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选择性必修3第五章合成高分子_新人教版高二化学选修一、二、三_新人教版高中化学选择性必修第三册_高二化学(选择性必修第三册)学案练习

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docx
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5.026 MB
文档页数
32 页
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2026-03-30 17:42:50

文档内容

合成高分子的基本方法 重难点 题型 分值 1. 通过单体或单体间的断键、成键方式及 单体与高聚物性质的不同,认识单体、链 节、聚合度等基本概念。 重点 2. 通过聚氯乙烯、聚己二酸乙二酯、聚对 苯二甲酸丁二酯的合成,了解加聚反应和缩 选择题、填空题 3-5分 聚反应的特点,掌握加聚反应、缩聚反应的 反应历程。 难点 加成聚合反应、缩合聚合反应 一、有机高分子化合物 1. 有机高分子与小分子化合物的区别 物质 有机高分子 小分子化合物 相对分子质量 只是一个平均值,通常在 10 4 以上 具有明确的数值 类别 混合物 纯净物 第1页结构 由若干个重复结构单元组成 具有单一结构 2. 几个相关概念 概念 含义 能够进行聚合反应形成高分子化合物的 低 单体 CH = CH 2 2 分子化合物 高分子化合物中化学组成相同、可重复的 链节 — CH —CH— 2 2 最小单位 ,也称重复结构单元 聚合度 高分子链中含有的链节的数目 n 由 单体 聚合而成的相对分子质量较大 聚合物 的化合物,也称高聚物 注意: a. 聚合物中的聚合度n不固定,即有机高分子化合物都是混合物,没有固定的熔、沸 点; b. 聚合物的平均相对分子质量=链节的相对分子质量×n。 二、合成高分子化合物的基本反应 合成高分子的基本方法: ① 加成聚合反应:一般是含有双键的烯类单体发生的聚合反应。 ② 缩合聚合反应:一般是含有两个(或两个以上)官能团的单体之间发生的聚合反应。 1. 加成聚合反应 (1)定义 由含有不饱和键的相对分子质量小的小分子化合物以加成反应的形式结合成相对分子 质量大的高分子的化学反应叫加成聚合反应,简称加聚反应。 第2页(2)加聚反应的特点 单体—含有碳碳双键、三键等不饱和键的化合物。例如:烯烃、二烯烃、炔烃等 | 产物—没有副产物产生 | 链节—链节的化学组成跟单体的化学组成相同 | 相对分子质量—聚合物的相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍 (3)加聚反应的几种常见类型 ① 单烯烃的加聚 单体由官能团(碳碳双键)和非官能团两部分组成。单体中含有不饱和键(碳碳双 键)的碳链单独列成一列,断开不饱和键中的一条键,展放在中括号( )内,其他非 官能团部分作为支链纵列。如: 将含不饱和键的 单体 加聚物 化学反应方程式 碳链单独列出 nCH CH 2 2 CH=CH CH=CH 2 2 2 2 CH=CHCH 2 3 ② 二烯烃的加聚 二烯烃单体自聚时,单体的两个双键同时打开,单体之间直接连接形成含有一个新双 键的链节而成为高分子。 1,3-丁二烯的加聚反应: nCH=CH—CH=CH 2 2 异戊二烯的加聚反应: ③ 单烯烃与二烯烃共聚 单烯烃分子打开双键,二烯烃分子的两个双键也同时打开,彼此相互连接而二烯烃分 子又形成一个新双键成为高分子。例如: 丙烯与1,3-丁二烯的加聚反应:nCH=CH—CH + nCH=CH—CH=CH 2 3 2 2 第3页④ 炔烃的加聚。 例如,乙炔的加聚反应: nCH≡CH ⑤ 环状化合物的加聚 例如,环氧乙烷的加聚反应: 【微思考1】聚合物 的单体是什么?写出制备该聚合物的化学方程式。 【提示】CH CHCH ;nCH =CHCH 。 2 3 2 3 【微思考2】某光敏性高分子的结构简式为 ,试分析 该高聚物的链节、单体及原料。 【提示】链节为 , 单 体 为 , 单 体 是 由 CH = CHOH 和 2 发生酯化反应得到的。 【即时练】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 ,命名为2-甲基-1,3-丁二烯。 第4页【技法大招】巧记加聚反应产物的书写方法 (1)单烯加聚双改单,链节只有两个碳,其他部分连原碳,写成支链不改变。 (2)共轭双键(两个双键之间间隔一个碳碳单键)要加聚,链节四碳要牢记,两端双 键变单键,中间单键变双键,其他部分连原碳,写成支链不改变。 (3)共聚链节灵活写,规律总结两方面,开环加聚成长链,断开之处前后连,链节再 加方括号,聚合度n跟后面。 【深化拓展】由加聚物推断单体的方法 ① 凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的聚合物,其单体必为一种,将链节 两端两个半键断开向内闭合即可。 如 ,其单体是 。 ② 凡链节主链上只有四个碳原子,且链节无双键的聚合物,其单体必为两种,在链节 两端及正中央划线断开,然后左右两个半键闭合即可。 如 的单体为CH=CH 和 。 2 2 ③ 凡链节主链中只有碳原子,并存在 结构的聚合物,其规律是“见双键, 四个碳;无双键,两个碳”。从一端划线断开,隔一键断一键,然后将半键闭合,即单、 双键互换。 如 的 单 体 是 CH = CH—CH = CH 和 2 2 。 2. 缩合聚合反应 (1)定义 由单体分子间通过缩合反应生成高分子的反应称为缩合聚合反应,简称缩聚反应。 (2)缩聚产物的结构 【微思考】聚合物 的单体是什么? 第5页【提示】 、HOCH CHOH。 2 2 (3)缩聚反应的特点 单体—具有双官能团(如—OH、—COOH、—NH 等)或多官能团的小分子 2 | 产物—生成聚合物的同时,还有小分子副产物(如HO等)生成 2 | 链节—聚合物链节的化学组成与单体的化学组成不同 | 产物书写—要在缩聚物结构简式方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团 (4)常见的缩聚反应类型 能够发生缩聚反应的物质含有多种官能团(—OH、—COOH、—NH 等),主要有如 2 下几种类型: a. 二元酸与二元醇缩聚。 + nHOCH CHOH 2 2 + (2n-1)HO 2 b. 氨基酸缩聚 c. 羟基酸缩聚 【技法大招】书写缩聚物及化学方程式的注意事项 (1)方括号外侧写出端基原子或原子团。 (2)各单体的物质的量与缩聚物结构简式的下角标一般要一致。 (3)生成的小分子的物质的量: ① 由一种单体进行的缩聚反应,生成的小分子物质的量一般为 n -1 ; ② 由两种单体进行的缩聚反应,生成的小分子物质的量一般为 2 n -1 。 【思考】聚合物 (结构片段)可被人体吸收, 第6页常作为外科缝合手术的材料,该物质由哪种物质聚合而成的? 【提示】CHCH(OH)COOH。由高聚物的结构片段可知,该高聚物中含有酯基,是 3 某单体通过缩聚反应制得的,单体是CHCH(OH)COOH 。 3 【深化拓展】缩聚物及其单体的互推方法 (1)由单体推缩聚物。 单体 方法(官能团书写在链端) 聚合物 HOOC ( CH ) 2 COOH 和 4 HOCH CHOH 2 2 (2)由缩聚物推单体 步骤 第一步 第二步 第三步 将断开的羰基碳原子上连接 采用“切割法”去掉缩聚物结构简式中 说明 断开分子中的肽键或酯基 —OH;在氧或氮原子上连 的方括号与“n”变为小分子 接—H,还原为单体小分子 、 HOCH CH OH 2 2 乙二醇 举例 和 第7页单体为一种: HN—R— 2 不含 或 HN—R—COOH 2 COOH 【微点拨】是不是高聚物的相对分子质量都等于聚合度与单体的相对分子质量的乘积? 【提示】不是。对于加聚产物是这样,但缩聚反应由于还要生成小分子物质,所以得 到的高聚物的相对分子质量要小于聚合度与单体的相对分子质量的乘积。 【即时练】聚合物P的结构片段如图所示。下列说法不正确的是(图中 表示链延 长)( ) 已知:X为 ,Y为 。 A. 聚合物P中有酯基,能水解 B. 聚合物P的合成反应为缩聚反应 C. 聚合物P的原料之一丙三醇可由油脂水解获得 D. 聚合物P的单体为邻苯二甲酸和乙二醇 【答案】D 【解析】X 为 ,Y 为 ,则 P 的链节为 ,故含有酯基,聚合物P能发生水解反应,故A正 确;由P的结构片段可以看出,合成P的过程中伴随有小分子出现,发生的是缩聚反应, 故B正确;油脂属于酯,在酸性条件和碱性条件下水解都可得到丙三醇,故 C正确;由P 的链节可知,单体为邻苯二甲酸和丙三醇,故D错误。 【易错辨析】 (1)高分子为混合物,且没有固定的熔、沸点。 ( ) 提示:√。聚合物的聚合度不同,都为混合物。 第8页(2)加聚反应的原子利用率为100%。( ) 提示:√。加聚反应没有小分子生成。 (3)聚合反应得到的聚合物的链节和单体的化学组成不同。( ) 提示:×。加聚反应得到的聚合物的链节和单体的化学组成相同。 (4)氨基酸分子间可发生缩聚反应。( ) 提示:√。氨基酸分子含有羧基和氨基,之间可以脱去小分子,发生缩聚反应。 (5)由同一高聚物组成的高分子材料是纯净物。( ) 提示:×。由同一高聚物组成的高分子材料由于聚合度(n)不同,仍然属于混合物。 (6)缩聚反应与加聚反应一样,产物中均只有高分子。( ) 提示:×。缩聚反应中除生成高分子外,还有小分子生成,如HO等。 2 例题1 隐形眼镜也叫角膜接触镜,是一种戴在眼球角膜上,用以矫正视力或保护眼 睛的镜片。某软质隐形眼镜材料为如图所示的聚合物,下列有关说法错误的是( ) A. 生成该聚合物的反应属于加聚反应 B. 该聚合物的单体是丙酸乙酯 C. 该聚合物分子中存在大量的—OH,所以具有较好的亲水性 D. 该聚合物的结构简式为 【答案】B 【解析】由该聚合物的部分结构单元可知,其链节为 ,则该聚 合物的单体为 ,命名为甲基丙烯酸乙二酯。 例题2 下列物质能够自身聚合成高分子的是( ) 第9页A. CH CHOH B. 3 2 C. D. CH COOH 3 【答案】C 【解析】分子结构中含有碳碳双键或三键的有机化合物,可以发生加聚反应;分子结 构中同时含有羧基、羟基等,可通过缩聚反应形成高分子。 例题3 根据下列高分子回答问题。 (1)合成聚丙烯酸钠的单体的结构简式是 ,反应类型是 。 (2)①合成涤纶有两种单体,其中能和NaHCO 反应的单体的结构简式是 , 3 其核磁共振氢谱的峰面积比是 。 ② 合成涤纶的化学方程式为 。 (3)合成酚醛树脂需要两种单体分别为苯酚和甲醛,和这两种单体均可以发生反应的 试剂是 (选填字母)。 a. H b. Na 2 c. Na CO d. 酸性高锰酸钾溶液 2 3 【答案】(1) 加聚反应 (2)① 1∶2(或2∶1) ② +nHOCH CHOH +(2 2 2 n-1)HO 2 (3)ad 【解析】 (1)合成聚丙烯酸钠的单体的结构简式是 ,该反应是加聚 反应。 (2)①涤纶 是由对苯二甲酸和乙二醇缩 聚而成, 能和NaHCO 反应,核磁共振氢谱的峰面积比是 3 1∶2(或2∶1);②对苯二甲酸和乙二醇发生缩聚反应合成涤纶,反应的化学方程式为 第10页+nHOCH CHOH 2 2 +(2n-1)HO。 2 (3)合成酚醛树脂 的单体是苯酚和甲醛。苯酚和甲醛均能与 氢气发生加成反应,钠能与苯酚反应生成苯酚钠和氢气,碳酸钠能与苯酚反应生成苯酚钠 和碳酸氢钠,苯酚和甲醛均能被酸性高锰酸钾溶液氧化,故答案为ad。 第11页(答题时间:40分钟) 一、选择题 1. 下列关于高分子化合物的说法中正确的是( ) A. 高分子化合物的相对分子质量一般在几千至几万 B. 高分子化合物一般都是混合物 C. 聚乙烯有固定的熔点和沸点 D. 高分子化合物分子中只含C、H、O三种元素 2. 新中国成立70年以来,高分子材料以独特的结构和性能在科学技术、国防建设和国 民经济等领域发挥了重要作用。下列材料或其主要成分不属于有机高分子化合物的是( ) A. 塑料制品 B. 汽车轮胎 C. 宇航服 D. 石墨烯 3. 下列说法正确的是( ) A. 高分子化合物是指相对分子质量很大的物质,如 B. 对于一种高分子材料来说,n是一个整数,则它的相对分子质量是确定的 C. 乙烯和聚乙烯的最简式相同 D. 聚氯乙烯是天然有机高分子化合物 4. 下列关于高分子化合物的组成、结构或性质的说法正确的是( ) A. 高分子化合物的单体中一定含有 键 B. 高分子化合物的链节和单体组成相同 C. 缩聚反应的单体至少有两种物质 D. 从实验中测得的某种高分子化合物的相对分子质量只能是平均值 5. 下列合成有机高分子化合物的反应中,属于加聚反应的是( ) ① +(n-1)HO 2 ②nHCHO ③nHCHO+n +(n-1)HO 2 第12页④nCH=CH—CH=CH+n 2 2 A. ①② B. ②④ C. ①③ D. ③④ 6. 现有两种烯烃CH =CH—CH 和 ,它们的混合物在一定条件下发生加 2 3 聚反应,其产物中可能有( ) ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ A. 全部 B. ①②③⑤ C. ①②③④ D. ③⑤⑥ 7. 根据下图回答下列问题。 (1)写出 A、E、G 的结构简式:A ,E ,G 。 (2)反应②的化学方程式(注明反应条件)是 ; 反应④的化学方程式(注明反应条件)是 。 (3)写出反应①、⑤的反应类型:① 、⑤ 。 (4)写出反应⑤的化学方程式: 。 第13页第14页1.【答案】B 【解析】高分子化合物的相对分子质量一般在104以上,A错误;高分子化合物都是混 合物,没有固定的熔、沸点,B正确,C错误;蛋白质属于高分子化合物,除含有C、H、 O三种元素外,还含有N等元素,D错误。 2.【答案】D 【解析】塑料、制造汽车轮胎的橡胶、制造宇航服的纤维织物均为高分子化合物,而 石墨烯为非金属单质。 3.【答案】C 【解析】 是硬脂酸甘油酯,不属于高分子化合物,A项错误;对于一 种高分子材料来说,它是由许多聚合度不同的高分子化合物组成的,n是一个平均值,即 它的相对分子质量只能是一个平均值,B项错误;乙烯和聚乙烯的最简式均为CH ,C项 2 正确;聚氯乙烯是合成有机高分子化合物,D项错误。 4.【答案】D 【解析】高分子化合物的单体中不一定含有碳碳双键,A错误;高分子化合物的链节 和单体组成不一定相同,B错误;缩聚反应的单体可以是一种物质,C错误;高分子化合 物为混合物,测得的相对分子质量为平均值,D正确。 5.【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生成,可以 判断②、④为加聚反应。 6.【答案】B 【解析】这两种单烯烃可以单独加聚形成① 和② ,也 可以混合在一起加聚形成③ 、⑤ 等高聚 物。 7.【答案】(1)CH=CH 2 2 HOOC(CH)COOH 2 4 (2)ClCH CHCl+NaOH CH=CHCl+NaCl+H O 2 2 2 2 第15页ClCH CHCl+2NaOH HOCH CHOH+2NaCl 2 2 2 2 (3)加成反应 缩聚反应 (4) + +(2n-1)HO 2 【解析】根据 的结构可知,合成该高分子化合 物的单体是 和 ,故G为 , F为 ,结合D的分子式C HCl和A+B C的转化关系可知,C为 , 2 3 B为Cl ,D为 。综上可推知反应①为CH =CH 与Cl 的加成反应,反应②为 2 2 2 2 卤代烃的消去反应,反应③为加聚反应,反应④为卤代烃的水解反应,反应⑤为缩聚反应。 第16页高分子材料 重难点 题型 分值 1. 通过从身边常见的通用、功能高分子材 料入手,了解高分子合成材料的分类、结 构、性能及主要用途,能从物质的微观层 重点 面理解线型结构、网状结构和性质的关 系。 选择题 3-5分 2. 通过实验探究了解酸性和碱性条件下酚 醛树脂的制备方法的不同。 1. 高分子合成材料的分类、结构、性能及 难点 主要用途 2. 酚醛树脂的制备 一、通用高分子材料 1. 塑料 (1)塑料的成分 第17页【微思考1】含增塑剂的聚氯乙烯塑料能否用于生产食品包装材料? 【提示】不能。聚氯乙烯塑料中含有的增塑剂在室温下会逐渐“逃逸”出来,且有的 还具有一定毒性。 (2)分类 (3)聚乙烯 ① 高压法聚乙烯与低压法聚乙烯的比较 物质 高压法聚乙烯 低压法聚乙烯 合成方法 高温、高压、引发剂 低温、低压、催化剂 高分子链的结构 含有较多支链 支链较少 相对分子质量 相对较小 相对较大 软化温度 相对较低 相对较高 密度 相对较小 相对较大 硬度 相对较大 相对较小 主要性能 无毒、较柔软 无毒、较硬 生产食品包装袋、薄膜、绝缘材料 主要用途 生产瓶、桶、板、管等 等 ② 低密度、高密度聚乙烯软化温度、密度有所差异的原因 a. 高分子软化温度、密度的影响因素 b. 影响低密度、高密度聚乙烯软化温度、密度的主要因素 第18页物质 低密度聚乙烯 高密度聚乙烯 支链 支链较多 支链较少 分子间作用力 低密度聚乙烯大于高密度聚乙烯 软化温度、密度 低密度聚乙烯低于高密度聚乙烯 (4)酚醛树脂 ① 实验探究——酸性、碱性条件下制备酚醛树脂 在大试管中加入2 g苯酚、3 mL质量分数 在另一大试管中加入2 g苯酚和3 mL 实验 为40%的甲醛溶液和3滴浓盐酸,在水浴 质量分数为40%的甲醛溶液,置于水 操作 中加热。当试管中反应物接近沸腾时,从 浴中加热片刻,稍加振荡后,加入0. 5 水浴中取出试管,并用玻璃棒搅拌 mL浓氨水,在水浴中加热 实验 产生白色固体物质 产生白色固体物质 现象 实验 甲醛和苯酚在酸或碱性作用下均可发生缩聚反应生成树脂 结论 ② 酚醛树脂的形成和结构 苯酚、甲醛 a. 在酸催化下的化学方程式为 + ; n + ( n -1 ) H O。 2 b. 在碱催化下,苯酚与过量甲醛反应,生成羟甲基苯酚的同时,还生成二羟甲基苯酚 (如: )、三羟甲基苯酚( ),继续反应 生成网状结构的酚醛树脂。 【拓展】 酚醛树脂的用途 酚醛树脂主要用作绝缘、隔热、阻燃、隔音材料和复合材料。 第19页【微思考2】尿素( )可以与甲醛发生反应得到脲醛树脂,试写出两者 生成线型聚合物的化学方程式。 【提示】n + nHCHO + (n-1)HO。 2 2. 合成纤维 (1)纤维的分类 (2)合成纤维的性能和应用 (3)常见合成纤维 ① 六大纶包括:涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶、氯纶,其中维纶被称为“人造棉 花”,因其分子链上含有羟基而具有较好的吸湿性。 ② 两类合成纤维的比较: 名称 聚酯纤维 聚酰胺纤维 实例 涤纶 锦纶 成分 聚对苯二甲酸乙二酯纤维 聚己二酰己二胺纤维 涤纶: + n HOCH CHOH 2 2 制 备 反 + ( 2 n -1 ) H O 应 2 锦纶: + n H N— ( CH )—NH 2 2 6 2 第20页+ ( 2 n -1 ) H O 2 【微思考3】某高强度芳纶纤维的结构简式为 ,合成该纤维的单体和反应类型分别是什么? 【提示】单体为 和 ,通过缩聚反应得到。 3. 合成橡胶 (1)橡胶的分类 天然橡胶 { ¿¿ 橡胶 ¿ ¿ ¿ (2)合成橡胶的结构——以顺丁橡胶为例 合成反应 n CH = CH—CH = CH 2 2 结构 线型结构,加入硫化剂加热,以二硫键(—S—S—)等形成网状结构 (3)天然橡胶 结构简式为 ,其单体为 。 【即时练】下列关于合成材料的说法不正确的是( ) A. 塑料、合成纤维和合成橡胶都属于合成材料 B. 聚氯乙烯可制成薄膜、软管等,其单体是CH=CHCl 2 C. 合成酚醛树脂( )的单体是苯酚和甲醇 D. 合成顺丁橡胶[ ]的单体是CH=CH—CH=CH 2 2 【答案】C 【解析】塑料、合成纤维和合成橡胶都属于合成材料,A正确;聚氯乙烯可制成薄膜、 软管等,其单体是CH =CHCl,B正确;合成酚醛树脂的单体是苯酚和甲醛,C错误;合 2 第21页成顺丁橡胶的单体是CH=CH—CH=CH,D正确。 2 2 【深化拓展】 1. 常见高分子材料的化学性质 (1)所含官能团及性质 官能团 碳碳双键 酯基 羧基 肽键 氧化反应、 酯化反应、 性质 水解反应 水解反应 加成反应 取代反应 (2)常见反应 ① 降解:在一定条件下高分子降解为小分子,如聚苯乙烯降解为苯乙烯。常见降解方 法有:生物降解、化学降解、光降解等。 ② 催化裂化:塑料催化裂化得到柴油、煤油、汽油和可燃性气体等。 ③ 橡胶硫化:天然橡胶经硫化,破坏碳碳双键,形成单硫键(—S—)或双硫键(— S—S—),由线型结构变为网状结构。 2. 线型结构、支链型结构和网状结构的性质比较 分类 线型结构 支链型结构 网状结构 线型结构示意图 支链型结构示意图 网状结构示意图 结构 分子链与分子链之间有许多共 分子中的原子以共价键相互连接,构成一条很长 价键交联起来,形成三维空间 的卷曲状态的“链” 网状结构 很难溶解,但往往有一定程度 溶解性 能缓慢溶解于适当溶剂 的胀大 性能 具有热塑性,无固定熔点 具有热固性,受热不熔化 特性 强度大、可拉丝、吹薄膜、绝缘性好 强度大、绝缘性好、有可塑性 常见 聚乙烯、聚氯乙烯、天然橡胶 酚醛树脂、硫化橡胶 物质 二、功能高分子材料 1. 定义和分类 第22页2. 高吸水性树脂 (1)合成方法 ① 对淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改性,在它们的主链上再接上带有强亲水基团 的支链,以提高它们的吸水能力。 ② 用带有强亲水基团的烯类为单体进行聚合,得到含亲水基团的高聚物。 如:在丙烯酸钠中加入少量交联剂,在一定条件下发生聚合,得到聚丙烯酸。 3. 高分子分离膜 【思考】 尿不湿中的吸水剂吸水后挤压不出水,这是为什么呢? 提示:尿不湿所使用的吸水剂是高分子材料吸水树脂,利用高分子材料上的亲水基团 吸水,属于功能高分子材料。 【易错辨析】 (1)按照分子链的连接形式可将高分子分为热塑性高分子和热固性高分子两类。 ( ) 第23页提示×。按照性质可将高分子分为热塑性高分子和热固性高分子。 (2)黏合剂属于功能高分子材料。( ) 提示×。黏合剂属于通用高分子材料。 (3)高压法聚乙烯比低压法聚乙烯的软化温度高。( ) 提示×。高压法聚乙烯比低压法聚乙烯的软化温度低。 (4)苯酚与甲醛通过缩聚反应一定形成线型结构高分子。( ) 提示×。可以形成网状结构。 (5)高吸水性树脂中含有亲水基团。( ) 提示√。高吸水性树脂中含有亲水基团,故具有强吸水性。 (6)塑料都可以反复加热熔融加工。( ) 提示×。热固性塑料不可加热熔融。 (7)高分子链越长,软化温度越高、密度越大。( ) 提示√。高分子链越长,相对分子质量越大,高分子间的作用力越大,软化温度越高、 密度越大。 例题1 下列高聚物经简单处理可以从线型结构变成网状结构的( ) ① ② ③ ④ A. ①② B. ③④ C. ①④ D. ②③ 【答案】D 【解析】有机高分子材料中,若含有易反应的官能团,在一定条件下使官能团发生反 应,如羟基缩合、双键交联等,其线型结构就能变成网状结构。 例题2 科学家研制的一种使沙漠变绿洲的新技术,即在沙漠中喷洒一定量的聚丙烯 酸酯( )与水的混合物,使其与沙粒结合,既能阻止地下的盐分上升, 又能拦截、蓄积雨水。下列对聚丙烯酸酯的叙述中正确的是( ) ① 聚丙烯酸酯的单体的结构简式为CH=CHCOOR 2 ② 聚丙烯酸酯没有固定的熔、沸点 第24页③ 聚丙烯酸酯在一定条件下能发生水解反应和加成反应 ④ 其聚合方式与酚醛树脂的聚合方式相同 ⑤ 聚丙烯酸酯具有很强的吸水性 A. 只有③④ B. 只有①② C. ①②③⑤ D. ①②③④ 【答案】B 【解析】聚丙烯酸酯是由单体丙烯酸酯发生加聚反应得到的高分子;由于聚丙烯酸酯 属于混合物,因此没有固定的熔、沸点;聚丙烯酸酯中无碳碳双键,含有酯基,故其能发 生水解反应,不能发生加成反应;其分子中不含亲水基团,故无吸水性。 例题3 光刻胶是制大规模集成电路、印刷电路板和激光制板技术中的关键材料。某 一肉桂酸型光刻胶的主要成分A经光照固化转变为B: 2 (1)A中含有的官能团为 。 (2)A经光照固化转变为B,发生 反应。 (3)A属于 结构的有机高分子,具有 (填“热固性”或“热塑性”);B 属于______结构的有机高分子,具有 (填“热固性”或“热塑性”)。 ( 4 ) 写 出 A 与 NaOH 溶 液 反 应 的 化 学 方 程 式 : 。 (5)B在酸性条件下水解得到的高分子 (填“有”或“无”)吸水性。 【答案】(1)酯基、碳碳双键 (2)加成反应 (3)线型 热塑性 网状 热固 性 第25页(4) +nNaOH +n (5)有 【解析】(1)由A的结构简式可知,它的分子中含有酯基、碳碳双键。(2)A经光 照固化转变为B,分子中碳碳双键断裂,发生了加成反应。(3)A属于线型结构,具有热 塑性,B属于网状结构,具有热固性。 (4)1 mol A分子中含有n mol酯基,故消耗n mol氢氧化钠,化学方程式 为 + nNaOH + n 。 (5)有机化合物B在酸性条件下水解得到的高分子为 ,每个链节都含 有一个亲水基团——羟基,故具有较强的吸水性。 第26页第27页(答题时间:40分钟) 一、选择题 1. 下列材料中不属于有机高分子化合物的是( ) A B C D 宇宙飞船外壳 光导纤维 宇航服 尿不湿 酚醛树脂 二氧化硅 聚酯纤维 聚丙烯酸钠 2. 以石油化工为基础的三大合成材料是( ) ①合成氨 ②塑料 ③医药 ④合成橡胶 ⑤合成尿素 ⑥合成纤维 ⑦合成洗涤剂 A. ②④⑦ B. ②④⑥ C. ①③⑤ D. ④⑤⑥ 3. 下列有关塑料的说法中不正确的是( ) A. 塑料的主要成分是合成树脂 B. 热塑性塑料可以反复加工,多次使用 C. 酚醛树脂是热固性塑料 D. 通用塑料可以在任何领域中通用 4. 现有两种高聚物A、B,A能溶于氯仿等有机溶剂,并且加热到一定温度时,熔化成 黏稠状的液体;B 不溶于任何溶剂,加热不会变软和熔化,则下列叙述不正确的是 ( ) A. 高聚物A具有弹性,而高聚物B没有弹性 B. 高聚物A一定是线型高分子化合物 C. 高聚物A一定是体型高分子化合物 D. 高聚物B一定是体型高分子化合物 5. 酚醛树脂可用苯酚和甲醛反应制得。实验室制备酚醛树脂时,在酸性条件下,苯酚过 量制得的酚醛树脂若不易取出时,则可趁热加入一些乙醇来取出树脂;在碱性条件下,苯 酚过量时,若酚醛树脂不易取出,用加热和加溶剂的方法都很难将树脂取出。下列有关叙 述正确的是( ) A. 酸性条件下制得的是线型酚醛树脂,碱性条件下制得的是体型酚醛树脂 B. 酸性条件下制得的是体型酚醛树脂,碱性条件下制得的是线型酚醛树脂 C. 两种条件下制得的都是线型酚醛树脂 D. 两种条件下制得的都是体型酚醛树脂 6. 保鲜膜按材质分为聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)等。 第28页PVC广泛用于食品、蔬菜外包装,对人体有潜在危害。下列有关叙述不正确的是( ) A. PVC保鲜膜属于链状聚合物,在高温时易熔化 B. PVC的单体可由PE的单体与氯化氢加成制得 C. PVC的结构简式为􀰷CH—CHCl􀰻,PVDC的结构简式为􀰷CH—CCl 􀰻 2 2 2 D. 等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧消耗氧气的质量相等 7. 使用一次性聚苯乙烯等材料带来的白色污染是极为严重的环境问题之一。最近研制出 的一种可降解塑料,代号为3HB,结构简式为 ,具有良好的生物 适应性,能在自然界中自行降解。请回答下列问题: (1)该可降解塑料在自然界中可通过 (填序号)反应降解为该聚合物单体。 A. 加成 B. 消去 C. 水解 D. 氧化 (2)该聚合物的单体的结构简式为 , 该单体含有的官能团的名称为 。 (3)1 mol该单体分别与钠和碳酸氢钠完全反应时,消耗钠和碳酸氢钠的物质的量之 比为 。 8. 有机玻璃( )因具有良好的性能而广泛应用于生产、生活中。 下图所示流程可用于合成有机玻璃,请回答下列问题: (1)A的系统命名为 。 (2)B→C的反应条件为 。 D→E的反应类型为 。 ( 3 ) 两 个 D 分 子 间 脱 水 生 成 六 元 环 酯 , 该 酯 的 结 构 简 式 为 。 (4)写出下列反应的化学方程式: G→H: 。 第29页F→有机玻璃: 。 第30页1.【答案】B 【解析】A项,酚醛树脂是苯酚和甲醛缩聚得到的有机高分子化合物;B项,二氧化 硅是无机化合物,不是有机高分子化合物;C项,聚酯纤维是羧酸和醇缩聚得到的有机高 分子化合物;D项,聚丙烯酸钠是丙烯酸用氢氧化钠中和,在引发剂存在下聚合得到的有 机高分子化合物。 2.【答案】B 【解析】三大合成材料指的是塑料、合成橡胶和合成纤维。 3.【答案】D 【解析】塑料的主要成分是合成树脂,所添加的加工助剂有增塑剂、热稳定剂、防老 化剂、着色剂等,A项正确;塑料根据其受热特征可分为热塑性塑料和热固性塑料,酚醛 树脂是热固性塑料,B、C项正确。通用塑料指价格低、产量大、用途广泛的塑料,在日常 生活中通用性强,但在许多领域需用特殊塑料,D项错误。 4.【答案】C 【解析】根据题中给出的高聚物A、B的性质可判断,A是线型高分子化合物,具有 弹性;B是体型高分子化合物,没有弹性。 5.【答案】A 【解析】线型结构的有机高分子能溶解在适当溶剂里,在酸性条件下制得的酚醛树脂 能溶在乙醇里,说明是线型酚醛树脂;体型结构的有机高分子不易溶解,只是有一定程度 的胀大,故碱性条件下得到的是体型酚醛树脂。 6.【答案】B 【解析】聚氯乙烯(PVC)的结构简式为􀰷CH—CHCl􀰻,属于链状聚合物,在高温 2 时易熔化,A项正确;聚氯乙烯(PVC)的单体是CH =CHCl,可以由乙炔( ) 2 和氯化氢加成制得,而不能由聚乙烯(PE)的单体CH =CH 和HCl加成制得,B项错误; 2 2 聚偏二氯乙烯(PVDC)的结构简式为􀰷CH—CCl 􀰻,C项正确;乙烯和聚乙烯的含碳量 2 2 和含氢量均相同,等质量的乙烯和聚乙烯燃烧时,消耗氧气的质量相等,D项正确。 7.【答案】(1)C (2) 羧基和(醇)羟基 (3)2∶1 【解析】(1)由该高聚物的结构简式可知,它是由 通过缩合聚合反 应得到的,所以该聚合物降解为单体的过程就是酯的水解过程。 (2)该单体具有两种官能团,分别为羧基(—COOH)和羟基(—OH)。 第31页(3)醇羟基能与钠反应生成氢气,但不能与碳酸氢钠反应;羧基能与碳酸氢钠反应放 出CO ,也能与钠反应生成氢气,所以1 mol该单体分别与钠和碳酸氢钠完全反应时,消 2 耗钠和碳酸氢钠的物质的量之比为2∶1。 8 【答案】(1)2-甲基-1-丙烯 (2)NaOH溶液、加热 消去反应 (3) (4) 【解析】根据图示转化关系可推出 B、D、F 分别为 CHClCCl(CH ) 、 2 3 2 和CH =C(CH )COOCH 。(1)A的系统命名为2-甲基-1-丙烯。 2 3 3 (2)B→C为卤代烃水解生成醇,反应条件为NaOH溶液、加热;D→E的反应类型为消 去反应。(3)根据 D 的结构简式可写出其生成六元环酯的结构简式,为 。(4)G→H 为丙酮与 HCN 发生加成反应,CH =C(CH ) 2 3 COOCH 发生加成聚合反应生成有机玻璃,据此可写出相应反应的化学方程式。 3 第32页