(2)高分子材料
常见的高分子材料有塑料、合成纤维、合成橡胶、涂料、黏合剂及密封材料。还有很多功能高分子材料,注意掌握依据高聚物判断单体的方法。 【例题分析】
例1、已知乙醇可以和氯化钙反应生成微溶于水的CaCl2·6C2H5OH。有关的有机试剂的沸点如下:CH3COOC2H5为77.1℃;C2H5OH为78.3℃;C2H5OC2H5(乙醚)为34.5℃;CH3COOH为118℃。实验室合成乙酸乙酯粗产品的步骤如下:在蒸馏烧瓶内将过量的乙醇与少量浓硫酸混合,然后经分液漏斗边滴加醋酸,边加热蒸馏。由上面的实验可得到含有乙醇、乙醚、醋酸和水的乙酸乙酯粗产品。
(1)反应中加入的乙醇是过量的,其目的是 。 (2)边滴加醋酸,边加热蒸馏的目的是 。 粗产品再经下列步骤精制:
(3)为除去其中的醋酸,可向产品中加入 (填字母)。 A、无水乙醇 B、碳酸钠粉末 C、无水醋酸钠
(4)再向其中加入饱和氯化钙溶液,振荡分离,其目的是 。 (5)然后再向其中加入无水硫酸钠,振荡,其目的是 。
最后,将经过上述处理的液体加入另一干燥的蒸馏瓶内,再蒸馏,弃去低沸点馏分,收集沸点在76℃~78℃之间的馏分即得纯净的乙酸乙酯。
解析:醇跟酸发生酯化反应是可逆的,生成的酯发生水解生成醇和酸。为了使反应不断地向生成乙酸乙酯的方向进行,采取了使用过量乙醇和不断蒸出乙酸乙酯的措施。由于反应物和生成物的沸点比较接近,在蒸馏时可带出其他化合物,得到的乙酸乙酯含有各种其他物质,因此需要精制。精制过程中选用的各种物质及操作应考虑要除去的CH3COOH、CH3CH2OH和H2O。
答案:(1)增大反应物乙醇的浓度,有利于反应向生成乙酸乙酯的方向进行。(2)增加醋酸浓度,减小生成物乙酸乙酯的浓度有利于酯化反应向生成乙酸乙酯的方向进行。(3)B。(4)除去粗产品中的乙醇。(5)除去粗产品中的水。
例2、某学生设计了如下3个实验方案,用以检验淀粉的水解程度。 甲方案:淀粉液 结论:淀粉尚未水解
水解液
中和液
溶液变蓝
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乙方案:淀粉液 结论:淀粉尚未水解
水解液无银镜现象
丙方案:淀粉液 结论:淀粉水解完全
水解液中和液
上述三方案操作是否正确?说明理由。上述三方案结论是否正确?说明理由。 解析:甲方案操作正确,但结论错误。这是因为当用稀碱中和水解液中H2SO4后,加碘水溶液变蓝色有两种情况:①淀粉完全没有水解;②淀粉部分水解。故不能得出淀粉尚未水解的结论。
乙方案操作错误,结论亦错误。淀粉水解完全后应用稀碱中和淀粉溶液中的H2SO4,然后再作银镜反应实验。本方案中无银镜现象出现可能尚未水解,也可能水解完全或部分水解。 丙方案结论正确,操作亦正确。
例3、近年来,乳酸成为人们的研究热点之一。乳酸可以用化学方法合成,
也可以由淀粉通过生物发酵法制备。利用乳酸聚合而成的高分子材料具有生物兼容性,而且在哺乳动物体内或自然环境中,都可以最终降解成为二氧化碳和水。乳酸还有许多其它用途。
(1)在剧烈运动时,人体如果由ATP正常提供的能量不足,一般动用 在 (填“有氧”或“无氧”)情况下提供能量,产生 ,使人有肌肉酸软无力的感觉,但稍加休息便会消失。
(2)乳酸可以与精制铁粉制备一种药物, 反应式为:2CH3CH(OH)COOH+Fe→2[CH3CH(OH)COO]2Fe+H2↑
反应式中,氧化剂是 ,还原剂是 ,产物乳酸亚铁可以治疗的疾病是 。
(3)用乳酸聚合的纤维非常合适于做手术缝合线,尤其是做人体内部器官的手术时。试分析其中的原因 。
(4)利用乳酸合成高分子材料,对于环境有什么重要的意义?试从生物学物质循环的角度解释: 。
解析:本题是化学与生物的综合,要充分利用题给信息,结合学过的知识讲行思考,问题会迎刃而解。
答案:(1)肝糖元、无氧、乳酸。
(2)乳酸[或CH3CH(OH)COOH]、铁(或Fe)、缺铁性贫血。
(3)聚乳酸本身对人体无毒,在体内可以水解成乳酸,最后降解成二氧化碳和水,通过人体的呼吸和排泄系统而被自动排出体外。故不需要二次开刀拆线,使其作为人体内部器官的手术缝合线具有独一无二的优越性。 (4)淀粉通过植物的光合作用由二氧化碳和水合成,再经生物发酵生成乳酸,因乳酸的生成来自天然,用乳酸合成的高分子材料又可以最终降解成为二氧化碳
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和水,回归自然。可见,聚乳酸作为高分子材料的利用,是人类在巧妙地利用自然界实现自然界碳和水的循环。因此,对于环境保护具有特别重要的意义。
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