第14天高分子材料（原卷版）

寒假打卡第14天第五章第二節(jié)高分子材料一、塑料1．塑料(1)塑料的成分塑料的主要成分是合成高分子化合物，即合成樹脂。(2)塑料的分類分類依據(jù)類型特征按樹脂受熱時(shí)的特征熱塑性加熱可熔融，能溶于一些溶劑中，可重復(fù)加工，反復(fù)使用熱固性加熱后不能軟化或熔融，也不能溶于任何溶劑，只能一次成型2．聚乙烯LDPE是低密度聚乙烯的英文縮寫，即低密度高壓聚乙烯。HDPE是高密度聚乙烯的英文縮寫，即高密度低壓聚乙烯。二者密度不同，一般密度大于0.94的為HDPE，小于0.925的為L(zhǎng)DPE，在此之間的為MDPE(中密度聚乙烯)。LDPE(低密度高壓聚乙烯)：手感柔軟，白色透明，但透明度一般；燃燒火焰上黃下藍(lán)；燃燒時(shí)無煙，有石蠟的氣味，熔融滴落，易拉絲。HDPE(高密度聚乙烯)：HDPE是一種結(jié)晶度高、非極性的熱塑性樹脂。該聚合物不吸濕并具有好的防水蒸汽性，可用于包裝用途。LDPE廣泛用于生產(chǎn)薄膜、管材(軟)、電纜絕緣層和護(hù)套、人造革等?！久麕燑c(diǎn)撥】高壓聚乙烯低壓聚乙烯合成條件150～300Mpa、170～200℃低壓、催化劑分子結(jié)構(gòu)類型支鏈型線型相對(duì)分子質(zhì)量相對(duì)較小相對(duì)較大熔融溫度相對(duì)較低相對(duì)較高密度相對(duì)較小相對(duì)較大硬度相對(duì)較小相對(duì)較大溶解性可溶于適當(dāng)有機(jī)溶劑可溶于適當(dāng)有機(jī)溶劑用途制作薄膜制作板、管、棒材【典例示范】【例1】下列有關(guān)聚乙烯的說法正確的是()A．聚乙烯是通過縮聚反應(yīng)生成的B．聚乙烯能使溴水褪色C．高壓聚乙烯可用于制作食品包裝袋等薄膜制品D．聚乙烯是熱固性塑料，性質(zhì)穩(wěn)定，故不易造成污染【答案】C【解析】A項(xiàng)，聚乙烯是通過加聚反應(yīng)生成的，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，聚乙烯是乙烯通過加聚反應(yīng)生成的，結(jié)構(gòu)中不含碳碳雙鍵，不能使溴水褪色，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，高壓聚乙烯一般是無色、無臭、無味、無毒的，所以可用于制作食品包裝袋等薄膜制品，故C正確；D項(xiàng)，聚乙烯是熱塑性塑料，性質(zhì)穩(wěn)定，也是“白色污染”的主要來源，故D錯(cuò)誤；故選C。二、酚醛樹脂1．含義：酚醛樹脂是用酚類與醛類在酸或堿的催化下相互縮合而成的高分子化合物。2．制備和結(jié)構(gòu)ⅰ.在酸性催化下：ⅱ.在堿催化下，等物質(zhì)的量的甲醛與苯酚或過量甲醛與苯酚反應(yīng)，生成羥甲基苯酚、二羥甲基苯酚、三羥甲基苯酚等，然后加熱繼續(xù)反應(yīng)，生成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的酚醛樹脂。3．常見的有機(jī)高分子化學(xué)反應(yīng)(1)降解。在一定條件下，高分子材料解聚為小分子。如有機(jī)玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)熱解為甲基丙烯酸甲酯；聚苯乙烯用氧化鋇處理，能分解為苯乙烯。(2)橡膠硫化。天然橡膠()，經(jīng)硫化，破壞了碳碳雙鍵，形成單硫鍵(—S—)或雙硫鍵(—S—S—)，線型變體型結(jié)構(gòu)。(3)催化裂化。石油催化裂化得柴油、煤油、汽油及可燃性氣體等?！久麕燑c(diǎn)撥】線型高分子體型(網(wǎng)狀)高分子結(jié)構(gòu)分子中的原子以共價(jià)鍵相互聯(lián)結(jié)，構(gòu)成一條很長(zhǎng)的卷曲狀態(tài)的“鏈”分子鏈與分子鏈之間還有許多共價(jià)鍵交聯(lián)起來，形成三維空間的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)溶解性能緩慢溶解于適當(dāng)溶劑很難溶解，但往往有一定程度的脹大性能具有熱塑性，無固定熔點(diǎn)具有熱固性，受熱不熔化特性強(qiáng)度大、可拉絲、吹薄膜、絕緣性好強(qiáng)度大、絕緣性好，有可塑性常見物質(zhì)聚乙烯、聚氯乙烯、天然橡膠酚醛樹脂、硫化橡膠【典例示范】【例2】酚醛樹脂可用苯酚和甲醛反應(yīng)制得。實(shí)驗(yàn)室制備酚醛樹脂時(shí)，在酸性條件下，苯酚過量制得的酚醛樹脂若不易取出時(shí)，則可趁熱時(shí)加入一些乙醇來取出樹脂；在堿性條件下，苯酚過量時(shí)，若酚醛樹脂不易取出，用加熱或加溶劑的方法都很難將樹脂取出。在上述兩種情況下，下列有關(guān)敘述正確的是()A．酸性條件制得的是線型酚醛樹脂，堿性條件制得的是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)酚醛樹脂B．酸性條件制得的是體型酚醛樹脂，堿性條件制得的是線型酚醛樹脂C．兩種條件下制得的都是線型酚醛樹脂D．兩種條件下制得的都是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)酚醛樹脂【答案】A【解析】線型結(jié)構(gòu)的有機(jī)高分子能溶解在適當(dāng)溶劑里，在酸性條件下，制得的酚醛樹脂能溶在酒精里，說明是線型的；體型結(jié)構(gòu)的有機(jī)高分子不易溶解，只是有一定程度的脹大，故堿性條件下，得到的是體型的。故選A。三、合成纖維1．合成纖維：利用石油、天然氣、煤和農(nóng)副產(chǎn)品作原料加工制得的單體，再經(jīng)聚合反應(yīng)而制得的纖維。其原料本身不是纖維。2．人造纖維：利用蘆葦、甘蔗渣、短棉、木材等為原料經(jīng)化學(xué)加工和紡織而制得的纖維。它是利用原料本身所含有的纖維素而制得的纖維。3．六大綸包括：滌綸、錦綸、腈綸、丙綸、維綸、氯綸。4．維綸被稱為“人造棉花”，因其分子鏈上含有羥基而具有較好的吸濕性。5．合成纖維中產(chǎn)量最大的是聚酯纖維中的滌綸，滌綸的商品名稱為聚對(duì)苯二甲酸乙二酯纖維?！镜淅痉丁俊纠?】一種芳綸纖維的拉伸強(qiáng)度比鋼絲還高，具有較強(qiáng)熱塑性，廣泛用作防護(hù)材料。其結(jié)構(gòu)片段如圖，下列關(guān)于該高分子的說法正確的是A．完全水解產(chǎn)物的單個(gè)分子中，苯環(huán)上具有不同化學(xué)環(huán)境的氫B．高分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可表示為：C．氫鍵對(duì)該高分子性能有一定影響D．芳綸纖維為體型高分子材料【答案】C【解析】從結(jié)構(gòu)片段中可以看出，該高聚物的單體有兩種：和。A項(xiàng)，和中，苯環(huán)上4個(gè)氫原子所處的環(huán)境相同，A不合題意；B項(xiàng)，高分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可表示為：，B不正確；C項(xiàng)，氫鍵將相鄰的兩條碳鏈相連，增大了鏈與鏈之間的作用力，必然影響該高分子的性能，C正確；D項(xiàng)，芳綸纖維為線型高分子材料，D不正確；故選C。四、合成橡膠1．原料：以石油、天然氣為原料，以二烯烴和烯烴等為單體，聚合而成。2．性能：具有高彈性、絕緣性、氣密性、耐油性、耐高溫或耐低溫等性能。3．幾種常見的合成橡膠名稱單體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式順丁橡膠CH2=CH—CH=CH2丁苯橡膠(SBR)氯丁橡膠(CR)4．橡膠的硫化橡膠受熱變軟，遇冷變硬、發(fā)脆，不易成型，容易磨損，易溶于汽油等有機(jī)溶劑，分子內(nèi)具有雙鍵，易起加成反應(yīng)，容易老化。硫化橡膠。在一定條件下，使膠料中的生膠與硫化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使其由線型結(jié)構(gòu)的大分子交聯(lián)成為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的大分子，使從而使膠料具備高強(qiáng)度、高彈性、高耐磨、抗腐蝕等等優(yōu)良性能?！镜淅痉丁俊纠?】橡膠是一種重要的戰(zhàn)略物質(zhì)，一般分為天然橡膠和合成橡膠兩類。丁苯橡膠是合成橡膠的一種，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：。下列說法正確的是()A．它的單體是B．丁苯橡膠是CH2CH—CH=CH2和通過縮聚反應(yīng)制得的C．裝液溴或溴水的試劑瓶可用丁苯橡膠作瓶塞D．丁苯橡膠會(huì)老化【答案】D【解析】丁苯橡膠是通過1，3-丁二烯(CH2=CH—CH=CH2)和苯乙烯()發(fā)生加聚反應(yīng)得到的；由于鏈節(jié)中含有雙鍵，故能與溴發(fā)生加成反應(yīng)，因此裝液溴或溴水的試劑瓶不能用丁苯橡膠作瓶塞；同時(shí)受氧氣、臭氧、日光，特別是高能輻射的作用，還容易老化。五、功能高分子材料1．概念：具有特殊功能的新型高分子材料。即具有新型骨架結(jié)構(gòu)的高分子材料及在天然或合成高分子的主鏈或支鏈上引入某種功能原子團(tuán)，使其顯示出在光、電、磁、聲、熱、化學(xué)、生物等方面的特殊功能的材料?！镜淅痉丁俊纠?】聚丙烯酸鈉(單體為CH2=CHCOONa)是一種高性能吸水樹脂，可在干旱地區(qū)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、植樹造林時(shí)的抗旱保水。下列關(guān)于聚丙烯酸鈉的說法正確的是()A．聚丙烯酸鈉的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為B．聚丙烯酸鈉可以通過單體發(fā)生縮聚反應(yīng)制得C．聚丙烯酸鈉具有熱塑性D．聚丙烯酸鈉是一種體型結(jié)構(gòu)的高分子材料【答案】C【解析】碳碳雙鍵能發(fā)生加聚反應(yīng)，所以聚丙烯酸鈉的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，A、B項(xiàng)不正確；聚丙烯酸鈉是一種線型結(jié)構(gòu)的高分子材料，具有熱塑性，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)不正確。判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)。(1)縮聚反應(yīng)的單體至少有兩種。()(2)苯酚與甲醛通過縮聚反應(yīng)一定形成線狀結(jié)構(gòu)高分子。()(3)酚醛樹脂可制熱固性塑料。()(4)合成酚醛樹脂()的單體是苯酚和甲醇。()(5)塑料是一種高分子化合物，可以通過取代反應(yīng)大量生產(chǎn)。()(6)塑料是有機(jī)物，不會(huì)和強(qiáng)酸、強(qiáng)堿作用。()(7)化學(xué)纖維包括天然纖維、人造纖維和合成纖維。()(8)化學(xué)纖維的原料不可以是天然纖維。()(9)生產(chǎn)合成纖維的過程中發(fā)生的是物理變化。()(10)棉花、羊毛、蠶絲和麻都是天然纖維。()(11)用木材等為原料經(jīng)過化學(xué)加工處理是人造纖維。()(12)用石油、煤、天然氣和農(nóng)副產(chǎn)品做原料加工制得單體，經(jīng)聚合反應(yīng)制成的是合成纖維。()(13)天然橡膠是天然高分子化合物。()(14)天然橡膠能溶于汽油、苯等有機(jī)溶劑。()(15)天然橡膠受空氣、日光作用，會(huì)被還原而老化。()(16)天然橡膠分子中含有碳碳雙鍵，能發(fā)生加成反應(yīng)。()(17)合成橡膠是以石油、天然氣為原料，以二烯烴和烯烴等為單體聚合而成的高分子。()(18)探求某種新型高分子材料，需要研究分子結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系。()(193)帶有強(qiáng)親水性原子團(tuán)的化合物共聚可以得到強(qiáng)親水性高聚物。()(20)具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高聚物具有強(qiáng)吸水性。()(21)高吸水性樹脂中含有親水性原子團(tuán)。()(限時(shí)30分鐘)一、選擇題1．下列各類材料一定屬于新型材料的是()A．塑料B．纖維C．橡膠D．生物材料2．化工塑料PVC指的是(

)A．聚丙烯腈 B．聚丙烯 C．聚氯乙烯 D．聚乙烯3．下列塑料的合成，所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)類型與另外三種不同的是()A．聚乙烯塑料B．聚氯乙烯塑料C．酚醛樹脂D．聚苯乙烯塑料4．焚燒下列物質(zhì)，嚴(yán)重污染大氣的是()A．聚氯乙烯B．聚乙烯C．聚丙烯D．有機(jī)玻璃5．“白色污染”泛指塑料污染，常見的塑料有：①聚乙烯②聚丙烯③聚氯乙烯④聚苯乙烯，下列關(guān)于它們的敘述正確的是()A．都是烯烴B．分子內(nèi)部都含有雙鍵C．它們的單體都能發(fā)生加聚反應(yīng)D．它們的分子結(jié)構(gòu)都是空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)6．下列高分子材料中，屬于體型結(jié)構(gòu)的是()A．有機(jī)玻璃B．硫化橡膠C．聚氯乙烯D．聚乙烯7．下列高聚物經(jīng)簡(jiǎn)單處理可以從線型結(jié)構(gòu)變成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的是()A．①②B．③④C．①④D．②③8．下列對(duì)于廢棄塑料制品的處理方法中最有前景的是()[來源:A．積極尋找紙等纖維類制品替代塑料B．將廢棄物焚燒C．將廢棄物填埋或傾倒于海洋中D．將廢棄物用化學(xué)方法加工成防水涂料與汽油9．下列對(duì)羊毛和聚酯纖維()的說法正確的是()A．羊毛與聚酯纖維的化學(xué)成分相同，都為純凈物B．聚酯纖維和羊毛在一定條件下均能發(fā)生水解反應(yīng)C．該聚酯纖維是由單體對(duì)苯二甲酸和乙二醇經(jīng)過加聚反應(yīng)生成的D．羊毛與聚酯纖維不能用燃燒的方法區(qū)別10．凱夫拉纖維是生產(chǎn)防彈衣的主要材料之一，其結(jié)構(gòu)片段如下：下列說法不正確的是()A．其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：B．凱夫拉纖維在發(fā)生水解反應(yīng)的過程中，CONH中的鍵斷裂C．完全水解產(chǎn)物的單個(gè)分子中，苯環(huán)上的氫原子具有相同的化學(xué)環(huán)境D．通過質(zhì)譜法測(cè)定凱夫拉纖維的平均相對(duì)分子質(zhì)量，可得其聚合度11．下列關(guān)于功能高分子材料的說法不正確的是()A．生物高分子材料、隱身材料、液晶高分子材料等屬于功能高分子材料B．高分子分離膜可用于海水淡化、分離工業(yè)廢水、濃縮天然果汁等C．用于制造芯片的良好半導(dǎo)體材料單晶硅屬于功能高分子材料D．在淀粉、纖維的高分子鏈上再接上含強(qiáng)親水性原子團(tuán)的支鏈，可提高它們的吸水能力12．線型PAA()具有高吸水性，網(wǎng)狀PAA在抗壓性、吸水性等方面優(yōu)于線型PAA。網(wǎng)狀PAA的制備方法是：將丙烯酸用NaOH中和，加入少量交聯(lián)劑a，再引發(fā)聚合。其部分結(jié)構(gòu)片段如圖所示，下列說法不正確的是A．線型PAA的單體不存在順反異構(gòu)現(xiàn)象B．形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的過程發(fā)生了縮聚反應(yīng)C．交聯(lián)劑a的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是D．PAA的高吸水性與－COONa有關(guān)二、非選擇題13．有一種線性高分子，結(jié)構(gòu)如下圖所示。完成下列填空：(1)該高分子由______種單體(聚合成高分子的簡(jiǎn)單小分子)聚合而成。這些單體含有的官能團(tuán)名稱是___________________。(2)寫出上述單體中式量最小和式量最大的分子間發(fā)生縮聚反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________________________________________。(3)上述單體中式量最小的分子在一定條件下完全消去后所得物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為___________________。該物質(zhì)加聚生成的高分子(填“能”或“不能”)________與溴的CCl4溶液發(fā)生加成反應(yīng)。該物質(zhì)三分子聚合成環(huán)，所得物質(zhì)的名稱是_______。(4)上述單體中其中互為同系物的是(寫出所