当前位置:首页>文档>5.2.1高分子材料—通用高分子材料(导学案)(解析版)_高化_595801221724高中化学新人教版选择性必修一二三电子版教案PPT课件高中试卷_选择性必修3册(人教版)_导学案

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第五章 《合成高分子》导学案 第二节 高分子材料 第一课时 通用高分子材料 【学习目标】1.通过阅读思考,讨论交流,从微观角度了解通用高分子材料的分类和代表物的制备及 用途,进一步巩固加聚反应和缩聚反应的认识思路,认识塑料、合成橡胶和合成纤维的组成和结构特点, 理解高聚物的结构与性质的关系。 2.通过对比分析线型、支链和网状结构对材料性质的影响,了解高分子与有机小分子的主要不同之处 及合成高分子材料在生活、生产方面的巨大贡献,进一步完善对有机化合物结构、性质和应用的认识。 3.通过实验探究,原理分析,进一步体会“化学反应是可以控制的”“条件不同产物不同”等化学观 念,在化学实验中感受微观的线型结构与网状结构对材料宏观性质的影响。 【学习重点】塑料、合成橡胶和合成纤维的组成和结构特点 【学习难点】通用高分子材料的组成和结构对其性能的影响 【课前预习】 旧知回顾:1.有机高分子材料的概念及特点分别是什么? 【答案要点】①概念:由许多小分子化合物通过共价键结合成的,相对分子质量很高(104~106)的一类 化合物叫有机高分子化合物。 ②特点:相对分子质量很大,都是混合物,无固定的熔、沸点,其相对分子质量只是一个平均值;合 成原料都是低分子化合物;每个高分子都是由若干个重复结构单元组成的。 2.有机高分子材料的是如何分类的?人工合成材料有何意义? 【答案要点】①有机高分子材料分天然有机高分子材料【如棉花(纤维素)、羊毛(蛋白质)、天然橡胶】 等和合成有机高分子材料(如塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料)等两大类。 ②人工合成高分子化合物的成功为人工合成材料开辟了新的道路,改变了只能依靠天然材料的历史。其 中,被称为“三大合成材料”的塑料、合成橡胶和合成纤维的应用最为广泛。 新知预习:1.塑料按受热特征分为: 热塑性塑料 和 热固性塑料 。热塑性塑料具有 长链状 的线型 结构。受热时,分子间作用力 减弱 ,易 滑动 ,可反复加工多次使用;冷却时,相互引力增强,会重新 硬化;热固性塑料再次受热时,链与链间会形成 共价键 ,产生一些交联,形成 体型网状 结构,硬化定 型,加工成型后 不 能加热熔融。 2.聚乙烯具有极其广泛的用途,按合成方法可分为 高压法聚乙烯 和 低压法聚乙烯 。酚醛树脂是用 _ 苯酚 _与_ 甲醛 _在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子化合物。在酸催化下,等物质的量的甲醛和苯酚反 应形成_ 线型结构 _结构高分子,在碱催化下,等物质的量的甲醛与苯酚或过量的甲醛与苯酚反应,生成_网状结 构 _结构的酚醛树脂。 【课中探究】情景导入:展示嫦娥5号登月的照片。2020年11月24日凌晨,嫦娥5号在长征5号火箭巨大的推力 下,启程前往月球,经20多天旅程后带着月壤返回,这是中国航天“探月工程”向世界展示出“中国力量”。 其中制作国旗材料之一是属于高强度芳纶纤维的高分子材料。 一、认识塑料 活动一、高分子材料的命名与分类 任务一、阅读教材P136页第一自然段,结合所学知识,思考高分子材料是如何分类的? 【答案要点】①高分子材料的分为天然高分子材料(如淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶)和合成高 分子材料(如塑料、合成橡胶、合成纤维、涂料等)。 ②高分子材料分按性能和用途可分为通用高分子材料(如塑料、合成橡胶、合成纤维等)和功能高分 子材料(如高分子分离膜、导电高分子、医用高分子等)。按结构可分为线型结构、网状结构等。 任务二、阅读教材P139页“资料卡片”内容,结合所学知识,思考如何对高分子材料进行命名? 【答案要点】①天然高分子一般有习惯使用的专有名称,如淀粉纤维素、蛋白质、RNA、DNA等。 ②合成高分子的名称一般在单体名称前加上“聚”字,如聚乙烯、聚氯乙烯等。由两种单体聚合成的 高聚物的命名法:在缩合产物或两种单体前加“聚”,如聚对苯二甲酸乙二酯等;在两种单体名称后加上 “树脂”,如脲醛树脂(由尿素与甲醛合成)等。 ③合成橡胶的名称通常在单体名称后加上“橡胶”,如乙(烯)丙(烯)橡胶、顺丁(二烯)橡胶 等。 ④合成纤维的名称常用“纶”,如涤纶(聚对苯二甲酸乙二酯纤维)、氯纶(聚氯乙烯纤维)等。 注意:高分子化合物结构不同其性质不同,线型高分子与网状结构高分子性质对比如下: 线型高分子 网状结构高分子 溶解性 能缓慢溶解于适当溶剂 很难溶解,但往往有一定程度的胀大 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,无可塑性 【对应训练】1.下列关于有机化合物的说法正确的是( ) A.塑料、天然橡胶都是天然高分子化合物 B.乙烯、聚乙烯和苯分子中均含有碳碳双键 C.棉花、羊毛、涤纶的成分均属于天然纤维 D.化学纤维指人造纤维和合成纤维 【答案】D 【解析】A.塑料是合成高分子化合物,故A错误;B.聚乙烯为乙烯的加聚产物,不含碳碳双键, 故B错误;C.棉花和羊毛属于天然纤维,涤纶是合成纤维,故C错误;D.化学纤维指人造纤维和合成 纤维,故D正确;故答案选D。 2.下列说法中不正确的是( ) A.维勒用无机物合成了尿素,打破了无机物与有机物的界限B.我国科学家首次实现人工合成结晶牛胰岛素,确定了由氨基酸的排列顺序决定的二级结构 C.红外光谱仪、核磁共振仪、质谱仪都可用于有机化合物结构的分析 D.尼龙、棉花、天然橡胶、ABS树脂都是由高分子化合物组成的物质 【答案】C 【解析】A.维勒用无机物NH CNO合成了尿素CO(NH),打破了无机物与有机物的界限,A正确; 4 2 2 B.1965年我国科学家首次实现人工合成结晶牛胰岛素,确定了由氨基酸的排列顺序决定的二级结构,B 正确;C.红外光谱仪、核磁共振仪都可用于有机化合物结构的分析,质谱仪用于测量有机化合物的相对 分子质量,C错误;D.尼龙是塑料,棉花是天然纤维素,天然橡胶,ABS树脂是塑料都是由高分子化合 物组成的物质,D正确;故答案为:C。 活动二、塑料的成分及分类 任务一、阅读教材P136页第二自然段,回答塑料的主要成分是什么?如何对塑料进行分类? 【答案要点】①塑料的主要成分是合成树脂,如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂、 脲醛树脂等;辅助成分是改善塑料性能的加工助剂:为提高柔韧性加入增塑剂,为提高耐热性加入热稳定 剂,为赋予它各种漂亮的颜色加入着色剂。 ②塑料按受热时的特征分为热塑性塑料和热固性塑料: 名称 性质 举例 判断方法 热塑性 线型结构,可以反复加热熔融 聚乙烯、 ** 错误的表达式 **根据溶解性判断:能溶 塑料 聚氯乙烯 加工,可以多次成型,多次使 于适当溶剂的一般为线型结构;在溶剂中难 用。 溶解的一般为体型结构,如酚醛塑料等。** 热固性 体型结构,不能加热熔融,只 酚醛树脂 错误的表达式 **根据热塑性、热固性判断: 塑料 能一次成型,加工成型后不会 具有热塑性,受热能熔化的具有线型结构; 受热熔化。 具有热固性,受热不熔化的具有体型结构。 注意:合成树脂和塑料的关系 ①树脂是指未加工处理的聚合物,没有添加各种加工助剂,而塑料是由合成树脂及各种加工助剂组成 的,塑料的主要成分是合成树脂。这两个名词有时也混用,因为有些塑料基本上是由合成树脂组成的,不 含或含少量其他加工助剂,如有机玻璃、聚乙烯、聚苯乙烯等。 ②塑料的基本性能主要取决于树脂的性质,但加工助剂也起着重要作用。 任务二、、阅读教材P136~139页内容,思考聚乙烯塑料的组成、结构及性能等有何特点?完成表格 内容。 【答案要点】高压法聚乙烯和低压法聚乙烯比较 高压法聚乙烯 低压法聚乙烯 合成条件 较高压力、较高温度、引发剂 较低压力、较低温度、催化剂 高分子链的结构 含有较多支链 支链较少 高分子链 较短 较长 相对分子质量 较低 较高密度、性能 较低、无毒,较柔软 较高、无毒,较硬 软化温度/℃ 较低(105~120) 较高(120~140) 生产食品包装袋(不用加入增塑剂就显 用途 生产瓶、桶、板、管与棒材等 得十分柔软)、薄膜、绝缘材料等 注意:①高压法聚乙烯的密度和熔点均低于低压法聚乙烯的原因为高压法聚乙烯的主链有较多的支 链,支链结构有碍碳碳单键的旋转和链之间的接近,链之间的作用力就比低压法聚乙烯的小,熔点和密度 也就较低。同时,两种聚乙烯塑料均有热塑性,加热均可熔融。 ②聚乙烯具有一定弹性的原因是聚乙烯分子链上的碳原子完全由碳碳单键相连,常温下聚乙烯分子链 上的碳碳单键可以发生旋转,使分子链不可能呈一条直线,只能呈不规则的卷曲状态。大量聚乙烯分子纠 缠在一起,好像一团乱麻。当有外力作用时,卷曲的高分子链可以被拉直或部分被拉直,除去外力又恢复 卷曲状态。 ③通过改进聚合反应的催化剂,得到了超高相对分子质量聚乙烯(相对分子质量大于106),具有高强度 和高耐磨性,,使用温度范围广,耐化学腐蚀,可用于制造防弹服、防弹头盔、绳缆等。 任务三、实验探究:结合教材P140页【实验5-1】完成实验,探究酚醛树脂的制备方法及原理,完成 表格内容。 【答案要点】酚醛树脂的制备、原理及应用 ①(如右图)在试管中加入2g苯酚、3 mL质量分数为40%的甲 醛溶液和3滴浓盐酸,在沸水浴中加热。当试管中反应物接近沸 实验 腾时,从沸水浴中职出试管,并用璃棒搅 操作 拌,观察产物的颜色和状态。 ** 错误的表达式 **(如左图)在另一试 管中加入2g苯酚和3 mL质量分数为40% 的甲醛溶液,置于水浴中加热片刻,稍加振荡后,加入0.5 mL浓氨 水,注意与①中酸催化聚合反应的现象进行比较 ①混合溶液变浑浊,有黏稠的粉红色物质生成;加入乙醇,不溶解;再加热,黏稠物质溶 解; 实验 ** 错误的表达式 **混合溶液变浑浊,有黏稠的乳黄色物质生成;加入乙醇,不溶解;再 现象 加热,黏稠物质仍不溶解。 ①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碳基加 成生成羟甲基苯酚,然后羟甲基苯酚之间相互脱水缩合成线型结构的高分子。 + n +(n‒1)H O 2 实验 ** 错误的表达式 **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 原理 成二羟甲基苯酚、三羟甲基苯酚等,继续反应就可以生成网状结构的酚醛树脂。2,4-二羟甲基苯酚 2,4,6-三羟甲基苯酚 具有网状结构的高分子受热后不能软化或熔融,也不溶于任何溶剂。 实验 苯酚与甲醛在酸催化下,生成的线型结构的酚醛树脂具有热塑性,在碱催化下,生成的网 结论 状结构的酚醛树脂具有热固性。 应用 酚醛树脂主要用作绝缘、隔热、阻燃、隔音等器材和复合材料。可用于生产烹饪器具的手 柄,一些电器与汽车的零部件,火箭发动机、返回式卫星和宇宙飞船外壳等的烧蚀材料 任务四、观察教材P138页“图5-3”,结合教材P141页“思考与讨论”栏目,比较两种不同聚乙烯的 结构特点与性能,思考合成高分子的结构与性能有何关系? 【答案要点】 线型结构 支链型结构 网状结构 结构特点 由许多链节相互连 与线型结构类似,但在主链 一般由多官能团单体相互作用,使 成一条长链,且大 上存在较多长短不一的支 主链与主链间以共价键相连接,形 多数呈卷曲状 链,分子排列松散,分子间 成立体网状结构 作用力弱 结构模型 很难溶解,但往往有一定程度的胀 溶解性 能缓慢溶解于适当溶剂 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,具有热塑性 强度大、绝缘性好,具有热固性 举例 低压法聚乙烯 高压法聚乙烯 碱催化下制备的酚醛树脂 注意:由尿素(HNCONH )与甲醛缩聚生成具有线型或网状结构的脲醛树脂,可用于生成木材黏合 2 2 剂、生活器具和电器开关。 【对应训练】1.下列关于有机高分子化合物的说法正确的是( ) A.高分子化合物有固定的熔点 B.聚乙烯的链节是乙烯 C.线型高分子的长链上可以带支链 D.电木具有热塑性 【答案】C 【解析】A.高分子化合物都是混合物,没有固定的熔点,故A错误;B.乙烯是聚乙烯的单体而不 是链节,故B错误;C.线型高分子的长链上可以带支链,也可以不带支链,故C正确;D.电木具有热 固性,不具有热塑性,故D错误。2.下列关于高聚物的说法错误的是( ) A.聚乙炔可以用于制作导电部件 B.网状结构的酚醛树脂可以加热重塑 C.聚丙烯酸钠是一种高吸水性树脂 D.顺丁橡胶弹性好,可用于轮胎制造 【答案】B 【解析】A.聚乙炔是由单键和双键交替组成的塑料,具有电子容易流动的性质,用I2做掺杂后可制 备导电高分子材料,选项A正确;B.具有网状结构的高分子不能加热熔融,只能一次成型,因此网状结 构的酚醛树脂不可以进行热修补,选项B错误;C.聚丙烯酸钠 (单体为CH2=CHCOONa) 是一种高性能 吸水树脂,可在干旱地区用于农业、林业、植树造林时的抗旱保水,选项C正确;D.顺丁橡胶主要用于 轮胎、制鞋、高抗冲聚苯乙烯以及ABS树脂的改性等方面,选项D正确;答案选B。 3.下列关于合成材料的说法中,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】A.合成材料包括塑料、合成纤维和合成橡胶,故A正确; B.聚氯乙烯单体是 CH=CHCl,故B正确;C.酚醛树脂是由苯酚与甲醛缩聚而得,故C错误;D. 的单 2 体是CH2=CH-CH=CH ,故D正确;故答案为C。 2 二、合成纤维和合成橡胶 活动一、认识合成纤维 任务一、阅读教材P141页最后自然段和P142页已、二、三自然段内容,思考合成纤维的分类、性能 及用途?完成表格内容。 【答案要点】 纤维 分类 性能 合成纤维的优点是强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、保暖等,但在吸湿性、透气性等方面不如天然纤维。合成纤维中维纶具有较好的吸湿性,被称为“人造棉 花”。 除了满足人们的穿着需求外,还广泛应用于工农业生产与高科技领域。 如工业用的隔音、隔热、绝缘材料,渔业用的渔网、缆绳,医疗用的缝合线、止血 用途 棉,航空航天用的降落伞、航天服,人造草坪等。 注意:①纤维与纤维素是完全不同的两个概念,纤维是指外观上是纤维状的物质,即细丝状物质,而 纤维素是一种多糖。 ②化学纤维指的是用天然或人工合成的高分子物质经化学、机械加工而制得的纤维,包括再生纤维和 合成纤维。 ③合成纤维与再生纤维的区别:合成纤维是用石油、天然气、煤和农副产品作原料加工制得单体,经 聚合反应制成的;而再生纤维是用木材等为原料,经化学加工处理制成的。 任务二、阅读教材P142~143页内容,思考常见的两种合成纤维(聚酯纤维和聚酰胺纤维)的制备方 法及用途是什么? 【答案要点】①聚酯纤维—涤纶(的确良):合成纤维中目前产量最大的是聚酯纤维中的涤纶。涤纶是 聚对苯二甲酸乙二酯纤维的商品名称。其合成反应为 +nHOCH CHOH 2 2 +(2n-1)H O 。 2 涤纶是应用最广泛的合成纤维品种,大量用于服装与床上用品、各种装饰布料、国防军工特殊织物以 及工业用纤维制品等。 ②聚酰胺纤维—聚己二酰己二胺纤维(锦纶66或尼龙66):不溶于普通溶剂,耐磨,强度高,是由HN 2 —(CH)—NH 和HOOC(CH )COOH合成的,其合成反应如下: 2 6 2 2 4 nHN—(CH )—NH +nHOOC(CH )COOH 2 2 6 2 2 4 +(2n-1)H O。 2 注意:除了涤纶和锦纶外,还有腈纶、丙纶、维纶、氯纶统称六大纶。 【对应训练】1. 2008年奥运会吉祥物“福娃”的内充物为无毒的聚酯纤维,其结构简式如图。下列 说法正确的是( ) A.羊毛与聚酯纤维的化学成分相同 B.聚酯纤维和羊毛在一定条件下均不能水解 C.该聚酯纤维单体为对苯二甲酸和乙二醇 D.由单体合成聚酯纤维的反应属于加聚反应 【答案】C【解析】A.羊毛是动物纤维,主要成分是蛋白质,属于天然有机高分子材料(天然纤维),而聚酯 纤维是由乙二醇(HO-CH-CH-OH)和对苯二甲酸( )通过缩聚反应形成的,所 2 2 以其化学成分不同,A错误;B.聚酯纤维链节中含有酯基,可以发生水解,羊毛是动物纤维,主要成分 是蛋白质,分子中存在肽键,也可以水解, B错误;C.由该高聚物的结构简式可知,该聚酯纤维单体为 乙二醇(HO-CH-CH-OH)和对苯二甲酸( ),C正确;D.链节中含有酯基, 2 2 聚酯纤维是由乙二醇(HO-CH-CH-OH)和对苯二甲酸( )通过缩聚反应形成 2 2 的,D错误;故答案为:C。 2.尼龙1010( )是制作舱外航天服的一种材料。下列有关尼龙 1010的说法正确的是( ) A.尼龙1010是纯净物 B.尼龙1010的单体是HN(CH ) NHCO(CH )COOH 2 2 10 2 8 C.尼龙1010是通过缩聚反应制成的 D.制作舱外航天服的材料要质轻,方便航天员在舱外行走 【答案】C 【解析】 A.尼龙1010是高分子化合物,属于混合物,A错误;B.合成尼龙1010的单体是 HN(CH ) NH 和HOOC(CH )COOH,B错误;C.根据尼龙1010的化学式可以知道,它是 2 2 10 2 2 8 HN(CH ) NH 和HOOC(CH )COOH通过缩聚反应生成的,C正确;D.由于舱外航天服是在太空失重的 2 2 10 2 2 8 情况下穿的,不需要考虑是否选轻质材料,D错误;故选C。 活动二、认识合成橡胶 任务一、阅读教材P144页第一、二自然段,思考橡胶是如何分类的? 【答案要点】橡胶 注意:天然橡胶是异戊二烯(2甲基1,3丁二烯)的聚合物,具有顺式结构,称为顺式聚异戊二烯。 任务二、阅读教材P144页第三、四自然段,以顺丁橡胶为例,思考合成橡胶的制备原理、性能及用 途分别是什么?【答案要点】①原料:以石油、天然气为原料,以二烯烃和烯烃等为单体,聚合而成。 如,顺丁橡胶:以1,3-丁二烯为原料,在催化剂作用下发生加聚反应得到的以顺式结构为主的聚合 物。 ②性能:具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或耐低温等性能。 ③结构特点:呈线型结构,分子链较柔软,性能较差。 ④顺丁橡胶的硫化: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,以二硫键 (-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。但硫化交联的程度不宜过 大,否则会使橡胶失去弹性。 ⑤顺丁橡胶的用途:顺丁橡胶具有很好的弹性,耐磨、耐寒性好,主要用于制造轮胎。 【对应练习】1.在制备顺丁橡胶和高吸水性树脂时,都要加入交联剂。下列有关说法错误的是( ) A.加入交联剂都可使线型结构变为网状结构 B.橡胶工业中将线型结构连接为网状结构是为了增强橡胶的强度 C.制备高吸水性树脂时将线型结构连接为网状结构是为了使它既吸水又不溶于水 D.顺丁橡胶和高吸水性树脂都可溶于水 【答案】D 【解析】A.加入交联剂将聚合物中的双键打开,把线型结构连接为网状结构,A正确;B.橡胶工业 中将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,因此是为了增强橡胶的强度,B正确; C.制备高吸水性树脂时可将线型结构连接为网状结构,这样做的目的为了使它既吸水又不溶于水,C正 确;D.顺丁橡胶具有很好的弹性,耐磨、耐寒性好,主要用于制造轮胎,因此顺丁橡胶不溶于水,D错 误;答案选D。 2.硅橡胶是一种医用高分子材料,用于人造心脏、人造肌肉、人造皮肤等。它具有良好的生物相容性和稳定性,有足够的机械强度,而且易于加工、消毒、耐高温。它是由二甲基二氯硅烷经过两步反应制 得:n(CH)SiCl →n → 。其合成过程中涉及的反应类型分别是( ) 3 2 2 ①水解反应 ②加成反应 ③加聚反应 ④缩聚反应 A.①③ B.①② C.②④ D.①④ 【答案】D 【解析】由有机物的转化关系可知,一定条件下(CH)SiCl 发生水解反应生成 , 3 2 2 一定条件下发生缩聚反应生成 ,故选D。 【课后巩固】1.我国首架自主大飞机C919于2022年12月9日正式交付东风航空公司进入商业飞行, 你认为飞机的机身和机翼应该大量使用下列哪种材料( ) A.液晶高分子材料 B.橡胶 C.高分子分离膜 D.碳纤维复合材料 【答案】D 【解析】A.液晶高分子材料是一种兼有晶体和液体的部分性质的中间态,A不符合题意;B.橡胶是 指具有可逆形变的高弹性聚合物材料,B不符合题意;C.高分子分离膜是由聚合物或高分子复合材料制 得的具有分离流体混合物功能的薄膜,C不符合题意;D.碳纤维复合材料是由有机纤维经过一系列热处 理转化而成,含碳量高于90%的无机高性能纤维,是一种力学性能优异的新材料,具有碳材料的固有本性 特征,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维,D符合题意;故选D。 2.化学与生产生活密切相关。下列说法错误的是( ) A.可用X射线衍射实验区分晶体和非晶体 B.酚醛树脂俗称电木,是一种混合物,不易燃烧,是一种电绝缘体 C.乙二醇的水溶液凝固点很高,可作汽车发动机的抗冻剂 D.在低温实验中,可用干冰作制冷剂 【答案】C【解析】A.可用X射线衍射实验区分晶体和非晶体,故A正确;B.酚醛树脂是高分子化合物,是 热固性网状聚合物,为混合物,不易燃烧,物质内没有导电微粒,是一种电绝缘体,俗称电木,故B正 确;C.乙二醇的水溶液凝固点很低,温度低时可为液体,可作汽车发动机的抗冻剂,故C错误;D.干 冰受热易升华,吸收周围环境的热量,故在低温实验中,可用干冰作制冷剂,故D正确;故选C。 3.2022北京冬奥会中使用了很多高新材料,如冬奥会颁奖礼服内胆使用了第二代石墨烯发热材料; 速滑竞赛服使用了高性能合成纤维和聚酯材料;火炬“飞扬”使用了新型碳纤维树脂复合材料。下列有关 材料的说法错误的是( ) A.石墨烯、金刚石、石墨互为同素异形体 B.合成纤维与碳纤维均属于有机高分子材料 C.聚酯是由多元醇和多元酸缩聚而得的高分子聚合物 D.一般树脂材料耐火性较差,但“飞扬”的新型碳纤维树脂复合材料具有较高的耐火性 【答案】B 【解析】A.石墨烯为碳单质,与金刚石、石墨互为同素异形体,A项正确;B.合成纤维属于有机高 分子材料,而碳纤维是无机材料,B项错误;C.聚酯是由多元醇和多元酸缩聚而得的高分子聚合物,C项 正确;D.火炬“飞扬”采用氢做燃料,火焰温度较高,故此新型碳纤维树脂复合材料具有较高的耐火 性,D项正确。故选B。 4.下列说法不正确的是( ) A.分子式为C H O且能发生银镜反应的有机物的同分异构体有4种 5 10 B.苯酚与甲醛在酸性条件下生成酚醛树脂的结构简式为 C.蚁酸和丙酸互为同系物,C H 和C H 也一定互为同系物 6 14 9 20 D.一定条件下可以用新制的Cu (OH) 悬浊液鉴别乙醛、甲酸、乙酸、乙醇 2 【答案】B 【解析】A.分子式为C H O的不饱和度为1,能发生银镜反应说明含有醛基-CHO,取代基为C H- 5 10 4 9 有4种结构,则同分异构体有4种, A选项正确;B.酚醛树脂的结构简式为 ,B选项错 误;C.蚁酸和丙酸都是一元羧酸,互为同系物;C H 和C H 均属于烷烃,故一定互为同系物,故C正 6 14 9 20 确;D.乙醛与新制的Cu (OH) 悬浊液反应生成砖红色氧化亚铜沉淀,甲酸中既含-COOH又含-CHO,加 2 入氢氧化铜溶解溶液呈蓝色继续加入并加热出现砖红色沉淀,乙酸与氢氧化铜发生中和反应,溶液呈蓝色,而乙醇与氢氧化铜不反应,四者的现象不相同,能鉴别, D选项正确;答案选B。 5.聚酰胺纤维中的锦纶是较早面世的合成纤维之一,锦纶66的结构简式为 ,下列关于锦纶66的说法错误的是( ) A.通过缩聚反应制得 B.化学名称为聚己二酰己二胺 C.含有的官能团为酮羰基、羧基和氨基 D.合成它的单体为己二胺与己二酸 【答案】C 【解析】A.锦纶66是由己二酸和己二胺发生缩聚反应生成的,A正确;B.锦纶66按系统命名法, 其化学名称为聚己二酰己二胺,B正确;C.由锦纶66的结构可知,其含有肽键、羧基和氨基,C错误; D.锦纶66是由己二酸和己二胺发生缩聚反应生成的,所以单体是己二酸和己二胺,D正确;综上,本题 选C。 6.关于下列三种常见高分子材料的说法中,正确的是( ) A.合成顺丁橡胶的单体是2-丁烯 B.顺丁橡胶、涤纶和酚醛树脂都属于天然有机高分子 C.涤纶是由对苯二甲酸和乙二醇通过缩聚反应制得 D.合成酚醛树脂的单体是苯酚和甲醇 【答案】C 【解析】A.合成顺丁橡胶的单体是丁橡胶的单体为1,3-丁二烯,故A错误; B.顺丁橡胶、涤纶和 酚醛树脂都是人工合成的,不属于天然有机高分子,故B错误;C.涤纶是对苯二甲酸和乙二醇通过缩聚 反应得到的,故C正确;D.酚醛树脂的单体是苯酚和甲醛,不是甲醇,故D错误;故答案为C。 7.橡胶树是热带植物,在我国海南有大面积种植。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 。天然橡胶经过硫化后变为硫化橡胶,如下 图所示。下列叙述中不正确的是( )A.硫化橡胶和天然橡胶的高分子结构型式都属于体型结构 B.天然橡胶变为硫化橡胶发生了化学变化 C.硫化橡胶比天然橡胶相对分子质量大 D.硫化橡胶比天然橡胶强度大 【答案】A 【解析】A.由天然橡胶分子结构简式可知,天然橡胶的高分子结构型式为线型结构;由图可知,硫 化橡胶的高分子结构型式为体型结构,A错误;B.高分子由线型结构变为体型结构的过程有化学键变 化,故这种变化是化学变化,B正确;C.天然橡胶变为硫化橡胶,即若干条线型结构的高分子长链通过 化学键的连接形成体型结构的高分子,所以硫化橡胶比天然橡胶相对分子质量大,C正确;D.天然橡胶 硫化后产生交联,形成网状结构,具有更好的强度,D正确;故选A。 8.表示有机物组成的方式有多种,根据下列有机物的组成,回答有关问题。 ① ②甲: 乙: ③ ④ (1)①是键线式,其分子中最多有_______个原子共面。 (2)②表示的是甲、乙两种烃的球棍模型,等质量的甲、乙完全燃烧消耗的氧气:甲_______(填“>” “<”或“=”)乙。 (3)③是结构简式,写出其在Cu作用下与氧气反应的化学方程式_______________________。 (4)④是某烃的含氧衍生物的比例模型,写出它与甲醛反应生成高分子的化学方程式 _____________。 【答案】(1)16 (2)= (3)(4) 【解析】(1)①是苯乙烯的键线式,分子中有一个苯环平面与乙烯平面(如图) ,两平面通过单键旋转可以重合,故所有原子共面,最多16个原子共面; (2)②是乙炔和苯的球棍模型,由于乙炔与苯最简式相同(CH),等质量的乙炔与苯所含碳、氢的质 量相同,完全燃烧耗氧量相同; (3)该反应是醇的催化氧化,方程式为 ; (4)④是苯酚,苯酚与甲醛发生的是酚醛缩聚反应: