________。

a．能使酸性KMnO4溶液或溴的CCl4溶液褪色b．能与Na2CO3反应，但不与HBr反应c．能与新制Cu(OH)2反应d．1 mol A完全燃烧消耗5 mol O2答案(1)加成反应(或还原反应)HOOCCH2CH2COOH(2)碳碳叁键、羟基1,4-丁二醇(5)ac解析结构决定性质，性质反映结构，解题时要先观察分子内的官能团，然后根据官能团的性质确定有机物能发生的反应；写同分异构体时应根据分子式和题目所给要求来写。

(1)A 的结构中含有碳碳双键，与H2发生加成反应生成B：HOOCCH2CH2COOH。

(2)甲醛分子内的醛基与乙炔分子内的氢原子发生加成反应生成C：，含有碳碳叁键和羟基。

D的名称是1,4-丁二醇。

(3)马来酸酐的分子式为C4H2O3，不饱和度为4，根据要求可写出半方酸的结构简式为。

(4)HOOCCH2CH2COOH与HOCH2CH2CH2CH2OH发生酯化反应的化学方程式为一定条件n HOOCCH2CH2COOH＋n HOCH2CH2CH2CH2OH――→(5)A分子内含有碳碳双键，可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，使酸性高锰酸钾溶液褪色，能与溴发生加成反应而使溴的CCl4溶液褪色，也能与HBr发生加成反应；分子内含有羧基，可以与Na2CO3反应生成CO2；A分子内不含醛基，但含有羧基，能与氢氧化铜发生酸碱中和反应；A的分子式为C4H4O4,1 mol A完全燃烧消耗氧气3 mol。