5.2 第2课时 功能高分子材料-【新课程能力培养】2024-2025学年高中化学选择性必修3同步练习（人教版）

高中化学选择性必修 3 （人教版） 【解析】 本题要从题给信息入手， 通过有机反应的 特点， 反应物和生成物在分子组成上的差异来推测未知 物的结构。 分析本题， 首先对题中所给条件进行分析， 本题突破口是 C 2 H 3 Cl 能发生加聚反应， 结构中一定含碳 碳双键， 结构简式为 CH 2 CHCl ， 则 A 为乙炔， G 为乙 炔的加聚产物。 7. （ 1 ） 1 ， 3鄄 丁二烯 （ 2 ） a （ 3 ） b 【解析】 （ 3 ） 二烯烃加聚时， 碳碳双键位置变到 2 、 3 号碳之间， 所以顺式聚合物 P 的结构简式是 b 。 第 2 课时 功能高分子材料 基础练习 1. B 【解析】 合成橡胶、 黏合剂、 涂料是传统高分 子材料。 2. D 【解析】 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属于功能高分子材料， 所 以本题应该选 D 。 3. B 【 解 析 】 聚 丙 烯 酸 酯 的 结 构 简 式 为 葆CH 2 — CH蒎 COOR ， 其单体为 CH 2 CHCOOR ， 它的分子中 含有酯基官能团， 故能发生水解反应； 聚丙烯酸酯是高 聚物， 属混合物， 没有固定的熔、 沸点； 因其分子中没 有碳碳双键， 故不能发生加成反应。 4. A 5. C 【解析】 功能高分子是一类以基本合成材料为 原料， 在合成高分子主链或支链上引入某种功能原子 团， 使其显示出在光、 电、 磁、 声、 热、 化学、 生物、 医学等方面的特殊功能， A 正确； 对淀粉、 纤维素等天 然吸水材料进行改性， 接入含强亲水性原子团的支链， 以提高它们的吸水能力， B 正确； 以带有强亲水性原子 团的化合物为单体， 均聚或两种单体共聚， 得到亲水性 高聚物， 在反应中加入交联剂， 得到网状结构的树脂， 具有较高的强度、 韧性及化学稳定性， C 错误； 功能高 分子材料一般具有强度高、 质量轻、 耐高温、 耐腐蚀等 优异性能， 在通信、 交通、 航空航天、 医疗、 医药等许 多领域发挥了重要作用， D 正确。 6. C 【解析】 制作隐形眼镜的材料是一种高分子材 料， 该材料具有透气性和亲水性， 其高聚物链节上有亲 水性基团， 如— OH 。 B 项链节中含— Cl ， D 项高聚物链 节中含 O — C — O — R， 都不是亲水基团， 只有 C 项符合。 7. C 8. B 【解析】 由 X 的结构简式可判断出它是加聚反 应 的 产 物 ， 其 单 体 为 CH CH CN CN 和 CH 2 CHOOCCH 3 ， 显然， 前者是 HC CH 和（ CN ） 2 的加成产物， 后者是 HC CH 和 CH 3 COOH 的加成产物。 提升练习 1. C 【解析】 由题意可知， 该高分子材料具有良好 的绝热性。 2. D 【解析】 由题图 b 分析可知， 聚对苯二甲酰对 苯二胺的结构简式为 — C — NH — HO葆C — O O — NH蒎H ， A 正 确 ； 聚对苯二甲酰对苯二胺可以由对苯二甲酸与对苯二胺发 生缩聚反应制得， B 正确； 聚对苯二甲酰对苯二胺中存 在肽键和氢键， C 正确； 一定条件下， 对苯二甲酸中苯 环能和氢气发生加成反应， 羧基不能和氢气加成， 所以 1 mol 对苯二甲酸最多可与 3 mol H 2 发生加成反应， D 错误。 3. B 【解析】 由高聚物 A 的结构简式可知， 结构中 含有醇羟基， 能与金属钠发生反应， 故 A 正确； 酯基不 能与氢气发生加成反应， 碳碳双键能够与氢气发生加成 反应， 所以 1 mol HEMA 最多能与 1 mol H 2 发生加成反 应， 故 B 错误； 结合高聚物 A 的结构分析， HEMA 和 NVP 分子结构中均含有碳碳双键， 二者发生加聚反应生 成高聚物 A ， 故 C 正确； HEMA 分子结构中含有酯基， NVP 分子结构中含有 O — C — N — ， 高聚物 A 分子结构中 含有酯基和 O — C — N — ， 以上三种物质均能在酸性条件 下发生水解反应， 故 D 正确。 4. C 【解析】 线型 PAA 的单体为 CH 2 CHCOONa ， 该单体不存在顺反异构现象， A 正确； 形成网状结构的 过程中发生了加成聚合反应， B 正确； 分析网状 PAA 的 结 构 可 知 交 联 剂 a 的 结 构 简 式 是 — CH CH 2 CH 2 CH — ， C 错误； PAA 的高吸水 性和— COONa 有关， D 正确。 O 5. （ 1 ） OH nCH 2 COOH H葆O — CH 2 — C蒎OH+ 催化剂 （ n-1 ） H 2 O （ 2 ） OH 2CH 2 COOH O C 一定条件下 C O+ O — CH 2 CH 2 — O 2H 2 O （ 3 ） 优异的生物相容性， 较少受到排斥， 无毒性， 具有很高的机械性能以及其他一些特殊性能。 【解析】 由题给条件可知， B 分子为环酯且具有对 称结构 。 采用平均拆分法 ， 可得 A 的结 构 简 式 为 OH CH 2 COOH 。 A 生成 C 的反应为符合酯化反应原理的缩 42 参考答案与解析 聚 反 应 ： OH nCH 2 — C — OH H葆O — CH 2 — C蒎OH+ O 催化剂 O （ n -1 ） H 2 O ； A→B 为 酯 化 反 应 ， 其 化 学 方 程 式 为 OH 2CH 2 COOH O C 一定条件下 C O+2H 2 O 。 O — CH 2 CH 2 — O 第五章章末测试题 1. C 【解析】 A 项应存在— CF 2 — CF 2 — CH 2 — CH 2 — 连接方式； B 项为加聚反应； D 项为线型结构。 2. D 【解析】 聚乙烯中不含有碳碳双键， 所以不能 使溴水褪色； 油脂是高级脂肪酸甘油酯， 不是高分子化 合物； 淀粉是高分子化合物， 甲壳质是壳聚糖， 但是二 者的分子式不同。 3. D 【解析 】 合成该高分子的两种单体分别为 CH 2 C （ CH 3 ） COOCH 3 、 CH 2 CH — COOCH 2 CH 2 CH 2 CH 3 ， 二者互为同系物， 该高分子可通过加聚反应合成， A 、 B 正确； 该高聚物中含酯基， 在强酸或强碱条件下会发 生水解， 使用该材料时应避免接触强酸或强碱， C 正确； 由题图 2 可知， 自修复过程中 “— COOCH 2 CH 2 CH 2 CH 3 ” 基团之间没有形成化学键， D 错误。 4. C 【解析】 新型的聚乙烯醇被称为 “尿不湿”， 是 由于它具有极强的高吸水性， 而不是其与水反应生成易 挥发的物质。 5. D 【解析】 通过加聚反应生成的高聚物的质量等 于单体的质量之和， 若是通过缩聚反应生成的高聚物， 其质量小于单体的质量之和； 单体只有一种时可能发生 加聚反应， 也可能发生缩聚反应。 6. C 【解析】 H 2 C CH — O — C — CH 3 O 的结构中含有 碳碳双键， 因此能发生加聚反应生成 A ， A 的结构为 葆H 2 C — CH蒎 O O — C — CH 3 ， A 项错误； 由 A 的结构可知， A 的链节中只含有酯基一种官能团， B 项错误 ； 由题可 知， A 发生水解后生成 B ， B 的结构为 葆H 2 C — CH蒎 OH ， 可计算其链节的相对质量， 根据平均相对分子质量 = 链 节的相对质量 × 聚合度， 可以计算出聚合度， C 项正确； D 项中化学方程式未配平， D 项错误。 7. D 【解析】 从分子的组成来看， 应是缩聚反应的 产 物 ， 而 且分 子 是 由 3 种 单 体 缩 聚 得 到 ， 分 别 是 — OH 、 CH 2 O 、 — NH 2 。 8. A 【解析】 把 — C蒎OHH葆O — O 中 n 部分展 开， 不难判断 A 正确； 顺 鄄2鄄 丁烯和反 鄄2鄄 丁烯的加氢产 物都是正丁烷， 故 B 错误； 葡萄糖不能水解， 故 C 错 误； 油脂不属于高分子化合物， 故 D 错误。 9. C 【解析】 A. 聚甲基丙烯酸甲酯， B. 聚乙烯， D. 聚苯乙烯， 单体都有双键， 通过加聚形成； C. 酚醛树脂 为缩聚产物。 10. C 【解析】 顺丁橡胶、 涤纶和酚醛树脂是人工合 成的高分子材料， A 错误； 顺丁橡胶的单体为 1 ， 3鄄 丁 二烯， 与反 鄄2鄄 丁烯分子式不同， 不互为同分异构体， B 错误； 涤纶是对苯二甲酸和乙二醇通过缩聚反应得到 的， C 正确； 酚醛树脂的单体是苯酚和甲醛， D 错误。 11. C 【解析 】 葡萄糖与果糖 1 个分子中都含有 5 个— OH ， 是多羟基化合物， A 正确； 5鄄HMF 含有醛基、 醇羟基， 具有还原性， 能够被氧化， 5鄄HMF→FDCA 发 生氧化反应， B 正确； 依据 PEF 的结构可知， 水解时酯 基断裂， 可知单体 a 为 HO — CH 2 — CH 2 — OH ， C 错误； PEF 树脂可降解， 可代替聚乙烯、 聚氯乙烯塑料制品， 从而减少白色污染， 减少对环境的危害， D 正确。 12. B 【解析】 从链节看， 是加聚反应产物， 聚合物 是混合物， 链节上有酯基能水解， B 符合题意。 13. C 【解析】 能与强碱溶液反应则应含有羧基或酚 羟基， 能形成环状酯， 分子中同时含有羧基和羟基， 则 C 项符合题意。 14. D 【 解 析 】 高 分 子 化 合 物 的 单 体 为 HO — C — C — OH OO 和 HO — CH 2 — CH 2 — OH ， 利用逆推法得 CH 2 CH 2 +Br 2 加成 CH 2 Br — CH 2 Br +H 2 O NaOH HO — CH 2 — CH 2 OH ， 再将乙二醇氧化得到乙二醛， 进一步氧化得到乙二酸， 由乙二醇和乙二酸发生缩聚反应就得到该高分子化 合物。 15. D 【 解 析 】 根 据 结 构 简 式 ， 可 知 PHB 是 CH 3 CH 2 CH （ OH ） COOH 发生缩聚反应得到的产物， 在微 生物作用下可能有 CO 2 和 H 2 O 生成。 CH 3 — C — CH 2 OH OH — CH 3 16. CH 2 C — COOH CH 3 — CH 2 C — COOCH 3 CH 3 葆CH 2 — C蒎 COOCH 3 — CH 3 【解析 】 根据题给信息可知 ， A 的结构简式为 CH 3 — C — CH 2 OH CH 3 — OH ， CH 3 — C — COOH OH — CH 3 发生消去反应得 B 43 练 高中化学选择性必修 3 （人教版） 6. 卤代烃是有机物合成的魔术师， 卤代烃中 卤素原子很容易与活泼金属阳离子结合， 发生取代反应， 如 R — X＋NaCN→R — CN＋NaX ； R — X＋2Na＋X — R′→R — R′＋2NaX 。 G 是能导电的聚合物。 根据下列各物质的 转化关系回答： （ 1 ） A 的分子式为 ， E 的结构简 式为 。 （ 2 ） 写出 B→D 的化学方程式： 。 （ 3 ） 写出 C 2 H 3 Cl→C 的化学方程式： 。 （ 4 ） 写出 A→G 的化学方程式： 。 7. 顺丁橡胶的合成路线如下： （ 1 ） CH 2 CH — CH CH 2 的名称是 。 （ 2 ） 反应 Ⅰ 的反应类型是 （填序 号）。 a. 加聚反应 b. 缩聚反应 （ 3 ） 顺式聚合物 P 的结构简式是 （填序号）。 a. C C CH 2 CH 2 H H n b. C C CH 2 H CH 2 H n c. C C 葆CH 2 — CH蒎 H H H C 2 H 3 Cl 加聚 E （一种合成塑料） B 加聚 D （一种合成纤维） NaCN C 加聚 F （一种合成橡胶） Na HgCl 2 ， △ +HCl A 加聚 G 顺式聚合物 P CH 2 CH — CH CH 2 反应 Ⅰ 聚合 硫化 顺丁橡胶 知识点 1 高分子材料概述 1. 下列材料属于新型有机高分子材料的是 （ ） A. 合成橡胶 B. 高分子分离膜 C. 黏合剂 D. 涂料 2. 下列材料中 ， 属于功能高分子材料的 是 （ ） ① 高分子膜 ② 生物高分子材料 ③ 隐身 材料 ④ 液晶高分子材料 ⑤ 光敏高分子 材料 ⑥ 智能高分子材料 A. ①②⑤ B. ②④⑤⑥ C. ③④⑤ D. ①②③④⑤⑥ 第 2课时 功能高分子材料 基 础 练 习 106 第五章 合成高分子 练 3. “喷水溶液法” 是日本科学家研制出的一 种使沙漠变绿洲的技术， 它是先在沙漠中 喷洒一定量的聚丙烯酸酯水溶液， 水溶液 中的高分子与沙土粒子相结合， 在地表下 30～50 cm 处形成一个厚 0.5 cm 的隔水层， 既能阻止地下的盐分上升， 又有拦截、 蓄 积雨水的作用。 下列对聚丙烯酸酯的说法 不正确的是 （ ） A. 它的单体的结构简式为 CH 2 CHCOOR B. 它在一定条件下能发生加成反应 C. 它在一定条件下能发生水解反应 D. 它没有固定的熔、 沸点 4. 随着有机高分子材料研究的不断加强和深 入， 一些重要的功能高分子材料的应用范 围不断扩大。 下列应用范围是功能高分子 材料最新研究成果的是 （ ） A． 新型导电材料 B． 高分子涂料 C． 医用高分子材料 D． 高吸水性材料 5． 下列关于功能高分子材料的说法不正确的 是 （ ） A． 在合成高分子的主链或支链上引入某 种功能原子团， 使其显示出在光、 电、 磁、 声、 热、 化学、 生物、 医学等方面 的特殊功能 B． 对淀粉、 纤维素等天然吸水材料进行改 性， 在它们的高分子链上再接入含强亲 水性原子团的支链， 以提高它们的吸水 能力 C． 以带有强亲水性原子团的化合物为单 体， 均聚或两种单体共聚， 得到亲水性 高聚物， 在反应中加入交联剂， 得到链 状的树脂 D． 功能高分子材料的优异性能在通信 、 交通、 航空航天、 医疗、 医药等许多领 域发挥重要作用 知识点 ２ 特殊功能高分子材料 6． 角膜接触镜俗称隐形眼镜， 其性能要有良 好的透气性和亲水性， 目前大量使用的隐 形眼镜常用材料是 （ ） A． 聚乙烯 B． 聚氯乙烯 C． 葆CH 2 — CH蒎 — COOCH 2 CH 2 OH D． 葆CH 2 — CH蒎 — COOCH 2 CH 3 7． 高分子分离膜可以让某些物质有选择地通 过而将物质分离， 下列应用不属于高分子 分离膜的应用范围的是 （ ） A． 分离工业废水， 回收废液中的有用成分 B． 食品工业中， 浓缩天然果汁、 乳制品加 工和酿酒 C． 将化学能转换成电能， 将热能转换成 电能 D． 海水淡化 8． X 是一种性能优异的高分子材料， 其结构 简式为 葆CH — CH — CH 2 — CH蒎 — OOCCH 3 — CN — CN ， 已被 广泛应用于声、 热、 光的传感等方面， 它 是由 HC CH 、 （ CN ） 2 和 CH 3 COOH 三种 单体通过适宜的反应形成的。 由 X 的结构 简式分析， 合成过程中发生反应的类型有 （ ） ① 加成反应 ② 取代反应 ③ 缩聚反应 ④ 加聚反应 ⑤ 酯化反应 107 练 高中化学选择性必修 3 （人教版） A． ①④⑤ B． ①④ C． ①②④ D． ①②③ 1. 有一张照片， 一只可爱的小猫在一块高分 子合成材料上， 下面用烈火灼烧， 而小猫 却若无其事。 这说明此高分子材料一定具 有的性质是 （ ） A. 良好的导热性 B. 良好的绝缘性 C. 良好的绝热性 D. 熔点低 2. 2020 年 12 月 4 日国家航天局公布了嫦娥 五号探测器在月球表面进行国旗展示的照 片， 与 “嫦娥三号” 和 “嫦娥四号” 是在 探测器壳体上使用喷绘式的国旗不同， 旗 杆式的国旗在我国探月工程中是首次使 用， 是一面真正的旗帜。 这面五星红旗以 芳纶纤维 （聚对苯二甲酰对苯二胺， 部分 结构如图所示） 为原料制得。 下列说法中 不正确的是 （ ） A. 聚对苯二甲酰对苯二胺的结构简式为 B. 聚对苯二甲酰对苯二胺可以由对苯二甲 酸与对苯二胺发生缩聚反应制得 C. 聚对苯二甲酰对苯二胺中存在酰胺基 和氢键 D. 一定条件下， 1 mol 对苯二甲酸最多可 与 5 mol H 2 发生加成反应 3. 由 HEMA 和 NVP 合成水凝胶材料高聚物 A ， 其合成反应如下图所示： 下列说法不正确的是 （ ） A. 高聚物 A 能与金属钠发生反应 B. 1 mol HEMA 最多能与 2 mol H 2 发生加 成反应 C. HEMA 和 NVP 通过加聚反应生成高聚 物 A D. HEMA 、 NVP 和高聚物 A 均能在酸性 条件下发生水解反应 4. 线型 PAA （ 葆CH 2 — CH蒎 — COONa ） 具有很强的 吸水性， 网状 PAA 在抗压性、 吸水性等 提 升 练 习 HO葆C — — C — NH — — NH蒎H —— O —— O nCH 2 C — C — O — CH 2 — CH 3 — CH 2 — OH —— O HEMA NVP — O N — CH CH 2 +m 引发剂 h自 高聚物 A — O N — 葆CH — CH 2 蒌葆C — CH 2 蒎 — CH 3 — C — O — CH 2 —— O — CH 2 — OH m … N H … … N H O O N … N H O … … O … N H O O N … N H O … … O … H … H N H … … 108 第五章 合成高分子 练 方面优于线型 PAA 。 网状 PAA 的制备方 法是将丙烯酸用 NaOH 中和， 加入少量交 联剂 a ， 再引发聚合。 其部分结构片段如 图： 下列说法不正确的是 （ ） A. 线型 PAA 的单体不存在顺反异构现象 B. 形成网状结构的过程中发生了加聚反应 C. 交联剂 a 的结构简式是 — CH CH 2 D. PAA 的高吸水性与— COONa 有关 5． 医用化学杂志曾报道， 有一种功能高分子 材料为聚乙交酯纤维材料 C ， 用这种功能 高分子材料制成的手术缝合线比天然高分 子材料的肠线好。 它的合成过程如下： B 是 A 合成 C 的中间体， 它是由两分子 A 脱去两分子水形成的。 （ 1 ） 写出由 A 合成 C 的化学方程式 ： 。 （ 2 ） 写出由 A 制取 B 的化学方程式 ： 。 （ 3 ） 医用高分子材料应具备哪些特性？ ……— CH 2 — CH —— CH — CH 2 — CH 2 — CH —…… — COONa — COONa — — ……— CH 2 — CH — CH 2 — CH — CH — CH 2 —…… — COONa — COONa B ∶ O C C O O — CH 2 CH 2 — O A→C 109