第25讲 合成高分子的基本方法（含答案）-2024年高中化学同步精讲义（选择性必修三）

第25讲合成高分子的基本方法（含答案）-2024年高中化学同步精品讲义（选择性必修三）第25课合成高分子的基本方法1．了解合成高分子的组成与结构特点，能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。2．了解加聚反应和缩聚反应的特点，能用常见的单体写出简单的聚合反应方程式和聚合物的结构简式。一、有机高分子化合物1．概念有机高分子化合物是由许多不分子化合物以共价键结合成的，相对分子质量很大(通常在104以上)的一类化合物。2．与有机高分子化合物相关的概念概念定义示例单体能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物链节高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位聚合度高分子链中含有链节的数目，通常用n表示聚合物由单体聚合形成的相对分子质量较大的化合物【易错提醒】(1)高分子的合成是利用有机物相互反应的性能，得到相对分子质量较大的高分子的过程。(2)聚合反应得到的是分子长短不一的混合物，所以有机高分子没有固定的熔、沸点。(3)因为聚合物是混合物，所以没有固定的相对分子质量。聚合物的平均相对分子质量=链节的相对式量×聚合度(n)。3．高分子有机化合物与低分子有机物的区别有机高分子化合物低分子有机物相对分子质量很大(通常104～106)1000以下相对分子质量的数值平均值有明确的数值分子的基本结构由若干个重复结构单元组成单一分子结构性质在物理、化学性质上有较大差异联系以低分子有机物为原料，经聚合反应得到各种相对分子质量不等的同系物组成的混合物，也称为聚合物4．有机高分子化合物的分类(1)按来源分：天然高分子、合成高分子。(2)按结构分：线型高分子、体型高分子、支链型高分子。(3)按性质分：热塑性高分子、热固性高分子。(4)按用途分：塑料、合成纤维、合成橡胶、涂料、黏合剂等。二、合成高分子化合物的基本反应1．加成聚合反应(1)概念由含有不饱和键的化合物分子以加成反应的形式结合成高分子化合物的反应，简称加聚反应。(2)加聚反应方程式的书写①乙烯的加聚：nCH2=CH2②1,3－丁二烯的加聚：。(3)聚合物的平均相对分子质量＝链节的相对分子质量×聚合度(n)。(4)反应特点①单体分子中需有双键、叁键等不饱和键，如烯、二烯、炔、醛等含不饱和键的化合物，加聚反应只发生在不饱和键上。②单体和聚合物组成相同，聚合物相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍。③反应只生成高聚物，没有副产物产生，原子利用率为100%。④加成聚合物(简称加聚物)结构式的书写：将链节写在方括号内，聚合度n在方括号的右下角。(5)巧断加聚物的单体：已知加聚物的结构简式，可用下面介绍的“单双键互换法”巧断合成它的单体，其步骤是：(1)首先去掉加聚物两端的“”、“”。(2)再将高分子链节中主链上的碳碳单键改为碳碳双键，碳碳双键改为碳碳单键。(3)再从左到右检查高分子链节中各碳原子的价键，把碳原子的价键超过4价的碳原子找出来。用“△”符号标示出来。(4)去掉不符合4价的碳原子间的价键（一般为双键），即得合成该加聚物的单体。【易错提醒】某些环状化合物开环后可以相互结合，生成聚合物，如环氧乙烷的开环聚合该反应也属于加聚反应。2．缩合聚合反应(1)概念由一种或一种以上的单体相互结合生成聚合物，同时有小分子生成的反应，简称缩聚反应。得到的高分子称为缩聚物。(2)类型①羟基酸缩聚，如HOCH2COOH的缩聚：。HOOC(CH2)5OH的缩聚：。②二元醇与二元酸缩聚，如乙二酸与乙二醇的缩聚：。己二酸与乙二醇的缩聚：。③氨基酸缩聚：④二元酸与二胺缩聚：⑤苯酚与甲醛的缩聚(酚醛树脂)：3)反应特点①缩聚反应的单体至少含有两个官能团（如—OH、—COOH、—NH2、—X及活泼氢原子等）或多官能团的小分子。②所得聚合物链节的化学组成与单体的化学组成不同。③反应除了生成聚合物外还生成小分子副产物，如H2O、HX等。④仅含两个官能团的单体缩聚后生成的聚合物呈线型结构，含三个或三个以上官能团的单体缩聚后的聚合物呈体型(网状)结构。4)缩聚物单体的判断方法步骤第一步第二步第三步方法采用“切割法”去掉缩聚物结构简式中的方括号与“n”,变为小分子断开分子中的肽键或酯基在断开的羰基碳原子上连接—OH,在氧或氮原子上连接—H,还原为单体小分子实例3.加聚反应和缩聚反应的比较类别加聚反应缩聚反应单体特征含不饱和键(如)至少含两个特征官能团(如—OH、、—NH2)单体种类含碳碳双键或碳碳三键的有机物或环状有机物等酚和醛，二元醇、二元酸、氨基酸聚合方式通过不饱和键、破环加成通过缩合脱去小分子而连接聚合物特征高聚物与单体具有相同的组成高聚物和单体具有不同的组成产物只产生高聚物高聚物和小分子4.聚合物与聚合反应方程式的书写方法1)加聚反应聚合物的书写方法：(1)仅由一种单体发生的加聚：断双(三)键，伸两边，添括号，写n。加聚物的端基不确定，通常用横线“—”表示。(2)共轭二烯烃加聚：双变单，单变双，破两头，移中间，添括号，写n。nCH2=CH-CH=CH2(3)混聚：由两种或两种以上单体发生的加聚反应：断双键，连中间，添括号，写n。nCH2=CH2+nCH2=CH-CH32)缩聚产物聚合物的书写书写缩聚物的结构简式时，要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团。。3)书写缩聚反应的方程式时，单体的物质的量与缩聚物结构简式的小角标要一致；要注意小分子的物质的量。一般由一种单体进行的缩聚反应，生成小分子的物质的量为(n－1)；由两种单体进行的缩聚反应，生成小分子的物质的量为(2n－1)。5.单体判断规律1.若链节中含有酚羟基的结构，单体一般为酚和醛。2.链节中含有、其单体必为一种。3.链节中含有酯基，单体一般为酸和醇。将断开，去掉中括号和n,左边加羟基，右边加氢即可。4.链节中含有，单体为氨基酸。将断开，去掉中括号和n,左边加羟基，右边加氢即可。►问题一加聚反应和缩聚反应【典例1】下列合成高分子化合物的反应及类型均正确的是A．合成有机玻璃：缩聚反应B．合成橡胶：加聚反应C．合成酚醛树脂：缩聚反应D．合成HT纤维：nH2NCH2(CH2)4CH2NH2＋nHOOC(CH2)4COOH＋(n-1)H2O缩聚反应【变式1-1】下列高分子材料制备方法正确的是（）。A．聚乳酸（HO－nOH）由乳酸经加聚反应制备B．聚四乙烯（CF2－CF2n）由四氟乙烯经加聚反应制备C．尼龙－66（HO－（CH2）4－－NH（CH2）6NHnH）由己胺和己酸经缩聚反应制备D．聚乙烯醇（CH2－n）由聚乙酸乙烯酯（）经消去反应制备【变式1-2】高分子M和N的合成路线如下：下列说法不正确的是A．物质A中含有酯基B．试剂B为C．反应①为加聚反应，反应②为缩聚反应D．用甘油(丙三醇)代替试剂B，可得到网状结构的高分子►问题二聚合物单体的推断方法【典例2】下列4种有机物：①CH2＝CN；②CH＝CH2；③C≡CH；④CH3－CH＝CH－CN，其中可用于合成结构简式为的高分子材料的正确组合为（）。A．①③④B．①②③C．①②④D．②③④【变式2-1】丁苯橡胶是重要的石油化工产品，其化学组成为，其单体一定有A．1，丁二烯 B．丁炔 C．乙苯 D．乙烯【变式2-2】某高分子化合物的结构如下所示，可用于合成该聚合物的单体是：①甘氨酸；②丙氨酸；③苯丙氨酸；④谷氨酸（）。A．①②B．③④C．②③D．①③1．下列高分子化合物的单体为一种的是A．

B．

C．

D．

2．交联聚合物P的结构片段如图所示(图中表示链延长，R为-(CH2)n-)。下列说法不正确的是A．聚合物P难溶于水，但有高吸水性B．合成聚合物P的反应为加聚反应C．聚合物P的单体中之一存在顺反异构现象D．1，5−己二烯与丙烯共聚也可形成类似聚合物P骨架的交联结构3．高分子材料是当代生产生活的重要物质基础。下列高分子材料通过加聚反应得到的是A．顺丁橡胶 B．聚酯纤维 C．酚醛树脂 D．聚酰胺纤维4．多肽—多肽缀合物和多肽—药物缀合物的合成方法在有机合成中有广泛应用。下列叙述错误的是已知：氨基、巯基()都具有还原性；甲和丁都属于高分子化合物。A．甲、乙、丁都能使酸性溶液褪色 B．上述反应属于加聚反应C．丙中只有一种官能团 D．丁能发生酯化、加成反应5．“复兴号”动车组行李架使用的“轻芯钢”材料其主要成分是以酚醛树脂为原料的深加工产品，已知酚醛树脂可由如下反应制备：下列有关酚醛树脂的说法错误的是A．易水解 B．单体为苯酚和甲醛C．该反应类型为缩聚反应 D．碳原子的杂化方式为、6．EPR是一种对氧化剂具有较好抗耐性的合成材料，应用极为广泛，其结构简式可以表示，合成EPR所用的单体为A． B．C．和 D．和7．高分子化合物在人类生产生活中有着重要用途。下列说法正确的是A．酚醛树脂通常由苯酚和甲醛通过缩聚反应合成B．淀粉和纤维素均表示为(C6H10O5)n，二者互为同分异构体C．塑料、橡胶、合成纤维均为合成高分子材料D．医用口罩主要原料是聚丙烯，与聚乙烯互为同系物8．回答下列问题：(1)某PC的结构简式为合成该聚合物的单体为双酚A()和(写结构简式)。合成PC时，通过蒸出(写结构简式)来提高产率。(2)ABS树脂的结构如图所示：写出ABS树脂对应单体的结构简式：CH2=CH－CN、、。1．一种聚合物PHA的结构简式如下。下列说法不正确的是A．PHA可通过缩聚反应合成B．PHA中有两种官能团C．PHA中存在手性碳原子D．PHA在碱性条件下水解方程式为：+nNaOH+H2O2．一种自修复高分子材料在外力破坏后能够复原，其结构简式和修复原理分别如图1和图2所示。下列说法正确的是A．该高分子材料难溶于水 B．该高分子可通过缩聚反应制得C．该材料通过形成氢键完成自修复 D．该高分子材料耐酸碱腐蚀3．一种脱卤一偶联反应合成高分子材料的原理如图。下列叙述错误的是已知：(不稳定)→+H2OA．上述反应属于缩聚反应B．N属于线形高分子材料，具有热塑性C．M在碱性条件下完全水解生成对苯二甲醛D．工业上一般用水吸收尾气中的T4．高分子材料在各个领域中有广泛应用。下列说法错误的是A．聚氯乙烯(PVC)生产的塑料制品常用于食品包装B．聚对苯二甲酸乙二酯(PET)是通过缩聚反应制备的高分子纤维C．有机坡璃(PMMA)可由甲基丙烯酸甲酯通过加聚反应制得D．聚四氟乙烯(PTFE)常用作不粘锅内壁涂层5．PHB塑料是一种可在微生物作用下降解的环保型塑料，其结构简式为，有关PHB塑料的说法错误的是A．PHB塑料属于聚酯类B．PHB塑料通过缩聚反应制得C．PHB塑料在微生物降解下的产物可能有和D．合成PHB塑料的单体是6．有机物K是一种合成纤维，具有强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀等优良性能。K的合成路线中有如下反应。下列说法错误的是A．F中碳原子的杂化方式为 B．该反应为缩聚反应C．K是高分子化合物，也是纯净物 D．最多能与反应7．涤纶的结构简式为，下列说法不正确的是A．制备涤纶的反应为缩聚反应 B．制备涤纶的单体是对苯二甲酸和乙醇C．涤纶属于合成纤维 D．涤纶可发生水解反应和氧化反应8．有机化学学习应重视有机物结构分析和官能团的转化，回答下列问题：(1)合成橡胶是由两种单体共聚而成，这两种单体结构简式分别为、。(2)阿司匹林可治疗感冒、发热，还能抑制血小板聚集等，其制备的一种途径如下：生成物A的结构简式为，1mol阿司匹林最多能与molNaOH发生反应。(3)聚碳酸酯的透光率良好，常用于制作风支璃眼镜镜片等，它是由碳酸二甲酯与二酚类物质A缩合聚合而成。碳酸二甲酯的结构简式为，A的结构简式为。(4)某有机化合物A对氢气的相对密度为29，5.8gA完全燃烧只生成CO2和H2O，生成CO2在标准状况下的体积为4.48L，则A的分子式为。A能发生银镜反应，则A与足量银氨溶液充分反应后所得有机产物的结构简式为。第25课合成高分子的基本方法1．了解合成高分子的组成与结构特点，能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。2．了解加聚反应和缩聚反应的特点，能用常见的单体写出简单的聚合反应方程式和聚合物的结构简式。一、有机高分子化合物1．概念有机高分子化合物是由许多不分子化合物以共价键结合成的，相对分子质量很大(通常在104以上)的一类化合物。2．与有机高分子化合物相关的概念概念定义示例单体能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物链节高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位聚合度高分子链中含有链节的数目，通常用n表示聚合物由单体聚合形成的相对分子质量较大的化合物【易错提醒】(1)高分子的合成是利用有机物相互反应的性能，得到相对分子质量较大的高分子的过程。(2)聚合反应得到的是分子长短不一的混合物，所以有机高分子没有固定的熔、沸点。(3)因为聚合物是混合物，所以没有固定的相对分子质量。聚合物的平均相对分子质量=链节的相对式量×聚合度(n)。3．高分子有机化合物与低分子有机物的区别有机高分子化合物低分子有机物相对分子质量很大(通常104～106)1000以下相对分子质量的数值平均值有明确的数值分子的基本结构由若干个重复结构单元组成单一分子结构性质在物理、化学性质上有较大差异联系以低分子有机物为原料，经聚合反应得到各种相对分子质量不等的同系物组成的混合物，也称为聚合物4．有机高分子化合物的分类(1)按来源分：天然高分子、合成高分子。(2)按结构分：线型高分子、体型高分子、支链型高分子。(3)按性质分：热塑性高分子、热固性高分子。(4)按用途分：塑料、合成纤维、合成橡胶、涂料、黏合剂等。二、合成高分子化合物的基本反应1．加成聚合反应(1)概念由含有不饱和键的化合物分子以加成反应的形式结合成高分子化合物的反应，简称加聚反应。(2)加聚反应方程式的书写①乙烯的加聚：nCH2=CH2②1,3－丁二烯的加聚：。(3)聚合物的平均相对分子质量＝链节的相对分子质量×聚合度(n)。(4)反应特点①单体分子中需有双键、叁键等不饱和键，如烯、二烯、炔、醛等含不饱和键的化合物，加聚反应只发生在不饱和键上。②单体和聚合物组成相同，聚合物相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍。③反应只生成高聚物，没有副产物产生，原子利用率为100%。④加成聚合物(简称加聚物)结构式的书写：将链节写在方括号内，聚合度n在方括号的右下角。(5)巧断加聚物的单体：已知加聚物的结构简式，可用下面介绍的“单双键互换法”巧断合成它的单体，其步骤是：(1)首先去掉加聚物两端的“”、“”。(2)再将高分子链节中主链上的碳碳单键改为碳碳双键，碳碳双键改为碳碳单键。(3)再从左到右检查高分子链节中各碳原子的价键，把碳原子的价键超过4价的碳原子找出来。用“△”符号标示出来。(4)去掉不符合4价的碳原子间的价键（一般为双键），即得合成该加聚物的单体。【易错提醒】某些环状化合物开环后可以相互结合，生成聚合物，如环氧乙烷的开环聚合该反应也属于加聚反应。2．缩合聚合反应(1)概念由一种或一种以上的单体相互结合生成聚合物，同时有小分子生成的反应，简称缩聚反应。得到的高分子称为缩聚物。(2)类型①羟基酸缩聚，如HOCH2COOH的缩聚：。HOOC(CH2)5OH的缩聚：。②二元醇与二元酸缩聚，如乙二酸与乙二醇的缩聚：。己二酸与乙二醇的缩聚：。③氨基酸缩聚：④二元酸与二胺缩聚：⑤苯酚与甲醛的缩聚(酚醛树脂)：3)反应特点①缩聚反应的单体至少含有两个官能团（如—OH、—COOH、—NH2、—X及活泼氢原子等）或多官能团的小分子。②所得聚合物链节的化学组成与单体的化学组成不同。③反应除了生成聚合物外还生成小分子副产物，如H2O、HX等。④仅含两个官能团的单体缩聚后生成的聚合物呈线型结构，含三个或三个以上官能团的单体缩聚后的聚合物呈体型(网状)结构。4)缩聚物单体的判断方法步骤第一步第二步第三步方法采用“切割法”去掉缩聚物结构简式中的方括号与“n”,变为小分子断开分子中的肽键或酯基在断开的羰基碳原子上连接—OH,在氧或氮原子上连接—H,还原为单体小分子实例3.加聚反应和缩聚反应的比较类别加聚反应缩聚反应单体特征含不饱和键(如)至少含两个特征官能团(如—OH、、—NH2)单体种类含碳碳双键或碳碳三键的有机物或环状有机物等酚和醛，二元醇、二元酸、氨基酸聚合方式通过不饱和键、破环加成通过缩合脱去小分子而连接聚合物特征高聚物与单体具有相同的组成高聚物和单体具有不同的组成产物只产生高聚物高聚物和小分子4.聚合物与聚合反应方程式的书写方法1)加聚反应聚合物的书写方法：(1)仅由一种单体发生的加聚：断双(三)键，伸两边，添括号，写n。加聚物的端基不确定，通常用横线“—”表示。(2)共轭二烯烃加聚：双变单，单变双，破两头，移中间，添括号，写n。nCH2=CH-CH=CH2(3)混聚：由两种或两种以上单体发生的加聚反应：断双键，连中间，添括号，写n。nCH2=CH2+nCH2=CH-CH32)缩聚产物聚合物的书写书写缩聚物的结构简式时，要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团。。3)书写缩聚反应的方程式时，单体的物质的量与缩聚物结构简式的小角标要一致；要注意小分子的物质的量。一般由一种单体进行的缩聚反应，生成小分子的物质的量为(n－1)；由两种单体进行的缩聚反应，生成小分子的物质的量为(2n－1)。5.单体判断规律1.若链节中含有酚羟基的结构，单体一般为酚和醛。2.链节中含有、其单体必为一种。3.链节中含有酯基，单体一般为酸和醇。将断开，去掉中括号和n,左边加羟基，右边加氢即可。4.链节中含有，单体为氨基酸。将断开，去掉中括号和n,左边加羟基，右边加氢即可。►问题一加聚反应和缩聚反应【典例1】下列合成高分子化合物的反应及类型均正确的是A．合成有机玻璃：缩聚反应B．合成橡胶：加聚反应C．合成酚醛树脂：缩聚反应D．合成HT纤维：nH2NCH2(CH2)4CH2NH2＋nHOOC(CH2)4COOH＋(n-1)H2O缩聚反应【答案】C【解析】A．合成有机玻璃：，该反应是加聚反应，故A错误；B．合成橡胶的产物的结构简式应该是，故B错误；C．合成酚醛树脂：，该反应是缩聚反应，故C正确；D．H2O的化学计量数应为(2n-1)，故D错误；故选C。【解题必备】1．加聚反应和缩聚反应的比较加聚反应缩聚反应单体结构单体必须是含有双键等不饱和键的化合物（如乙烯、氯乙烯、丙烯腈等）单体为含有两个或两个以上的官能团（如－OH、－COOH、－NH2、－X等）的化合物反应机理反应发生在不饱和键上反应发生在官能团之间聚合方式通过不饱和键上的加成连接通过缩合脱去小分子而连接反应特点只生成高聚物，没有副产物产生生成高聚物的同时，还有小分子副产物生成（如H2O、NH3、HCl）聚合物组成所得高聚物的化学组成跟单体的化学组成相同所得高聚物的化学组成跟单体的化学组成不同2．加聚反应的常见类型（1）单烯自聚型：“断开双键，键分两端，添上括号，右下写n”①合成聚乙烯：nCH2＝CH2CH2－CH2n②合成聚氯乙烯：nCH2＝CH－ClCH2－n③合成聚丙烯腈：nCH2＝CH－CNCH2－n（2）二烯自聚型：“单变双，双变单，破两头，移中间，添上括号，右下写n”①合成顺丁橡胶：nCH2＝CH－CH＝CH2CH2－CH＝CH－CH2n②合成天然橡胶：nCH2＝CH－CH2CH2－CH－CH2n③合成氯丁橡胶：nCH2＝－CH＝CH2CH2－CH－CH2n（3）多单烯共聚型：“双键打开，中间相连，添上括号，右下写n”①nCH2＝CH2+nCH3－CH＝CH2CH2－CH2－CH2n②nCH2＝CHCl+nCH＝CH2CH2－－CH2n③nCF3－CF＝CF2+nCF2＝CF2CF2－CF2－CF2n（4）单烯二烯烃共聚型：“双键打开，中间相连，单键变双键，添上括号，右下写n”①nCH2＝CH－CH2+nCH2＝CH2CH2－CH－CH2－CH2－CH2n②nCH2＝CH－CH＝CH2+nCH2＝CHCHOCH2－CH＝CH－CH2－n（5）单炔烃自聚型：“叁键打开，变成双键，中间相连，添上括号，右下写n”①nCH≡CHCH＝CHn②nCH3C≡CCH3n3．缩聚反应的常见类型（1）二元酸与二元醇缩聚：以醇羟基中的氢原子和酸分子中的羟基结合成水的方式而进行的缩聚nHO－－－OH+nHOCH2CH2OHHO－－OCH2CH2OnH+（2n－1）H2O（2）氨基酸缩聚：以氨基中的氢原子和羧基中的羟基结合成水的方式而进行的缩聚nH2N－CH2－COOHHNH－CH2－nOH+（n－1）H2O（3）羟基酸缩聚：以醇羟基中的氢原子和酸分子中的羟基结合成水的方式而进行的缩聚nHO－CH2－COOHHO－CH2－nOH+（n－1）H2O（4）酚醛缩聚：以某分子中碳氧双键中的氧原子与另一个基团中的活泼氢原子结合成水而进行的缩聚反应n+nHCHO+（n－1）H2O【特别提醒】缩聚反应的特点（1）缩聚反应的单体通常是具有双官能团（如－OH、－COOH、－NH2、－X及活泼氢原子等）或多官能团的小分子有机物。（2）缩聚反应生成聚合物的同时，还有小分子副产物（如H2O、NH3、HCl等）生成。（3）缩聚反应一般多为可逆反应，为提高产率，得到具有较高聚合度的缩聚物，需要及时移除反应产生的小分子副产物。【变式1-1】下列高分子材料制备方法正确的是（）。A．聚乳酸（HO－nOH）由乳酸经加聚反应制备B．聚四乙烯（CF2－CF2n）由四氟乙烯经加聚反应制备C．尼龙－66（HO－（CH2）4－－NH（CH2）6NHnH）由己胺和己酸经缩聚反应制备D．聚乙烯醇（CH2－n）由聚乙酸乙烯酯（）经消去反应制备【答案】B【解析】聚乳酸（HO－nOH）是由乳酸［HOCH（CH3）COOH］分子间脱水缩聚而得，即发生缩聚反应，A错误；聚四氟乙烯（CF2－CF2n）是由四氟乙烯（CF2＝CF2）经加聚反应制备，B正确；尼龙－66（HO－（CH2）4－－NH（CH2）6NHnH）是由己二胺（H2N（CH2）6NH2）和己二酸（HOOC（CH2）4COOH）经过缩聚反应制得，C错误；聚乙烯醇（CH2－n）由聚乙酸乙烯醇酯（）发生水解反应制得，D错误。【变式1-2】高分子M和N的合成路线如下：下列说法不正确的是A．物质A中含有酯基B．试剂B为C．反应①为加聚反应，反应②为缩聚反应D．用甘油(丙三醇)代替试剂B，可得到网状结构的高分子【答案】A【解析】A．由M的结构简式，可知HOOC−CH＝CH−COOH脱水生成A为，A中不含酯基，A项错误；B．由N的结构简式可知，HOOC−CH＝CH−COOH与HOCH2CH2OH发生缩聚反应生成N，故B的结构简式为HOCH2CH2OH，B项正确；C．反应①是碳碳双键发生加聚反应生成高聚物M，反应②除生成高聚物外还有小分子物质水生成，该反应类型为缩聚反应，C项正确；D．用甘油（丙三醇）代替试剂乙二醇，甘油中3个羟基都可以发生酯化反应，可得到网状结构的高分子，D项正确；答案选A。►问题二聚合物单体的推断方法【典例2】下列4种有机物：①CH2＝CN；②CH＝CH2；③C≡CH；④CH3－CH＝CH－CN，其中可用于合成结构简式为的高分子材料的正确组合为（）。A．①③④B．①②③C．①②④D．②③④【答案】D【解析】根据所给高聚物的结构简式和加聚反应原理可知主链上碳原子为不饱和碳原子，根据碳的4个价键规则可作如下的断键处理（断键处用虚线表示），断键后两半键闭合可得由高聚物的单体为CH3－CH＝CH－CN、C≡CH和CH＝CH2。【解题必备】1．加聚产物推断单体－－半键还原法：每隔2个碳断一个键，再把两个半键还原为一个共价键。（1）凡链节的碳链为两个碳原子的，其合成的单体为一种，如单体为CH＝CH2。（2）凡链节中无碳碳双键的，则链节中必为每2个碳原子分为一组，作为一个单体，如单体为CH2＝CH2和CH3CH＝CH2。（3）链节中存在碳碳双键结构。①主链节为四个碳原子且双键在中间的，其单体必为一种，将链节的单键和双键互换即得高聚物的单体。如CH2－CH－CH2n单体为：CH2＝CH－CH2。②若双键不在四个碳原子的中心，可能为烯烃和炔烃的共聚产物。如CH2－CH＝CHn单体为CH3－CH＝CH2和CH≡CH。2．缩聚产物推断单体（1）在聚酯中断开羰基与氧原子间的共价键，羰基连羟基，氧原子连氢原子如高聚物的单体为：HOOC－COOH和HOCH2CH2OH（2）在蛋白质中断开羰基与氮原子间的共价键，羰基连羟基，氮原子连氢原子如高聚物的单体为：CH3－COOH和H2NCH2COOH【特别警示】由高聚物推断单体的注意事项由高聚物推断单体时，需要联系该高聚物的合成过程，若高聚物的主链上只有碳原子，没有其他的官能团，则是通过加成聚合得到的，用“半键还原法”找出单体；若主链上有除了碳原子以外的“氧”原子“氮”原子或有其他的官能团，则是通过缩合聚合形成的。通过官能团找准断键位置，然后补上－H或－OH。【变式2-1】丁苯橡胶是重要的石油化工产品，其化学组成为，其单体一定有A．1，丁二烯 B．丁炔 C．乙苯 D．乙烯【答案】A【解析】的单体为：和，故选A。【变式2-2】某高分子化合物的结构如下所示，可用于合成该聚合物的单体是：①甘氨酸；②丙氨酸；③苯丙氨酸；④谷氨酸（）。A．①②B．③④C．②③D．①③【答案】D【解析】分子中有酰胺基，则该高分子化合物水解即可得到α－氨基乙酸（即甘氨酸）和苯丙氨酸，因此①、③正确。1．下列高分子化合物的单体为一种的是A．

B．

C．

D．

【答案】A【解析】A为加聚产物，单体为

；B为加聚产物，单体为CH2=CHCl和CH2=CH2；C为缩聚产物，单体为

和HOCH2CH2OH；D为缩聚产物，单体为H2N(CH2)6NH2和HOOC(CH2)4COOH。2．交联聚合物P的结构片段如图所示(图中表示链延长，R为-(CH2)n-)。下列说法不正确的是A．聚合物P难溶于水，但有高吸水性B．合成聚合物P的反应为加聚反应C．聚合物P的单体中之一存在顺反异构现象D．1，5−己二烯与丙烯共聚也可形成类似聚合物P骨架的交联结构【答案】C【解析】A．聚合物P中虽然含有-COONa结构，但由于碳原子数较多，所以难溶于水，但由于-COONa有强极性，所以聚合物P有高吸水性，故A正确；B．聚合物P高分子链全部为碳原子，所以合成聚合物P的反应为加聚反应，故B正确；C．根据聚合物P的结构可知，合成聚合物P的单体为CH2=CH-R-CH=CH2和CH2=CH-COONa，不存在顺反异构，故C错误；D．1，5-己二烯与丙烯与聚合物P的单体结构相似，能形成类似交联结构，故D正确；故答案为：C。3．高分子材料是当代生产生活的重要物质基础。下列高分子材料通过加聚反应得到的是A．顺丁橡胶 B．聚酯纤维 C．酚醛树脂 D．聚酰胺纤维【答案】A【解析】A．顺丁橡胶单体为1，3-丁二烯，是通过加聚反应得到，A正确；B．聚酯纤维是有机二元酸和二元醇缩聚而成，B错误；C．酚醛树脂单体为苯酚和甲醛通过缩聚反应得到，C错误；D．聚酰胺纤维通过缩聚反应得到，D错误；故选A。4．多肽—多肽缀合物和多肽—药物缀合物的合成方法在有机合成中有广泛应用。下列叙述错误的是已知：氨基、巯基()都具有还原性；甲和丁都属于高分子化合物。A．甲、乙、丁都能使酸性溶液褪色 B．上述反应属于加聚反应C．丙中只有一种官能团 D．丁能发生酯化、加成反应【答案】B【解析】A．甲中含有氨基，具有还原性，可以使酸性溶液褪色，乙中含有巯基()、羟基，具有还原性，可以使酸性溶液褪色，丁中含有羟基，具有还原性，可以使酸性溶液褪色，A正确；B．该反应中反应物甲为高分子化合物，且有水生成，故不属于加聚反应，属于取代反应，B错误；C．丙中只含有醛基官能团，C正确；D．丁结构中含有羟基能发生酯化反应、含有碳碳双键能发生加成反应，D正确；答案选B。5．“复兴号”动车组行李架使用的“轻芯钢”材料其主要成分是以酚醛树脂为原料的深加工产品，已知酚醛树脂可由如下反应制备：下列有关酚醛树脂的说法错误的是A．易水解 B．单体为苯酚和甲醛C．该反应类型为缩聚反应 D．碳原子的杂化方式为、【答案】A【解析】A．酚醛树脂分子中不含酯基等易水解的基团，不易水解，A错误；B．由图可知，反应的单体为苯酚和甲醛，B正确；C．该聚合反应中生成了高分子化合物的同时得到小分子物质，为缩聚反应，C正确；D．苯环碳为sp2杂化、-CH2-中碳为sp3杂化，D正确；故选A。6．EPR是一种对氧化剂具有较好抗耐性的合成材料，应用极为广泛，其结构简式可以表示，合成EPR所用的单体为A． B．C．和 D．和【答案】C【解析】此聚合物链节中无双键，则两个碳原子为一组，取链节断开中间的单键后加双键即得高聚物的单体，故C项正确。7．高分子化合物在人类生产生活中有着重要用途。下列说法正确的是A．酚醛树脂通常由苯酚和甲醛通过缩聚反应合成B．淀粉和纤维素均表示为(C6H10O5)n，二者互为同分异构体C．塑料、橡胶、合成纤维均为合成高分子材料D．医用口罩主要原料是聚丙烯，与聚乙烯互为同系物【答案】A【解析】A．苯酚和甲醛发生羟醛缩合反应生成酚醛树脂，此反应属于缩聚反应，A正确；B．淀粉和纤维素的分子式均为[(C6H10O5)n]，二者聚合度n值不同，不是同分异构体，B错误；C．橡胶存在天然橡胶和合成橡胶，不一定属于合成高分子材料，C错误；D．结构相似、在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物间互为同系物，而聚丙烯与聚乙烯都是混合物，不是化合物，故不是同系物，D错误；故答案为：A。8．回答下列问题：(1)某PC的结构简式为合成该聚合物的单体为双酚A()和(写结构简式)。合成PC时，通过蒸出(写结构简式)来提高产率。(2)ABS树脂的结构如图所示：写出ABS树脂对应单体的结构简式：CH2=CH－CN、、。【答案】(1)CH3OH(2)【解析】（1）由PC的结构简式可知，合成该聚合物的单体为双酚A()和。合成PC时同时生成甲醇，通过蒸出CH3OH促进平衡正向移动，从而提高产率。（2）由ABS树脂结构可知，对应单体的结构简式除CH2=CH－CN外，还有1,3-丁二烯和苯乙烯，故为、。1．一种聚合物PHA的结构简式如下。下列说法不正确的是A．PHA可通过缩聚反应合成B．PHA中有两种官能团C．PHA中存在手性碳原子D．PHA在碱性条件下水解方程式为：+nNaOH+H2O【答案】B【解析】A．PHA通过单体中的羧基与羟基缩聚合成，故A正确；B．PHA有三种官能团，分别为羟基，羧基和缩聚形成的酯基，故B错误；C．PHA的重复单元中只连有1个甲基的碳原子为手性碳原子，故C正确；D．PHA为聚酯，可以在碱性条件下水解，水解产物中的羧基可以与氢氧化钠反应，故D正确；故选B。2．一种自修复高分子材料在外力破坏后能够复原，其结构简式和修复原理分别如图1和图2所示。下列说法正确的是A．该高分子材料难溶于水 B．该高分子可通过缩聚反应制得C．该材料通过形成氢键完成自修复 D．该高分子材料耐酸碱腐蚀【答案】A【解析】A．该有机物分子中含有酯基，且无其他亲水基团，因此不溶于水，选项A正确；B．通过分析高分子结构可知其应该是加聚高分子，选项B错误；C．由图2可知，该高分子不能形成氢键，因此不是通过氢键完成修复，选项C错误；D．该高分子含有酯基，酯基与酸、碱均可反应，因此不耐酸碱腐蚀，选项D错误；答案选A。3．一种脱卤一偶联反应合成高分子材料的原理如图。下列叙述错误的是已知：(不稳定)→+H2OA．上述反应属于缩聚反应B．N属于线形高分子材料，具有热塑性C．M在碱性条件下完全水解生成对苯二甲醛D．工业上一般用水吸收尾气中的T【答案】D【解析】A．该反应由一种单体相互缩合生成高分子，属于缩聚反应，故A正确；B．N属于线形高分子材料，可以重复加热融化，具有热塑性，故B正确；C．M中碳溴键在碱性条件下完全水解生成醇羟基，根据已知连接在同一个碳上的羟基不稳定，生成对苯二甲醛，故C正确；D．根据原子守恒，T的分子式为Br2，应用NaOH溶液吸收，故D错误；故选D。4．高分子材料在各个领域中有广泛应用。下列说法错误的是A．聚氯乙烯(PVC)生产的塑料制品常用于食品包装B．聚对苯二甲酸乙二酯(PET)是通过缩聚反应制备的高分子纤维C．有机坡璃(PMMA)可由甲基丙烯酸甲酯通过加聚反应制得D．聚四氟乙烯(PTFE)常用作不粘锅内壁涂层【答案】A【解析】A．聚乙烯塑料制品可用于食品包装，聚氯乙烯塑料制品在使用过程中会释放出有毒物质，故其不可用于食品包装，A错误；B．聚对苯二甲酸乙二酯(PET)是通过缩聚反应制备的高分子纤维，B正确；C．甲基丙烯酸甲酯中含有碳碳双键，则有机玻璃(PMMA)可由甲基丙烯酸甲酯通过加聚反应制得，C正确；D．聚四氟乙烯性质稳定，(PTFE)常用作不粘锅内壁涂层，D正确；故选A。5．PHB塑料是一种可在微生物作用下降解的环保型塑料，其结构简式为，有关PHB塑料的说法错误的是A．PHB塑料属于聚酯类B．PHB塑料通过缩聚反应制得C．PHB塑料在微生物降解下的产物可能有和D．合成PHB塑料的单体是【答案】D【解析】A．由PHB的结构简式可知，PHB塑料属于聚酯类，故A正确；B．PHB塑料属于聚酯类，可以通过缩聚反应制得，故B正确；C．塑料含有碳、氢、氧三种元素，所以其降解产物可能有CO2和H2O，故C正确；D．把链节中两个半键相连得到酯，然后在链节的羰基上增加羟基，在链节的氧原子上增加氢原子，这样就可得到单体，所以该塑料的单体是CH3CH2CH(OH)COOH，故D错误；故选D。6．有机物K是一种合成纤维，具有强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀等优良性能。K的合成路线中有如下反应。下列说法错误的是A．F中碳原子的杂化方式为 B．该反应为缩聚反应C．K是高分子化合物，也是纯净物 D．最多能与反应【答案】C【解析】A．F中碳原子为羧基碳原子，采取杂化，A正确；B．该反应为羧酸和醇之间的缩聚反应，B正确；C．是高分子化合物，但高分子化合物都是混合物，C错误；D．分子中含有2个羟基，最多能与即反应，D正确；故答案选C。7．涤纶的结构简式为，下列说法不正确的是A．制备涤纶的反应为缩聚反应 B．制备涤纶的单体是对苯二甲酸和乙醇C．涤纶属于合成纤维 D．涤纶可发生水解反应和氧化反应【答案】B【解析】A．由题干涤纶的结构简式可知，是由对苯二甲酸和乙二醇发生缩聚反应制备涤纶，A正确；B．由题干涤纶的结构简式可知，制备涤纶的单体是对苯二甲酸和乙二醇，B错误；C．涤纶、腈纶、氯纶等六大纶均属于合成纤维，C正确；D．由题干涤纶的结构简式可知，涤纶分子中含有酯基，故涤纶可发生水解反应，同时含有羟基故可发生氧化反应，以及涤纶燃烧发生氧化反应，D正确；故答案为：B。8．有机化学学习应重视有机物结构分析和官能团的转化，回答下列问题：(1)合成橡胶是由两种单体共聚而成，这两种单体结构简式分别为、。(2)阿司匹林可治疗感冒、发热，还能抑制血小板聚集等，其制备的一种途径如下：生成物A的结构简式为，1mol阿司匹林最多能与molNaOH发生反应。(3)聚碳酸酯的透光率良好，常用于制作风支璃眼镜镜片等，它是由碳酸二甲酯与二酚类物质A缩合聚合而成。碳酸二甲酯的结构简式为，A的结构简式为。(4)某有机化合物A对氢气的相对密度为29，5.8gA完全燃烧只生成CO2和H2O，生成CO2在标准状况下的体积为4.48L，则A的分子式为。A能发生银镜反应，则A与足量银氨溶液充分反应后所得有机产物的结构简式为。【答案】(1)CH2=CH-CH=CH2CH2=CHCN(2)CH3COOH3(3)(4)C2H2O2NH4OOCCOONH4【解析】（1）合成橡胶的两种单体的结构简式分别为：CH2=CH-CH=CH2、CH2=CHCN；（2）根据原子守恒，A的结构简式为CH3COOH；1mol阿司匹林含1mol羧基和1mol酚酯基，最多消耗3molNaOH；（3）碳酸二甲酯的结构简式为：；A为二酚类物质，结构简式为：；（4）有机化合物A对氢气的相对密度为29，其摩尔质量为58g/mol，5.8gA的物质的量为0.1mol，完全燃烧生成CO2的物质的量为0.2mol，根据碳元素守恒，该分子中含2个碳原子，A能发生银镜反应说明含醛基，摩尔质量为58g/mol，为OHCCHO，分子式为C2H2O2；A与足量银氨溶液充分反应后所得有机产物为乙二酸铵，结构简式为：NH4OOCCOONH4。第26课高分子材料1.了解合成高分子材料（塑料、纤维、橡胶）的性质和用途；2.了解功能高分子材料的结构特点和重要性能。2.了解合成高分子化合物在高新技术领域的应用以及在发展经济、提高生活质量方面的贡献。一、高分子材料的命名和分类1、命名(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。2、分类二、通用高分子材料1、塑料1）塑料的成分：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。【名师提醒】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。2）塑料的分类(按树脂受热时的特征)(1)热塑性塑料：为线型结构，可以反复加热熔融加工，可以多次成型，多次使用，如聚乙烯、聚氯乙烯等制成的塑料。(2)热固性塑料：为体型结构，不能加热熔融，只能一次成型，但加工成型后就不会受热熔化，如用具有不同结构的酚醛树脂等制成的塑料。(3)判断方法；①根据溶解性判断：能溶于适当溶剂的高分子材料一般为线型结构，如聚乙烯、聚氯乙烯等；在溶剂中难溶解的高分子材料一般为体型结构，如酚醛塑料等。②根据热塑性、热固性判断：具有热塑性，受热能熔化的高分子材料具有线型结构；具有热固性，受热不熔化的高分子材料具有体型结构。3）常见的塑料(1)聚乙烯高压法聚乙烯与低压法聚乙烯的对比高压法聚乙烯低压法聚乙烯聚合反应条件150MPa～300MPa，200℃左右，使用引发剂0.1MPa～2MPa，60～100℃，使用催化剂高分子链的结构含有较多支链支链较少密度/(g·cm－3)0.91～0.93(较低)0.94～0.97(较高)类别低密度聚乙烯(LDPE)高密度聚乙烯(HDPE)软化温度/℃105～120120～140主要性能无毒，较柔软无毒，较硬高分子链较短较长相对分子质量较低较高用途生产食品包装袋、薄膜、绝缘材料等生产瓶、桶、板、管等【名师提醒】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。②聚乙烯(一般高分子化合物)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。③两种聚乙烯塑料均有热塑性，加热均可熔融。(2)酚醛树脂①含义：是用酚类(如苯酚或甲苯酚)和醛类(如甲醛)在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子。②合成——实验5-1p140酸催化碱催化实验操作a．a．b．待混合物接近沸腾时，取出试管并用玻璃棒搅拌反应物，观察现象；c．试管冷却至室温后，向试管中加入适量乙醇，观察现象；d．再把试管放在热水浴中加热，观察现象实验现象混合溶液变浑浊，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；再加热，黏稠物质仍不溶解结论在酸催化下，生成的线型结构的酚醛树脂具有热塑性在碱催化下，生成的网状结构的酚醛树脂具有热固性a．在酸(浓盐酸)催化下，等物质的量苯酚与甲醛反应，苯酚邻位或对位的氢原子与甲醛的羰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b．在碱(浓氨水)催化下，苯酚与过量的甲醛反应，生成羟甲基苯酚的同时，还生成二羟甲基苯酚、三强甲基苯酚等，继续反应就可以生成网状结构的酚醛树脂③制备和结构④结构特点：具有网状结构的高分子受热后不能软化或熔融，也不溶于一般溶剂。⑤用途：酚醛树脂主要用作绝缘（开关、灯头）、隔热、难燃、隔音器材和复合材料。可用于烹饪器具的手柄，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。(3)脲醛树脂：可以用尿素(H2NCONH2)与甲醛缩聚反应合成4）线型高分子与网状结构高分子性质比较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2、合成纤维1）纤维的定义：指凡具备或可以保持长度大于本身直径100倍的均匀线条或丝状的线型高分子材料。2）纤维的分类(1)天然纤维：棉花、羊毛、蚕丝和麻等是大自然赋予人们的天然纤维，天然纤维又分为植物纤维和动物纤维。植物纤维是富含多糖纤维素，只含C、H、O三种元素(如：棉花、麻等)，动物纤维主要成分是蛋白质，蛋白质在蛋白酶的作用下可水解(如：羊毛和蚕丝等)(2)化学纤维：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)再生纤维：以木材、秸秆等农副产品为原料，经过加工处理得到的纤维(4)合成纤维：以石油、天然气、煤和农副产品等为原料加工制得的单体，再经过聚合反应而制得的纤维。其原料本身不是纤维。①合成纤维的性能：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”②合成纤维的“六大纶”是指涤纶(的确良)、锦纶(尼龙)、腈纶(人造羊毛)、丙纶、维纶和氯纶常见“六纶”的结构简式、单体和性能名称结构简式单体性能用途涤纶抗皱性好、强度高、耐酸腐蚀、耐磨、吸湿性差衣料、室内装修材料、电绝缘材料、绳索、渔网等锦纶H2N(CH2)5COOH耐磨、强度高、耐光、耐碱、有弹性衣料、绳索、渔网等腈纶CH2CH—CN弹性高、保温性能好、耐光、耐酸但不耐碱衣料、毛毯、幕布、工业用布等丙纶CH2CH—CH3机械强度高、电绝缘性好、耐化学腐蚀、质轻、耐油性差可制成薄膜、日常用品、管道、包装材料等维纶CH3COOCHCH2和HCHO吸湿性优良，有“人造棉花”之称可与棉花混纺，作维棉混纺织物，制成滤布、帆布、传送带等氯纶CH2CH—Cl难燃，耐酸、碱，吸湿性差可编织窗纱、筛网、网袋与绳子，制成毛线、毛毯、棉絮、滤布等3）常见的合成纤维(1)聚酯纤维——涤纶(聚对苯二甲酸乙二酯纤维)①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②涤纶性能：强度大，耐磨，易洗，快干，保形性好，但透气性和吸湿性差，可以与天然纤维混纺获得改进。③涤纶用途：是应用最广泛的合成纤维品种，大量用于服装与床上用品(如运动服、被套、睡袋等)、各种装饰布料、国防军工特殊织物(航天服、降落伞)，以及工业用纤维制品(过滤材料、绝缘材料、轮胎帘子线、传送带)等。(2)聚酰胺纤维——锦纶66或尼龙66(聚己二酰己二胺纤维)①聚己二酰己二胺纤维不溶于普通溶剂，耐磨，强度高，是由H2N—(CH2)6—NH2和HOOC(CH2)4COOH合成的，其合成反应如下：②尼龙66性能：不溶于普通溶剂，熔化温度高于260℃，拉制的纤维具有天然丝的外观和光泽，耐磨性和强度较大。③尼龙66用途：生产丝袜、降落伞、渔网、轮胎帘子线等。(3)高强度芳纶纤维合成4）合成纤维的性能①优点:具有强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、保暖等；②缺点：吸湿性和透气性明显不及天然纤维。3、合成橡胶1）橡胶的概念橡胶是一类具有弹性的物质，在外力作用下，橡胶的形状发生改变，去除外力后又能恢复原来的形状2）橡胶的分类3）天然橡胶(1)单体：异戊二烯即2甲基1,3丁二烯(2)合成反应方程式为：【思考与讨论】p145参考答案：。4）合成橡胶(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(2)性能：具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油性、耐高温或耐低温等性能(3)顺丁橡胶合成：顺丁橡胶是以1,3-丁二烯为原料，在催化剂作用下，通过加聚反应，得到以顺式结构为主的聚1,3-丁二烯(4)橡胶的硫化将线型结构的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。【名师提醒】绝大多数橡胶的结构中有碳碳双键或还原性元素(如硫)，故橡胶有较强的还原性。因此，在实验室中盛放强氧化性物质(如高锰酸钾)的试剂瓶不能用橡胶塞。(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。(6)几种常见的合成橡胶名称单体结构简式顺丁橡胶CH2=CH—CH=CH2丁苯橡胶(SBR)氯丁橡胶(CR)4、高分子化合物的结构与性质1）有机高分子的结构及其性能(高分子化合物有线型、支链型和体型结构)基本类型结构特点性质特点常见物质线型结构分子中的原子以共价键相互连接，构成一条很长的卷曲状态的“链”在适当的溶剂中能缓慢溶解，加热能熔融，硬度和脆度较小，具有热塑性，无固定熔点，强度大、可拉丝、吹薄膜、绝缘性好低压聚乙烯、、聚氯乙烯、天然橡胶支链型结构支链型结构与线型结构类似，是由许多链节相互连成一条长链的高聚物，但是在链节的主链上存在支链熔点、密度比线型结构的更低高压聚乙烯体型结构(网状结构)分子链与分子链之间还有许多共价键交联起来，形成三维空间的网状结构不能溶解和熔融，只能溶胀，硬度和脆度较大；不能反复熔化，只能一次加工成型(热固性)，强度大、绝缘性好碱作催化剂时制备的酚醛树脂2）有机高分子化合物的性质，主要有四个方面(1)一般线型的高分子化合物可溶于有机溶剂，网状的一般难溶于有机溶剂，有的只有一定程度的溶胀(2)线型的具有热塑性，体型的具有热固性(3)它们一般不导电(4)它们往往易燃烧，线型高分子化合物一般不耐高温3）有机高分子化学反应的特点(1)与结构的关系：结构决定性质，高分子的化学反应主要取决于结构特点、官能团与基团之间的影响。如碳碳双键易氧化和加成，酯基易水解、醇解，羧基易发生酯化、取代等反应(2)常见的有机高分子化学反应①降解：在一定条件下，高分子材料降解为小分子。如有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)热解为甲基丙烯酸甲酯；聚苯乙烯用氧化钡处理，能分解为苯乙烯。常见的高分子降解方法有：生物降解、化学降解、光降解等②橡胶硫化：天然橡胶()经硫化，破坏了碳碳双键，形成单硫键(—S—)或双硫键(—S—S—)，线型结构变为体型(网状)结构③催化裂化：塑料催化裂化得到柴油、煤油、汽油及可燃气体等。【思考与讨论】p141参考答案（1）高分子结构的比较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成一条长链，且大多数呈卷曲状与线型结构类似，但在主链上存在较多长短不一的支链，分子排列松散，分子间作用力弱一般由多官能团单体相互作用，使主链与主链间以共价键相连接，形成立体网状结构结构模型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，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（2）H2NCONH2+HCHOH2NCONHCH2OH+H2OnH2NCONHCH2OH+(n-1)H2O三、功能高分子材料1、定义：具有某些特殊化学、物理及医学功能的高分子材料。如，高分子催化剂；各种滤膜；磁性高分子；形状记忆高分子；高吸水性材料；医用高分子材料；高分子药物等2、分类功能高分子材料3、高吸水性树脂(1)结构特点①含有强亲水性原子团(如羧基、羟基、酰氨基等)的支链②具有网状结构(2)性能：不溶于水，也不溶于有机溶剂，与水接触后在很短的时间内溶胀，可吸收其本身质量的数百倍甚至上千倍的水，同时保水能力要强，还能耐一定的挤压作用(3)改进思路：一是改造纤维素或淀粉分子，接入强亲水基团；二是合成新的带有强亲水基团的高分子(4)合成方法①对淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改性。在淀粉或纤维素的主链上再接入带有强亲水基团的支链，可以提高它们的吸水能力。如淀粉与丙烯酸钠在一定条件下发生反应，生成以淀粉为主链的接枝共聚物。为防止此共聚物溶于水，还需在交联剂作用下生成网状结构的淀粉-聚丙烯酸钠高吸水性树脂②用带有强亲水基团的烯类单体进行聚合，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，再在一定条件下发生聚合，可得到具有网状结构的聚丙烯酸钠高吸水性树脂。聚丙烯酸钠的结构简式为这两种方法有一个共同特点，都要在反应中加入少量交联剂，让线型结构变为网状结构(5)应用：可在干旱地区用于农业、林业抗旱保水，改良土壤；可用于婴幼儿使用的纸尿裤【思考与讨论】p147参考答案：橡胶加交联剂的目的是变支链型结构为体型结构，使其具有不变黏、弹性较高、耐热性好、拉伸强度大、有机溶剂中不溶解、不易折断等；高吸水性树脂加交联剂的目的是变支链型结构为体型结构，使其既有吸水性而又不溶于水，耐挤压。4、高分子分离膜(1)分离原理：分离膜一般只允许水及一些小分子物质通过，其余物质被截留在膜的另一侧，称为浓缩液，达到对原液净化、分离和浓缩的目的。(2)特点：让某些物质有选择地通过，而把另外一些物分离掉。(3)分类：分离膜根据膜孔大小分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜等。(4)制作材料：主要是有机高分子材料，如醋酸纤维、芳香族聚酰胺、聚丙烯、聚四氟乙烯等。(5)应用：高分子分离膜已广泛用于海水淡化和饮用水的制取，果汁浓缩、乳制品加工、药物提纯、血液透析等。5、功能高分子材料的比较常见功能高分子材料主要功能主要应用高分子膜高分子分离膜选择性地允许某些物质通过①废水处理②海水淡化③浓缩果汁、乳制品加工、酿酒等高分子传感膜把化学能转换成电能①发电②开发新型电池高分子热电膜把热能转换成电能①发电②开发新型电池医用高分子材料①具有优异的生物相容性②具有某些特殊功能人造器官四、白色污染与高分子降解(1)废弃的塑料制品会危害环境，造成“白色污染”。为了根除“白色污染”，人们联想到淀粉、纤维素可以在自然中被微生物降解，以及有些高分子材料在吸收光线的光敏剂的帮助下也能降解的事实，研究出微生物降解和光降解两类高分子材料。微生物降解高分子在微生物的作用下切断某些化学键，降解为小分子，再进一步转变为CO2和H2O等物质而消失。光降解高分子在阳光等的作用下，高分子的化学键被破坏而发生降解。它们为消除“白色污染”带来了希望(2)一些微生物降解高分子，如聚乳酸()具有良好的生物相容性和生物可吸收性，可以用于手术缝合线、骨科固定材料、药物缓释材料等，手术后不用拆线或取出固定材料，减轻了患者与医生的负担。现在还出现了聚乳酸与淀粉等混合制成的生物降解塑料，可用于一次性餐具、食品和药品包装等；以及加入光敏剂的聚乙烯等光降解塑料，可用于农用地膜、包装袋等(3)近年来，我国科学工作者已成功研究出以CO2为主要原料生产可降解高分子材料的技术。CO2是稳定分子，要让它转化为高分子是很困难的。然而他们发现稀土催化剂能活化CO2，使之与环氧丙烷()等反应生成聚合物。这种工艺目前已投入小规模生产，为消除“白色污染”和减轻温室效应作出了贡献。►问题一高分子材料的分类及其应用【典例1】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【变式1-1】尼龙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【变式1-2】下列有关功能高分子材料的用途的叙述中，不正确的是()A．高吸水性树脂主要用于干旱地区抗旱保水、改良土壤、改造沙漠B．离子交换树脂主要用于分离和提纯物质C．医用高分子材料可用于制造医用器械和人造器官D．聚乙炔膜可用于分离工业废水和海水淡化►问题二白色污染与高分子降解【典例2】甲基丙烯酸甲酯()在一定条件下发生聚合反应得到线型聚合物a，再通过和交联剂b作用形成网状结构聚合物，其结构片段如下图所示。已知：下列说法错误的是：A．由线型聚合物a形成网状结构聚合物的过程高分子也由热塑性变为热固性分子B．交联过程中有甲醇生成C．线型聚合物a能通过和乙醇交联形成网状结构D．在一定条件下网状结构聚合物水解，可实现交联剂b的回收再利用【变式2-1】已知聚乳酸

可在乳酸菌作用下分解，下列有关聚乳酸的说法正确的是A．聚乳酸是一种纯净物B．聚乳酸的单体是HO-CH2-CH2-COOHC．聚乳酸是由单体之间通过缩聚反应生成的D．聚乳酸是一种不可降解高分子材料【变式2-2】一种基于二硫键(−S−S−)的自修复热塑性聚氨酯材料的结构如下：

，该聚合物由X(

)和Y(

)聚合而成，二硫键在氧化剂或还原剂作用下发生变化，二硫键断裂转化为两个巯基(—SH)或者两个巯基重新结合为二硫键，基于该原理可以实现聚合物结构的修复，下列说法正确的是A．X中碳氮双键比碳氧双键更容易与Y发生反应B．生成该聚合物的反应属于缩聚反应C．二硫键在氧化剂作用下断裂，在还原剂作用下恢复D．该聚合物在一定条件下发生取代反应，能降解成两种单体分子1．氯乙烯(ClCH=CH2)是生产聚氯乙烯塑料()的原料。下列说法正确的是A．聚氯乙烯分子呈平面结构B．氯乙烯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色C．氯乙烯分子中C－Cl键采用的成键轨道是sp2－pD．聚氯乙烯塑料可作食品包装袋2．下列关于合成材料的说法不正确的是A．尼龙、涤纶、腈纶都是有机合成纤维B．聚氯乙烯可制成薄膜、软管等，其单体是CH2=CHClC．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CH2=CH—CH=CH23．化学是材料学的基础。下列说法不正确的是A．可降解聚乳酸塑料的推广应用可减少“白色污染”B．制造特种防护服的芳纶纤维属于有机高分子材料C．北京冬奥会火炬使用的碳纤维不属于有机高分子材料D．制作电器开关用的脲醛树脂属于热塑性塑料4．天然橡胶具有弹性，但强度差，易发黏。研究人员在研究天然橡胶改性过程中，意外发现橡胶与硫磺混合共热，可以使橡胶制品性能大为改观。橡胶硫化程度越高，强度越大，弹性越差。下列橡胶制品中，硫化程度较高的是A．医用橡皮手套 B．皮鞋胶底C．自行车内胎 D．橡皮筋5．下列说法正确的为A．聚酯纤维、有机玻璃、碳纤维都属于有机高分子材料B．用木材等经加工制成的粘胶纤维属于合成纤维C．通常将葡萄糖、果糖、蔗糖、乳糖等不能水解的糖称为单糖D．“伦乃造意用树肤，麻头及弊布、渔网以为纸。”其中“树肤”与“麻头”的主要成分属于糖类6．芳纶1414()是制作消防服、防切割耐热手套的一种材料。下列有关芳纶1414的说法正确的是A．芳纶1414是天然有机高分子材料B．芳纶1414的单体是和C．芳纶1414是通过加聚反应制成的D．芳纶1414具有耐酸、耐碱等优异特性，但是热稳定性较差7．高分子材料与生产、生活密切相关，下列说法错误的是A．聚苯胺可用于制备导电高分子材料B．含增塑剂的聚氯乙烯薄膜可用于食品包装C．人造草坪使用了合成纤维D．酚醛树脂可作为宇宙飞船外壳的烧蚀材料8．材料是人类社会发展的物质基础，材料科学的发展离不开化学。(1)钢铁是应用广泛的金属材料。钢铁在潮湿空气中易生锈，铁锈的主要成分是(填化学式)，我国C919机身蒙皮使用的是第三代铝锂合金材料。下列不属于铝锂合金性质的是填字母。a.密度大

b.硬度大

c.抗腐蚀(2)制造普通玻璃时，需要的主要原料有纯碱、石灰石和填化学式，陶瓷、水泥和普通玻璃都是生活中最常见的材料，它们属于填字母。a.金属材料

b.无机非金属材料

c.有机高分子材料(3)在尼龙、棉花、涤纶这三种物质中，属于天然纤维的是。橡胶是制造轮胎的重要原料，天然橡胶通过填“硫化”、“氧化”或“老化”措施可增大其强度、弹性和化学稳定性等。1．下列有关高分子材料制备的说法错误的是A．己二酸和己二胺发生缩聚反应生成尼龙66B．一定条件下，乙烯和丙烯发生加聚反应合成塑料C．苯酚和甲醛在一定条件下发生缩聚反应生成酚醛树脂D．乳酸[CH3CH(OH)COOH]发生加聚反应合成可降解高分子材料2．合成高分子材料用途广泛、性能优异，其功能与分子结构有密切的关系。下面是几种高分子材料的结构简式，有关说法不正确的是

A．甲是天然橡胶的主要成分，易老化，能使酸性高锰酸钾溶液褪色B．乙是由两种单体形成的网状高分子化合物，具有是热塑性C．丙与NaOH溶液在一定条件下反应，生成高吸水性树脂D．丁是合成纤维中目前产量第一的聚酯纤维，可由两种单体缩聚合成3．关于下列三种常见高分子材料的说法正确的是A．酚醛树脂、涤纶和顺丁橡胶都属于天然高分子材料B．酚醛树脂的单体是苯酚和甲醇C．涤纶是对苯二甲酸和乙二醇通过缩聚反应得到的D．顺丁橡胶的单体与反-2-丁烯互为同分异构体4．研究物质结构，可以帮助人们开发新型材料。下列哪项不属于新型材料A．信息材料B．光导纤维C．纳米材料 D．可降解高分子材料5．下列说法错误的是A．丁腈橡胶没有固定的熔点B．丁腈橡胶的链节中只含两种官能团，由两种单体经加聚反应得到C．此酚醛树脂受热不能熔融，可用于生产宇宙飞船外壳的烧蚀材料D．涤纶是对苯二甲酸与乙二醇在催化剂作用下发生缩聚反应生产的6．聚甲醛是一种重要的工程塑料，其在光热作用下易解聚，原理如下：，而三聚甲醛()与二氧五环()共同聚合的产物()，具有良好的热稳定性。下列叙述不正确的是A．甲醛和三聚甲醛不是同系物B．聚甲醛属于线型高分子化合物C．聚甲醛的链节是D．与在一定条件下可以共同聚合生成7．聚碳酸酯具有高强度和高弹性等优点，常用于航天服、面罩的制作。聚双酚A碳酸酯可由如图所示反应制备。下列说法错误的是A．该高分子材料可降解 B．双酚A中所有碳原子都共面C．反应式中化合物X为苯酚 D．该聚合反应为缩聚反应8．回答下列问题(1)第24届冬季奥林匹克运动会于2022年2月在北京胜利举行，各种新型材料在冬奥赛场上发挥了巨大的作用。①颁奖礼服的制作材料是聚酰亚胺纤维，它属于材料，由它制作的礼服的优点是。(写一条)②高山滑雪项目赛道两侧的防护网由高密度聚乙烯(HDPE)材料编织而成，由乙烯生成聚乙烯的化学方程式是，聚乙烯的单体是。③制作赛区路面的交通指引标识，所用胶带的主要成分为合成橡胶，该胶带的优点是。(写一条)(2)2022年2月，北京向全世界呈现了一届无与伦比的冬奥盛会，各种材料的使用助力冬奥会圆满举行。①冰立方的外立面材料是ETFE膜(乙烯-四氟乙烯共聚物)，其结构简式为。四氟乙烯可看成乙烯分子中的氢原子被氟原子取代后的产物，其结构简式为，由乙烯与四氟乙烯在催化剂条件下反应生成ETFE的化学方程式为。②冰球由硫化橡胶制成，硫化橡胶与普通橡胶相比，其优点是。(写一条)③速度滑冰竞赛服的手脚处使用了蜂窝样式的聚氨酯纤维材料，这种材料的使用对于速度滑冰运动员的帮助可能是。第26课高分子材料1.了解合成高分子材料（塑料、纤维、橡胶）的性质和用途；2.了解功能高分子材料的结构特点和重要性能。2.了解合成高分子化合物在高新技术领域的应用以及在发展经济、提高生活质量方面的贡献。一、高分子材料的命名和分类1、命名(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。2、分类二、通用高分子材料1、塑料1）塑料的成分：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。【名师提醒】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。2）塑料的分类(按树脂受热时的特征)(1)热塑性塑料：为线型结构，可以反复加热熔融加工，可以多次成型，多次使用，如聚乙烯、聚氯乙烯等制成的塑料。(2)热固性塑料：为体型结构，不能加热熔融，只能一次成型，但加工成型后就不会受热熔化，如用具有不同结构的酚醛树脂等制成的塑料。(3)判断方法；①根据溶解性判断：能溶于适当溶剂的高分子材料一般为线型结构，如聚乙烯、聚氯乙烯等；在溶剂中难溶解的高分子材料一般为体型结构，如酚醛塑料等。②根据热塑性、热固性判断：具有热塑性，受热能熔化的高分子材料具有线型结构；具有热固性，受热不熔化的高分子材料具有体型结构。3）常见的塑料(1)聚乙烯高压法聚乙烯与低压法聚乙烯的对比高压法聚乙烯低压法聚乙烯聚合反应条件150MPa～300MPa，200℃左右，使用引发剂0.1MPa～2MPa，60～100℃，使用催化剂高分子链的结构含有较多支链支链较少密度/(g·cm－3)0.91～0.93(较低)0.94～0.97(较高)类别低密度聚乙烯(LDPE)高密度聚乙烯(HDPE)软化温度/℃105～120120～140主要性能无毒，较柔软无毒，较硬高分子链较短较长相对分子质量较低较高用途生产食品包装袋、薄膜、绝缘材料等生产瓶、桶、板、管等【名师提醒】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。②聚乙烯(一般高分子化合物)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。③两种聚乙烯塑料