人教版高中化学选修5教学讲义，复习补习资料（含典型例题，巩固练习）：22【提高】应用广泛的高分子材料 功能高分子材料
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| 名称 | 人教版高中化学选修5教学讲义，复习补习资料（含典型例题，巩固练习）：22【提高】应用广泛的高分子材料 功能高分子材料 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 616.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2020-02-03 09:45:52 | ||
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文档简介
应用广泛的高分子材料 功能高分子材料
【学习目标】
1、了解常见功能高分子材料的成分及优异性能，了解“三大合成材料”的结构、性能和用途；
2、了解功能高分子材料在人类生产、生活中的重要应用，了解治理“白色污染”的途径和方法；
3、了解各类功能高分子材料的优异性能及其在高科技领域中的应用；
4、以合成高分子化合物的背景，了解有机合成在发展经济、提高生活质量方面的贡献。
合成材料品种很多，按用途和性能可分为合成高分子材料（包括塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等）；功能高分子材料（包括高分子分离膜、液晶高分子、导电高分子、医用高分子、高吸水性树脂等）和复合材料。其中，被称为“三大合成材料”的塑料、合成纤维和合成橡胶应用最广泛。
【典型例题】
类型一：合成材料的性能及用途
例1 下列原料或制成的产品中，如出现破损不可以进行热修补的是（ ）。
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
【思路点拨】本题考查对合成材料的性能、用途的理解与掌握以及对三大合成材料的优缺点的对比与分析。
【答案】B
【解析】聚氯乙烯凉鞋、自行车内胎、聚乙烯塑料膜等都是用热塑型塑料树脂加工而成的，可以反复加工，多次使用，出现破损时可进行热修补，而电木插座是用热固性塑料电木加工而成的，受热不熔化，出现破损时不能进行热修补。
【总结升华】热塑性塑料是以热塑性树脂为基本成分，受热软化，可以反复塑制，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等；热固性塑料是以热固性树脂为基本成分，加工成型以后变为不熔状态，如酚醛树脂、脲醛树脂等。
举一反三：
【变式1】下列原料或制成的成品中，可溶于有机溶剂的是（ ）。
A．有机玻璃
B．从废轮胎上刮下的橡胶粉末
C．涤纶绳（其主要成分为）
D．电木
【答案】A、C
【变式2】下列说法中正确的是（ ）。
A．合成纤维和人造纤维可统称为化学纤维
B．酚醛树脂和聚氯乙烯都是热固性塑料
C．锦纶丝接近火焰时先蜷缩，燃烧时有烧焦毛发的臭味，灰烬为有光泽的硬块，能压成粉末
D．维纶具有较好的吸湿性，是因为其分子链上含有羟基的缘故
【答案】A、D
【变式3】（2019 天津一中期末）下列有关线型高分子和体型高分子的说法错误的是（ ）
A．线型高分子是由许多链节相互连接成链状，通常不具有或很少具有支链，而体型高分子则是长链跟长链之间产生交联
B．线型高分子通常具有热塑性，而体型高分子通常具有热固性
C．线型高分子可在适当溶剂中溶解，而体型高分子通常很难在任何溶剂中溶解
D．体型高分子化合物的相对分子质量一定比线型高分子化合物相对分子质量大
【答案】D
【解析】A项线型高分子可能含有支链，也可能不含支链，体型高分子是由高分子链间形成化学键而交联成空间网状结构，故A正确；B项线型高分子通常具有热塑性，而体型高分子通常具有热固性，故B正确；C项线型高分子化合物可溶解在适当的有机溶剂中，但溶解很缓慢，最后形成均匀的高分子溶液，体型高分子化合物不溶于任何溶剂，故C正确；D项高分子的分子结构基本上只有两种，一种是线型结构，另一种是体型结构，体型高分子化合物的相对分子质量不一定比线型高分子化合物大，故D错误。故选D。
例2 下列说法中正确的是（ ）。
A．天然纤维就是纤维素
B．合成纤维的主要原料是石油、天然气、煤和农副产品
C．化学纤维的原料可以是天然纤维
D．生产合成纤维的过程中发生的是物理变化
【答案】B、C
【解析】天然纤维不仅包括纤维素，还包括羊毛、蚕丝等；生产合成纤维的主要原料是石油、天然气、煤和农副产品，在生产过程中必包含有加聚或缩聚反应，应属化学变化；化学纤维的原料可以是天然纤维。如黏胶纤维就是用木材、草类等天然纤维经化学加工制成的。
类型二：功能高分子材料及复合材料的结构和性能
例3 下列有关新型高分子材料的说法中，不正确的是（ ） A、高分子分离膜应用于食品工业中，可用于浓缩天然果汁、乳制品加工、酿造业等 B、复合材料一般是以一种材料作为基体，另一种材料作为增强剂 C、导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料 D、合成高分子材料制成的人工器官都受到人体的排斥作用，难以达到生物相容的程度 【思路点拨】本题考查有关新型高分子材料的知识，认识功能材料对人类社会生产的重要性；了解高分子膜、导电分子、可降解塑料等各种高分子材料的性能和应用。 【答案】D
【解析】并不是所有人工合成的高分子材料植入人体都出现排斥反应，有不少的新型高分子材料具有优异的生物兼容性，在人体中排异很小，可以满足人工器官对材料的苛刻要求。 【总结升华】高分子分离膜是用高分子材料制成的具有选择性透过功能的半透性薄膜。采用这样的半透性薄膜，以压力差、温度梯度、浓度梯度或电位差为动力，使气体混合物、液体混合物或有机物、无机物的溶液等分离技术相比，具有省能、高效和洁净等特点，因而被认为是支撑新技术革命的重大技术。膜分离过程主要有反渗透、超滤、微滤、电渗析、压渗析、气体分离、渗透汽化和液膜分离等。用来制备分离、渗透汽化和液膜分离等。用来制备分离膜的高分子材料有许多种类。现在用的较多的是聚枫、聚烯烃、纤维素脂类和有机硅等。膜的形式也有多种，一般用的是平膜和空中纤维。推广应用高分子分离膜能获得巨大的经济效益和社会效益。例如，利用离子交换膜电解食盐可减少污染、节约能源：利用反渗透进行海水淡化和脱盐、要比其它方法消耗的能量都小；利用气体分离膜从空气中富集氧可大大提高氧气回收率等。?
举一反三：
【变式1】除了传统的三大合成材料以外，又出现了高分子分离膜，具有光、电、磁等特殊功能的高分子材料，医用高分子材料，隐形高分子材料和液晶高分子材料等许多新型有机高分子材料。试根据下列用途判断新型有机高分子材料的种类。
（1）用于海水和苦咸水的淡化方面：________。
（2）用于制造人工器官（如人工心脏）的材料：________。
【答案】（1）高分子分离膜 （2）医用高分子材料（如硅聚合物和聚氨酯等高分子材料）
类型三：合成材料对环境的危害
塑料废弃物的危害有（ ）
①难以分解，破坏土壤结构，影响植物生长；②污染海洋；③危及海洋生物的生存；④造成海难事件；⑤破坏环境卫生，污染地下水
A．①②③④⑤ B．①②③④ C．②③④ D．①⑤
【思路点拨】本题考查了塑料制品废弃物的危害，注意塑料制品在自然界中难以降解处理的特点。
【答案】A
【解析】用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的各类生活塑料制品在自然界中难以降解处理，以致造成城市环境严重污染的现象，长期堆积会破坏土壤，污染地下水，危害海洋生物的生存，造成海难事件等等，所以①②③④⑤都属于塑料废弃物的危害，故选A。
【总结升华】对废弃的塑料制品造成的‘白色污染’的原因、后果及预防的考查”、“对为避免“白色污染”而使用的新材料的考查”都是近几年考试中出现频度较高的测试内容，需要熟练掌握化学用语的使用。
举一反三：
【变式1】据CCTV《科技博览》报道，近年来中科院首创用CO2合成可降解塑料聚二氧化碳，下列相关说法合理的是（ ）。
A．聚二氧化碳塑料是通过加聚反应制得的
B．聚二氧化碳塑料与干冰互为同素异形体
C．聚二氧化碳塑料与干冰都是纯净物
D．聚二氧化碳塑料的使用会产生“白色污染”
【答案】A
【变式2】为了保护人类的生存环境，人们开始着手利用废弃塑料，使它成为有用的资源： ①___________ ② ____________ ③ ___________。科学家展望，21世纪的高分子化学，要制造出对环境友好的高分子，包括在环境中可降解的塑料。例如，以_________和__________为原料制成聚乙烯光降解塑料；以_____________和_____________为原料制成微生物降解塑料等。 【答案】①直接用作材料 ②热解成单体 ③制成燃油和燃气 乙烯 CO 纤维素 淀粉
【巩固练习】
一、选择题
1．化学与科技、社会、生产、生活等关系密切，下列有关说法不正确的是（ ）
A．苯酚不小心沾到皮肤七，可用酒精进行洗涤以减轻伤害
B．营养物质淀粉、纤维素和蛋白质部属于高分子化合物
C．提倡人们购物时不用塑料袋，是为了防止白色污染
D．35％～40％甲醛溶液俗称福尔马林，可用来浸泡海产品起到保鲜效果
2．（2019 晋阳中学月考）航天科学家正在考虑用塑料飞船代替铝制飞船进行太空探索，其依据是（ ）。
A．塑料是一种高分子化合物，可以通过取代反应大量生产
B．塑料生产中加入添加剂可得到性能比铝优良的新型材料
C．塑料用途广泛，可从自然界中直接得到
D．塑料是有机物，不会和强酸、强碱作用
3．具有热固性的高分子受热不会熔化，是因为（ ）。
A．高分子链中存在着化学键和分子间作用力
B．存在着较多的分子间作用力
C．它的化学键特别牢固
D．网状结构中的高分子链通过化学键交联
4．“喷水溶液法”是最近日本科学家研制出的一种使沙漠变绿洲的新技术，它是先在沙漠中喷洒一定量的聚丙烯酸酯水溶液，水溶液中的高分子与沙土粒子结合，在地表下30 cm～50 cm处形成一个厚0.5 cm的隔水层，既能阻止地下的盐分上升，又有拦截、蓄积雨水的作用。下列对聚丙烯酸酯不正确的说法是（ ）。
A．单体的结构简式为CH2＝CH—COOR
B．在一定条件下能发生加成反应
C．在一定条件下能发生水解反应
D．没有固定的熔、沸点
5．（2019 攀枝花月考）21世纪进入信息时代，两位美国化学家和一位日本化学家在导电塑料领域功勋卓著，他们首先把聚乙炔树脂制成导电塑料，开创塑料导电的新纪元。下列关于聚乙炔的叙述错误的是( ) A、聚乙炔是以乙炔为单体发生加聚反应形成的高聚物
B、聚乙炔的化学式为，其分子中所有碳原子不可能在同一直线上
C、聚乙炔是一种碳原子之间以单双建交替结合的链状结构的物质
D、1摩尔聚乙炔能与1摩尔Br2发生加成反应
6．随着工业的高速发展，橡胶的产量和性能已不能满足工业生产需要，近年来，人们合成了一种无机耐火橡胶，它的结构应是（ ）。
7．高分子分离膜可以让某些物质有选择地通过而将物质分离，下列应用不属于高分子分离膜的应用范围的是（ ）。
A．分离工业废水，回收废液中的有用成分
B．食品工业中，浓缩天然果汁、乳制品加工和酿酒
C．将化学能转换成电能，将热能转换成电能
D．海水的淡化
8．复合材料是指由两种或两种以上的材料组合成的一种新型材料。其中一种材料作为基体，另一种材料作为增强剂，这样可发挥每一种材料的长处，并避免其弱点。，下列物质中不属于复合材料的是（ ）。
A．聚苯乙烯树脂 B．铝塑管 C．涤棉织品 D．纯棉内衣
9．下列关于新型有机高分子材料的说法中，不正确的是（ ）。
A．高分子分离膜应用于食品工业中，可用于浓缩天然果汁、乳制品加工、酿造业等
B．复合材料一般是以一种材料作为基体，另一种材料作为增强剂
C．导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料
D．合成高分子材料制成的人工器官都受到人体的排斥作用，难以达到生物相容的程度
10．关于“尿不湿”中添加的高吸水性树脂的说法中正确的是（ ）
A．用淀粉、纤维素等天然高分子化合物与阿烯酸钠发生聚合反应制得
B．用聚乙烯醇与丙烯酸钠反应制得
C．用和发生缩聚反应制得
D．用乙烯和丙烯发生加聚反应而制得
11．我国科学家不久前成功合成了3 mm长的管状定向碳纳米管，长度居世界之首，这种碳纤维具有强度高、硬度（抵抗变形的能力）高、密度小（只有钢的）、熔点高、化学稳定性好等特点，因而被称为“超级纤维”。对碳纤维的下列说法中不正确的是（ ）。
A．它是制造飞机的理想材料 B．它的主要组成元素是碳
C．它的结构与石墨相似 D．碳纤维复合材料不易导电
二、填空题
1．人造羊毛的主要成分为，此物质可由以下三种途径合成，已知A是石油分馏的一种产品，
回答下列问题：
（1）写出A的分子式________，D的结构简式________；
（2）在反应①～⑤中，属于加成反应的是________，属于裂化反应的是________；
（3）写出反应⑥的化学方程式：________；
（4）从能源和环保的角度看，你认为最有发展前景的是________。理由是________。
2．以下是某课题组设计的合成聚酯类高分子材料和路线：
已知：①A的相对分子质量小于110，其中碳的质量分数约为0.9；
②同一碳原子上连两个羟基时结构不稳定，易脱水生成醛或酮：
③C可发生银镜反应。
请根据以上信息回答下列问题：
（1）A的分子式为________。
（2）由A生成B的化学方程式为________，反应类型是________。
（3）由B生成C的化学方程式为________，该反应过程中生成的不稳定中间体的结构简式应是________。
（4）D的结构简式为________，D的同分异构体中含有苯环且水解产物之一为乙酸的有________、________、________（写结构简式）。
3．（2019 遂宁模拟）聚乙酸乙烯酯广泛用于制备涂料、黏合剂等，它和高聚物K的合成路线如下：
其中J与氯化铁溶液能发生显色反应，且其苯环上的一元取代物有两种。
已知：①当羟基与双键碳原子相连时，易发生如下转化：RCH＝CHOH—→RCH2CHO；
②—ONa连在烃基上不会被氧化。
请回答下列问题。
（1）写出G的结构简式：________；F与H中具有相同官能团的名称：________。
（2）上述变化中G→C+F的反应类型是________；J在一定条件下能生成高聚物K，则K的结构简式是________。
（3）写出B→C+D的化学方程式：________。
（4）同时符合下列要求的A的同分异构体有________种。
Ⅰ．含有苯环 Ⅱ．能发生银镜反应和水解反应
并写出满足下列条件的同分异构体的结构简式：________。
①核磁共振氢谱有5个吸收峰；
②1 mol该同分异构体能与1 mol NaOH反应。
（5）下列有关说法正确的是________（填选项字母）。
a．1 mol A完全燃烧消耗10.5 mol O2
b．J与足量的碳酸氢钠溶液反应能生成相应的二钠盐
c．D→H的试剂通常是酸性KMnO4溶液
d．J能发生加成、消去、取代、氧化等反应
4．使用有机材料制成的薄膜，给环境造成的“白色污染”十分严重。我国最近研制成功的一种可降解塑料结构如下：
该塑料有良好的生物适应性和分解性，能自然腐烂分解。
试回答下列问题：
（1）这种可降解塑料A、B、C的链节所对应的三种单体依次是
a________，b________，c________。
（2）可降解塑料在自然界可通过________（填反应类型）反应分解为a、b、c三种小分子有机物。
（3）单体a和c各l mol在浓硫酸存在和加热条件下，可生成含有六元环的环状化合物，写出有关反应的化学方程式________。
（4）单体b在NaOH溶液中可发生消去反应生成不饱和羧酸，此不饱和羧酸的结构简式是________。此不饱和羧酸属于链状羧酸的同分异构体还有________种。
【参考答案与解析】
一、选择题
1．D
【解析】甲醛有毒，不能用于食品保鲜，D项错误。
2．B
【解析】塑料都是通过聚合反应得到的，故A、C两项错；飞船速度很大，所以其材料要求质轻、耐高温、耐摩擦，因此所用塑料代替品要加入合适的添加剂制成优良的新型材料，故B项正确；有些塑料（如聚酯）可以在酸性或碱性条件下水解，且这和其代替铝制飞船没有关系，故D项错误。
3．D
【解析】网状结构的高分子，高分子链之间通过化学键产生了交联，加热不会使化学键断裂。因此，这种结构的高分子受热时，不会熔化。
4．B
【解析】聚丙烯酸酯为，其单体是CH2＝CH—COOR；聚合物中不含C＝C键，不能发生加成反应，但含有酯基，能发生酯的水解反应；聚丙烯酸酯是混合物，没有固定的熔、沸点。
5．D
【解析】A项乙炔在高温高压、催化剂条件下能发生加聚反应生成聚乙炔，故A正确；B项聚乙炔是由n个-CH=CH-组成的聚合物，碳原子之间以单双建交替结合的链状结构，其分子中所有碳原子不可能在同一直线上，故B正确；C项聚乙炔的链接为-CH=CH-，是一种碳原子之间以单双建交替结合的链状共轭结构，故C正确，D项聚乙炔的化学式为，1摩尔聚乙炔含有nmol碳碳双键，能与n摩尔Br2发生加成反应，故D错误。故选D。
6．C
【解析】含C、H等元素的有机物容易燃烧。
7．C
【解析】题中分离工业废水、食品工业、海水淡化是高分子分离膜的应用，将化学能转换成电能的传感膜和将热能转换成电能的热电膜是能量转化的高分子膜。
8．A、D
【解析】铝塑管、涤棉织品是复合材料，聚苯乙烯树脂、纯棉内衣由单一材料制成．不是复合材料。
9．D
【解析】医用高分子材料一般具有优异的生物兼容性，较少受到排斥，可满足人工器官对材料的苛刻要求。
10．A、B
【解析】高吸水性树脂是含有—COOH、—OH等强亲水性基团，并具有一定交联结构的网状高分子化合物。选项A、B符合要求，选项C、D形成的都是线型高分子化合物且不含亲水基团。
11．C
【解析】“超级纤维”硬度高，结构与石墨不相似。
二、填空题
1．（1）C4H10 （2）① ②③
（3）2CH2＝CH—CH3+2NH3+3O22CH2＝CH—CN+6H2O
（4）途径（Ⅲ） 原料来源丰富，生产过程中能耗少、产品广率高、污染少
【解析】由于生成，易知C为CH2＝CH—CN；B为HC≡CH和HCN加成生成C；A能裂化分解成C2H4、C2H6或C3H6、CH4，说明A是含4个碳原子的丁烷，D为环状且只有一个不饱和度，可推知其为。至于判断反应类型需从反应物→产物的结构变化来分析。
2．（1）C8H10
【解析】本题考查有机合成和推断、有机反应类型的判断、有机反应方程式的书写等。根据高分子材料的结构，其单体D为。根据逆合成分析法，可以推断C为，B为，A为。
（1）根据A的结构简式可知，其分子式为C8H10。
（2）A生成B的反应为取代反应，两个甲基上分别有1、2个氢原子被取代。
（3）B生成C的过程先是发生取代反应生成，后是脱水生成。
（4）D的结构简式为，其同分异构体为乙酸和苯二酚形成的酯类。
3．（1）CH3COOCH＝CH2 醛基
（2）取代反应或水解反应
（3）
（4）14
（5）a
【解析】根据聚乙酸乙烯酯的结构简式可知G是CH3COOCH＝CH2：根据C在氢氧化钠溶液中水解生成C和F，F转化为E，E和NaOH溶液反应生成C，且由已知信息①能够推出F是CH3CHO，E是CH3COOH，C是CH3COONa；根据J与氯化铁溶液能发生显色反应，且其苯环上的一元取代物有两种，可知J含酚羟基，其苯环对位有2个取代基：再根据C的结构简式和B的分子式及B到C的反应条件可知B为，从而推出D是，H是，I是，J是。（1）F与H中具有的相同官能团是醛基。（2）G→C+F是水解反应，高聚物K是J经缩聚反应生成的，故K的结构简式为。（4）A是，根据题意其同分异构体应含HCOO—和苯环，故有如下结构：（邻、间、对3种）、（HCOO—分别在1、2号碳原子上，2种）、（HCOO—分别在1、2、3号碳原子上，3种）、、、、（邻、间、对3种），共14种；其中核磁共振氢谱有5个吸收峰且1 mol该同分异构体能与1 mol NaOH反应的是。（5）A的分子式是C9H10O2，1 mol该有机物完全燃烧消耗10.5 mol氧气，a正确；J与足量的碳酸氧钠溶液反应能生成相应的一钠盐，b错误；D→H是在催化剂的条件下被氧气氧化的，C错误；J不能发生消去反应，d错误。
4．
（2）水解
【学习目标】
1、了解常见功能高分子材料的成分及优异性能，了解“三大合成材料”的结构、性能和用途；
2、了解功能高分子材料在人类生产、生活中的重要应用，了解治理“白色污染”的途径和方法；
3、了解各类功能高分子材料的优异性能及其在高科技领域中的应用；
4、以合成高分子化合物的背景，了解有机合成在发展经济、提高生活质量方面的贡献。
合成材料品种很多，按用途和性能可分为合成高分子材料（包括塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等）；功能高分子材料（包括高分子分离膜、液晶高分子、导电高分子、医用高分子、高吸水性树脂等）和复合材料。其中，被称为“三大合成材料”的塑料、合成纤维和合成橡胶应用最广泛。
【典型例题】
类型一：合成材料的性能及用途
例1 下列原料或制成的产品中，如出现破损不可以进行热修补的是（ ）。
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
【思路点拨】本题考查对合成材料的性能、用途的理解与掌握以及对三大合成材料的优缺点的对比与分析。
【答案】B
【解析】聚氯乙烯凉鞋、自行车内胎、聚乙烯塑料膜等都是用热塑型塑料树脂加工而成的，可以反复加工，多次使用，出现破损时可进行热修补，而电木插座是用热固性塑料电木加工而成的，受热不熔化，出现破损时不能进行热修补。
【总结升华】热塑性塑料是以热塑性树脂为基本成分，受热软化，可以反复塑制，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等；热固性塑料是以热固性树脂为基本成分，加工成型以后变为不熔状态，如酚醛树脂、脲醛树脂等。
举一反三：
【变式1】下列原料或制成的成品中，可溶于有机溶剂的是（ ）。
A．有机玻璃
B．从废轮胎上刮下的橡胶粉末
C．涤纶绳（其主要成分为）
D．电木
【答案】A、C
【变式2】下列说法中正确的是（ ）。
A．合成纤维和人造纤维可统称为化学纤维
B．酚醛树脂和聚氯乙烯都是热固性塑料
C．锦纶丝接近火焰时先蜷缩，燃烧时有烧焦毛发的臭味，灰烬为有光泽的硬块，能压成粉末
D．维纶具有较好的吸湿性，是因为其分子链上含有羟基的缘故
【答案】A、D
【变式3】（2019 天津一中期末）下列有关线型高分子和体型高分子的说法错误的是（ ）
A．线型高分子是由许多链节相互连接成链状，通常不具有或很少具有支链，而体型高分子则是长链跟长链之间产生交联
B．线型高分子通常具有热塑性，而体型高分子通常具有热固性
C．线型高分子可在适当溶剂中溶解，而体型高分子通常很难在任何溶剂中溶解
D．体型高分子化合物的相对分子质量一定比线型高分子化合物相对分子质量大
【答案】D
【解析】A项线型高分子可能含有支链，也可能不含支链，体型高分子是由高分子链间形成化学键而交联成空间网状结构，故A正确；B项线型高分子通常具有热塑性，而体型高分子通常具有热固性，故B正确；C项线型高分子化合物可溶解在适当的有机溶剂中，但溶解很缓慢，最后形成均匀的高分子溶液，体型高分子化合物不溶于任何溶剂，故C正确；D项高分子的分子结构基本上只有两种，一种是线型结构，另一种是体型结构，体型高分子化合物的相对分子质量不一定比线型高分子化合物大，故D错误。故选D。
例2 下列说法中正确的是（ ）。
A．天然纤维就是纤维素
B．合成纤维的主要原料是石油、天然气、煤和农副产品
C．化学纤维的原料可以是天然纤维
D．生产合成纤维的过程中发生的是物理变化
【答案】B、C
【解析】天然纤维不仅包括纤维素，还包括羊毛、蚕丝等；生产合成纤维的主要原料是石油、天然气、煤和农副产品，在生产过程中必包含有加聚或缩聚反应，应属化学变化；化学纤维的原料可以是天然纤维。如黏胶纤维就是用木材、草类等天然纤维经化学加工制成的。
类型二：功能高分子材料及复合材料的结构和性能
例3 下列有关新型高分子材料的说法中，不正确的是（ ） A、高分子分离膜应用于食品工业中，可用于浓缩天然果汁、乳制品加工、酿造业等 B、复合材料一般是以一种材料作为基体，另一种材料作为增强剂 C、导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料 D、合成高分子材料制成的人工器官都受到人体的排斥作用，难以达到生物相容的程度 【思路点拨】本题考查有关新型高分子材料的知识，认识功能材料对人类社会生产的重要性；了解高分子膜、导电分子、可降解塑料等各种高分子材料的性能和应用。 【答案】D
【解析】并不是所有人工合成的高分子材料植入人体都出现排斥反应，有不少的新型高分子材料具有优异的生物兼容性，在人体中排异很小，可以满足人工器官对材料的苛刻要求。 【总结升华】高分子分离膜是用高分子材料制成的具有选择性透过功能的半透性薄膜。采用这样的半透性薄膜，以压力差、温度梯度、浓度梯度或电位差为动力，使气体混合物、液体混合物或有机物、无机物的溶液等分离技术相比，具有省能、高效和洁净等特点，因而被认为是支撑新技术革命的重大技术。膜分离过程主要有反渗透、超滤、微滤、电渗析、压渗析、气体分离、渗透汽化和液膜分离等。用来制备分离、渗透汽化和液膜分离等。用来制备分离膜的高分子材料有许多种类。现在用的较多的是聚枫、聚烯烃、纤维素脂类和有机硅等。膜的形式也有多种，一般用的是平膜和空中纤维。推广应用高分子分离膜能获得巨大的经济效益和社会效益。例如，利用离子交换膜电解食盐可减少污染、节约能源：利用反渗透进行海水淡化和脱盐、要比其它方法消耗的能量都小；利用气体分离膜从空气中富集氧可大大提高氧气回收率等。?
举一反三：
【变式1】除了传统的三大合成材料以外，又出现了高分子分离膜，具有光、电、磁等特殊功能的高分子材料，医用高分子材料，隐形高分子材料和液晶高分子材料等许多新型有机高分子材料。试根据下列用途判断新型有机高分子材料的种类。
（1）用于海水和苦咸水的淡化方面：________。
（2）用于制造人工器官（如人工心脏）的材料：________。
【答案】（1）高分子分离膜 （2）医用高分子材料（如硅聚合物和聚氨酯等高分子材料）
类型三：合成材料对环境的危害
塑料废弃物的危害有（ ）
①难以分解，破坏土壤结构，影响植物生长；②污染海洋；③危及海洋生物的生存；④造成海难事件；⑤破坏环境卫生，污染地下水
A．①②③④⑤ B．①②③④ C．②③④ D．①⑤
【思路点拨】本题考查了塑料制品废弃物的危害，注意塑料制品在自然界中难以降解处理的特点。
【答案】A
【解析】用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的各类生活塑料制品在自然界中难以降解处理，以致造成城市环境严重污染的现象，长期堆积会破坏土壤，污染地下水，危害海洋生物的生存，造成海难事件等等，所以①②③④⑤都属于塑料废弃物的危害，故选A。
【总结升华】对废弃的塑料制品造成的‘白色污染’的原因、后果及预防的考查”、“对为避免“白色污染”而使用的新材料的考查”都是近几年考试中出现频度较高的测试内容，需要熟练掌握化学用语的使用。
举一反三：
【变式1】据CCTV《科技博览》报道，近年来中科院首创用CO2合成可降解塑料聚二氧化碳，下列相关说法合理的是（ ）。
A．聚二氧化碳塑料是通过加聚反应制得的
B．聚二氧化碳塑料与干冰互为同素异形体
C．聚二氧化碳塑料与干冰都是纯净物
D．聚二氧化碳塑料的使用会产生“白色污染”
【答案】A
【变式2】为了保护人类的生存环境，人们开始着手利用废弃塑料，使它成为有用的资源： ①___________ ② ____________ ③ ___________。科学家展望，21世纪的高分子化学，要制造出对环境友好的高分子，包括在环境中可降解的塑料。例如，以_________和__________为原料制成聚乙烯光降解塑料；以_____________和_____________为原料制成微生物降解塑料等。 【答案】①直接用作材料 ②热解成单体 ③制成燃油和燃气 乙烯 CO 纤维素 淀粉
【巩固练习】
一、选择题
1．化学与科技、社会、生产、生活等关系密切，下列有关说法不正确的是（ ）
A．苯酚不小心沾到皮肤七，可用酒精进行洗涤以减轻伤害
B．营养物质淀粉、纤维素和蛋白质部属于高分子化合物
C．提倡人们购物时不用塑料袋，是为了防止白色污染
D．35％～40％甲醛溶液俗称福尔马林，可用来浸泡海产品起到保鲜效果
2．（2019 晋阳中学月考）航天科学家正在考虑用塑料飞船代替铝制飞船进行太空探索，其依据是（ ）。
A．塑料是一种高分子化合物，可以通过取代反应大量生产
B．塑料生产中加入添加剂可得到性能比铝优良的新型材料
C．塑料用途广泛，可从自然界中直接得到
D．塑料是有机物，不会和强酸、强碱作用
3．具有热固性的高分子受热不会熔化，是因为（ ）。
A．高分子链中存在着化学键和分子间作用力
B．存在着较多的分子间作用力
C．它的化学键特别牢固
D．网状结构中的高分子链通过化学键交联
4．“喷水溶液法”是最近日本科学家研制出的一种使沙漠变绿洲的新技术，它是先在沙漠中喷洒一定量的聚丙烯酸酯水溶液，水溶液中的高分子与沙土粒子结合，在地表下30 cm～50 cm处形成一个厚0.5 cm的隔水层，既能阻止地下的盐分上升，又有拦截、蓄积雨水的作用。下列对聚丙烯酸酯不正确的说法是（ ）。
A．单体的结构简式为CH2＝CH—COOR
B．在一定条件下能发生加成反应
C．在一定条件下能发生水解反应
D．没有固定的熔、沸点
5．（2019 攀枝花月考）21世纪进入信息时代，两位美国化学家和一位日本化学家在导电塑料领域功勋卓著，他们首先把聚乙炔树脂制成导电塑料，开创塑料导电的新纪元。下列关于聚乙炔的叙述错误的是( ) A、聚乙炔是以乙炔为单体发生加聚反应形成的高聚物
B、聚乙炔的化学式为，其分子中所有碳原子不可能在同一直线上
C、聚乙炔是一种碳原子之间以单双建交替结合的链状结构的物质
D、1摩尔聚乙炔能与1摩尔Br2发生加成反应
6．随着工业的高速发展，橡胶的产量和性能已不能满足工业生产需要，近年来，人们合成了一种无机耐火橡胶，它的结构应是（ ）。
7．高分子分离膜可以让某些物质有选择地通过而将物质分离，下列应用不属于高分子分离膜的应用范围的是（ ）。
A．分离工业废水，回收废液中的有用成分
B．食品工业中，浓缩天然果汁、乳制品加工和酿酒
C．将化学能转换成电能，将热能转换成电能
D．海水的淡化
8．复合材料是指由两种或两种以上的材料组合成的一种新型材料。其中一种材料作为基体，另一种材料作为增强剂，这样可发挥每一种材料的长处，并避免其弱点。，下列物质中不属于复合材料的是（ ）。
A．聚苯乙烯树脂 B．铝塑管 C．涤棉织品 D．纯棉内衣
9．下列关于新型有机高分子材料的说法中，不正确的是（ ）。
A．高分子分离膜应用于食品工业中，可用于浓缩天然果汁、乳制品加工、酿造业等
B．复合材料一般是以一种材料作为基体，另一种材料作为增强剂
C．导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料
D．合成高分子材料制成的人工器官都受到人体的排斥作用，难以达到生物相容的程度
10．关于“尿不湿”中添加的高吸水性树脂的说法中正确的是（ ）
A．用淀粉、纤维素等天然高分子化合物与阿烯酸钠发生聚合反应制得
B．用聚乙烯醇与丙烯酸钠反应制得
C．用和发生缩聚反应制得
D．用乙烯和丙烯发生加聚反应而制得
11．我国科学家不久前成功合成了3 mm长的管状定向碳纳米管，长度居世界之首，这种碳纤维具有强度高、硬度（抵抗变形的能力）高、密度小（只有钢的）、熔点高、化学稳定性好等特点，因而被称为“超级纤维”。对碳纤维的下列说法中不正确的是（ ）。
A．它是制造飞机的理想材料 B．它的主要组成元素是碳
C．它的结构与石墨相似 D．碳纤维复合材料不易导电
二、填空题
1．人造羊毛的主要成分为，此物质可由以下三种途径合成，已知A是石油分馏的一种产品，
回答下列问题：
（1）写出A的分子式________，D的结构简式________；
（2）在反应①～⑤中，属于加成反应的是________，属于裂化反应的是________；
（3）写出反应⑥的化学方程式：________；
（4）从能源和环保的角度看，你认为最有发展前景的是________。理由是________。
2．以下是某课题组设计的合成聚酯类高分子材料和路线：
已知：①A的相对分子质量小于110，其中碳的质量分数约为0.9；
②同一碳原子上连两个羟基时结构不稳定，易脱水生成醛或酮：
③C可发生银镜反应。
请根据以上信息回答下列问题：
（1）A的分子式为________。
（2）由A生成B的化学方程式为________，反应类型是________。
（3）由B生成C的化学方程式为________，该反应过程中生成的不稳定中间体的结构简式应是________。
（4）D的结构简式为________，D的同分异构体中含有苯环且水解产物之一为乙酸的有________、________、________（写结构简式）。
3．（2019 遂宁模拟）聚乙酸乙烯酯广泛用于制备涂料、黏合剂等，它和高聚物K的合成路线如下：
其中J与氯化铁溶液能发生显色反应，且其苯环上的一元取代物有两种。
已知：①当羟基与双键碳原子相连时，易发生如下转化：RCH＝CHOH—→RCH2CHO；
②—ONa连在烃基上不会被氧化。
请回答下列问题。
（1）写出G的结构简式：________；F与H中具有相同官能团的名称：________。
（2）上述变化中G→C+F的反应类型是________；J在一定条件下能生成高聚物K，则K的结构简式是________。
（3）写出B→C+D的化学方程式：________。
（4）同时符合下列要求的A的同分异构体有________种。
Ⅰ．含有苯环 Ⅱ．能发生银镜反应和水解反应
并写出满足下列条件的同分异构体的结构简式：________。
①核磁共振氢谱有5个吸收峰；
②1 mol该同分异构体能与1 mol NaOH反应。
（5）下列有关说法正确的是________（填选项字母）。
a．1 mol A完全燃烧消耗10.5 mol O2
b．J与足量的碳酸氢钠溶液反应能生成相应的二钠盐
c．D→H的试剂通常是酸性KMnO4溶液
d．J能发生加成、消去、取代、氧化等反应
4．使用有机材料制成的薄膜，给环境造成的“白色污染”十分严重。我国最近研制成功的一种可降解塑料结构如下：
该塑料有良好的生物适应性和分解性，能自然腐烂分解。
试回答下列问题：
（1）这种可降解塑料A、B、C的链节所对应的三种单体依次是
a________，b________，c________。
（2）可降解塑料在自然界可通过________（填反应类型）反应分解为a、b、c三种小分子有机物。
（3）单体a和c各l mol在浓硫酸存在和加热条件下，可生成含有六元环的环状化合物，写出有关反应的化学方程式________。
（4）单体b在NaOH溶液中可发生消去反应生成不饱和羧酸，此不饱和羧酸的结构简式是________。此不饱和羧酸属于链状羧酸的同分异构体还有________种。
【参考答案与解析】
一、选择题
1．D
【解析】甲醛有毒，不能用于食品保鲜，D项错误。
2．B
【解析】塑料都是通过聚合反应得到的，故A、C两项错；飞船速度很大，所以其材料要求质轻、耐高温、耐摩擦，因此所用塑料代替品要加入合适的添加剂制成优良的新型材料，故B项正确；有些塑料（如聚酯）可以在酸性或碱性条件下水解，且这和其代替铝制飞船没有关系，故D项错误。
3．D
【解析】网状结构的高分子，高分子链之间通过化学键产生了交联，加热不会使化学键断裂。因此，这种结构的高分子受热时，不会熔化。
4．B
【解析】聚丙烯酸酯为，其单体是CH2＝CH—COOR；聚合物中不含C＝C键，不能发生加成反应，但含有酯基，能发生酯的水解反应；聚丙烯酸酯是混合物，没有固定的熔、沸点。
5．D
【解析】A项乙炔在高温高压、催化剂条件下能发生加聚反应生成聚乙炔，故A正确；B项聚乙炔是由n个-CH=CH-组成的聚合物，碳原子之间以单双建交替结合的链状结构，其分子中所有碳原子不可能在同一直线上，故B正确；C项聚乙炔的链接为-CH=CH-，是一种碳原子之间以单双建交替结合的链状共轭结构，故C正确，D项聚乙炔的化学式为，1摩尔聚乙炔含有nmol碳碳双键，能与n摩尔Br2发生加成反应，故D错误。故选D。
6．C
【解析】含C、H等元素的有机物容易燃烧。
7．C
【解析】题中分离工业废水、食品工业、海水淡化是高分子分离膜的应用，将化学能转换成电能的传感膜和将热能转换成电能的热电膜是能量转化的高分子膜。
8．A、D
【解析】铝塑管、涤棉织品是复合材料，聚苯乙烯树脂、纯棉内衣由单一材料制成．不是复合材料。
9．D
【解析】医用高分子材料一般具有优异的生物兼容性，较少受到排斥，可满足人工器官对材料的苛刻要求。
10．A、B
【解析】高吸水性树脂是含有—COOH、—OH等强亲水性基团，并具有一定交联结构的网状高分子化合物。选项A、B符合要求，选项C、D形成的都是线型高分子化合物且不含亲水基团。
11．C
【解析】“超级纤维”硬度高，结构与石墨不相似。
二、填空题
1．（1）C4H10 （2）① ②③
（3）2CH2＝CH—CH3+2NH3+3O22CH2＝CH—CN+6H2O
（4）途径（Ⅲ） 原料来源丰富，生产过程中能耗少、产品广率高、污染少
【解析】由于生成，易知C为CH2＝CH—CN；B为HC≡CH和HCN加成生成C；A能裂化分解成C2H4、C2H6或C3H6、CH4，说明A是含4个碳原子的丁烷，D为环状且只有一个不饱和度，可推知其为。至于判断反应类型需从反应物→产物的结构变化来分析。
2．（1）C8H10
【解析】本题考查有机合成和推断、有机反应类型的判断、有机反应方程式的书写等。根据高分子材料的结构，其单体D为。根据逆合成分析法，可以推断C为，B为，A为。
（1）根据A的结构简式可知，其分子式为C8H10。
（2）A生成B的反应为取代反应，两个甲基上分别有1、2个氢原子被取代。
（3）B生成C的过程先是发生取代反应生成，后是脱水生成。
（4）D的结构简式为，其同分异构体为乙酸和苯二酚形成的酯类。
3．（1）CH3COOCH＝CH2 醛基
（2）取代反应或水解反应
（3）
（4）14
（5）a
【解析】根据聚乙酸乙烯酯的结构简式可知G是CH3COOCH＝CH2：根据C在氢氧化钠溶液中水解生成C和F，F转化为E，E和NaOH溶液反应生成C，且由已知信息①能够推出F是CH3CHO，E是CH3COOH，C是CH3COONa；根据J与氯化铁溶液能发生显色反应，且其苯环上的一元取代物有两种，可知J含酚羟基，其苯环对位有2个取代基：再根据C的结构简式和B的分子式及B到C的反应条件可知B为，从而推出D是，H是，I是，J是。（1）F与H中具有的相同官能团是醛基。（2）G→C+F是水解反应，高聚物K是J经缩聚反应生成的，故K的结构简式为。（4）A是，根据题意其同分异构体应含HCOO—和苯环，故有如下结构：（邻、间、对3种）、（HCOO—分别在1、2号碳原子上，2种）、（HCOO—分别在1、2、3号碳原子上，3种）、、、、（邻、间、对3种），共14种；其中核磁共振氢谱有5个吸收峰且1 mol该同分异构体能与1 mol NaOH反应的是。（5）A的分子式是C9H10O2，1 mol该有机物完全燃烧消耗10.5 mol氧气，a正确；J与足量的碳酸氧钠溶液反应能生成相应的一钠盐，b错误；D→H是在催化剂的条件下被氧气氧化的，C错误；J不能发生消去反应，d错误。
4．
（2）水解