第二节 高分子材料
学习目标 重点难点
1.了解高分子化合物结构与性能之间的关系。 2.了解塑料、合成纤维、合成橡胶的性能和用途。 3.知道功能高分子材料的分类，能举例说明其在生产生活、高新技术领域中的应用。 重点 三大合成材料的组成和结构特点。
难点 功能高分子的结构对性能的影响。
新知探究(一)——通用高分子材料
(一)高分子材料的分类
(二)通用高分子材料
1．塑料
(1)塑料的成分和分类
成 分 主要成分是
为了适应工农业生产和人们生活的各种要求,需要加入各种加工助剂
分 类 热塑性 塑料 可以反复加热熔融加工,如聚乙烯、聚氯乙烯等制成的塑料制品
热固性 塑料 不能加热熔融,只能一次成型,如用具有不同结构的酚醛树脂等制成的塑料制品
2．常见的塑料
(1)聚乙烯
①分类
②比较
比较项目 高压法聚乙烯 低压法聚乙烯
高分子链的结构 含有______支链 支链________
密度 相对较低 相对较高
软化温度 相对较低 相对较高
主要性能 无毒，较______ 无毒，较____
主要用途 生产食品包装袋、薄膜、绝缘材料等 生产瓶、桶、板、管等
(2)酚醛树脂
①概念
酚醛树脂是____与____在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子。
②实验探究——酚醛树脂的合成反应
实验操作
实验现象 混合溶液变浑浊，生成黏稠粉红色物质 混合溶液变浑浊，生成黏稠淡黄色物质
实验结论 苯酚与甲醛在酸或碱作用下均可发生____________生成树脂
③酸性、碱性条件对酚醛树脂结构的影响
a．在酸催化下，等物质的量的苯酚与甲醛反应，苯酚邻位或对位的氢原子与甲醛的羰基加成生成羟甲基苯酚，然后羟甲基苯酚之间脱水缩合成线型结构的高分子，其反应为
b．在碱催化下，苯酚与过量的甲醛反应，生成羟甲基苯酚的同时，还生成______________、________________等，继续反应生成网状结构的酚醛树脂。
④酚醛树脂的性质及用途
具有网状结构的酚醛树脂受热后不能软化或熔融，也不溶于一般溶剂。酚醛树脂主要用作绝缘、隔热、阻燃、隔音材料和复合材料。
[微点拨] 苯酚与甲醛发生缩聚反应的方程式可表示为n+nHCHO+(n-1)H2O。
3．合成纤维
(1)纤维的分类
纤维
再生纤维 以木材、秸秆等农副产品为原料，经加工处理得到。如黏胶纤维
合成纤维 以石油、天然气、煤、农副产品为原料，将其转化为单体，再经过聚合反应得到。如“六纶”：锦纶、涤纶、腈纶、维纶、氯纶、丙纶
(2)常见的合成纤维
①聚酯纤维——涤纶(聚对苯二甲酸乙二酯纤维)，制备原理：
＋nHOCH2CH2OH
________________________________________________________________________
②聚酰胺纤维——锦纶66、尼龙66(聚己二酰己二胺纤维)，制备原理：
nH2N(CH2)6NH2＋_________________________
4．合成橡胶
(1)橡胶的分类
(2)性能及用途
合成橡胶与天然橡胶相比，具有高弹性，在绝缘性、耐磨、耐油、耐寒、耐热、耐腐蚀方面有着其独特的优势，广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。
(3)常见的橡胶——顺丁橡胶
①合成原理：
②结构特点：呈____结构，分子链较______，性能较差。
③改进措施：将顺丁橡胶与硫等硫化剂混合后加热，硫化剂将聚合物中的双键打开，以__________(—S—S—)等把线型结构连接为网状结构，得到既有弹性又有强度的顺丁橡胶，这一加工过程称为橡胶的硫化。
a．优点：橡胶硫化后，具有很好的弹性，耐磨、耐寒性好，主要用于制造轮胎。
b．注意：硫化交联的程度不宜过大，否则会使橡胶失去弹性。
[微点拨] 由于橡胶链节中含有CC，易发生加成和氧化反应，故卤水、强氧化剂、酸性物质、有机溶剂等试剂瓶不能用橡胶塞。
[题点多维训练]
1．在日常生活中，我们经常见到以下产品。如果这些产品出现破损，不可以进行修补的是( )
A.聚氯乙 烯凉鞋 B.电木 插座 C.自行车 内胎 D.聚乙烯 塑料膜
2.酚醛树脂是用酚类(如苯酚)与醛类(如甲醛)在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子。如图是实验室制取酚醛树脂的装置图(该实验所用催化剂为浓盐酸)。下列说法错误的是( )
A．装置中长玻璃导管的作用之一是冷凝回流
B．试管中发生的反应是n
C．待制备实验结束后，取出试管，冷却至室温，加入适量乙醇，并加热，沉淀溶解，说明酸性条件下制得的酚醛树脂为网状结构
D．实验完毕后，若试管用水不易洗涤，可以加入少量乙醇浸泡几分钟，然后洗净
3．(2024·湖北十一校联考)为了更好地收集、释放病原体，核酸采样时用的“拭子”并不是棉签，而是聚酯或尼龙纤维。下列说法正确的是( )
A．核酸、纤维素、聚酯、尼龙都是天然有机高分子
B．用于制集成电路板底板的酚醛树脂属于聚酯
C.尼龙可由己胺和己酸发生缩聚反应制备
D．聚酯和尼龙纤维吸附病原体的能力较差，利用植绒技术将聚酯和尼龙纤维制成微小刷子可很好地解决这一问题
4．橡胶树是热带植物，在我国海南已大面积种植。从橡胶树的胶乳中可提取天然橡胶，天然橡胶的成分是聚异戊二烯，其结构简式为。
试回答下列问题：
(1)天然橡胶能溶于汽油的根本原因是_____________________________________
______________________，天然橡胶加入适当的硫进行硫化后，其结构由________变成________，因而硫化橡胶________(填“能”或“不能”)溶于汽油。
(2)天然橡胶的单体是一种无色液体，将该无色液体加入溴水中，溴水________(填“能”或“不能”)褪色。
|归纳拓展| 三类高分子比较
结构 结构特点 性质特点
线型 没有支链的长链分子,且大多数呈卷曲状 受热后熔化,冷却后固化,具有热塑性
支链型 主链上有长支链和短支链,分子排列松散,分子间作用力弱 柔软度和溶解度较线型高分子的大,密度、强度和软化温度低于线型高分子
网状 线型或支链型高分子以化学键交联,形成网状结构 柔软度降低,刚性提高,不能熔融,在溶剂中会发生溶胀,但不能溶解,具有热固性
新知探究(二)——功能高分子材料
1．常见功能高分子材料
材料 应用
高分子催化剂 用于化学反应，用于分离纯化的各种滤膜
磁性高分子 用于信息储存
形状记忆高分子 用于传感器
高吸水性材料 用于吸水保水
医用高分子材料 替代人体器官、组织
高分子药物 用于药物缓释
2．高吸水性树脂
(1)应用：可在干旱地区用于农业、林业抗旱保水，改良土壤。可以用于婴幼儿纸尿裤等。
(2)合成思路：一是改造纤维素或淀粉分子，接入强亲水基团；二是合成新的带有强亲水基团的高分子。
(3)淀粉、纤维素等天然吸水材料的改性。在淀粉或纤维素的主链上再接入带有强亲水基团的支链，提高吸水性能。例如淀粉与丙烯酸钠在一定条件下发生反应，生成以淀粉为主链的接枝共聚物。为防止此共聚物溶于水，还需在交联剂作用下生成网状结构的淀粉 聚丙烯酸钠高吸水性树脂。
(4)用带有强亲水基团的烯类单体进行聚合，得到含亲水基团的高聚物。例如，在丙烯酸钠中加入少量交联剂，然后发生聚合反应，得到具有网状结构的聚丙烯酸钠高吸水性树脂。聚丙烯酸钠的结构简式为。
3．高分子分离膜
(1)功能：分离膜一般只允许水及一些小分子物质通过，其余物质则被截留在膜的另一侧，形成浓缩液，达到对原液净化、分离和浓缩的目的。
(2)分类：根据膜孔大小分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜等。
(3)制作材料主要是有机高分子材料。
(4)应用：海水淡化和饮用水的制取，以及果汁浓缩、乳制品加工、药物提纯、血液透析等。
[题点多维训练]
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)丙烯酸钠是高吸水性树脂的主要成分( )
(2)由淀粉等物质制取网状结构的淀粉是为了增强其稳定性( )
(3)功能高分子材料具有传统高分子材料的机械性能和某些特殊功能( )
(4)高分子分离膜用于污水、工业废水处理和海水淡化等( )
(5)高吸水性树脂在吸水后呈凝胶状，具有较好的保水能力( )
2.(2024·北京海淀区高二期末)医用胶能够在常温、常压下发生加聚反应，快速黏合伤口，且黏合部位牢固，它的结构中含有α 氰基丙烯酸酯(结构如图所示)。下列关于医用胶的说法正确的是( )
A．碳碳双键发生加聚反应使医用胶形成网状结构
B．氰基和酯基使碳碳双键活化，更易发生加聚反应
C．医用胶中含有极性基团，故水溶性很好
D．医用胶与皮肤黏合牢固只靠氰基与蛋白质分子间形成的氢键
3．在橡胶工业中，天然橡胶与合成橡胶一般都要经过硫化工艺，将橡胶的线型结构转变为网状结构。在制备高吸水性树脂时也要加入少量交联剂，以得到具有网状结构的树脂。思考为什么要将橡胶和高吸水性树脂转变为网状结构？
第二节 高分子材料
新知探究(一)
(一)通用 合成橡胶 功能 (二)1.合成树脂
2.(1)②较多 较少 柔软 硬 (2)①酚 醛 ②缩聚反应 ③ +(n-1)H2O
二羟甲基苯酚 三羟甲基苯酚
3.(1)再生 合成
(2)①
②+(2n-1)H2O
4.(1)天然 合成 (3)① ②线型 柔软
③二硫键
[题点多维训练]
1.B
2.选C 苯酚与甲醛在酸催化下反应生成的酚醛树脂是线型结构,在碱催化下反应生成的酚醛树脂是网状结构,C错误。
3.选D 聚酯、尼龙属于合成有机高分子,A错误;酚醛树脂是由酚类和醛类在酸或碱的催化下相互缩合而成的,不属于聚酯,B错误;尼龙66由己二胺和己二酸发生缩聚反应制得,C错误;聚酯和尼龙纤维不易吸附病原体,可利用植绒技术将聚酯和尼龙纤维制成微小刷子加以解决,D正确。
4.(1)天然橡胶是线型结构 线型结构 网状结构 不能 (2)能
新知探究(二)
1.(1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)√
2.选B 碳碳双键发生加聚反应形成线状结构,故A错误;氰基和酯基使碳碳双键的极性增大,更容易断键发生加聚反应,B正确;该医用胶中的氰基和酯基具有强极性,但其形成的聚合物更易溶于有机溶剂,C错误;α 氰基丙烯酸酯可通过吸收空气中或被粘物表面上的湿气,发生阴离子聚合实现固化,D错误。
3.(1)橡胶工业将线型结构连接成网状结构是为了增加橡胶的强度。(2)高吸水性树脂加交联剂将线型结构连接成网状结构,是为了使其既具有吸水性而又不溶于水,且耐挤压。(共70张PPT)
第二节
高分子材料
学习目标 重点难点 1.了解高分子化合物结构与性能之间的关系。 2.了解塑料、合成纤维、合成橡胶的性能和用途。 3.知道功能高分子材料的分类,能举例说明其在生产生活、高新技术领域中的应用。 重点 三大合成材料的组成和结构特点。
难点 功能高分子的结构对性能的影响。
目录
新知探究(一)——通用高分子材料
新知探究(二)——功能高分子材料
课时跟踪检测
通用高分子材料
新知探究(一)
(一)高分子材料的分类
合成橡胶
(二)通用高分子材料
1.塑料
成分 主要成分是_________ 为了适应工农业生产和人们生活的各种要求,需要加入各种加工助剂 分类 热塑性塑料 可以反复加热熔融加工,如聚乙烯、聚氯乙烯等制成的塑料制品
热固性塑料 不能加热熔融,只能一次成型,如用具有不同结构的酚醛树脂等制成的塑料制品
合成树脂
2.常见的塑料
(1)聚乙烯
①分类
②比较
比较项目 高压法聚乙烯 低压法聚乙烯
高分子链的结构 含有 支链 支链_____
密度 相对较低 相对较高
软化温度 相对较低 相对较高
主要性能 无毒,较_____ 无毒,较___
主要用途 生产食品包装袋、薄膜、绝缘材料等 生产瓶、桶、板、管等
较多
较少
柔软
硬
(2)酚醛树脂
①概念
酚醛树脂是 与 在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子。
②实验探究——酚醛树脂的合成反应
酚
醛
实验 操作
实验 现象 混合溶液变浑浊,生成黏稠粉红色物质 混合溶液变浑浊,生成黏稠淡黄色物质
实验 结论 苯酚与甲醛在酸或碱作用下均可发生 生成树脂 缩聚反应
③酸性、碱性条件对酚醛树脂结构的影响
a.在酸催化下,等物质的量的苯酚与甲醛反应,苯酚邻位或对位的氢原子与甲醛的羰基加成生成羟甲基苯酚,然后羟甲基苯酚之间脱水缩合成线型结构的高分子,其反应为
。
b.在碱催化下,苯酚与过量的甲醛反应,生成羟甲基苯酚的同时,还生成 、 等,继续反应生成网状结构的酚醛树脂。
④酚醛树脂的性质及用途
具有网状结构的酚醛树脂受热后不能软化或熔融,也不溶于一般溶剂。酚醛树脂主要用作绝缘、隔热、阻燃、隔音材料和复合材料。
二羟甲基苯酚
三羟甲基苯酚
[微点拨] 苯酚与甲醛发生缩聚反应的方程式可表示为n +nHCHO +(n-1)H2O。
3.合成纤维
(1)纤维的分类
纤维
再生
合成
再生 纤维 以木材、秸秆等农副产品为原料,经加工处理得到。如黏胶纤维
合成 纤维 以石油、天然气、煤、农副产品为原料,将其转化为单体,再经过聚合反应得到。如“六纶”:锦纶、涤纶、腈纶、维纶、氯纶、丙纶
(2)常见的合成纤维
①聚酯纤维——涤纶(聚对苯二甲酸乙二酯纤维),制备原理:
。
②聚酰胺纤维——锦纶66、尼龙66(聚己二酰己二胺纤维),制备原理:
+(2n-1)H2O
。
4.合成橡胶
(1)橡胶的分类
天然
合成
(2)性能及用途
合成橡胶与天然橡胶相比,具有高弹性,在绝缘性、耐磨、耐油、耐寒、耐热、耐腐蚀方面有着其独特的优势,广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。
(3)常见的橡胶——顺丁橡胶
①合成原理:
②结构特点:呈 结构,分子链较 ,性能较差。
。
线型
柔软
③改进措施:将顺丁橡胶与硫等硫化剂混合后加热,硫化剂将聚合物中的双键打开,以 (—S—S—)等把线型结构连接为网状结构,得到既有弹性又有强度的顺丁橡胶,这一加工过程称为橡胶的硫化。
a.优点:橡胶硫化后,具有很好的弹性,耐磨、耐寒性好,主要用于制造轮胎。
b.注意:硫化交联的程度不宜过大,否则会使橡胶失去弹性。
二硫键
[微点拨] 由于橡胶链节中含有 ,易发生加成和氧化反应,故卤水、强氧化剂、酸性物质、有机溶剂等试剂瓶不能用橡胶塞。
1.在日常生活中,我们经常见到以下产品。如果这些产品出现破损,不可以进行修补的是 ( )
[题点多维训练]
A.聚氯乙烯凉鞋 B.电木插座 C.自行车内胎 D.聚乙烯塑料膜
√
2.酚醛树脂是用酚类(如苯酚)与醛类(如甲醛)在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子。如图是实验室制取酚醛树脂的装置图(该实验所用催化剂为浓盐酸)。下列说法错误的是 ( )
A.装置中长玻璃导管的作用之一是冷凝回流
B.试管中发生的反应是n
C.待制备实验结束后,取出试管,冷却至室温,加入适量乙醇,并加热,沉淀溶解,说明酸性条件下制得的酚醛树脂为网状结构
D.实验完毕后,若试管用水不易洗涤,可以加入少量乙醇浸泡几分钟,然后洗净
√
解析:苯酚与甲醛在酸催化下反应生成的酚醛树脂是线型结构,在碱催化下反应生成的酚醛树脂是网状结构,C错误。
3.(2024·湖北十一校联考)为了更好地收集、释放病原体,核酸采样时用的“拭子”并不是棉签,而是聚酯或尼龙纤维。下列说法正确的是 ( )
A.核酸、纤维素、聚酯、尼龙都是天然有机高分子
B.用于制集成电路板底板的酚醛树脂属于聚酯
C.尼龙 可由己胺和己酸发生缩聚反应制备
D.聚酯和尼龙纤维吸附病原体的能力较差,利用植绒技术将聚酯和尼龙纤维制成微小刷子可很好地解决这一问题
√
解析:聚酯、尼龙属于合成有机高分子,A错误;酚醛树脂是由酚类和醛类在酸或碱的催化下相互缩合而成的,不属于聚酯,B错误;尼龙66由己二胺和己二酸发生缩聚反应制得,C错误;聚酯和尼龙纤维不易吸附病原体,可利用植绒技术将聚酯和尼龙纤维制成微小刷子加以解决,D正确。
4.橡胶树是热带植物,在我国海南已大面积种植。从橡胶树的胶乳中可提取天然橡胶,天然橡胶的成分是聚异戊二烯,其结构简式为
。
试回答下列问题:
(1)天然橡胶能溶于汽油的根本原因是 ,天然橡胶加入适当的硫进行硫化后,其结构由 变成 ,因而硫化橡胶 (填“能”或“不能”)溶于汽油。
天然橡胶是线型结构
线型结构
网状结构
不能
(2)天然橡胶的单体是一种无色液体,将该无色液体加入溴水中,溴水 (填“能”或“不能”)褪色。
能
|归纳拓展|三类高分子比较
结构 结构特点 性质特点
线型 没有支链的长链分子,且大多数呈卷曲状 受热后熔化,冷却后固化,具有热塑性
支链型 主链上有长支链和短支链,分子排列松散,分子间作用力弱 柔软度和溶解度较线型高分子的大,密度、强度和软化温度低于线型高分子
网状 线型或支链型高分子以化学键交联,形成网状结构 柔软度降低,刚性提高,不能熔融,在溶剂中会发生溶胀,但不能溶解,具有热固性
续表
功能高分子材料
新知探究(二)
1.常见功能高分子材料
材料 应用
高分子催化剂 用于化学反应,用于分离纯化的各种滤膜
磁性高分子 用于信息储存
形状记忆高分子 用于传感器
高吸水性材料 用于吸水保水
医用高分子材料 替代人体器官、组织
高分子药物 用于药物缓释
2.高吸水性树脂
(1)应用:可在干旱地区用于农业、林业抗旱保水,改良土壤。可以用于婴幼儿纸尿裤等。
(2)合成思路:一是改造纤维素或淀粉分子,接入强亲水基团;二是合成新的带有强亲水基团的高分子。
(3)淀粉、纤维素等天然吸水材料的改性。在淀粉或纤维素的主链上再接入带有强亲水基团的支链,提高吸水性能。例如淀粉与丙烯酸钠在一定条件下发生反应,生成以淀粉为主链的接枝共聚物。为防止此共聚物溶于水,还需在交联剂作用下生成网状结构的淀粉 聚丙烯酸钠高吸水性树脂。
(4)用带有强亲水基团的烯类单体进行聚合,得到含亲水基团的高聚物。例如,在丙烯酸钠中加入少量交联剂,然后发生聚合反应,得到具有网状结构的聚丙烯酸钠高吸水性树脂。聚丙烯酸钠的结构简式为
。
3.高分子分离膜
(1)功能:分离膜一般只允许水及一些小分子物质通过,其余物质则被截留在膜的另一侧,形成浓缩液,达到对原液净化、分离和浓缩的目的。
(2)分类:根据膜孔大小分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜等。
(3)制作材料主要是有机高分子材料。
(4)应用:海水淡化和饮用水的制取,以及果汁浓缩、乳制品加工、药物提纯、血液透析等。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)丙烯酸钠是高吸水性树脂的主要成分( )
(2)由淀粉等物质制取网状结构的淀粉是为了增强其稳定性( )
(3)功能高分子材料具有传统高分子材料的机械性能和某些特殊功能( )
(4)高分子分离膜用于污水、工业废水处理和海水淡化等( )
(5)高吸水性树脂在吸水后呈凝胶状,具有较好的保水能力( )
[题点多维训练]
×
×
√
√
√
2.(2024·北京海淀区高二期末)医用胶能够在常温、常压下发生加聚反应,快速黏合伤口,且黏合部位牢固,它的结构中含有α 氰基丙烯酸酯(结构如图所示)。下列关于医用胶的说法正确的是 ( )
A.碳碳双键发生加聚反应使医用胶形成网状结构
B.氰基和酯基使碳碳双键活化,更易发生加聚反应
C.医用胶中含有极性基团,故水溶性很好
D.医用胶与皮肤黏合牢固只靠氰基与蛋白质分子间形成的氢键
√
解析:碳碳双键发生加聚反应形成线状结构,故A错误;氰基和酯基使碳碳双键的极性增大,更容易断键发生加聚反应,B正确;该医用胶中的氰基和酯基具有强极性,但其形成的聚合物更易溶于有机溶剂,C错误;α 氰基丙烯酸酯可通过吸收空气中或被粘物表面上的湿气,发生阴离子聚合实现固化,D错误。
3.在橡胶工业中,天然橡胶与合成橡胶一般都要经过硫化工艺,将橡胶的线型结构转变为网状结构。在制备高吸水性树脂时也要加入少量交联剂,以得到具有网状结构的树脂。思考为什么要将橡胶和高吸水性树脂转变为网状结构
答案:(1)橡胶工业将线型结构连接成网状结构是为了增加橡胶的强度。(2)高吸水性树脂加交联剂将线型结构连接成网状结构,是为了使其既具有吸水性而又不溶于水,且耐挤压。
课时跟踪检测
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√
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1.化学在人类社会发展中发挥着重要作用,下列说法错误的是 ( )
A.水性漆替代传统油漆有利于健康与环保
B.制作冰墩墩采用的PC聚碳酸酯是可降解材料
C.制造隐形眼镜的材料因含羟基而具有较好的亲水性
D.聚氯乙烯可用于制作不粘锅耐热涂层
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解析:聚氯乙烯在高温下会分解释放出有毒物质,不能用于制作不粘锅耐热涂层,D项错误。
√
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2.下列说法中,错误的是 ( )
A.塑料和橡胶都是高分子化合物,其中某些能导电
B.聚氯乙烯是一种塑料,最适合合成聚氯乙烯的原料是乙炔和HCl
C.甲醛和甲醇都不能用于食品加工
D.合成橡胶( )的单体是
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解析:塑料和橡胶都是高分子化合物,其中某些能导电,例如聚乙炔、聚苯硫醚等,A正确;乙炔和HCl反应生成氯乙烯,氯乙烯发生加聚反应生成聚氯乙烯,聚氯乙烯是一种塑料,B正确;甲醛和甲醇有毒,会危害人体健康,都不能用于食品加工,C正确;合成橡胶的单体是1,3 丁二烯,而不是2 丁炔,D错误。
√
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3.新型有机高分子材料在日常生活、工农业生产和尖端科技领域中发挥着重要的作用。下列有关高分子材料的叙述不正确的是 ( )
A.在通用高分子材料基础上改进的导电塑料属于新型高分子材料
B.利用高分子分离膜可以进行海水淡化或污水净化
C.新型聚乙烯醇是高吸水性高分子,具有与水反应生成易挥发物质的特性,可用于制作“尿不湿”
D.医用高分子材料的发展使人类能够制造多种人工器官
解析:新型聚乙烯醇是高吸水性高分子,与水不反应,C错误。
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4.PVDC是一种可以承受高温蒸煮、具有高阻隔性能的塑料,它可作为保鲜食品的包装材料。用它作为中间层,制造多层复合材料,是塑料包装行业技术进步和技术创新的前沿阵地。PVDC是聚偏二氯乙烯的英文缩写,它的结构简式是 。下列说法错误的是( )
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A.PVDC是由单体 发生加聚反应合成的
B.PVDC是由单体CCl3CH3发生缩聚反应合成的
C.PVDC也有很大的缺点,如在空气中熔融可分解,分解可产生HCl等,会污染空气
D.PVDC的单体可发生加成、取代、氧化、消去反应
√
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解析:由题意知PVDC的单体为CCl2 CH2,分子中含有碳碳双键,可发生加成反应、氧化反应,含有氯原子且与氯原子相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子,故可发生取代反应、消去反应。
√
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5.橡胶是一类具有弹性的物质,一般分为天然橡胶和合成橡胶两类。丁苯橡胶是一种合成橡胶,其结构简式为 ,下列说法正确的是( )
A.它的单体是
B.装溴水的试剂瓶可用丁苯橡胶作瓶塞
C.丁苯橡胶是由CH2==CH—CH==CH2和 通过缩聚反应制得的
D.丁苯橡胶会老化
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解析:丁苯橡胶可由1,3 丁二烯(CH2==CH—CH==CH2)和苯乙烯( )发生加聚反应得到,A、C错误;丁苯橡胶中含有碳碳双键,能与溴单质发生加成反应,因此装溴水的试剂瓶不能用丁苯橡胶作瓶塞,B错误;丁苯橡胶受氧气、臭氧、日光的作用容易老化,D正确。
√
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6.(2024·湖北恩施联考)足球运动中的球衣材料通常是由聚对苯二甲酸乙二酯制成的,结构简式如图所示。下列有关该有机高分子材料的说法正确的是 ( )
A.属于热固性塑料
B.可以通过加聚反应合成
C.上述材料制成的球衣不宜用热的碱性洗涤剂洗涤
D.单体为 和HOCH2CH2CH2OH
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解析:聚对苯二甲酸乙二酯是线型分子,属于热塑性塑料,A错误;该物质是由对苯二甲酸与乙二醇发生缩聚反应生成的,B错误;该高分子中含有酯基,在碱性条件下会发生水解,故该球衣不宜用热的碱性洗涤剂洗涤,C正确;该高分子的单体是 和HOCH2CH2OH,D错误。
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7.我国科学家采用光热催化技术实现绿色高效回收聚酯,如图所示:
下列说法正确的是( )
A.甲醇是乙二醇的同系物
B.PET和BHET都是有机合成高分子
C.BHET能发生取代、加成、氧化反应
D.1 mol PET与NaOH溶液共热,最多消耗2 mol NaOH
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解析:甲醇分子含一个羟基,乙二醇分子含两个羟基,两者不互为同系物,A错误;BHET的相对分子质量远小于10 000,不是有机合成高分子,B错误;BHET中含醇羟基,能发生取代反应,与羟基相连的碳原子上有氢原子,能发生氧化反应,含苯环,能发生加成反应,C正确;PET中含有酯基和羧基,1 mol PET最多消耗2n mol NaOH,D错误。
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8.下列关于功能高分子材料的说法错误的是 ( )
A.医用高分子材料、高分子催化剂、磁性高分子等属于功能高分子材料
B.高分子分离膜可用于海水淡化、浓缩天然果汁等
C.用于制造CPU芯片的良好半导体材料单晶硅,属于功能高分子材料
D.在淀粉、纤维素的主链上再接上含强亲水基团的支链,可提高它们的吸水能力
解析:单晶硅属于无机非金属材料,C错误。
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9.科学家通过乙二醇的桥梁作用把阿司匹林连接在高聚物上,制成缓释长效阿司匹林,用于关节炎和冠心病的辅助治疗,缓释长效阿司匹林的结构简式如下:
请回答下列问题:
(1)高分子载体的结构简式为 。
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(2)阿司匹林连接在高分子载体上的有机反应类型是 。
(3)缓释长效阿司匹林在肠胃中变为阿司匹林的化学方程式是
酯化反应(或取代反应)
。
(其他合理答案也可)
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10.聚丙烯酸钠I( )有良好的吸水性,广泛用于水处理、食品加工、涂料等,以石油裂解气为主要原料合成聚丙烯酸钠的一种路线如图所示(部分反应试剂、条件已略去)。
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回答下列问题:
(1)A的分子式为 ;F→G的反应类型为 。
C3H6
消去反应
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(2)B的名称是 ;F中官能团的名称为 。
1,2 二溴丙烷
羟基、羧基
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(3)写出H→I的化学方程式:_____________________________
。
nCH2==CHCOONa
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高阶思维训练
11.(2024·河南信阳高级中学期末)一种芳纶纤维的拉伸强度比钢丝还高,广泛用作防护材料。其结构片段如下图所示:
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下列关于该高分子的说法正确的是 ( )
A.属于聚酯类合成高分子
B.完全水解所得产物的单个分子中,含有官能团—COOH或—NH2
C.合成该芳纶纤维的单体只有一种
D.氢键不会影响该高分子的沸点、密度、硬度等性能
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解析:由题图可知,该芳纶纤维中不含酯基,不属于聚酯类高分子,A错误;该芳纶纤维完全水解所得产物为 、 ,所含官能团分别为羧基、氨基,B正确,C错误;氢键会影响该高分子的沸点、密度等物理性质,D错误。
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12.以富含纤维素的农作物为原料,合成PEF树脂的路线如下:
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下列叙述错误的是 ( )
A.葡萄糖、果糖均属于多羟基化合物
B.5 HMF―→FDCA发生氧化反应
C.单体a为乙二醇
D.PEF树脂在自然界难以降解,会对环境造成危害
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解析:葡萄糖与果糖分子中都含有5个—OH,是多羟基化合物,A正确;5 HMF―→FDCA中—CHO、—CH2OH被氧化为羧基,发生氧化反应,B正确;依据PEF的结构可知,水解时断裂酯基,断键位置如图所示: ,
可知单体a为乙二醇,C正确;PEF树脂在自然界中可降解,代替聚乙烯、聚氯乙烯塑料,可减少白色污染,D错误。课时跟踪检测(二十七) 高分子材料
1.化学在人类社会发展中发挥着重要作用,下列说法错误的是 ( )
A.水性漆替代传统油漆有利于健康与环保
B.制作冰墩墩采用的PC聚碳酸酯是可降解材料
C.制造隐形眼镜的材料因含羟基而具有较好的亲水性
D.聚氯乙烯可用于制作不粘锅耐热涂层
2.下列说法中,错误的是 ( )
A.塑料和橡胶都是高分子化合物,其中某些能导电
B.聚氯乙烯是一种塑料,最适合合成聚氯乙烯的原料是乙炔和HCl
C.甲醛和甲醇都不能用于食品加工
D.合成橡胶()的单体是
3.新型有机高分子材料在日常生活、工农业生产和尖端科技领域中发挥着重要的作用。下列有关高分子材料的叙述不正确的是 ( )
A.在通用高分子材料基础上改进的导电塑料属于新型高分子材料
B.利用高分子分离膜可以进行海水淡化或污水净化
C.新型聚乙烯醇是高吸水性高分子,具有与水反应生成易挥发物质的特性,可用于制作“尿不湿”
D.医用高分子材料的发展使人类能够制造多种人工器官
4.PVDC是一种可以承受高温蒸煮、具有高阻隔性能的塑料,它可作为保鲜食品的包装材料。用它作为中间层,制造多层复合材料,是塑料包装行业技术进步和技术创新的前沿阵地。PVDC是聚偏二氯乙烯的英文缩写,它的结构简式是。下列说法错误的是 ( )
A.PVDC是由单体发生加聚反应合成的
B.PVDC是由单体CCl3CH3发生缩聚反应合成的
C.PVDC也有很大的缺点,如在空气中熔融可分解,分解可产生HCl等,会污染空气
D.PVDC的单体可发生加成、取代、氧化、消去反应
5.橡胶是一类具有弹性的物质,一般分为天然橡胶和合成橡胶两类。丁苯橡胶是一种合成橡胶,其结构简式为,下列说法正确的是 ( )
A.它的单体是
B.装溴水的试剂瓶可用丁苯橡胶作瓶塞
C.丁苯橡胶是由CH2CH—CHCH2和通过缩聚反应制得的
D.丁苯橡胶会老化
6.(2024·湖北恩施联考)足球运动中的球衣材料通常是由聚对苯二甲酸乙二酯制成的,结构简式如图所示。下列有关该有机高分子材料的说法正确的是 ( )
A.属于热固性塑料
B.可以通过加聚反应合成
C.上述材料制成的球衣不宜用热的碱性洗涤剂洗涤
D.单体为和
HOCH2CH2CH2OH
7.我国科学家采用光热催化技术实现绿色高效回收聚酯,如图所示:
下列说法正确的是 ( )
A.甲醇是乙二醇的同系物
B.PET和BHET都是有机合成高分子
C.BHET能发生取代、加成、氧化反应
D.1 mol PET与NaOH溶液共热,最多消耗2 mol NaOH
8.下列关于功能高分子材料的说法错误的是 ( )
A.医用高分子材料、高分子催化剂、磁性高分子等属于功能高分子材料
B.高分子分离膜可用于海水淡化、浓缩天然果汁等
C.用于制造CPU芯片的良好半导体材料单晶硅,属于功能高分子材料
D.在淀粉、纤维素的主链上再接上含强亲水基团的支链,可提高它们的吸水能力
9.科学家通过乙二醇的桥梁作用把阿司匹林连接在高聚物上,制成缓释长效阿司匹林,用于关节炎和冠心病的辅助治疗,缓释长效阿司匹林的结构简式如下:
请回答下列问题:
(1)高分子载体的结构简式为 。
(2)阿司匹林连接在高分子载体上的有机反应类型是 。
(3)缓释长效阿司匹林在肠胃中变为阿司匹林的化学方程式是 。
10.聚丙烯酸钠I()有良好的吸水性,广泛用于水处理、食品加工、涂料等,以石油裂解气为主要原料合成聚丙烯酸钠的一种路线如图所示(部分反应试剂、条件已略去)。
回答下列问题:
(1)A的分子式为 ;F→G的反应类型为 。
(2)B的名称是 ;F中官能团的名称为 。
(3)写出H→I的化学方程式: 。
高阶思维训练
11.(2024·河南信阳高级中学期末)一种芳纶纤维的拉伸强度比钢丝还高,广泛用作防护材料。其结构片段如下图所示:
下列关于该高分子的说法正确的是 ( )
A.属于聚酯类合成高分子
B.完全水解所得产物的单个分子中,含有官能团—COOH或—NH2
C.合成该芳纶纤维的单体只有一种
D.氢键不会影响该高分子的沸点、密度、硬度等性能
12.以富含纤维素的农作物为原料,合成PEF树脂的路线如下:
下列叙述错误的是 ( )
A.葡萄糖、果糖均属于多羟基化合物
B.5 HMFFDCA发生氧化反应
C.单体a为乙二醇
D.PEF树脂在自然界难以降解,会对环境造成危害
课时跟踪检测(二十七)
1.选D 聚氯乙烯在高温下会分解释放出有毒物质,不能用于制作不粘锅耐热涂层,D项错误。
2.选D 塑料和橡胶都是高分子化合物,其中某些能导电,例如聚乙炔、聚苯硫醚等,A正确;乙炔和HCl反应生成氯乙烯,氯乙烯发生加聚反应生成聚氯乙烯,聚氯乙烯是一种塑料,B正确;甲醛和甲醇有毒,会危害人体健康,都不能用于食品加工,C正确;合成橡胶的单体是1,3 丁二烯,而不是2 丁炔,D错误。
3.选C 新型聚乙烯醇是高吸水性高分子,与水不反应,C错误。
4.选B 由题意知PVDC的单体为CCl2CH2,分子中含有碳碳双键,可发生加成反应、氧化反应,含有氯原子且与氯原子相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子,故可发生取代反应、消去反应。
5.选D 丁苯橡胶可由1,3 丁二烯(CH2CH—CHCH2)和苯乙烯()发生加聚反应得到,A、C错误;丁苯橡胶中含有碳碳双键,能与溴单质发生加成反应,因此装溴水的试剂瓶不能用丁苯橡胶作瓶塞,B错误;丁苯橡胶受氧气、臭氧、日光的作用容易老化,D正确。
6.选C 聚对苯二甲酸乙二酯是线型分子,属于热塑性塑料,A错误;该物质是由对苯二甲酸与乙二醇发生缩聚反应生成的,B错误;该高分子中含有酯基,在碱性条件下会发生水解,故该球衣不宜用热的碱性洗涤剂洗涤,C正确;该高分子的单体是和HOCH2CH2OH,D错误。
7.选C 甲醇分子含一个羟基,乙二醇分子含两个羟基,两者不互为同系物,A错误;BHET的相对分子质量远小于10 000,不是有机合成高分子,B错误;BHET中含醇羟基,能发生取代反应,与羟基相连的碳原子上有氢原子,能发生氧化反应,含苯环,能发生加成反应,C正确;PET中含有酯基和羧基,1 mol PET最多消耗2n mol NaOH,D错误。
8.选C 单晶硅属于无机非金属材料,C错误。
9.(1) (2)酯化反应(或取代反应)
(3)+nHOCH2CH2OH+
(其他合理答案也可)
10.解析:由I的结构简式及合成路线可知A是丙烯,B是1,2 二溴丙烷,C是1,2 丙二醇,D是,E是,
F是,G是,H是。
答案:(1)C3H6 消去反应 (2)1,2 二溴丙烷 羟基、羧基 (3)nCH2CHCOONa
11.B 由题图可知,该芳纶纤维中不含酯基,不属于聚酯类高分子,A错误;该芳纶纤维完全水解所得产物为、,所含官能团分别为羧基、氨基,B正确,C错误;氢键会影响该高分子的沸点、密度等物理性质,D错误。
12.选D 葡萄糖与果糖分子中都含有5个—OH,是多羟基化合物,A正确;5 HMFFDCA中—CHO、—CH2OH被氧化为羧基,发生氧化反应,B正确;依据PEF的结构可知,水解时断裂酯基,断键位置如图所示:,可知单体a为乙二醇,C正确;PEF树脂在自然界中可降解,代替聚乙烯、聚氯乙烯塑料,可减少白色污染,D错误。
