新型有机高分子材料与单元达纲检测

1、教学内容：第三节 新型有机高分子材料与单元达纲检测【基础知识精讲】1.功能高分子材料(1)功能高分子材料：指既有传统高分子材料的机械性能，又有某些特殊功能的高分子材料。(2)功能高分子材料的种类：高分子分离膜：这是用具有特殊分离功能的高分子材料制成的薄膜，它的特点是能让某些物质有选择地通过，而把另外一些物质分离掉。医用高分子材料：具有优异的生物相容性，较少受到排斥，可以满足人工器官对材料的苛刻要求。2.复合材料(1)复合材料：是指两种或两种以上材料组合成的一种新型材料。其中一种材料作为基体，另外一种材料作为增强剂。(2)复合材料的性能：具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能，在综合性能上

2、超过了单一材料。3.有机高分子材料的发展趋势(1)对重要的通用有机高分子材料继续进行改进和推广，使它们的性能不断提高，应用范围不断扩大。如新型导电和电磁屏蔽材料。(2)与人类自身密切相关、具有特殊功能的材料的研究也在不断加强，并且取得了一定的进展，如仿生高分子材料、高分子智能材料等。【重点难点解析】一、常见塑料的外观识别法聚乙烯，聚丙烯，尼龙塑料有不同程度的可弯性，并能有硬蜡样的滑腻感，敲击时有软性角质类声音。与此相比较，聚苯乙烯，ABS，聚碳酸脂，有机玻璃等塑料，无延展性，手触有刚性感，敲击时声音较清脆。聚乙烯，聚丙烯的相对密度小于1，浮于水。聚苯乙烯及其他绝大多数塑料，相对密度均大于1，沉

3、于水。当然，也有极个别的浮于水，但不常用，如聚4-甲基-1-戊烯，相对密度仅0.83，为所有塑料中最轻者。此外，如尼龙12，相对密度为1.011.03，在水中接近于悬浮状。二、膜分离技术膜分离技术是适应当代产业发展的最有发展前途的高新技术之一。膜分离的基本原理是利用天然或人工合成的具有选择透过性的薄膜，以外界能量或化学位差的推动力，对双组分或多组分体系进行分离，分级，提纯或富集。膜可以是固体，也可以是液体。三、医用高分子中的生物材料生物材料是指与体液接触的异体材料，除少数金属，陶瓷和碳素外，绝大部分是橡胶，纤维，模制塑料等合成高分子材料。以它们为原料制出的人工脏器，即具有部分或全部代替人体某一

4、器官功能的器件，有的只需在人体内短期使用，如扦入器件(导液管等)，有的需要在体内停留较长时间，甚至整个生命期。因此对这类材料有严格的要求：必须无毒，而且是化学惰性的；与人体组织和血液相容性好，不引起刺激，炎症，致癌和过敏等反应；有所需要的物理性能(尺寸，强度，弹性，渗透性等)并能在使用期间保持其不变；容易制备，纯化，加工和消毒。四、高分子的合成反应高分子的合成反应有两类，即缩聚反应和加聚反应加聚反应缩聚反应反应物特征含不饱和键含有特征官能团或原子团，如OH、NH2等反应物种类相同或不同的单体相同或不同的单体产物的特征高聚物与单体具有相同的组成高聚物与单体分子的组成有所不同产物的种类只有高聚物高

5、聚物和小分子(H2O等)反应类型单烯加聚、双烯加聚酚醛型、酯化型、肽键型【难题巧解点拨】例1 Nomex纤维是一种新型阻燃性纤维，它可由间苯二甲酸和间苯二胺在一定条件下等物质的量缩聚而成。请把Nomex纤维的结构简式写在下面的方框中：解析 此题是1996年全国高考题，易将“缩聚反应”误解为“缩合反应”，而将生成物写成。间苯二甲酸中的COOH与间苯二胺中的NH2经缩聚脱去水分子，单体间以“”的方式结合成线型高分子化合物，化学方程式为答案：例2 新型合成材料的结构简式如下：，它被涂在手术伤口的表面，在数秒钟内发生固化(加聚)并起粘结作用，以代替通常的缝合，是一种性能优良的功能高分子材料，写出该化合

6、物固化时的化学反应方程式_。解析 有关新型有机高分子材料的题目，主要是从聚合反应立足，让学生了解高新技术及其材料的发展方向，培养创造性思维能力。由于中没有可发生缩聚反应的官能团，因而只能断裂碳碳双键，通过加聚反应生成高聚物。答案：n 例3 已知烷烃的通式为CnH2n+2，分子中每减少2个碳氢键，必会同时增加一个碳碳双键，也可能连结成环状烃，都称为增加了一个不饱和度(用希腊字母表示)，某些烃类和烃基的不饱和度可按下式求知：有机物的 有机基团的又知炔烃能与银氨溶液反应，生成的沉淀在干燥状态下极易爆炸，例如：RCCHRCCAg某烃A(化学式C11H12)在通常条件下与Br2的四氯化碳溶液作用，生成稳

7、定的化合物X(化学式C11H12Br4)；A与银氨溶液作用，有灰白色沉淀Y(化学式C11H11Ag)生成，该沉淀干燥时极易爆炸；经红外光谱结构分析得知：A的分子结构中有一个异丙基。请填写下列空白：(1)侧链中除异丙基(其不饱和度_)外，还有_基团存在，其不饱和度_，未知残部的化学式为_，其不饱和度_。化合物A的不饱和度_。(2)某烃B化学式为C114H1526，它由四种基团组成，这四种基团分别是：已知该分子结构中不存在与、与及各基团自相连接和互相连成环的情况，设、基团的个数分别为a、b、c、d。请求出a、b、c、d的值。解析 (1)根据的计算公式得异丙基的0，根据A与银氨溶液作用生成C11H1

8、1Ag，得A中含有“CCH”的基团，其为22，剩余的化学式为C6H4(C11H12-C3H7-C2HC6H4)，其44，化合物A的6。分析的答案可得：A的等于各基团的之和(64+2+0)，C6H4的价数即(2)等于异丙基价数即(1)与“CCH”的价数即(1)之和。(2)根据上面分析可知：有机物和基团之间存在着四个守恒：碳原子数守恒、氢原子数守恒、不饱和度守恒、价数守恒。即得方程式：(为碳原子数守恒，为氢原子数守恒，为不饱和度守恒，为价数守恒)。解之得：a94,b33,c126,d96。【课本难题解答】【习题】(课本第220页)答：日常生活中接触到的新型有机高分子材料，大多在高科技领域。像大屏幕

9、彩电的液晶显示屏、手提电脑的液晶显示屏。医用上的人工心脏材料，制汽车车身的玻璃钢等均为新型有机高分子材料。【命题趋势分析】1.对有机高分子材料具有一定的常识。2.新型有机高分子材料常作为一种新信息在考题中出现。【典型热点考题】例题 羧酸酯RCOOR在催化剂存在时与醇ROH发生如下反应(R，R是两种不同的羧基)：(1992全国卷)RCOOR+ROHRCOOR+ROH此反应称为酯交换反应，常用于有机合成中。在合成维纶的过程中，有一个步骤是把聚乙酸乙烯酯转化成聚乙烯醇，这一步就是用过量的甲醇进行酯交换反应来实现的。(1)反应中甲醇为什么要过量?(2)写出聚乙烯醇的结构简式：(3)写出聚乙酸乙烯酯与甲

10、醇进行酯交换反应的化学方程式：答案：(1)使平衡向右移动，酯交换反应完全 (2)【同步达纲练习】1.现代建筑装饰材料日新月异，更新换代很快，但都具有一个共同的缺点，易燃易引起火灾。由此判断现代建筑装饰材料的主要成分是( )A.大理石 B.硅酸盐C.有机物 D.金属化合物2.硅橡胶是由二甲基二氯硅烷()经两种反应而制得的，这两种反应依次是( )A.消去、加聚 B.水解、缩聚C.氧化、缩聚 D.取代、缩聚3.某种具有较好耐热性、耐水性和高频电绝缘性的高分子化合物的结构片断为：则生成该树脂的单体的种数和化学反应所属类型正确的是( )A.1种，加聚反应 B.2种，缩聚反应C.3种，加聚反应 D.3种，

11、缩聚反应4.复合材料是指_一类新型材料。其中一种材料作为_，另外一种材料作为_。复合材料一般具有_、_、_、_等优异性能，_工业成为复合材料的重要应用领域。5.功能高分子材料是指既有_，又有_的高分子材料。常见的功能高分子材料有_、_等。【素质优化训练】1.DAP是电器和仪表部件中常用的一种高分子化合物，其结构简式为：合成它的单体可能有：邻苯二甲酸 丙烯醇 丙烯 乙烯 邻苯二甲酸甲酯，正确的一组是( )A.仅 B.仅C.仅 D.仅2.下列高聚物必须是由两种单体缩聚而成的是( )3.军事上的“地表伪装”是使军事保护的外观色彩、红外反射与环境吻合。BASF在20世纪70年代开发的苝系新型红外伪装还

12、原染料，其化学结构为：该染料为橄榄色或黑色。请回答下列问题：(1)染料BASF分子式可表示为C2n+24HxN2O6，则x_。(2)1mol该物质与Na反应产生氢气的量、及在催化剂作用下加成所需氢气的量，其最大值(物质的量)分别为_、_。(3)当n3时，其中碳原子上的一氯代物可能有_种。4.据统计，40%的飞机失事时机舱内壁和座椅的塑料会着火冒烟，导致舱内人员窒息致死。为此，寻找装修机舱的阻燃聚合物是化学研究的热点之一。最近，有人合成了一种叫PHA的聚酰胺类高分子，即主链内有“酰胺键”(CONH)，温度高达180200时，PHA就会释放水变成PBO(结构式如丰图所示)，后者着火点高达600，使

13、舱内人员逃高机舱的时间比通常增大10倍。该发明创造的巧妙之处还在于PHA是热塑性的(加热后可任意成型)，而PBO却十分坚硬，是热固性的(加热不能改变形状)。(1)写出PHA的结构式_。(2)根据高分子结构来解释，为什么PHA有热塑性而PBO却是热固性的_。【生活实际运用】1.“不粘锅”饮具是在金属锅的内壁上涂一薄层聚四氟乙烯制成，下列各项对聚四氟乙烯的叙述中正确的是( )A.在聚四氟乙烯的单体中不含有碳碳双键B.聚四氟乙烯在高温时容易燃烧C.聚四氟乙烯的化学性质很稳定，正常使用时不会发生化学变化D.聚四氟乙烯的分子内支链很多，且彼此缠绕，不会污染食物2.现已为婴儿特制成了一种新型的尿布“尿不湿

14、”。这种尿布表面涂有一种既能吸水又能保留水的物质。依你的推测，这种特殊物质的结构可能是( )【知识探究学习】有机合成常见错误(二)有机物合成题多为信息给予型应用题。对信息的领会和理解不够或错误，也是一种常见的错误例如 已知羰基化合物跟HCN发生加成反应，生成羟基：羟腈发生水解时，CN转变成COOH。工业上以丙酮为原料制取有机玻璃的合成路线如下：试写出：(1)A、B的结构简式。(2)BC、CD以及D加聚成有机玻璃的化学方程式。错解分析：本题是结合新信息的典型有机合成题。考生的主要错误有：(1)未能依据题给新信息判断A和B。一些考生不能抓住羰基与HCN加成的实质是羰基双键处断裂，氢原子结合于羰基氧

15、原子上形成羟基，CN则结合于羰基碳原子上，在确定与HCN加成产物时，对加成部位及键的连接顺序把握不准，将A误写成等。一些考生则由于未把羟腈水解的信息与AB的反应建立起联系，也未能准确认定AB是A的酸性条件下的水解的，没能及时确定出B的结构式。(2)未能利用已有知识解决后续几步合成问题。本题BC、CD以及D加聚成有机玻璃，都只是涉及已有的有机化学知识应用问题。关键是BC。B的结构式为，它是羟基酸，属于双官能团物质。从OH分析，在浓H2SO4及加热条件下，醇羟基可以跟邻位碳原子结合的氢原子间消去水，并产生碳碳双键。从COOH和OH两个官能团考虑，在浓H2SO4及加热条件下，还可能发生酯化反应生成酯

16、和水。一些考生不会判定实际进行了哪一个反应，使一系列回答受阻。实际上，只要分析CD的反应物和反应条件(CH3OH、H2SO4)以及D能发生加聚反应的事实，不难判断C必为不饱和羧酸，而不是酯，从而排除了BC是酯化反应的可能，认定BC是醇羟基的消去反应，CD是不饱和羧酯的酯化，D有机玻璃则应是不饱和酯的加聚。其答案为：单元达纲检测第卷(选择题，共60分)一、选择题(每小题4分，共60分)1.下列物质中属于合成纤维的是( )A.人造丝 B.蚕丝 C.腈纶 D.羊毛绒2.下列高分子在空气中燃烧只生成CO2和H2O的是( )A.白明胶(动物胶) B.粘胶纤维C.氯丁橡胶 D.毛发3.新科技革命三大支柱通

17、常是指( )能源 交通 通讯 材料 信息A. B. C. D.4.下述对乙烯和聚乙烯的描述不正确的是( )A.乙烯性质比聚乙烯活泼B.乙烯是纯净物，常温下为气态，聚乙烯为固态，是混合物C.取等物质的量的乙烯和聚乙烯，完全燃烧一生成的CO2和H2O的物质的量分别相等D.取等质量乙烯和聚乙烯，完全燃烧后，生成的CO2和H2O的质量分别相等5.下列叙述正确的是( )A.单体的质量之和等于所生成高聚物的质量B.单体为一种物质时，则单体发生加聚反应C.缩聚反应的单体至少有两种物质D.淀粉和纤维素的链节都是C6H10O5，但聚合度不同，彼此不是同分异构体6.下列树脂在一般条件下不能制成塑料薄膜的是( )A

18、.聚乙烯 B.聚氯乙烯C.酚醛树脂 D.聚四氟乙烯7.存放下列试剂的瓶子不能使用橡皮塞的是( )A.苯 B.KMnO4 C.纯碱溶液 D.烧碱溶液8.下列化学方程式书写正确的是( )9.在以下各对化合物中，可作为高分子化合物CH2CH(CH3)CH2CH2的单体的是( )A.CH3CH=CH2和CH2=CH-CH=CH2B.CH2=CH2和CH2=CH-CH=CH2C.CH3-CH2-CH=CH2和CH2=CH-CH3D.CH2=CH2和CH2=CH-CH310.下列哪种物质能通过加聚反应生成高分子化合物( )11.乙烯和丙烯按物质的量之比11发生聚合反应生成高聚物乙丙树脂，该树脂结构简式可能

19、为( )12.下列物质属于天然高分子化合物的是( )A.油脂 B.电木 C.脱脂棉 D.聚丙烯13.做为单体，能在一定条件下发生加聚反应生成的是( )A.氯乙烯 B.氯乙烯和乙烯14.下列高分子材料属于功能高分子材料的是( )玻璃钢 高分子分离膜 丁苯橡胶 硅聚合物 聚氨脂 酚醛树脂 聚甲基丙烯酸甲酯A. B. C. D.15.关于高分子化合物的说法不正确的是( )A.一定是加聚产物C.是通过酯化反应生成的产物D.是缩聚产物第卷(非选择题，共40分)16.(7分)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

20、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。17.(4分)工程塑料ABS树脂(结构简式如下)，合成时用了三种单体。式中C6H5是苯基，这三种单体的结构简式分别是_ _ _ 18.(6分)写出下列化合物作为单体聚合生成的高分子化合物的结构简式：(1)聚合得_(此聚合物用作合成橡胶)(2)已知在虚线处开环聚合得CH2CH2On(此聚合物用作表面活性剂，)则开环聚合得_(此聚合物用作合成纤维)19.(6分)已知苯的同系物可被高锰酸钾氧化，如：又知涤纶树脂的结构简式为：(1)写出合成涤纶树脂所需要单体的结构简式：_和_(2)写出以对二甲苯、乙烯、食盐、氧化剂和水为原料，制备这两种单体的各步反应的化学方程式。20.(8分)某链烃A是它的同系物中相对分子质量最小的，A有如下所示反应关系：已知G是高分子化合物，则(写结构简式)A._ B. _ C