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第5讲　合成高分子
【复习目标】
1.了解高分子的组成与结构特点,能依据简单高分子的结构分析其链节和单体。
2.理解加聚反应和缩聚反应的含义,能根据单体写出加聚反应和缩聚反应的化学方程式。
3.了解合成高分子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。
考点一　合成有机高分子的基本方法
1.高分子的结构特点
(1)单体:能　　　　　　的小分子物质。
(2)链节:高分子中化学组成和结构均可以重复的　　　　单位。
(3)聚合度:高分子链中含有的链节数目,以n表示。
[示例]
2.合成高分子的基本方法
项目 加聚反应 缩聚反应
概念 单体通过相互　　的方式生成高分子的聚合反应 单体分子间通过　　　　而生成高分子的聚合反应,生成缩聚物的同时,还伴有小分子的副产物(如H2O、NH3、HX等)的生成
单体 特点 含有　　　　的不饱和有机化合物 含有　　　　　　　　的反应基团(如—OH、—COOH、—NH2、—X等)
产物 特征 高聚物与单体具有相同的组成,生成物一般为线型结构 生成　　　　和小分子,高聚物与单体有不同的组成
3.按要求补全化学方程式
(1)加聚反应。
①nCH2CH—CH3　　　　　　　。
②nCH2CH—CHCH2 　　　　　　　　。
③nCH2CH2+ 　　　　　　　　　　。
(2)缩聚反应。
①nHOCH2—CH2—COOH 　　　　　　　　　　　　　　　　。
nH2N—CH2COOH 　　　　　　　　　　　　　　　。
②nHOCH2—CH2OH+nHOOC—COOH　 。
③nHCHO+n　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
④nH2N(CH2)6NH2+nHOOC(CH2)4COOH 　。
[理解·辨析] 判断正误
(1)的单体是CH2CH2和。(　　)
(2)加聚反应的单体有一种,而缩聚反应的单体应该有两种。(　　)
(3)高分子不溶于任何溶剂,但对环境都会产生污染。(　　)
(4)氨基酸分子间可发生缩聚反应。(　　)
(5)缩聚反应生成小分子的化学计量数为(n-1)。(　　)
(6)是由苯酚和甲醛发生加成反应后的产物脱水缩合而成的。(　　)
单体的判断
1.(2024·安徽滁州模拟)下列有关高聚物的分析正确的是(　　)
[A] 其单体是CH2CH2和
[B] 它是缩聚反应的产物
[C] 其单体是
[D] 链节是CH3CH2COOCH2CH3
2.回答下列问题。
(1)合成聚丙烯酸钠()的单体的结构简式是　　　　　　　。
(2)合成涤纶
()有两种单体,其中能和NaHCO3反应的单体的结构简式是　　　　　　　。
(3)合成高聚物
的反应类型是　　　　　　,请写出其单体的结构简式: 　 。
高聚物单体的推断方法
(1)加聚产物的主链一般全为碳原子,按“凡双键,四个碳;无双键,两个碳”的规律画线断键,然后半键闭合、单双键互换。
如的单体为CH2CH2和CH2CHCN,的单体为CH2CHCH3和CH2CH—CHCH2。
(2)缩聚产物的链节中不全为碳原子,一般有“—COO—、—CONH—”等结构,在或画线处断键,碳原子上连—OH,氧原子和氮原子上连—H,即得单体。
考点二　高分子材料
1.高分子化合物
(1)概念:高分子化合物是指相对分子质量在一万以上,由千百个原子以共价键相互连接而成的化合物。这些化合物通常被称为大分子或高分子,而人工合成的高分子化合物则简称聚合物。
(2)分类。
高分子化合物
2.高分子材料
(1)高分子材料的分类。
高分子材料
(2)橡胶与纤维。
①
②纤维
3.高分子化合物的基本性质
(1)溶解性:线型高分子化合物(如有机玻璃)能溶解在适当的有机溶剂中,网状高分子化合物(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:线型高分子化合物具有　　 　　(如聚乙烯),网状高分子化合物具有　　　　(如酚醛树脂)。
(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。
[理解·辨析] 判断正误
(1)棉花、蚕丝、羊毛、天然橡胶都属于天然高分子。(　　)
(2)酚醛树脂和聚氯乙烯都是热固性塑料。(　　)
(3)聚丙烯和天然橡胶都是高聚物,均不能使溴水褪色。(　　)
(4)盛放汽油的试剂瓶不能用橡胶塞。(　　)
(5)天然橡胶聚异戊二烯()为纯净物。(　　)
(6)聚乙烯可包装食品,而聚氯乙烯塑料不可用于包装食品。(　　)
一、通用高分子材料的组成与应用
1.(2024·福建福州期末)下列关于高分子材料的说法正确的是(　　)
[A] 酚醛树脂()可由苯酚和甲醛通过加聚反应制得
[B] 聚乙烯由线型结构转变为网状结构()能够增加材料的强度
[C] 天然橡胶的主要成分为聚异戊二烯,其结构简式为
[D] 涤纶()是由苯甲酸和乙醇通过缩聚反应制得
2.下列说法错误的是(　　)
[A] 塑料主要成分是合成树脂
[B] 天然橡胶的成分是聚异戊二烯,它属于合成高分子材料
[C] 航天员穿的航天服使用了多种合成纤维
[D] 橡胶的硫化过程发生了化学反应
二、功能高分子材料
3.(2024·安徽模拟)我国科学研究团队研发的新型材料可以高效分离有机化合物,如利用新型材料IUPs的吸附作用分离乙烯和乙炔,利用新型材料ZU609的孔径大小分离丙烷和丙烯。下列叙述错误的是(　　)
[A] 新型材料IUPs对乙烯和乙炔的吸附作用具有选择性
[B] 新型材料ZU609分离丙烷和丙烯,利用了二者物理性质的差异
[C] 利用新型材料ZU609可以分离乙烯和乙炔
[D] 改变新型材料的组成和结构,可用于其他有机化合物的分离
4.下列有关功能高分子材料的叙述中不正确的是(　　)
[A] 能用于生产“尿不湿”的高吸水性树脂属于功能高分子材料
[B] 利用高分子分离膜可以进行海水淡化或污水净化
[C] 聚乙炔在掺杂状态下具有较高的电导率,不属于高分子材料
[D] 医用高分子材料可用于制造人工器官
1.(2024·江西卷,10)一种可用于海水淡化的新型网状高分子材料,其制备原理如图(反应方程式未配平)。下列说法正确的是(　　)
[A] 亲水性:Z>聚乙烯
[B] 反应属于缩聚反应
[C] Z的重复结构单元中,nN∶nS=1∶2
[D] 反应的原子利用率<100%
2.(2024·北京卷,11)CO2的资源化利用有利于实现“碳中和”。利用CO2为原料可以合成新型可降解高分子P,其合成路线如图。
已知:反应①中无其他产物生成。
下列说法不正确的是(　　)
[A] CO2与X的化学计量比为1∶2
[B] P完全水解得到的产物的分子式和Y的分子式相同
[C] P可以利用碳碳双键进一步交联形成网状结构
[D] Y通过碳碳双键的加聚反应生成的高分子难以降解
3.(2024·全国甲卷,9)我国化学工作者开发了一种回收利用聚乳酸(PLA)高分子材料的方法,其转化路线如下所示。
下列叙述错误的是(　　)
[A] PLA在碱性条件下可发生降解反应
[B] MP的化学名称是丙酸甲酯
[C] MP的同分异构体中含羧基的有3种
[D] MMA可加聚生成高分子
4.(2023·北京卷,9)一种聚合物PHA的结构简式如下,下列说法不正确的是(　　)
[A] PHA的重复单元中有两种官能团
[B] PHA通过单体缩聚合成
[C] PHA在碱性条件下可发生降解
[D] PHA中存在手性碳原子
5.(2023·新课标卷,8)光学性能优良的高分子材料聚碳酸异山梨醇酯可由如下反应制备。
下列说法错误的是(　　)
[A] 该高分子材料可降解
[B] 异山梨醇分子中有3个手性碳
[C] 反应式中化合物X为甲醇
[D] 该聚合反应为缩聚反应
6.(2022·山东卷,4)下列高分子材料制备方法正确的是(　　)
[A] 聚乳酸()由乳酸经加聚反应制备
[B] 聚四氟乙烯(CF2—CF2)由四氟乙烯经加聚反应制备
[C] 尼龙66()由己胺和己酸经缩聚反应制备
[D] 聚乙烯醇()由聚乙酸乙烯酯()经消去反应制备
第5讲　合成高分子
考点一　合成有机高分子的基本方法
必备知识整合
1.(1)合成高分子　(2)最小
2.加成　缩合反应　双键或三键　两个或两个以上　高聚物
3.(1)①　②CH2—CHCH—CH2　③　
(2)①+(n-1)H2O　+(n-1)H2O　
②OH+(2n-1)H2O　
③+(n-1)H2O　
④+(2n-1)H2O
[理解·辨析] (1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)√
关键能力提升
1.C　从有机化合物的结构简式可知,该高聚物是由 CH2CHCOOCH2CH3 经加聚反应生成的,其链节是。
2.【答案】 (1)CH2CHCOONa
(2)
(3)加聚反应　H2CCH—CN、和CH2CH—CHCH2
【解析】 (2)合成涤纶的两种单体为HOCH2CH2OH和,其中含羧基,能和NaHCO3反应。
(3)该高聚物是通过加聚反应得到的,其单体有 3种,分别为H2CCH—CN、CH2CH—CHCH2和。
考点二　高分子材料
必备知识整合
2.(2)①聚异戊二烯
3.(2)热塑性　热固性
[理解·辨析] (1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)√
关键能力提升
1.B　酚醛树脂是苯酚和甲醛通过缩聚反应制得的,故A错误;聚乙烯由线型结构转变为网状结构时作用力增强,材料的强度增大,故B正确;聚异戊二烯由异戊二烯()加聚获得,结构简式为,故C错误;从涤纶的结构简式可以看出,涤纶是由对苯二甲酸和乙二醇通过缩聚反应制得,故D错误。
2.B　塑料的主要成分是高分子化合物,俗称合成树脂,A正确;天然橡胶的成分是聚异戊二烯,属于天然高分子材料,B错误;合成纤维是化学纤维的一种,是用合成高分子化合物作原料而制得的化学纤维的统称,航天员穿的航天服使用了多种合成纤维,C正确;工业上用硫和橡胶发生化学反应生产更具实用价值的硫化橡胶,D正确。
3.C　“利用新型材料IUPs的吸附作用分离乙烯和乙炔”,说明新型材料IUPs对乙烯和乙炔的吸附作用不相同,具有选择性,A正确;“利用新型材料ZU609的孔径大小分离丙烷和丙烯”,说明分离丙烷和丙烯利用的是分子大小不同,属于物理性质差异,B正确;新型材料ZU609的孔径大小可以用于分离丙烷和丙烯,不适合用来分离乙烯和乙炔,C错误;改变新型材料的组成和结构可以改变新型材料的性质,可用于其他有机化合物的分离,D正确。
4.C　高吸水性树脂是一种特殊的功能高分子材料,以其超强的吸水能力著称,能够吸收其自身质量数百倍的水,并展现出极强的保水能力,A正确;利用高分子分离膜可以进行海水淡化或污水净化,B正确;聚乙炔在掺杂状态下,可以提高其导电性能,属于新型导电高分子材料,故C错误;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,因此医用高分子材料可用于制造人工器官,D正确。
真题验收
1.A　Z含多个羟基,易与水分子形成氢键,聚乙烯不溶于水,则亲水性Z>聚乙烯,故A正确;X中碳碳双键转化为单键,且生成高分子,该反应为加聚反应,故B错误;X中碳碳双键与H—S发生加成反应,X中含3个氮原子,且3个碳碳双键发生加成反应,则Z的重复结构单元中也含有3个硫原子,可知Z的重复结构单元中,nN∶nS=1∶1,故C错误;该反应中生成物只有一种,反应的原子利用率为100%,故D错误。
2.B　结合已知信息,通过对比X、Y的结构可知,CO2与X的化学计量比为1∶2,A正确;P完全水解得到的产物结构简式为,其分子式为C9H14O3,Y的分子式为C9H12O2,两者分子式不相同,B错误;P的支链上有碳碳双键,可进一步交联形成网状结构,C正确;Y形成的聚酯类高分子主链上含有大量酯基,易水解,而Y通过碳碳双键加聚得到的高分子主链主要为长碳链,与聚酯类高分子相比难以降解,D正确。
3.C　根据PLA的结构简式,聚乳酸是乳酸分子发生缩聚反应得到的,含有酯基结构,可以在碱性条件下发生降解反应,A正确;根据MP的结构可知,MP可视为丙酸和甲醇发生酯化反应得到的,因此其化学名称为丙酸甲酯,B正确;MP的同分异构体中,含有羧基的有2种,分别为正丁酸和异丁酸,C错误;MMA分子中含有碳碳双键,可以发生加聚反应生成高分子,D正确。
4.A　PHA的重复单元中只含有酯基一种官能团,A项错误;由PHA的结构可知其为聚酯,由单体缩聚合成,B项正确;PHA为聚酯,碱性条件下可发生降解,C项正确;PHA的重复单元中只连有1个甲基的碳原子为手性碳原子,D项正确。
5.B　该高分子材料中含有酯基,可以降解,A正确;如图,,异山梨醇分子中有 4个手性碳,B错误;根据聚碳酸异山梨醇酯的结构可以判断,反应式中X为甲醇,C正确;该反应在生成高聚物的同时还有小分子的物质生成,属于缩聚反应,D正确。
6.B　聚乳酸是由乳酸分子间脱水缩聚而得,即发生缩聚反应,A错误;聚四氟乙烯是由四氟乙烯经加聚反应制备,B正确;尼龙66是由己二胺和己二酸经过缩聚反应制得,C错误;聚乙烯醇由聚乙酸乙烯酯发生水解反应制得,D错误。
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合成高分子
第5讲
1.了解高分子的组成与结构特点,能依据简单高分子的结构分析其链节和单体。
2.理解加聚反应和缩聚反应的含义,能根据单体写出加聚反应和缩聚反应的化学方程式。
3.了解合成高分子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。
1.高分子的结构特点
(1)单体:能 的小分子物质。
(2)链节:高分子中化学组成和结构均可以重复的 单位。
(3)聚合度:高分子链中含有的链节数目,以n表示。
[示例]
合成高分子
最小
项目 加聚反应 缩聚反应
概念 单体通过相互 的方式生成高分子的聚合反应 单体分子间通过 而生成高分子的聚合反应,生成缩聚物的同时,还伴有小分子的副产物(如H2O、NH3、HX等)的生成
2.合成高分子的基本方法
加成
缩合反应
单体 特点 含有 的不饱和有机化合物 含有 的反应基团(如—OH、—COOH、—NH2、—X等)
产物 特征 高聚物与单体具有相同的组成,生成物一般为线型结构 生成 和小分子,高聚物与单体有不同的组成
双键或三键
两个或两个以上
高聚物
3.按要求补全化学方程式
(1)加聚反应。
[理解·辨析] 判断正误
×
(2)加聚反应的单体有一种,而缩聚反应的单体应该有两种。(　　)
(3)高分子不溶于任何溶剂,但对环境都会产生污染。(　　)
(4)氨基酸分子间可发生缩聚反应。(　　)
×
×
√
(5)缩聚反应生成小分子的化学计量数为(n-1)。(　　)
×
√
单体的判断
C
2.回答下列问题。
加聚反应
思维建模
高聚物单体的推断方法
(1)加聚产物的主链一般全为碳原子,按“凡双键,四个碳;无双键,两个碳”的规律画线断键,然后半键闭合、单双键互换。
思维建模
思维建模
1.高分子化合物
(1)概念:高分子化合物是指相对分子质量在一万以上,由千百个原子以共价键相互连接而成的化合物。这些化合物通常被称为大分子或高分子,而人工合成的高分子化合物则简称聚合物。
(2)分类。
2.高分子材料
(1)高分子材料的分类。
(2)橡胶与纤维。
①
聚异戊二烯
3.高分子化合物的基本性质
(1)溶解性:线型高分子化合物(如有机玻璃)能溶解在适当的有机溶剂中,网状高分子化合物(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:线型高分子化合物具有 (如聚乙烯),网状高分子化合物具有 (如酚醛树脂)。
(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。
热塑性
热固性
[理解·辨析] 判断正误
(1)棉花、蚕丝、羊毛、天然橡胶都属于天然高分子。(　　)
(2)酚醛树脂和聚氯乙烯都是热固性塑料。(　　)
(3)聚丙烯和天然橡胶都是高聚物,均不能使溴水褪色。(　　)
(4)盛放汽油的试剂瓶不能用橡胶塞。(　　)
×
√
×
√
×
(6)聚乙烯可包装食品,而聚氯乙烯塑料不可用于包装食品。(　　)
√
一、通用高分子材料的组成与应用
1.(2024·福建福州期末)下列关于高分子材料的说法正确的是(　　)
B
2.下列说法错误的是(　　)
[A] 塑料主要成分是合成树脂
[B] 天然橡胶的成分是聚异戊二烯,它属于合成高分子材料
[C] 航天员穿的航天服使用了多种合成纤维
[D] 橡胶的硫化过程发生了化学反应
B
【解析】 塑料的主要成分是高分子化合物,俗称合成树脂,A正确;天然橡胶的成分是聚异戊二烯,属于天然高分子材料,B错误;合成纤维是化学纤维的一种,是用合成高分子化合物作原料而制得的化学纤维的统称,航天员穿的航天服使用了多种合成纤维,C正确;工业上用硫和橡胶发生化学反应生产更具实用价值的硫化橡胶,D正确。
二、功能高分子材料
3.(2024·安徽模拟)我国科学研究团队研发的新型材料可以高效分离有机
化合物,如利用新型材料IUPs的吸附作用分离乙烯和乙炔,利用新型材料ZU-609的孔径大小分离丙烷和丙烯。下列叙述错误的是(　　)
[A] 新型材料IUPs对乙烯和乙炔的吸附作用具有选择性
[B] 新型材料ZU-609分离丙烷和丙烯,利用了二者物理性质的差异
[C] 利用新型材料ZU-609可以分离乙烯和乙炔
[D] 改变新型材料的组成和结构,可用于其他有机化合物的分离
C
【解析】 “利用新型材料IUPs的吸附作用分离乙烯和乙炔”,说明新型材料IUPs对乙烯和乙炔的吸附作用不相同,具有选择性,A正确;“利用新型材料ZU-609的孔径大小分离丙烷和丙烯”,说明分离丙烷和丙烯利用的是分子大小不同,属于物理性质差异,B正确;新型材料ZU-609的孔径大小可以用于分离丙烷和丙烯,不适合用来分离乙烯和乙炔,C错误;改变新型材料的组成和结构可以改变新型材料的性质,可用于其他有机化合物的分离,D正确。
4.下列有关功能高分子材料的叙述中不正确的是(　　)
[A] 能用于生产“尿不湿”的高吸水性树脂属于功能高分子材料
[B] 利用高分子分离膜可以进行海水淡化或污水净化
[C] 聚乙炔在掺杂状态下具有较高的电导率,不属于高分子材料
[D] 医用高分子材料可用于制造人工器官
C
【解析】 高吸水性树脂是一种特殊的功能高分子材料,以其超强的吸水能力著称,能够吸收其自身质量数百倍的水,并展现出极强的保水能力,A正确;利用高分子分离膜可以进行海水淡化或污水净化,B正确;聚乙炔在掺杂状态下,可以提高其导电性能,属于新型导电高分子材料,故C错误;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,因此医用高分子材料可用于制造人工器官,D正确。
1.(2024·江西卷,10)一种可用于海水淡化的新型网状高分子材料,其制备原理如图(反应方程式未配平)。下列说法正确的是(　　)
[A] 亲水性:Z>聚乙烯
[B] 反应属于缩聚反应
[C] Z的重复结构单元中,nN∶nS=1∶2
[D] 反应的原子利用率<100%
A
【解析】 Z含多个羟基,易与水分子形成氢键,聚乙烯不溶于水,则亲水性Z>聚乙烯,故A正确;X中碳碳双键转化为单键,且生成高分子,该反应为加聚反应,故B错误;X中碳碳双键与H—S发生加成反应,X中含3个氮原子,且3个碳碳双键发生加成反应,则Z的重复结构单元中也含有3个硫原子,可知Z的重复结构单元中,nN∶nS=1∶1,故C错误;该反应中生成物只有一种,反应的原子利用率为100%,故D错误。
2.(2024·北京卷,11)CO2的资源化利用有利于实现“碳中和”。利用CO2为原料可以合成新型可降解高分子P,其合成路线如图。
已知:反应①中无其他产物生成。
下列说法不正确的是(　　)
[A] CO2与X的化学计量比为1∶2
[B] P完全水解得到的产物的分子式和Y的分子式相同
[C] P可以利用碳碳双键进一步交联形成网状结构
[D] Y通过碳碳双键的加聚反应生成的高分子难以降解
B
3.(2024·全国甲卷,9)我国化学工作者开发了一种回收利用聚乳酸(PLA)高分子材料的方法,其转化路线如下所示。
下列叙述错误的是(　　)
[A] PLA在碱性条件下可发生降解反应
[B] MP的化学名称是丙酸甲酯
[C] MP的同分异构体中含羧基的有3种
[D] MMA可加聚生成高分子
C
4.(2023·北京卷,9)一种聚合物PHA的结构简式如下,下列说法不正确的是
(　　)
[A] PHA的重复单元中有两种官能团
[B] PHA通过单体 缩聚合成
[C] PHA在碱性条件下可发生降解
[D] PHA中存在手性碳原子
A
5.(2023·新课标卷,8)光学性能优良的高分子材料聚碳酸异山梨醇酯可由如下反应制备。
下列说法错误的是(　　)
[A] 该高分子材料可降解
[B] 异山梨醇分子中有3个手性碳
[C] 反应式中化合物X为甲醇
[D] 该聚合反应为缩聚反应
B
B
【解析】 聚乳酸是由乳酸分子间脱水缩聚而得,即发生缩聚反应,A错误;聚四氟乙烯是由四氟乙烯经加聚反应制备,B正确;尼龙-66是由己二胺和己二酸经过缩聚反应制得,C错误;聚乙烯醇由聚乙酸乙烯酯发生水解反应制得,
D错误。
课时作业47　合成高分子
(时间:30分钟　满分:60分)
一、选择题(共9小题,每小题3分,共27分)
1.(2025·辽宁部分学校期中)从科技前沿到人类的日常生活,化学无处不在。下列说法正确的是(　　)
[A] 高分子材料聚氯乙烯广泛应用于食品包装材料
[B] 中国空间站太阳翼使用氮化镓半导体材料,GaN属于金属材料
[C] 用来生产电闸、灯座等产品的酚醛树脂属于聚酯类化合物
[D] 太阳能电池封装时需要使用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),该材料属于有机高分子化合物
D
【解析】 高分子材料聚氯乙烯受热时会产生有毒物质,包装食品的材料为聚乙烯,故A项错误;GaN属于无机非金属材料,故B项错误;酚醛树脂是由酚类和醛类聚合而成的,不属于聚酯,故C项错误;聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)属于有机高分子化合物,故D项正确。
2.(2024·辽宁本溪期末)高分子材料在各个领域中得到广泛应用,下列说法错误的是(　　)
[A] 顺丁橡胶是由1,3-丁二烯通过加聚反应制得的
[B] 低密度聚乙烯含有较少支链,密度和软化温度较低
[C] 壳聚糖具有生物可降解性,可制成药物载体和手术缝合线
[D] 高分子分离膜可广泛用于饮用水制取、药物提纯和血液透析等领域
B
【解析】 顺丁橡胶是由1,3-丁二烯通过加聚反应制得的,故A正确;低密度聚乙烯含有较多支链,密度和软化温度较低,故B错误;壳聚糖具有生物可降解性,降解后可被人体吸收,因此可制成药物载体和手术缝合线,故C正确;高分子分离膜具有选择透过性,可广泛用于饮用水制取、药物提纯和血液透析等领域,故D正确。
B
C
5.(2024·广东韶关一模)PBT是最坚韧的工程热塑性材料之一,它是半结晶材料,有非常好的化学稳定性、机械强度、电绝缘性和热稳定性,其结构简式
为 。下列叙述错误的是(　　)
[A] PBT受热不熔化
[B] PBT的单体是对苯二甲酸和丁二醇
[C] 由单体合成PBT的反应属于缩聚反应
[D] 1 mol PBT与NaOH溶液反应时,最多可消耗2n mol NaOH
A
6.(2025·四川高考适应性考试)一种可制造光学镜片的聚合物Z,其合成路线如图所示。
下列说法正确的是(　　)
[A] X的水解产物含有乙酸的同系物
[B] Y可以发生取代和加成反应
[C] 聚合物Z属于可降解高分子材料
[D] 此反应属于缩聚反应
B
【解析】 由结构简式可知,X在一定条件下发生水解反应生成2-甲基丙烯酸和甲醇,2-甲基丙烯酸和乙酸的官能团不完全相同,不互为同系物,故A错误;由结构简式可知,Y含有的碳碳双键和苯环可以发生加成反应,含有的苯环能发生取代反应,故B正确;由结构简式可知,聚合物Z中含有酯基可以水解,但是水解后得到的物质依然是高分子化合物,不能变成小分子,Z属于不可降解高分子材料,故C错误;由化学方程式可知,催化剂作用下X和Y发生加聚反应生成Z,故D错误。
7.(2025·内蒙古高考适应性考试)聚乙烯醇(PVA)广泛应用于建筑、医药、纺织、造纸、包装等诸多领域,可用如下方法制备。
下列说法错误的是(　　)
[A] ①为加成反应
[B] ②③分别为缩聚反应、水解反应
[C] PVA能与水形成氢键
[D] PVA可用作高吸水性材料
B
8.(2025·河南高考适应性考试)CO2的资源化利用有利于实现“碳中和”。一种功能性聚碳酸酯高分子材料G可由如下反应制备。
下列说法错误的是(　　)
[A] x=m+n
[B] 反应的原子利用率为100%
[C] G在酸性或碱性条件下均能降解
[D] E与F均能使溴的四氯化碳溶液褪色
D
【解析】 根据元素守恒,有x=m+n,A正确;该反应为环氧基和碳氧双键打开的加成聚合反应,原子利用率为100%,B正确;G为聚碳酸酯,酯基在酸性或碱性条件下都能水解,C正确;E为饱和结构,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,F中有碳碳双键,可以使溴的四氯化碳溶液褪色,D错误。
9.(2024·河北石家庄期末)高分子化合物在生产、生活中有重要用途,下列有关高分子化合物的判断不正确的是(　　)
B
10.(15分,每空3分)写出下列化学方程式。
(1)由甲醛发生聚合反应合成人造象牙: 　　　　　　　　　　　　　　。
(2)合成聚异戊二烯: 　　　　　 　　　　　 　　　　　　。
二、非选择题(共2小题,共33分)
(4)秸秆(含多糖类物质)的综合利用具有重要的意义。以秸秆为原料合成聚酯类高分子的路线(部分)如图所示:
写出E→PET反应的化学方程式:
　 。
(5)以苯为主要原料,制取高分子材料N的部分流程如图所示:
11.(18分,每空3分)功能高分子P的合成路线如图所示:
(1)A的分子式是C7H8,其结构简式是　 。
(2)试剂a是　 。
浓硫酸和浓硝酸
【解析】 (2)甲苯和浓硝酸在浓硫酸催化作用和加热的条件下反应生成对硝基甲苯,所以试剂a为浓硫酸和浓硝酸。
(3)反应③的化学方程式为 　 。
【解析】 (3)反应③是C在氢氧化钠水溶液中加热发生取代反应生成对硝基苯甲醇,据此写出化学方程式。
(4)E的分子式是C6H10O2,E中含有的官能团为　　　　　　　　　　。
碳碳双键、酯基
(5)反应④的反应类型是　 。
加聚反应
【解析】 (5)F是E发生加聚反应生成的高分子,所以反应④的反应类型是加聚反应。
(6)反应⑤的化学方程式为 　 。课时作业47　合成高分子
(时间:30分钟　满分:60分)
一、选择题(共9小题,每小题3分,共27分)
1.(2025·辽宁部分学校期中)从科技前沿到人类的日常生活,化学无处不在。下列说法正确的是(　　)
[A] 高分子材料聚氯乙烯广泛应用于食品包装材料
[B] 中国空间站太阳翼使用氮化镓半导体材料,GaN属于金属材料
[C] 用来生产电闸、灯座等产品的酚醛树脂属于聚酯类化合物
[D] 太阳能电池封装时需要使用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),该材料属于有机高分子化
合物
2.(2024·辽宁本溪期末)高分子材料在各个领域中得到广泛应用,下列说法错误的是(　　)
[A] 顺丁橡胶是由1,3丁二烯通过加聚反应制得的
[B] 低密度聚乙烯含有较少支链,密度和软化温度较低
[C] 壳聚糖具有生物可降解性,可制成药物载体和手术缝合线
[D] 高分子分离膜可广泛用于饮用水制取、药物提纯和血液透析等领域
3.现有一种叫HEMA的材料,可用来制备软质隐形眼镜,其结构简式为
,则合成它的单体为(　　)
[A] CH3—CHCH—COOH、CH3CH2OH
[B] 、HOCH2CH2OH
[C] CH2CH—CH2COOH、HOCH2CH2OH
[D] 、CH3CH2OH
4.下列说法正确的是(　　)
[A] 氯乙烯、聚乙烯都是不饱和烃
[B] 聚苯乙烯的结构简式为
[C] 由氯乙烯制取聚氯乙烯的化学方程式为nCH2CHCl
[D] 聚苯乙烯分子的长链上没有支链
5.(2024·广东韶关一模)PBT是最坚韧的工程热塑性材料之一,它是半结晶材料,有非常好的化学稳定性、机械强度、电绝缘性和热稳定性,其结构简式为。下列叙述错误的是(　　)
[A] PBT受热不熔化
[B] PBT的单体是对苯二甲酸和丁二醇
[C] 由单体合成PBT的反应属于缩聚反应
[D] 1 mol PBT与NaOH溶液反应时,最多可消耗2n mol NaOH
6.(2025·四川高考适应性考试)一种可制造光学镜片的聚合物Z,其合成路线如图所示。
下列说法正确的是(　　)
[A] X的水解产物含有乙酸的同系物
[B] Y可以发生取代和加成反应
[C] 聚合物Z属于可降解高分子材料
[D] 此反应属于缩聚反应
7.(2025·内蒙古高考适应性考试)聚乙烯醇(PVA)广泛应用于建筑、医药、纺织、造纸、包装等诸多领域,可用如下方法制备。
下列说法错误的是(　　)
[A] ①为加成反应
[B] ②③分别为缩聚反应、水解反应
[C] PVA能与水形成氢键
[D] PVA可用作高吸水性材料
8.(2025·河南高考适应性考试)CO2的资源化利用有利于实现“碳中和”。一种功能性聚碳酸酯高分子材料G可由如下反应制备。
下列说法错误的是(　　)
[A] x=m+n
[B] 反应的原子利用率为100%
[C] G在酸性或碱性条件下均能降解
[D] E与F均能使溴的四氯化碳溶液褪色
9.(2024·河北石家庄期末)高分子化合物在生产、生活中有重要用途,下列有关高分子化合物的判断不正确的是(　　)
[A] 人造羊毛()的单体是CH2CHCN
[B] 结构为
CHCH—CHCH—CHCH—CHCH的高分子化合物,其单体是1,3丁二烯
[C] 有机硅聚醚可由单体和缩聚而成
[D] 聚合物可由乙二酸和乙二醇缩聚而成
二、非选择题(共2小题,共33分)
10.(15分,每空3分)写出下列化学方程式。
(1)由甲醛发生聚合反应合成人造象牙: 　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)合成聚异戊二烯: 　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)W是高分子的单体,则在一定条件下W聚合成高分子的化学方程式为 　。
(4)秸秆(含多糖类物质)的综合利用具有重要的意义。以秸秆为原料合成聚酯类高分子的路线(部分)如图所示:
已知:R1COOR2+OHR1CO18OR3+R2OH(R1、R2、R3代表烃基)。
写出E→PET反应的化学方程式: 　。
(5)以苯为主要原料,制取高分子材料N的部分流程如图所示:
经推断,A为,C为,写出反应A+C→N的化学方程式: 　。
11.(18分,每空3分)功能高分子P的合成路线如图所示:
(1)A的分子式是C7H8,其结构简式是　 。
(2)试剂a是　 。
(3)反应③的化学方程式为 　。
(4)E的分子式是C6H10O2,E中含有的官能团为　　　　　　　　　　　　。
(5)反应④的反应类型是　 。
(6)反应⑤的化学方程式为 　。
课时作业47　合成高分子
1.D　高分子材料聚氯乙烯受热时会产生有毒物质,包装食品的材料为聚乙烯,故A项错误;GaN属于无机非金属材料,故B项错误;酚醛树脂是由酚类和醛类聚合而成的,不属于聚酯,故C项错误;聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)属于有机高分子化合物,故D项正确。
2.B　顺丁橡胶是由1,3丁二烯通过加聚反应制得的,故A正确;低密度聚乙烯含有较多支链,密度和软化温度较低,故B错误;壳聚糖具有生物可降解性,降解后可被人体吸收,因此可制成药物载体和手术缝合线,故C正确;高分子分离膜具有选择透过性,可广泛用于饮用水制取、药物提纯和血液透析等领域,故D正确。
3.B　该高聚物为加聚反应的产物,其链节为,它是由对应的单体和HOCH2CH2OH先发生酯化反应,再发生加聚反应生成的。
4.C　氯乙烯中含有氯元素,不属于烃,而聚乙烯为饱和烃,A错误;聚苯乙烯的结构简式为,B、D错误。
5.A　PBT属于线型高分子,具有热塑性,受热会熔化,A不正确;PBT的单体为和 HO(CH2)4OH,两者通过缩聚反应生成PBT,B、C正确;1 mol PBT发生水解反应生成n mol 和n mol HO(CH2)4OH,n mol 能与2n mol NaOH反应,D正确。
6.B　由结构简式可知,X在一定条件下发生水解反应生成2甲基丙烯酸和甲醇,2甲基丙烯酸和乙酸的官能团不完全相同,不互为同系物,故A错误;由结构简式可知,Y含有的碳碳双键和苯环可以发生加成反应,含有的苯环能发生取代反应,故B正确;由结构简式可知,聚合物Z中含有酯基可以水解,但是水解后得到的物质依然是高分子化合物,不能变成小分子,Z属于不可降解高分子材料,故C错误;由化学方程式可知,催化剂作用下X和Y发生加聚反应生成Z,故D错误。
7.B　①为乙酸中羟基氢氧键断裂后加成在乙炔碳碳三键上,A正确;合成PVA时,CH3COOCHCH2发生加聚反应,得到的高聚物再发生水解反应,B错误;PVA含有羟基,能与水形成氢键,C正确;PVA中含有大量的羟基,可用作高吸水性材料,D正确。
8.D　根据元素守恒,有x=m+n,A正确;该反应为环氧基和碳氧双键打开的加成聚合反应,原子利用率为100%,B正确;G为聚碳酸酯,酯基在酸性或碱性条件下都能水解,C正确;E为饱和结构,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,F中有碳碳双键,可以使溴的四氯化碳溶液褪色,D错误。
9.B　由结构简式可知,人造羊毛的单体是 CH2CHCN,故A正确;由结构可知,高分子化合物的链节为—CHCH—,单体为HC≡CH,故B错误;由结构简式可知,和在一定条件下发生缩聚反应生成有机硅聚醚和水,故C正确;由结构简式可知,乙二酸和乙二醇一定条件下发生缩聚反应生成和水,故D正确。
10.(1) CH2—O
(2)
(3)n+(n-1)H2O
(4)+nHOCH2CH2OH
(2n-1)CH3OH
(5)
11.【答案】 (1)
(2)浓硫酸和浓硝酸
(3)+NaOH+NaCl
(4)碳碳双键、酯基
(5)加聚反应
(6)+nH2O+nC2H5OH
【解析】 根据高分子P的结构简式和A的分子式为C7H8,可以推出D为对硝基苯甲醇,A应为甲苯,B为对硝基甲苯,B与氯气发生取代反应生成的C为;根据D和P的结构简式可知,D和G发生酯化反应生成P,D为,则G的结构简式为;F水解生成G和乙醇,因此F的结构简式为;E在催化剂的作用下转化为F,则反应④是E的加聚反应,因此E的结构简式为CH3CHCHCOOC2H5。
(1)根据以上分析可知,A的结构简式为。
(2)甲苯和浓硝酸在浓硫酸催化作用和加热的条件下反应生成对硝基甲苯,所以试剂a为浓硫酸和浓硝酸。
(3)反应③是C在氢氧化钠水溶液中加热发生取代反应生成对硝基苯甲醇,据此写出化学方程式。
(4)E的结构简式为CH3CHCHCOOC2H5,所含官能团有碳碳双键、酯基。
(5)F是E发生加聚反应生成的高分子,所以反应④的反应类型是加聚反应。
(6)反应⑤的化学方程式为+nH2O+nC2H5OH。
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