高分子材料-2024年高中化学讲义（选择性必修三）

第26课高分子材料

学习目标

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”，

如麻醛树脂（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

厂无硝用料如:滔会绡瞌热田切螺

「塑料

合觉雒

哙，j

支殴弱

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、胭醛树脂

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)

⑴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。

⑵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。

⑶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

150Mpa〜300Mpa,200°C左右，使用引发0.1MPa-2MPa,60~100℃,使用催化

聚合反应条件

剂剂

高分子链的结构含有较多支链支链较少

密度/（g,cnT3）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/汽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51pl40

酸催化碱催化

2K紫酣+

3ml.4O%的

个最溶液+3

滴浓盐酸，在

实验

操作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

混合溶液变浑浊，有黏稠的粉红色混合溶液变浑浊，有黏稠的乳黄色物质生

实验

物质生成；加入乙醇，不溶解；再成；加入乙醇，不溶解；再加热，黏稠物质

现象

加热，黏稠物质溶解仍不溶解

在酸催化下，生成的线型结构的酚在碱催化下，生成的网状结构的酚醛树脂具

结论

醛树脂具有热塑性有热固性

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魏基加成生成羟

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

OH

-j^-CFfeOH

HOI-feC

CH20H

2.4—2.4.6—

③制备和结构

笨酚、缩反应

|I中醛A1

。他里（网状）高分子

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。

⑶服醛树脂：可以用尿素（H2NCONH2）与甲醛缩聚反应合成

MH3NCONH2+nHCHO-HALM.H+NHOONHCHJ-J^OH+（n-l）HjO

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

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

如:帮&疏转毒缪

C［务*腌如：的S*整6触魂蛙

⑴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）

⑵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）、月青纶（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

衣料、室内装修

抗皱性好、强度

HO-PJ-^-XH.CH^HOOC-QHCOOH材料、电绝缘材

涤纶高、耐酸腐蚀、耐

HO—CHjCHj-OH料、绳索、渔网

磨、吸湿性差

等

0耐磨、强度高、耐衣料、绳索、渔

锦纶H2N(CH2)5COOH

H拙光、耐碱、有弹性网等

弹性高、保温性能

*HL即衣料、毛毯、幕

腊纶CH2=CH—CN好、耐光、耐酸但

布、工业用布等

不耐碱

机械强度高、电绝

可制成薄膜、日

*H?一‘味缘性好、耐化学腐

丙纶CH=CH—CH常用品、管道、

23蚀、质轻、耐油性

CH3

包装材料等

差

可与棉花混纺，

：吸湿性优良，有“人作维棉混纺织

-[CH—-CH2—CH-|^CH3COOCH=CH2

维纶0-CRji

和HCHO造棉花”之称物，制成滤布、

帆布、传送带等

可编织窗纱、筛

网、网袋与绳

4€小一肝难燃，耐酸、碱，

氯纶

CH2=CH—Cl子，制成毛线、

吸湿性差

毛毯、棉絮、滤

布等

3)常见的合成纤维

(1)聚酯纤维一涤纶(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

0000

MHOJ-—C—OH+nHO—CHjCHj—HO-pl-—(Lo—CH1即甘+(2n—l)HjO

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)聚酰胺纤维一锦纶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：

nHjN-CCH^fi—NH2+nHOJ—HOp5—(CH2)4-j—NH(CH2)(5NH^H+(2n-l)H2O

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

0000

MH2NHQ-NH2+心(2n-l)H3O

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

麴*有耐船

的胶：有跟惶而隹眼

3)天然橡胶

(1)单体：异戊二烯即2甲基1,3丁二烯

/%一

(2)合成反应方程式为:CH

【思考与讨论】pl45参考答案:

4)合成橡胶

(1)原料：以石油、天然气为原料，以二烯煌和烯煌等为单体，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

nCHj=CH—CH=CH2

(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(一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(如高镒酸钾)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

H/、HJ-

CH:=CH—CH=CH?、-ECH,—CH—€H—CH,—€H,—CHi

丁苯橡胶•.6

CpCH-CH]

(SBR)

氯丁橡胶CH、=CH—C=CH、-ECH,—CH=C—CH,玉

♦I‘二1二

(CR)ClCl

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

在适当的溶剂中能缓慢溶解，

加热能熔融，硬度和脆度较低压聚乙烯、、

分子中的原子以共价键相互连接，

线型结构小，具有热塑性，无固定熔聚氯乙烯、天然

构成一条很长的卷曲状态的“链”

点，强度大、可拉丝、吹薄橡胶

膜、绝缘性好

支链型结构与线型结构类似，是由

支链型结构许多链节相互连成一条长链的高聚熔点、密度比线型结构的更低高压聚乙烯

物，但是在链节的主链上存在支链

不能溶解和熔融，只能溶胀，

分子链与分子链之间还有许多共价

体型结构硬度和脆度较大；不能反复熔碱作催化剂时制

键交联起来，形成三维空间的网状

（网状结构）化，只能一次加工成型（热固备的酚醛树脂

结构

性），强度大、绝缘性好

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

⑵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，竣基易发生酯化、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；聚苯乙烯用氧化钢处理，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

-E-CH：—<'=<'H—<H,4

I

②橡胶硫化：天然橡胶（11>）经硫化，破坏了碳碳双键，形成单硫键（一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

长链，且大多数呈卷曲状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

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

(2)H2NCONH2+HCHO-H2NCONHCH2OH+H2OnH2NCONHCH2OH+fz3ZHCHWH+(ni)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

高

脂

吸水

磁

高

性

子

高

子

物

分

子

高

离

牍

分

询

医

子

用

剂

子

高

化

分

公

忙

取

支

功能高分子材料J+

3、高吸水性树脂

(1)结构特点

①含有强亲水性原子团(如瑞基、羟基、酰氨基等)的支链

②具有网状结构

⑵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

-ECH,—CH3n

为COONa

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】pl47参考答案：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

⑴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。

⑸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

①废水处理

选择性地允许某些物质②海水淡化

高分子分离膜

高通过③浓缩果汁、乳制品加工、酿酒

分等

子①发电

高分子传感膜把化学能转换成电能

膜②开发新型电池

①发电

高分子热电膜把热能转换成电能

②开发新型电池

①具有优异的生物相容

医用高分子材料性人造器官

②具有某些特殊功能

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

0

IIr

HO+C—CH—03?H

I

(2)一些微生物降解高分子，如聚乳酸(CH?)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CO?为主要原料生产可降解高分子材料的技术。C02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

CH,—CHCH,

VZ1

(0)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。

问题探究

A问题一高分子材料的分类及其应用

【典例11下列关于高聚物的说法错误的是

A.聚乙焕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.聚乙焕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b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=CHC00Na)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。

【解题必备】1.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。其中，塑料、合成纤维、合成橡胶又被称

为“三大合成材料”。

2.高分子化合物的基本性质

(1)溶解性:线型高分子(如有机玻璃)能溶解在适当的有机溶剂中;网状结构高分子(如硫化橡胶)不溶于有机溶

剂，只有一定程度的溶胀。

(2)热塑性和热固性:线型高分子具有热塑性(如聚乙烯)，网状结构高分子具有热固性(如电木、硫化橡胶)。

(3)强度:高分子材料强度一般比较大。

(4)电绝缘性:通常高分子材料电绝缘性良好。

【变式11】尼龙10HXH刊取伊)「^«8＜可).田“叫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

口4sCM/*曰H,N（CH）NHCOICH.）COOH

B.尼龙1010的单体是:'3'

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

H:N|：CH;i!oNH,^HOOC（CH.\COOH；Bc根据尼龙血。的化学式可以知道，它是

即（里泌国和11。0（：阳”（：00叫过缩聚反应生成的，C正确；D.由于舱外航天服是在太空失

重的情况下穿的，不需要考虑是否选轻质材料，D错误；故选C。

【变式12】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.聚乙快膜可用于分离工业废水和海水淡化

【答案】D

【解析】A.保水剂是一种强吸水树脂，能在短时间内吸收自身重量几百倍至上千倍的水分，高吸水性树

脂可做保水剂，A正确；B.离子交换树脂是带有官能团（有交换离子的活性基团）、具有网状结构、不

溶性的高分子化合物，主要用于分离和提纯物质，B正确；C.医用高分子材料是指用以制造人体内脏、

体外器官、药物剂型及医疗器械的聚合物材料，可用于制造医用器械和人造器官，C正确；D.聚乙快膜

属于导电高分子，主要用于电子元件，D错误；故选D。

A问题二白色污染与高分子降解

【典例2】甲基丙烯酸甲酯。乩=（:一（：。0€乩）在一定条件下发生聚合反应得到线型聚合物2,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。

CH5CH,CH,CH,

—CH]—c——CH2—c——CH2-c——CH2—c——

O—Fo—d。工

—CH,—C——CH,—C——CH2—C——CH,—C——

|.|'|

CH,CHXCH.CH.

己知：RC0°RJRQHTRC0°R,+ReH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

【答案】C

【解析】A.线性聚合物一般为热塑性材料，体型聚合物一般为热固性材料，因此由线型聚合物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，故A正确；B.结合已知信息，线型聚合物a与

乙二醇交联过程中有甲醇生成，故B正确；C.由图和题干已知信息可知，线型聚合物a与乙二醇交联形

成网状结构，故C错误；D.网状结构聚合物含有竣基与乙二醇形成的酯基，在一定条件下能水解生成乙

二醇，可以实现交联剂b(乙二醇)的回收再利用，故D正确；故选C。

【解题必备】⑴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CCh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。

0

H—CH—CHnH

I

(2)一些微生物降解高分子，如聚乳酸(CH，)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CCh为主要原料生产可降解高分子材料的技术。CCh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

CH、一CHCH.

V/

(0)等反应生成聚合物。这种工艺目前己投入小规模生产，为消除“白色污染”和减轻温室效应

作出了贡献。

Il-fO-CH-ChOH

【变式21］已知聚乳酸CH,。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HOCH2cH2coOH

C.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

【答案】C

【解析】A.聚乳酸是一种高分子聚合物，属于混合物，故A错误；B.由聚乳酸的结构可知，该物质是

由羟基和竣基脱水而形成的，属于缩聚反应，故B错误；C.反应为缩聚反应，故C正确；D.聚乳酸中

酯基

结构能水解，所以聚乳酸是一种可降解高分子材料，故D错误；答案选C。

【变式221一种基于二硫键(T-S-)的自修复热塑性聚氨酯材料的结构如下：

该聚合物由

)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筑基（一SH）或者两个疏基重新结合为二硫

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

【答案】A

【解析】A.从X和Y的聚合反应来看，断裂的是C=N双键，故碳氮双键比碳氧双键更容易与Y发生反

应，A正确；B.通过断键机理可知，X与Y的聚合反应属于加成聚合，B错误；C.二硫键在氧化剂或

还原剂的作用下都可以发生断裂，生成筑基，或两个疏基重新结合成二硫键，而不是在氧化剂作用下断

裂，在还原剂作用下恢复，C错误；D.该聚合物含有酰胺基，在强酸强碱作用下可以发生水解，即取代

反应，但生成的单体有三种，故D错误；故选A。

强化训I练

□□化

―CH?—CH-J—

1.氯乙烯（C1CH=CH2）是生产聚氯乙烯塑料（CI）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锈酸钾溶液褪色

C.氯乙烯分子中C—C1键采用的成键轨道是sp2-p

D.聚氯乙烯塑料可作食品包装袋

【答案】c

【解析】A.聚氯乙烯分子中碳原子为饱和碳原子，不呈平面结构，A错误；

B.氯乙烯中含有碳碳双键，能被酸性高铳酸钾氧化而使酸性高锦酸钾溶液褪色，B错误；C.氯乙烯分

子中碳原子为sp2杂化，c—C1键采用的成键轨道是sp2—p,C正确；

D.聚氯乙烯是经常使用的一种塑料，所添加的增塑剂、防老剂等主要辅料有毒性；聚氯乙烯塑料制品在

较高温度下会慢慢地分解出氯化氢气体，这种气体对人体有害，因此聚氯乙烯制品不能应用于食品包装材

料，D错误；故选C。

2.下列关于合成材料的说法不正确的是

A.尼龙、涤纶、懵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=CHC1

rOH

H~—ci〔2~-（）H

c.合成酚醛树脂（“）的单体是苯酚和甲醇

HH

C=C

D.合成顺丁橡胶（的单体是CH2=CH—CH=CH2

【答案】c

【解析】A.尼龙、涤纶、睛纶都是有机合成纤维，属于有机合成材料，故A正确；

B.聚氯乙烯单体是CH2=CHC1,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.根

-fCH：户?十

/C=CZ

据加聚反应的特点可推知，u/一的单体是CH2=CHCH=CH2，故D正确；故答案为C。

3.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.制作电器开关用的胭醛树脂属于热塑性塑料

【答案】D

【解析】A.“白色污染”是指塑料污染，因此可降解聚乳酸塑料的推广应用可减少“白色污染”，故A说法

正确；B.有机高分子材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶，芳纶纤维属于合成纤维，即属于有机高分子

材料，故B说法正确；C.碳纤维是碳单质，不属于有机物，故C说法正确；D.JR醛树脂制成的塑料制

品不能加热熔融，只能一次成型，是热固性，故D说法错误；答案为D。

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

【答案】B

【解析】A.医用橡皮手套强度小，可伸缩，弹性强，不符合硫化程度较高的弹性差的性质，A不符合题

意；B.皮鞋胶底可承重大，强度大，但伸缩性差，弹性小，符合硫化程度较高的强度大、弹性差的性

质，B符合题意；C.自行车内胎弹性大，强度较小，不符合硫化程度较高的强度大、弹性差的性质，C

不符合题意误；D.橡皮筋弹性大，强度小，不符合硫化程度较高的强度大、弹性差的性质，D不符合题

意；故选B。

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

【答案】D

产

-KH,-C-h

【解析】A.聚酯纤维是有机高分子化合物，有机玻璃的结构简式为COOCH,,属于有机高分子

化合物，碳纤维是碳单质，不属于有机高分子化合物，故A错误；B.用木材等经加工制成的粘胶纤维属

于再生纤维，不属于合成纤维，故B错误；C.蔗糖、乳糖属于二糖，能发生水解，葡萄糖、果糖为单

糖，不能发生水解，故C错误；D.“树肤”、“麻头”的主要成分是纤维素，纤维素属于多糖，故D正确；

答案为D。

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

00

H2N—~~NHrHO—~―OH

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

【答案】B

【解析】A.芳纶1414是人工合成的高分子化合物，A错误；B.根据芳纶1414的结构简式可知，其单

H2N~~k~\-NH,HO—C-—C—OH

体是和,B正确；C.芳纶1414是通过

o0

H2N—-NH:HO—C--C—OH

和经过缩聚反应生成的，c错误；D.芳纶

1414是一种高科技合成纤维，其有强度高、耐高温，耐酸碱，密度小、热稳定性高等特点，D错误；故选

Bo

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

【答案】B

【解析】A.聚苯胺，是一种高分子化合物，具有特殊的电学、光学性质，经掺杂后可具有导电性及电化

学性能，可用于制备导电高分子材料，A正确；B.聚氯乙烯有毒，不能用于食品包装，B错误；C.合成

纤维性能优异，用途广泛且生产条件可控，原料来源丰富，不受自然条件影响，可用于制备人造草坪，C

正确；D.网状结构的酚醛树脂主要用作绝缘、隔热、阻燃隔音材料和复合材料，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，D正确；故选