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第五章 合成高分子
第二节 高分子材料 课时作业
第二课时 功能高分子材料
基础达标
1.化学与生产、生活及环境密切相关,下列有关说法正确的是( )
A.《本草纲目》载有名“铜青”之药物,铜青是铜器上的绿色物质,则铜青就是青铜
B.“地沟油”经处理可生产生物柴油、燃料乙醇等,变废为宝
C.“太阳能路灯计划”使用的太阳能电池材料砷化镓是金属材料
D.用于光缆通信的光导纤维和制作航天服的聚酯纤维都是新型无机非金属材料
【答案】B
【解析】A.《本草纲目》载有名“铜青”之药物,铜青是铜器上的绿色物质,化学式是
Cu (OH) CO,俗称碱式碳酸铜,而青铜是铜锡合金,因此铜青不是青铜,A错误;B.
2 2 3
“地沟油”主要成分是油脂,经处理可生产生物柴油、燃料乙醇等,因而可变废为宝,B
正确;C.“太阳能路灯计划”使用的太阳能电池材料砷化镓不属于金属材料,C错误;
D.光导纤维主要成分是二氧化硅,属于无机非金属材料;而制作航天服的聚酯纤维则属
于有机合成材料,D错误;故合理选项是B。
2.化学与生产、生活密切相关。下列说法不正确的是( )
A.用聚乳酸塑料代替聚乙烯塑料,可以减少白色污染
B.一般疫苗冷藏存放的目的是防止蛋白质变性
C.光导纤维、尼龙、涤纶都是有机合成纤维
D.“北斗系统”组网成功具有战略意义,北斗芯片中的基体材料为晶体硅
【答案】C
【解析】A.聚乳酸可降解成小分子而聚乙烯不能,用聚乳酸塑料代替聚乙烯塑料,可以
减少白色污染,A正确;B.疫苗的主要成分是蛋白质,蛋白质在高温下易变性,冷藏存
放的目的是避免蛋白质变性,B正确;C.光导纤维的成分是二氧化硅,属于无机非金属材
料,C错误;D.晶体硅为良好的半导体材料,可用作制造计算机芯片,D正确;故选C。
3.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。
4.下列各选项中,对相应高分子材料的分类、功能的说法正确的是( )
选项 高分子材料 类型 功能
A 黏合剂 功能高分子材料 黏合作用
B 涂料 功能高分子材料 保护作用
C 离子交换树脂 功能高分子材料 分离和提纯
D 聚乙烯醇 功能高分子材料 制人工心脏
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.粘合剂属于传统高分子材料,A错误;B.涂料属于传统高分子材料,B错
误‘
C.离子交换树脂属于功能高分子材料,主要用于硬水软化、海水淡化以及物质的分离和
提纯,C正确;D.聚乙烯醇属于功能高分子材料,具有良好的吸水功能,可以用于制作
“尿不湿”等,但不能用于制人工心脏,D错误;答案选C。
5.下列说法中,不正确的是( )
A.高分子分离膜应用于食品工业中,可用于浓缩果汁、乳制品加工等
B.高吸水性树脂可在干旱地区用于农业、林业抗旱保水,改良土壤
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
【答案】D
【解析】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,故A正确;B.高吸水性树脂可在干旱地区用于农业、林业抗旱保水,改良土壤,B
项正确;C.导电塑料是将树脂和导电物质混合,用塑料的加工方式进行加工的功能型高分子材料,主要应用于电子、集成电路包装、电磁波屏蔽等领域,C项正确;D.医用高
分子材料归属于功能高分子材料,它们都无毒,具有良好的生物相容性和稳定性,有足够
的机械强度等特点,所以D选项错误;故答案选D。
6.化学与生活、科技、社会发展息息相关。下列有关说法错误的是( )
A.“天和”核心舱采用的氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料
B.84消毒液、二氧化氯泡腾片可作为环境消毒剂
C.冬奥火炬“飞扬”使用碳纤维与高性能树脂等材料,二者都是有机高分子材料
D.舰艇隐形涂料中使用的掺杂态聚乙炔为导电高分子材料
【答案】C
【解析】A.氮化硼陶瓷耐高温,不含金属单质,不是硅酸盐,属于新型无机非金属材
料,A正确;B.84消毒液有效成分次氯酸钠、二氧化氯均有强氧化性,故可作为环境消
毒剂,B正确;C.碳纤维是一种无机高分子材料,C错误;D.聚乙炔称为导电塑料,即
可作为导电高分子材料,D正确; 故选C。
7.化学与生产、生活、科技等密切相关,下列说法正确的是( )
A.“华为麒麟1000”手机芯片的主要成分是二氧化硅
B.“方家以磁石磨针锋,则能指南”中起指南作用的成分为Fe O
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C.医用外科口罩的核心材料聚丙烯是合成高分子化合物
D.75%酒精灭活病毒,利用了乙醇的强氧化性
【答案】C
【解析】A.硅为半导体材料,则“华为麒麟1000”手机芯片的主要成分是硅,A说法错
误;B.四氧化三铁具有磁性,则“方家以磁石磨针锋,则能指南”中起指南作用的成分
为Fe O,B说法错误;C.医用外科口罩的核心材料聚丙烯,由丙烯加聚反应制取,是合
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成高分子化合物,C说法正确;D.75%酒精灭活病毒,利用了乙醇能使蛋白质变性,D说
法错误;答案为C。
8.信息、材料、能源被称为新科技革命的“三大支柱”。下列有关资讯不正确的是
( )
A.在即将到来的新能源时代,太阳能、氢能将成为主要能源
B.高吸水性树脂可在干旱地区用于农业、林业抗旱保水,改良土壤
C.光导纤维在信息产业中应用广泛,制造光导纤维的主要材料是单质硅
D.电子芯片使用新型的半导体材料砷化镓属于新型无机非金属材料
【答案】C【解析】A.太阳能、氢能为清洁能源,未来将成为主要能源,故A正确;B.高吸水性树
脂能有效保持水分,可在干旱地区用于农业、林业抗旱保水,改良土壤,故B正确; C.
二氧化硅具有良好的光线性能,制造光导纤维的主要材料是二氧化硅,故C错误;D.砷
化镓具有良好的半导体性能,属于新型无机非金属材料,故D正确。故选C。
9.新版人民币的发行,引发了人们对有关人民币中化学知识的关注。下列表述正确的是(
)
A.制造人民币所用的棉花、优质针叶木等原料的主要成分是蛋白质
B.用于人民币票面文字等处的油墨中所含有的Fe O 是一种磁性物质
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C.防伪荧光油墨由颜料与树脂连接料等制成,其中树脂属于有机高分子材料
D.某种验钞笔中含有碘酒,遇假钞呈现蓝色,其中遇碘变蓝的是葡萄糖
【答案】C
【解析】A.棉花、优质针叶木等原料的主要成分是纤维素,故A错误; B.Fe O 是磁性
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物质,有磁性,则用于人民币票面文字等处的油墨中所含有的四氧化三铁是一种磁性物
质,故B错误;C.树脂相对分子质量很大,属于有机物,为有机高分子材料,故C正
确;D.淀粉遇碘单质变蓝,则某种验钞笔中含有碘酒溶液,遇假钞呈现蓝色,故D错
误;故选C。10.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
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.③④ B.①② C.①②③ D.①②③④
【答案】B
【解析】①由高分子化合物的结构简式可知其单体为CH=CHCOOR,故正确;②聚合度n
2
不确定,聚丙烯酸酯属于混合物,没有固定的熔沸点,故正确;③聚丙烯酸酯含有酯基,
在一定条件下能发生水解反应,没有碳碳双键,不能发生加成反应,故错误;④合成聚丙
烯酸酯的反应属于加聚反应,酚醛树脂的聚合方式是缩聚反应,故错误;⑤聚丙烯酸酯属
于酯类,与水互不相溶,没有吸水性,故错误;故选:B。能力提升
11.下列说法正确的是( )
①纤维素、淀粉、蛋白质、油脂、天然橡胶都属于天然有机高分子
②油脂的皂化、淀粉制葡萄糖均属于水解反应
③疫苗一般应冷藏存放,以避免蛋白质变性
④牛油主要由不饱和脂肪酸甘油酯组成,熔点较高
⑤在鸡蛋清溶液中分别加入饱和NaSO 、CuSO 溶液,都会因盐析产生沉淀
2 4 4
⑥聚丙烯酸钠吸水性强,可用于“尿不湿”
A.①②③④ B.①⑤⑥
C.②③⑥ D.②③④⑤
【答案】C
【解析】①分子量在一万以上的属于高分子化合物,纤维素、淀粉、蛋白质、天然橡胶属
于天然有机高分子,但油脂不属于,故①说法错误;②油脂的皂化是指油脂在碱性条件下
发生水解反应,淀粉制葡萄糖,是由淀粉水解生成的,两反应均为水解反应,故②说法正
确;③疫苗的主要成分是蛋白质,高温会变性,一般应冷藏存放,以避免蛋白质变性,故
③说法正确④牛油属于脂肪,脂肪是饱和脂肪酸甘油酯组成,熔点较高,故④说法错误;
⑤CuSO 属于重金属盐,在鸡蛋清溶液中加入CuSO 溶液,蛋白质会变性,故⑤说法错
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误;⑥聚丙烯酸钠是轻度交联的高分子空间网络结构,遇到水时,造成网络结构内外产生
渗透压,水分子以渗透方式扩散,形成溶胶,其吸水性强,可用于“尿不湿”,故⑥说法
正确;综上所述,说法正确的有②③⑥,故答案为C。
12.下列关于“化学与生活”说法错误的是( )
A.聚乳酸是一种新型可生物降解的高分子材料,主要用于制造可降解纤维,可降解塑料
和医用材料等
B.聚丙烯酸钠树脂具有高吸水性,可用于抗旱保水,改良土壤,也可用于婴儿用“尿不
湿”中
C.玻璃纤维、碳纤维等有机高分子材料具有强度高,密度小,耐高温等特点,可广泛用
于建筑材料等领域
D.碳化硅是一种新型陶瓷,其结构与金刚石相似,硬度高,可作优质的磨料和航天器的
涂层材料【答案】C
【解析】A.聚乳酸是一种聚酯,在一定条件下课发生水解反应,产生乳酸,因此是一种新
型可生物降解的高分子材料,主要用于制造可降解纤维,可降解塑料和医用材料等,由于
水解变为小分子,不会造成白色污染,A正确;B.聚丙烯酸钠树脂由于含有亲水基-
COONa,因此具有高吸水性,可用于抗旱保水,改良土壤,也可用于婴儿用“尿不湿”
中,B正确;C.碳纤维主要成分是碳,是一种新型的碳元素的单质,不是有机物;玻璃纤
维主要成分是二氧化硅,也不是有机化合物,C错误;D.碳化硅是一种新型陶瓷,其结构
与金刚石相似,是原子晶体,由于原子之间以极强的共价键结合,因此硬度高,熔沸点
高,可作优质的磨料和航天器的涂层材料,D正确;故合理选项是C。
13.国家游泳中心(水立方)的建筑采用了膜材料ETFE,该材料为四氟乙烯与乙烯的共
聚物,四氟乙烯也可与六氟丙烯共聚成聚全氟乙丙烯,下列说法错误的是( )
A.ETFE分子中可能存在“—CH—CH—CF—CF—”的连接方式
2 2 2 2
B.聚全氟乙丙烯分子的结构简式可能为
C.四氟乙烯分子中含有极性键和非极性键,六氟丙烯中所有原子不可能共平面
D.合成ETFE及合成聚全氟乙丙烯的反应均为加聚反应
【答案】B
【解析】A.CF=CF 、CH=CH 的链节分别为﹣CH﹣CH﹣、﹣CF﹣CF﹣可以存在
2 2 2 2 2 2 2 2
“﹣CH﹣CH﹣CF﹣CF﹣”的连接方式,A正确;B.结构简式中,-CF-中碳原子超过4
2 2 2 2 3
个价键,其链节为-CF-CF-CF(CF )-或-CF2-CF -CF(CF )-CF -,B错误;C.CF=CF 中C-F
2 2 3 2 3 2 2 2
键为极性共价键,-C=C-键为非极性共价键, 六氟丙烯中有一个-CF,-CF 具有甲烷的结构
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特点,因此所有原子不可能处于同一平面上,C正确;D.CFCF=CF 与CF=CF 相互间发
3 2 2 2
生加聚反应生成聚全氟乙丙烯,D正确;正确选项B。
14.神舟十四号载人宇宙飞船胜利升空,并完成与天和核心舱的对接,中国空间站即将建
成。合成材料在宇宙飞船和宇航服等方面得到广泛应用,回答下列问题:
(1)合成材料品种很多,其中被称为“三大合成材料”的是_______、_______和合成橡
胶。
(2)飞船上的柔性材料常用聚氯乙烯塑料。聚氯乙烯可利用乙烯和氯气作原料制备,其流
程是乙烯→_______→乙炔→_______→聚氯乙烯。(填有机物名称)
(3)制作宇航服的材料聚酯纤维(聚对苯二甲酸乙二酯纤维)商品名叫涤纶,其单体的结构
简式分别为_________和_________。(4)酚醛树脂 可做宇宙飞船外壳的烧蚀材料,其原料是苯酚和甲
醛。写出下列反应的化学方程式:
①苯酚稀溶液中逐滴加入饱和溴水产生白色沉淀________________;
②甲醛与苯酚在催化剂作用下制备酚醛树脂___________________。
【答案】(1)塑料 合成纤维
(2)1,2-二氯乙烷 氯乙烯
(3)
(4)
【解析】(1)被称为“三大合成材料”的是塑料、合成纤维和合成橡胶。答案为:塑料;
合成纤维;
(2)由乙烯制聚氯乙烯时,应先制得氯乙烯,若试图用乙烯与氯气发生取代反应制氯乙
烯,则很难实现,所以应使用乙炔与氯化氢加成制氯乙烯,乙烯与氯气加成后再消去便可
制得乙炔。从而得出流程是乙烯→1,2-二氯乙烷→乙炔→氯乙烯→聚氯乙烯。答案为:
1,2-二氯乙烷;氯乙烯;
(3)先确定聚对苯二甲酸乙二酯( )的链节(),连写二段(
),然后让酯基水解,就
可确定其单体的结构简式分别为 和 。答案为: ; ;
(4)①苯酚稀溶液中逐滴加入饱和溴水,发生取代反应,生成2,4,6-三溴苯酚白色沉淀
和溴化氢,化学方程式为: ;
②甲醛与苯酚在催化剂作用下发生缩聚反应,生成酚醛树脂和水,化学方程式为:
。答案为:
;。
直击高考
15.2021年9月24日《科学》杂志发表了我国科学家的原创性重大突破,首次在实验室实
现 到淀粉的全合成。其合成路线如下:
下列说法不正确的是( )
A.反应②在高温下进行,可进一步加快反应速率
B.反应③属于加成反应
C.DHA与淀粉中均含有羟基,都可用于合成高吸水性树脂
D.该成就能为气候变化、粮食安全等人类面临的挑战提供解决手段
【答案】A
【解析】A.高温可使酶发生变性,则反应②不能在高温下进行,故A错误;B.反应③中
甲醛中双键断裂,为加成反应,故B正确;C.含羟基的有机物与水易形成氢键,则DHA
与淀粉中均含有羟基,都可用于合成高吸水性树脂,故C正确;D.实现CO 到淀粉的全
2
合成,可减少二氧化碳的排放,则该成就能为气候变化、粮食安全等人类面临的挑战提供
解决手段,故D正确;故选A。
16.已知B和E分别是生产酚醛树脂和有机玻璃 的重要原料。工业上生产
B和E的一种途径是:①A为苯的同系物,其一氯代物有5种;②C、D、E的核磁共振氢谱图中峰的个数分别为
1,2,3;
③等量的E分别与足量的Na和足量的 溶液反应,在相同条件下,生成的气体气体
相同。
回答下列问题:
(1)C分子中所含官能团的名称是_______________________。
(2)C→D的反应类型是__________________。
(3)A的含有苯环的同分异构体(除A外)有_______种。
(4)糠醛( )是一种重要的化工原料,如同甲醛与苯酚反应生成酚醛树脂,它
也可与苯酚反应生成糠醛树脂(线型),写出该反应的化学方程式
________________________。
(5)E有多种脱水产物,其中F具有六元环状结构,G是一种聚酯高分子材料,写出F和
G的结构简式,F:__________________________、G:___________________________。
【答案】(1)羰基 (2)加成反应 (3)7
(4)
(5)
【解析】(1)据分析,C分子的结构简式是 ,所含官能团的名称是羰
基。(2)据分析,C→D是 与HCN加成得到 ,反应类型是加
成反应。
(3)据分析,A的结构简式是 ,其含有苯环的同分异构体(除A外)有:
、 、 、 、 、 、
,共7种。
(4)甲醛与苯酚反应生成酚醛树脂是甲醛的碳氧双键打开与苯酚的邻位氢原子缩聚过程,
故糠醛与苯酚反应生成糠醛树脂(线型)的化学方程式:
。
(5)据分析,E的结构简式为 ,其有多种脱水产物,其中F具有六元环状结构,则F是由两分子的E发生二酯化得到,F的结构简式为 ,G是
一种聚酯高分子材料,则G是n个E分子间酯化得到,G的结构简式为
。