专题13 合成高分子-【竞赛】2024-2025学年高二化学竞赛能力培优精练（人教版2019选择性必修3）

专题13 合成高分子 模块一：竞赛技巧总结 模块二：易错试题精选 模块三：培优试题精选 模块四：竞赛真题精选 竞赛技巧1 有机高分子化合物的概念及其分类 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。 竞赛技巧2 合成高分子化合物的基本反应 1．加成聚合反应（加聚反应） （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=CH2 ②1,3－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（缩聚反应） （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-CH3 2)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。 竞赛技巧3 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 150 MPa～300 MPa，200 ℃左右，使用引发剂 0.1 MPa～2 MPa，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/℃ 105～120 120～140 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 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 CH2==CH—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 CH2==CH—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 CH3COOCH==CH2 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 CH2==CH—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、胶粘剂——环氧树脂 （1）胶粘剂：凡是分子中含有二个以上的环氧基的物质，都可作为环氧树脂胶粘剂，环氧树脂俗称万能胶。 （2）制备：通用环氧树脂胶粘剂是由2，2 – (4，4’–二羟基二苯基)丙烷（俗称双酚A）和环氧氯丙烷缩聚反应制得。 （3）结构及其性质：作为胶粘剂的环氧树脂是亮黄色的的粘稠物质，是线型分子，相对分子质量并不大，n在0 ~ 19之间，在粘接物体时需要有机胺、酸酐等固化剂固化。未经固化的环氧树脂相对分子质量较小，没有强度，而固化以后相对分子质量成倍提高，最后形成不溶不熔的体型网状结构，具有很强的粘接强度。 竞赛技巧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。 竞赛技巧4 功能高分子材料 1、功能高分子材料的概念：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 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 1．下列关于有机高分子化合物或材料的说法正确的是（    ） A．缩聚反应的单体至少有两种 B．有机玻璃属于新型有机高分子材料 C．导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料 D．人造丝属于合成纤维，棉花属于人造纤维 2．下列对某高聚物的结构片段（如图所示）分析错误的是（    ） A．它是加聚反应的产物 B．其单体是和 C．其单体是 D．其链节是 3．用两种烯烃CH2=CH2和RCH=CHR作单体进行聚合反应时，产物中含有 ①②③ A．①② B．仅③ C．②③ D．①②③ 4．下列高分子化合物的单体只有一种的是（    ） A． B． C． D． 5．由于吸水、透气性较好，高分子化合物“维纶”常用于生产内衣。桌布、窗帘等，其结构简式为，它是由聚乙烯醇()与另一单体经缩合反应得到的。已知缩合过程中有H2O生成，则与聚乙烯醇缩合的单体可能是 A．CH3OH     B．HO-CH2CH2-OH C．HCHO   D．HCOOH 6．聚合度为的某烯烃的高聚物在足量中完全燃烧，生成标准状况下的的体积为（    ） A． B． C． D． 7．以下是我国化学家近年来合成的聚乙炔衍生物分子M的结构简式及M在稀硫酸作用下的水解过程。下列有关说法不正确的是 A．M与A均能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色 B．B中含有羧基和羟基两种官能团，B能发生消去反应和酯化反应 C．与热的烧碱溶液反应，最多可消耗 D．A、B、C各分别与足量金属钠反应，放出的气体的物质的量之比为1∶2∶2 8.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 ③导电高分子 ④离子交换树脂⑤医用高分子 ⑥高吸水性树脂 ⑦液晶高分子 A．①③⑤⑥ B．②④⑤⑥ C．②③④⑤ D．全部 9.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 10.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 11.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 12．氨基酸是组成蛋白质的基本结构单元，甘氨酸的结构简式为，丙氨酸的结构简式为。甘氨酸和丙氨酸混合发生缩合，能生成 种二肽化合物。 13．某种工程树脂由丙烯腈（，用表示）、1，丁二烯（，用表示）和苯乙烯（，用表示）按一定比例共聚而得。 （1）和三种单体中，原子个数比的比值最小的单体是 （填物质名称）。 （2）经元素分析可知，该工程树脂的组成为（为正整数），则原料中和的物质的量之比是 （用表示）。 14．有机物A（分子式C6H10O3）是合成某种隐形眼镜材料的单体，A可发生如下变化： 已知：Ⅰ．物质B是最简单的二元醇，可用作汽车发动机抗冻剂；物质D不能发生银镜反应，但能与NaHCO3溶液反应放出气体。 Ⅱ． 回答下列问题： （1）隐形眼镜材料的结构简式为 ； （2）写出物质B在铜催化下与O2反应的化学方程式 ； （3）与C互为同分异构体，分子为链状的酯类物质共有 种； （4）请设计合理方案，用物质D制取乙二酸（其他无机原料自选，用反应流程图表示，并注明必要的反应条件） ；。 例如： 15．以某有机物X为原料可合成塑料G，X的相对分子质量小于100，1mol有机物X完全燃烧生成等物质的量的CO2和H2O，同时消耗标准状况下的O2112L，且X分子中含有羰基和羟基。X能发生如图所示的转化： 已知：在、加热条件下生成RCHO和R′CHO。 回答下列问题： （1）X的结构简式为 。 （2）的反应条件是 。 （3）写出的化学方程式： ，该反应的反应类型为 。 （4）的化学方程式为 ，该反应的反应类型为 。 （5）Y是X的同分异构体，1molY与足量的Na反应可生成1molH2且Y不能使溴的CCl4溶液褪色，Y分子中的官能团连在相邻的碳原子上。Y的核磁共振氢谱图中有3个峰，峰面积之比为2:1:1。PBS是一种新型塑料，其结构简式为。请设计合理方案以Y为原料（无机试剂自选）合成PBS： （用合成路线流程图表示，并注明反应条件）。 1．某高聚物可表示成如图，下列说法正确的是    A．该高聚物由二氯乙炔、二氯乙烯和四氯－1，3－丁二烯加聚而成 B．若该高聚物与足量的H2发生加成反应，最多可以消耗2nmolH2 C．该高聚物能被酸性KMnO4溶液氧化，也能使溴水褪色 D．可以用焚烧或者填埋的方式处理该高聚物的废料 2．某梯形聚合物BBL的结构简式如图所示，可由A和B两种物质聚合而成，下列说法正确的是 A．水解时最多可与反应 B．化合物B属于芳香族化合物，可溶于水，其水溶液显碱性 C．BBL平均每个链节中有6个环 D．由和通过加聚反应得到BBL，同时会生成等物质的量的两种小分子 3．聚合物E的合成方法如下： 下列说法正确的是 A．过程Ⅰ发生的是酯化反应 B．合成E时，参加反应的D和C的物质的量之比为2m：1 C．E中的含氧官能团有3种，即酰胺基、醚键、羟基 D．E在酸性条件下充分水解后转化成A、B、D 4．高分子材料由三种单体聚合而成。下列说法正确的是 A．有一种单体为，该单体可以发生加成反应 B．有一种单体为CH3-CH=CH-CN，该单体中同一平面上的原子数最多有6个 C．有一种单体为，该单体不可能所有原子在同一平面上 D．有一种单体为，该单体位于同一直线上的原子有6个 5．科学家成功制得新型可循环高分子材料，其合成路线如图所示。下列说法正确的是 A．反应①中，标记*的碳原子被氧化 B．反应②的类型为缩聚反应 C．聚合物Ⅰ可以通过水解反应降解为小分子 D．聚合物Ⅰ与聚合物Ⅱ均可通过适当的化学反应形成网状结构的高分子材料 6．以下为合成医药中间体的一部分路线，有关路线中几种物质说法正确的是 A．1molC能与nmolNaOH反应 B．(C10H10O3)n是高分子C的化学式，也是链节的化学式 C．酸性条件下C降解时有气泡产生 D．X为CO2，高分子C是B与X的缩聚产物 7．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 8．重氮羰基化合物聚合可获得主链由一个碳原子作为重复结构单元的聚合物，为制备多官能团聚合物提供了新方法。利用该方法合成聚合物P的反应路线如下。 已知： 下列说法不正确的是 A．反应Ⅰ中有氮气生成 B．反应Ⅱ是取代反应 C．聚合物P的结构 D．反应Ⅱ的副产物可以是网状结构的高分子 9．尿素()中氢原子可以像苯酚中苯环上的氢原子那样与甲醛发生反应，其中生成脲醛树脂化学方程式为：n+nHCHO+xH2O，下列说法不正确的是 A．尿素可以与甲醛发生加成反应生成 B．方程式中x=n-1 C．尿素和甲醛也可以反应生成网状的脲醛树脂 D．脲醛树脂水解可得到尿素和甲醛 10．2023年5月30日，“神舟十六号”载人飞船的成功发射，离不开化学材料的助力。高分子的组成和结构特点决定了高分子的性质，是确定高分子材料合成方法及应用领域的基础。下列关于下图说法错误的是 A．丁腈橡胶没有固定的熔点 B．丁腈橡胶的单体为丙烯腈（）和1，3-丁二烯 C．此酚醛树脂受热不能熔融，可用于生产烹饪器具的手柄 D．涤纶吸湿性差的原因是亲水性基团较少 11．有机高分子材料在生活中应用非常广泛。下列有关高分子化合物的说法错误的是 A．由单体制备的反应类型为加聚反应 B．由单体制备的反应类型为缩聚反应 C．的吸水性很弱 D．的单体核磁共振氢谱峰面积之比均相同 12．我国科学家成功制得新型的可化学循环的高分子材料，其合成路线如下(部分试剂和反应条件略去)。 下列说法不正确的是 A．聚合物Ⅳ可以通过水解反应降解为小分子 B．可用银氨溶液检验化合物Ⅲ中的官能团 C．反应②和反应③都发生了键的断裂 D．反应①中，标记*的碳原子被还原 13．合成丁腈橡胶()的原料是 ①        ②        ③ ④        ⑤        ⑥ A．③⑥ B．②③ C．①③ D．④⑤ 14．根据下列高分子化合物回答问题。 （1）合成聚丙烯酸钠的单体的结构简式是 ，反应类型是 ； （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 ，其核磁共振氢谱的峰面积比是 ； （3）①合成酚醛树脂需要两种单体，和这两种单体均可以发生反应的试剂是 （选填字母）；a.H2 b.Na c.Na2CO3 d.酸性高锰酸钾 ②下列对于线型酚醛树脂的制备和性质的说法中，正确的是 （选填字母）； a.酸性条件下制备        b.碱性条件下制备 c.可以溶于乙醇          d.不溶于任何溶剂 ③和乙醛在酸性条件下也可以发生类似于制备酚醛树脂的反应，此反应的化学方程式是 。 15．神舟十四号载人宇宙飞船胜利升空，并完成与天和核心舱的对接。合成材料在宇宙飞船和宇航服等方面得到广泛应用，回答下列问题： （1）飞船上的柔性材料常用聚氯乙烯塑料。聚氯乙烯可利用乙烯和氯气作原料制备，其流程是乙烯→ →乙炔→ →聚氯乙烯。(填有机物名称) （2）制作宇航服的材料聚酯纤维(聚对苯二甲酸乙二酯纤维)商品名叫涤纶，其单体的结构简式分别为 和 。 （3）新型弹性材料“丁苯吡橡胶”由三种单体化合而成，其结构为 ，其中三种单体的结构简式为 、 、 。 （4）酚醛树脂可做宇宙飞船外壳的烧蚀材料，其原料是酚和甲醛。写出甲醛与苯酚在催化剂作用下制备酚醛树脂反应的化学方程式： 。 1．（2022高二上·安徽阜阳·竞赛）去年7月，他们一同出征奥运；时隔一年，奥运健儿再次亮相世界赛场。世界田径锦标赛、WTT欧洲夏季系列赛相继开赛，苏炳添、巩立姣、马龙、孙颖莎、王曼昱等中国健儿登场。当中国健儿们站上领奖台时，五星红旗总会在《义勇军进行曲》中冉冉升起。下列关于五星红旗的说法，不正确的是 A．北京冬奥会使用的国旗材料为“涤丝绸”，属于涤纶，民间俗称“的确良”。 B．天安门上升起的国旗使用的材料为“春亚纺”，属于涤纶，具有不易虫蛀等优良性能。 C．嫦娥五号月面着陆后插下的国旗材料属于芳纶和锦纶，他们都属于合成纤维。 D．国庆阅兵式上的阅兵红旗使用的材料属于芳纶，其缺点为耐磨性较差。 2．（2023高一下·广东汕尾·竞赛）2022年12月，中国全面疫情解封，标志着我国疫情防控又进入了新的阶段。疫情以来，越来越多的物品走进了人们的生活中，下列物品不含高分子材料的是 A．  N95型口罩 B．  75%消毒酒精 C．  医用防护服 D．  一次性橡胶手套 ‌‌ 3．（2018高二·广东·竞赛）20 世纪，化学合成技术的发展对人类健康水平和生活质量的提高做出了巨大贡献。下列各组物质中，全部由化学合成得到的是 A．玻璃、纤维素、青蒿素 B．尿素、食盐、聚乙烯 C．涤纶、尼龙、阿斯匹林 D．石英、橡胶、磷化铟 4．（2017高二·安徽·竞赛）化学与生活、社会发展息息相关，下列说法正确的是 A．高压钠灯能发出透雾能力强的淡紫色光，常用做路灯 B．食品包装内放置生石灰与放置硅胶的作用相同 C．燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放 D．聚乙烯和聚氯乙烯的单体相同 ‌‌ 5．（2014高二·江苏·竞赛）化学与社会、环境等密切相关，下列有关说法中正确的是 A．光导纤维主要成分是晶体硅 B．CO2是光合作用的原料之一 C．“天宫一号”中使用的碳纤维，是一种新型有机高分子材料 D．大量使用农药、化肥提高农作物产量 6．（2010高二·广东·竞赛）图中所示化合物1 ( fuminycin)是从微生物中分离得到的，它显示出广谱抗菌活性。下列关于化合物1的说法中，不正确的是 A．化合物1可以发生加成反应 B．化合物1不可以与金属Na反应生成氢气 C．在一定条件下，化合物1可以发生加聚反应 D．化合物1可以使酸性KMnO4溶液褪色 7．（2024高二下·重庆·竞赛）新材料的发明与制造，推动着人类社会的进步和发展。下列属于有机高分子材料的是 A．制作航天服的聚酯纤维 B．制作导电材料的石墨烯 C．制作半导体材料的砷化镓 D．制作深潜器的特种钛合金 8．（2019高二·湖北·竞赛）下列各组物质全部由化学合成得到、自然界原本不存在的一组是 A．玻璃  纤维素  橡胶 B．涤纶  聚氯乙烯  阿司匹林 C．尿素  青蒿素  维生素C D．石英  甘氨酸  磷化铟 9．（2021高二上·吉林白山·竞赛）电视纪录片《辉煌中国》让“厉害了，我的国”成了人们的口头禅，其展示的我国在科技领域取得的许多伟大成就都与化学密切相关。下列有关说法错误的是 A．“蛟龙”号载人潜水器的外壳使用的耐超高压的钛合金，属于金属材料 B．“中国天眼”FAST传输信息用的光导纤维的主要成分是硅酸盐 C．高铁“复兴号”车厢连接关键部位使用的增强聚四氟乙烯板属于高分子材料 D．港珠澳大桥水下钢柱镶铝块防腐的方法为“牺牲阳极的阴极保护法” 10．（2023高一下·广东汕尾·竞赛）下列聚合物能导电的是 A．B．  C．  D．   11．（2024高二下·广东佛山·竞赛）材料的合成条件、组成和结构发生变化，其性能也会发生变化，对于促进生产发展、改善人类生活发挥了巨大作用。下列叙述不合理的是 选项 原料 反应条件、组成或结构改变 效果 A 蔗糖 三个氯原子取代蔗糖分子中的三个羟基 分子结构修饰后得到蔗糖素 B 高分子聚合物 增加强亲水基团 产生高吸水性树脂 C 头发 二硫键的断裂与形成 定型成需要的形状 D 苯酚、甲醛 碱性条件下，主要生成2，4，6-三羟甲基苯酚中间体 得到线型结构酚醛树脂 12．（2024高二下·北京·竞赛）我国科学家研究成果“无细胞化学酶系统催化合成淀粉”取得重要进展，其中一步核心反应如下图所示。 下列说法错误的是 A．反应①中每消耗，转移电子 B．反应③中的催化剂，实验室中可用 C．与的混合物中含有 D．淀粉与纤维素，不互为同分异构体 13．（2024高二下·北京·竞赛）巴里·夏普莱斯等人因“点击化学”获得2022年诺贝尔化学奖。“点击化学”利用化学卡扣(如炔-叠氮化物)快速、高产率地将分子片段拼接在一起，可以高效合成链状或环状大分子。利用该方法合成环状聚碳酸酯的过程如下。 下列说法不正确的是 A．反应①参加反应的1和2的总物质的量与1，4-丁二醇的物质的量之比为 B．反应③的过程中，也可能得到更长链的线性聚合产物 C．为了得到环状聚碳酸酯，最后一步反应，需要在较稀浓度下进行 D．环状聚碳酸酯孔径相同 14．（2014高二·广东·竞赛）碳酸二甲酯是一个毒性很低的绿色化学品，用途广泛。请回答下列问题(反应均在一定条件下进行)： （1）光气甲醇法是碳酸二甲酯的最早工业化生产方法。先由光气制得氯甲酸甲酯，然后再将氯甲酸甲酯与甲醇反应，其反应式如下： +CH3OH ①上述反应的类型是 。 ②在此工艺中保持过量的原料是 。 ③该工艺中需加入Na2CO3，其目的是 。 ④该工艺的缺点是 (写出2 点)。 （2）碳酸亚乙(丙)酯法是1992年开发成功的生产碳酸二甲酯的另一种方法， 其以CO2、环氧乙烷和甲醇为原料，如反应①和②所示。 +I ①反应①中反应物比例是1:1， 其原子利用率是100%。化合物I的结构简式是 。 ②该工艺得到的副产品是 。 ③如果以为原料，该工艺得到的副产品是 。 （3）以碳酸二甲酯为原料可制得聚碳酸酯。聚碳酸酯是热塑性材料，结构通式可表示为。如下所示用碳酸二甲酯先生成碳酸二苯酯，碳酸二苯酯再和双酚A聚合得到双酚A型聚碳酸酯Ⅱ．Ⅱ 的结构简式是 。 15．（2023高二下·北京·竞赛）塑料的发明为现代生活提供了极大的便利，但同时带来了白色污染等诸多环境问题。为了解决可回收问题，研究人员尝试将各种动态共价键作为高分子的交联剂，致力于发展“绿色”的可循环高分子经济。例如，烷基取代的三嗪衍生物中的C-O键，可被作为“休眠”的共价键交联点用于制备完全可回收的热固性聚合物。反应物A在TBD(一种胺，可作为反应的催化剂)存在下与甲醇会发生反应： （1）通过气相色谱-质谱联用表征，检测得知反应混合物中有四个化合物，其m/z值分别为171.1，185.1，199.1和213.1。画出所得产物的结构 。 （2）研究该反应的动力学，研究人员将反应物A与氘代甲醇在TBD存在下发生反应，其中氘代甲醇同时起到溶剂的作用，其密度为0.888g/mL。表征结果如图所示。确定该反应条件下的反应级数。计算至少2个温度下的反应速率常数并计算反应的活化能 。 （3）参照上述反应思路，研究人员设计了一种合成可回收的热固性聚合物的方法： 完成上述反应方程式 。请提出一种可能的降解回收方式 。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题13 合成高分子 模块一：竞赛技巧总结 模块二：易错试题精选 模块三：培优试题精选 模块四：竞赛真题精选 竞赛技巧1 有机高分子化合物的概念及其分类 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。 竞赛技巧2 合成高分子化合物的基本反应 1．加成聚合反应（加聚反应） （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=CH2 ②1,3－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（缩聚反应） （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-CH3 2)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。 竞赛技巧3 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 150 MPa～300 MPa，200 ℃左右，使用引发剂 0.1 MPa～2 MPa，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/℃ 105～120 120～140 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 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 CH2==CH—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 CH2==CH—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 CH3COOCH==CH2 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 CH2==CH—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、胶粘剂——环氧树脂 （1）胶粘剂：凡是分子中含有二个以上的环氧基的物质，都可作为环氧树脂胶粘剂，环氧树脂俗称万能胶。 （2）制备：通用环氧树脂胶粘剂是由2，2 – (4，4’–二羟基二苯基)丙烷（俗称双酚A）和环氧氯丙烷缩聚反应制得。 （3）结构及其性质：作为胶粘剂的环氧树脂是亮黄色的的粘稠物质，是线型分子，相对分子质量并不大，n在0 ~ 19之间，在粘接物体时需要有机胺、酸酐等固化剂固化。未经固化的环氧树脂相对分子质量较小，没有强度，而固化以后相对分子质量成倍提高，最后形成不溶不熔的体型网状结构，具有很强的粘接强度。 竞赛技巧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。 竞赛技巧4 功能高分子材料 1、功能高分子材料的概念：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 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 1．下列关于有机高分子化合物或材料的说法正确的是（    ） A．缩聚反应的单体至少有两种 B．有机玻璃属于新型有机高分子材料 C．导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料 D．人造丝属于合成纤维，棉花属于人造纤维 【答案】C 【解析】A．有机物是由一种单体缩聚而成，单体为，故A错误；B．有机玻璃是传统的合成材料，故B错误；C．导电塑料是一种新型有机高分子材料，广泛的应用于电子工业，C正确；D．棉花属于天然纤维，故D错误；故答案为C。 2．下列对某高聚物的结构片段（如图所示）分析错误的是（    ） A．它是加聚反应的产物 B．其单体是和 C．其单体是 D．其链节是 【答案】B 【解析】A．链节中主链上只有碳原子，为加聚反应生成的高聚物，故A正确；B．该高聚物的链节为，所以该高聚物单体为CH2=CHCOOCH3，故B错误；C．该高聚物单体为CH2=CHCOOCH3，故C正确；D．聚合物的链节是指重复结构单元，所以链节为，故D正确；故答案为B。 3．用两种烯烃CH2=CH2和RCH=CHR作单体进行聚合反应时，产物中含有 ①②③ A．①② B．仅③ C．②③ D．①②③ 【答案】D 【解析】加聚反应可以分为均聚反应(仅由一种单体发生的加聚反应)和共聚反应(由两种或两种以上单体共同参加的聚合反应叫共聚反应)。这两种烯烃自身可以发生加聚反应生成①②两种聚合物，也能相互之间发生加聚反应生成③，故答案选D。 4．下列高分子化合物的单体只有一种的是（    ） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A．为加聚反应产物，其单体为氯乙烯和2-甲基-1,3-丁二烯两种物质，故A不选；B．为加聚反应产物，其单体为乙烯、氯乙烯两种物质，故B不选；C．为缩聚反应产物，其单体为乙二醇和对苯二甲酸，故C不选；D．为缩聚反应产物，其单体为NH2(CH2)5COOH，单体只有一种物质，故D选；故答案为D。 5．由于吸水、透气性较好，高分子化合物“维纶”常用于生产内衣。桌布、窗帘等，其结构简式为，它是由聚乙烯醇()与另一单体经缩合反应得到的。已知缩合过程中有H2O生成，则与聚乙烯醇缩合的单体可能是 A．CH3OH     B．HO-CH2CH2-OH C．HCHO   D．HCOOH 【答案】C 【解析】A. CH3OH与 反应后，每个链节只能生成一个醚键，A不正确；B. HO-CH2CH2-OH与反应无法得到，B不正确；C. HCHO与可以先发生加成反应生成，然后再进行分子内脱水生成，C正确； D. HCOOH与反应能生成酯基不能生成醚键。本题选C。 6．聚合度为的某烯烃的高聚物在足量中完全燃烧，生成标准状况下的的体积为（    ） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】单体为CnH2n的高聚物，最简式为CH2，Wg该高聚物最简式的物质的量为=mol，根据碳元素守恒可知，n(CO2)=mol，故标准状况下生成二氧化碳的体积为mol×22.4L/mol=L，故选A。 7．以下是我国化学家近年来合成的聚乙炔衍生物分子M的结构简式及M在稀硫酸作用下的水解过程。下列有关说法不正确的是 A．M与A均能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色 B．B中含有羧基和羟基两种官能团，B能发生消去反应和酯化反应 C．与热的烧碱溶液反应，最多可消耗 D．A、B、C各分别与足量金属钠反应，放出的气体的物质的量之比为1∶2∶2 【答案】D 【解析】A．M的结构中含有碳碳双键，可以使酸性高锰酸钾和溴水褪色。此外，M的结构中还含有两个酯基，在稀硫酸的条件下水解，得到的产物A的结构即 ，仍然含有碳碳双键，所以也可以使酸性高锰酸钾和溴水褪色，A项正确；B．M在稀硫酸中水解得到B，分子式为C3H6O3，所以B的结构为 ，从结构分析，B既能发生消去反应，又可以发生酯化反应，B项正确；C．M的链节中含有2个普通的酯基，所以可以与2个NaOH反应，那么1 mol M则可以消耗2n mol的NaOH，C项正确；D．A的结构为 ，1mol A可以与足量金属钠反应生成0.5n mol H2，B的结构为 ，1mol B可以与足量金属钠反应生成1mol H2，C的结构为 ，1mol C可以与足量金属钠反应生成1mol H2，比例为，D项错误；答案选D。 8.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 ③导电高分子 ④离子交换树脂⑤医用高分子 ⑥高吸水性树脂 ⑦液晶高分子 A．①③⑤⑥ B．②④⑤⑥ C．②③④⑤ D．全部 【答案】D 【解析】常用功能高分子材料包括高分子膜、医用高分子材料、高吸水性树脂、离子交换脂、光敏高分子材料、导电高分子材料、生物高分子材料、高分子催化剂和试剂等，可知这六种都属于功能高分子材料。 9.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 【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的单体是和，B错误；C．根据尼龙1010的化学式可以知道，它是和通过缩聚反应生成的，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。 10.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 【答案】B 【解析】A．聚乙炔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I2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=CHCOONa) 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。 11.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 【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．聚乙炔膜属于导电高分子，主要用于电子元件，D错误；故选D。 12．氨基酸是组成蛋白质的基本结构单元，甘氨酸的结构简式为，丙氨酸的结构简式为。甘氨酸和丙氨酸混合发生缩合，能生成 种二肽化合物。 【答案】4 【解析】甘氨酸和丙氨酸缩合形成二肽时可能有如下四种情况：①两个甘氨酸缩合；②两个丙氨酸缩合；③甘氨酸中的氨基与丙氨酸中的羧基进行缩合；④甘氨酸中的羧基与丙氨酸中的氨基进行缩合，所以一共有4种。 13．某种工程树脂由丙烯腈（，用表示）、1，丁二烯（，用表示）和苯乙烯（，用表示）按一定比例共聚而得。 （1）和三种单体中，原子个数比的比值最小的单体是 （填物质名称）。 （2）经元素分析可知，该工程树脂的组成为（为正整数），则原料中和的物质的量之比是 （用表示）。 【答案】（1）1，丁二烯 （2） 【解析】（1）三种单体中碳、氢原子个数比的比值分别为1、、1，所以1,3-丁二烯中碳、氢原子个数比的比值最小；（2）根据三种单体的组成可知，ABS中的氮原子只来源于A，所以形成1个ABS分子时有c个A分子参加反应，由A、B、S的结构简式可知1个B分子中氢原子数比碳原子数多2，1个A分子、1个S分子中氢原子数和碳原子数相等，而1个ABS分子中氢原子数比碳原子数多b-a，所以形成1个ABS分子时有个分子参加反应，则原料中A和B的物质的量之比为2c:(b-a)。 14．有机物A（分子式C6H10O3）是合成某种隐形眼镜材料的单体，A可发生如下变化： 已知：Ⅰ．物质B是最简单的二元醇，可用作汽车发动机抗冻剂；物质D不能发生银镜反应，但能与NaHCO3溶液反应放出气体。 Ⅱ． 回答下列问题： （1）隐形眼镜材料的结构简式为 ； （2）写出物质B在铜催化下与O2反应的化学方程式 ； （3）与C互为同分异构体，分子为链状的酯类物质共有 种； （4）请设计合理方案，用物质D制取乙二酸（其他无机原料自选，用反应流程图表示，并注明必要的反应条件） ；。 例如： 【答案】（1） （2）HOCH2CH2OH+O2OHC-CHO+2H2O （3）5 （4） 【分析】物质B是最简单的二元醇，可用作汽车发动机抗冻剂，B为，A水解生成B与C，故A含有酯基，C含有-COOH，且含有4个C原子，C在O3、Zn/H2O条件下反应生成D、E，由反应信息Ⅱ可知，不饱和碳原子上连接2个烃基，则氧化为酮，若含有H原子则氧化为醛，故C中含有碳碳双键，物质D不能发生银镜反应，但能与NaHCO3溶液反应放出气体，D含有羧基，故C为CH2=C（CH3）COOH，D为，E为HCHO，A分子式为C6H10O3，故A为CH2=C（CH3）COOCH2CH2OH，据此解答。 【解析】（1）CH2=C（CH3）COOCH2CH2OH发生加聚反应生成隐形眼镜材料，故隐形眼镜材料的结构简式为； （2）在铜催化下与O2反应生成OHC-CHO，反应方程式为：HOCH2CH2OH+O2OHC-CHO+2H2O； （3）与CH2=C（CH3）COOH互为同分异构体，分子为链状的酯类物质有：HCOOCH=CHCH3、HCOOCH2CH=CH2、HCOOC（CH3）=CH2、CH2COOCH=CH2、CH2=CHCOOCH3，故有5种； （4）中有3个碳原子，乙二酸中只有2个碳原子，碳链缩短，利用题给已知II可使碳链缩短，故需要由合成CH2=CHCOOH，则加氢生成，发生消去反应生成CH2=CHCOOH，CH2=CHCOOH在O3、Zn/H2O条件下反应生成OHC-COOH，OHC-COOH催化氧化生成HOOC-COOH，反应流程图为：。 15．以某有机物X为原料可合成塑料G，X的相对分子质量小于100，1mol有机物X完全燃烧生成等物质的量的CO2和H2O，同时消耗标准状况下的O2112L，且X分子中含有羰基和羟基。X能发生如图所示的转化： 已知：在、加热条件下生成RCHO和R′CHO。 回答下列问题： （1）X的结构简式为 。 （2）的反应条件是 。 （3）写出的化学方程式： ，该反应的反应类型为 。 （4）的化学方程式为 ，该反应的反应类型为 。 （5）Y是X的同分异构体，1molY与足量的Na反应可生成1molH2且Y不能使溴的CCl4溶液褪色，Y分子中的官能团连在相邻的碳原子上。Y的核磁共振氢谱图中有3个峰，峰面积之比为2:1:1。PBS是一种新型塑料，其结构简式为。请设计合理方案以Y为原料（无机试剂自选）合成PBS： （用合成路线流程图表示，并注明反应条件）。 【答案】（1） （2）醇溶液、加热 （3） 加聚反应 （4）n+nHOOC-COOH→+(2n-1)H2O 缩聚反应 （5） 【分析】有机物X完全燃烧生成等物质的量的CO2和H2O，说明该有机物中碳原子个数与氢原子个数比为1:2，1molX完全燃烧消耗标准状况下5molO2，设X的分子式为CaH2aOb，则其燃烧方程式为，由氧原子守恒得：b+10=2a+a，b=3a-10，又因X的相对分子质量小于100，故，两式综合得：，解得：a<4.2，即a=4(a=1，2或3时b=3a-10<0，不合题意)，则b=2，故X的分子式为C4H8O2。C为CH3COOH，则B为CH3CHO，A为CH3CH(OH)CH(OH)CH3，X为CH3COCH(OH)CH3。 【解析】（1） 根据分析可知X为； （2）E为CH3COCHBrCH3，在NaOH醇溶液中、加热条件下发生消去反应生成F()； （3） 含有碳碳双键，在一定条件下发生加聚反应生成G()，方程式为n； （4） CH3CH(OH)CH(OH)CH3与HOOC-COOH发生缩聚反应生成D()，方程式为n+nHOOC-COOH→+(2n-1)H2O；（5）1molY能与Na反应生成1molH2，则Y中含有2个-OH个，Y不能使溴的CCl4溶液褪色，说明Y中不含碳碳双键。由于Y分子中的氢原子没有达到饱和状态，所以只能是环状有机物，其结构简式可能为或，因核磁共振氢谱图中有3个峰，峰面积之比为2:1:1，所以只能是；由PBS的结构简式可知其单体为HOCH2CH2CH2CH2OH和HOOCCH2CH2COOH，所以Y合成PBS可先在HIO4、加热条件下反应生成丁二醛，再还原得到二醇，氧化得到二酸，最后发生缩聚反应即可，合成路线流程图为。 1．某高聚物可表示成如图，下列说法正确的是    A．该高聚物由二氯乙炔、二氯乙烯和四氯－1，3－丁二烯加聚而成 B．若该高聚物与足量的H2发生加成反应，最多可以消耗2nmolH2 C．该高聚物能被酸性KMnO4溶液氧化，也能使溴水褪色 D．可以用焚烧或者填埋的方式处理该高聚物的废料 【答案】C 【解析】A．该高聚物由二氯乙炔、1，2－二氯乙烯和1，2，3，4－四氯－1，3－丁二烯加聚而成，故A项错误；B．若该高聚物与足量的发生加成反应，1mol高聚物最多可以消耗2nmol，高聚物的量未知，无法计算消耗的氢气的量，故B项错误；C．该高聚物中含有碳碳双键，故能被酸性KMnO4溶液氧化，也能使溴水褪色，故C正确；D．不能用焚烧或者填埋的方式处理该高聚物的废料，D项错误。答案为：C。 2．某梯形聚合物BBL的结构简式如图所示，可由A和B两种物质聚合而成，下列说法正确的是 A．水解时最多可与反应 B．化合物B属于芳香族化合物，可溶于水，其水溶液显碱性 C．BBL平均每个链节中有6个环 D．由和通过加聚反应得到BBL，同时会生成等物质的量的两种小分子 【答案】A 【解析】A．1mol A分子内含2mol羧酸的酸酐、每1个羧酸的酸酐能与2个NaOH反应，因此1molA水解时最多可4mol NaOH反应，A正确；B．化合物B含有苯环，属于芳香族化合物，氨基和盐酸生成的盐水解呈酸性，B错误；C．由图可知，其链节结构为，平均有7个环，，C错误；D．由A、B生成BBL的反应为缩聚反应不是加聚反应，反应中还会生成两种小分子H2O和HCl，且物质的量相等，D错误；故选A。 3．聚合物E的合成方法如下： 下列说法正确的是 A．过程Ⅰ发生的是酯化反应 B．合成E时，参加反应的D和C的物质的量之比为2m：1 C．E中的含氧官能团有3种，即酰胺基、醚键、羟基 D．E在酸性条件下充分水解后转化成A、B、D 【答案】B 【解析】A．过程Ⅰ是A物质中的羧基和B物质中的氨基之间发生的是成肽反应，故A错误； B．E中含有两段由物质D形成的链节，每段需要m个D，所以合成E时，参加反应的D和C的物质的量之比为2m：1，故B正确；C．E中的含氧官能团有4种，即酰胺基、醚键、羟基还有酯基，故C错误；D．E在酸性条件下充分水解后可以转化得到A，但不能得到碱性物质B和环酯物质D，故D错误；故选B。 4．高分子材料由三种单体聚合而成。下列说法正确的是 A．有一种单体为，该单体可以发生加成反应 B．有一种单体为CH3-CH=CH-CN，该单体中同一平面上的原子数最多有6个 C．有一种单体为，该单体不可能所有原子在同一平面上 D．有一种单体为，该单体位于同一直线上的原子有6个 【答案】D 【分析】由该高分子材料可推知，合成该高分子材料的三种单体为CH3CH=CHCN、、。 【解析】A．根据分析，该高分子材料的单体没有，A项错误；B．根据分析，有一种单体为CH3CH=CHCN，与碳碳双键碳原子直接相连的原子和碳碳双键碳原子一定共平面，与碳氮三键直接相连的原子共直线，结合单键可以旋转，该单体中同一平面上的原子数最多8个，B项错误；C．根据分析，有一种单体为，与苯环直接相连的原子和苯环碳原子一定共平面，与碳碳双键碳原子直接相连的原子和碳碳双键碳原子一定共平面，结合单键可以旋转，该单体中所有原子可能在同一平面上，C项错误；D．根据分析，有一种单体为，该单体中处于同一直线上的原子有6个，如图红框中6个原子，D项正确；答案选D。 5．科学家成功制得新型可循环高分子材料，其合成路线如图所示。下列说法正确的是 A．反应①中，标记*的碳原子被氧化 B．反应②的类型为缩聚反应 C．聚合物Ⅰ可以通过水解反应降解为小分子 D．聚合物Ⅰ与聚合物Ⅱ均可通过适当的化学反应形成网状结构的高分子材料 【答案】D 【解析】A．锌为还原剂，所以标记*的碳原子因为引入锌，被还原，故A错误；B．缩聚反应要求有小分子脱去，反应②聚合时没有小分子脱去，因此不属于缩聚反应，故B错误；C．聚合物Ⅰ水解后只是链节中官能团种类发生转变，但仍是高分子化合物，因此不能通过水解反应降解为小分子，故C错误；D．聚合物Ⅰ含有酯基，聚合物Ⅱ含有碳碳双键，两者均可通过当的化学反应，通过加成反应，形成网状结构的高分子材料，故D正确；答案选D。 6．以下为合成医药中间体的一部分路线，有关路线中几种物质说法正确的是 A．1molC能与nmolNaOH反应 B．(C10H10O3)n是高分子C的化学式，也是链节的化学式 C．酸性条件下C降解时有气泡产生 D．X为CO2，高分子C是B与X的缩聚产物 【答案】C 【分析】苯和丙炔发生加成反应生成A为，A发生氧化反应生成B，根据原子守恒可知X为CO2，C发生水解反应生成D，D发生氧化反应生成E，据此解答。 【解析】A．C和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠，1molC能与2nmolNaOH反应，A错误；B．(C10H10O3)n是高分子C的化学式，链节的化学式为C10H10O3，B错误；C．酸性条件下C降解时产生碳酸，碳酸不稳定放出二氧化碳，即有气泡产生，C正确；D．X为CO2，高分子C是B与X的加聚产物，D错误；答案选C。 7．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 【答案】B 【解析】A．酚醛树脂是苯酚和甲醛通过缩聚反应制得的。方程式如下：n+nHCHO+nH2O，故A错误；B．线型结构的高分子之间通过分子间作用力结合，强度小，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；C．聚异戊二烯由异戊二烯（）加聚获得，结构简式为，故C错误；D．从涤纶（）聚合物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；故答案选B。 8．重氮羰基化合物聚合可获得主链由一个碳原子作为重复结构单元的聚合物，为制备多官能团聚合物提供了新方法。利用该方法合成聚合物P的反应路线如下。 已知： 下列说法不正确的是 A．反应Ⅰ中有氮气生成 B．反应Ⅱ是取代反应 C．聚合物P的结构 D．反应Ⅱ的副产物可以是网状结构的高分子 【答案】C 【分析】根据反应①前后两个物质的结构简式，结合质量守恒，可以推出反应①的反应方程式为：n +nN2↑，根据反应②前后两个物质的结构简式，可以推出反应②的反应方程式为：n+n/2→+n，据此作答； 【解析】A．根据分析，反应①的反应方程式为：n +nN2↑，反应①中有氮气生成，A正确；B．根据分析，反应②的反应方程式为n +n/2→+n，是取代反应，B正确；C．聚合物P为，C错误；D．反应②的副产物也是聚合物，是网状结构的高分子，D正确；故选C。 9．尿素()中氢原子可以像苯酚中苯环上的氢原子那样与甲醛发生反应，其中生成脲醛树脂化学方程式为：n+nHCHO+xH2O，下列说法不正确的是 A．尿素可以与甲醛发生加成反应生成 B．方程式中x=n-1 C．尿素和甲醛也可以反应生成网状的脲醛树脂 D．脲醛树脂水解可得到尿素和甲醛 【答案】D 【解析】A．根据苯酚与甲醛反应生成酚醛树脂的原理，可推测尿素先与甲醛发生加成反应生成，A项正确；B．尿素先与甲醛反应生成，再发生缩聚反应生成脲醛树脂，发生缩聚反应时单体只有一种，故x=n-1，B项正确；C．甲醛可以和中的亚氨基继续发生加成反应再发生反应生成网状结构的脲醛树脂，C项正确；D．脲醛树脂存在酰胺基，故可以发生水解反应，但水解产物不是尿素和甲醛，D项错误；答案选D。 10．2023年5月30日，“神舟十六号”载人飞船的成功发射，离不开化学材料的助力。高分子的组成和结构特点决定了高分子的性质，是确定高分子材料合成方法及应用领域的基础。下列关于下图说法错误的是 A．丁腈橡胶没有固定的熔点 B．丁腈橡胶的单体为丙烯腈（）和1，3-丁二烯 C．此酚醛树脂受热不能熔融，可用于生产烹饪器具的手柄 D．涤纶吸湿性差的原因是亲水性基团较少 【答案】C 【解析】A．因聚合度不同，因此高分子化合物属于混合物，没有固定熔点，A正确；B．丁腈橡胶的链节中含有碳碳双键和氰基，丁腈橡胶主碳链为6个碳原子，且含有碳碳双键结构，由两种单体经加聚反应得到，单体分别为1，3−丁二烯、丙烯腈，B正确；C．网状的酚醛树脂具有热固性，受热后不能软化或熔融，可用于生产烹饪器具的手柄，此酚醛树脂是线型结构，C错误；D．涤纶除只有端位的羧基、羟基外，再无其他极性基团，因而涤纶纤维亲水性极差，D正确；故答案选C。 11．有机高分子材料在生活中应用非常广泛。下列有关高分子化合物的说法错误的是 A．由单体制备的反应类型为加聚反应 B．由单体制备的反应类型为缩聚反应 C．的吸水性很弱 D．的单体核磁共振氢谱峰面积之比均相同 【答案】D 【解析】A．由单体制备的反应没有小分子生成，属于加聚反应，A项正确；B．由单体制备聚乳酸( )有小分子生成，反应类型为缩聚反应，B项正确；C．结构中酯基和苯环均属于疏水基，故吸水性很弱，C项正确；D．的单体为对苯二甲酸和对苯胺，它们核磁共振氢谱峰面积之比分别为1:2、1:1，D项错误；答案选D。 12．我国科学家成功制得新型的可化学循环的高分子材料，其合成路线如下(部分试剂和反应条件略去)。 下列说法不正确的是 A．聚合物Ⅳ可以通过水解反应降解为小分子 B．可用银氨溶液检验化合物Ⅲ中的官能团 C．反应②和反应③都发生了键的断裂 D．反应①中，标记*的碳原子被还原 【答案】A 【解析】A．聚合物Ⅳ是通过加聚反应生成的，水解后生成的仍为高分子化合物，不是小分子，A错误；B．醛基能用银氨溶液检验，B正确；C．反应②为醛基上发生加成、反应③为碳碳双键发生加聚反应，反应②和反应③都为双键变成单键，即发生了键的断裂，C正确；D．标记的碳原子上从连接溴原子变成连接ZnBr，根据溴的化合价为-1，锌的化合价为+2分析，碳原子的化合价降低，被还原，D正确；故选A。 13．合成丁腈橡胶()的原料是 ①        ②        ③ ④        ⑤        ⑥ A．③⑥ B．②③ C．①③ D．④⑤ 【答案】C 【解析】该高聚物链节主链不含杂原子，属于加聚反应生成的高聚物，链节主链上存在碳碳双键结构，有个碳原子，其单体必为两种，按如图所示断开，再将双键中的个打开，然后将半键闭合即可的该高聚物单体为：①，③，故答案为：C。 14．根据下列高分子化合物回答问题。 （1）合成聚丙烯酸钠的单体的结构简式是 ，反应类型是 ； （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 ，其核磁共振氢谱的峰面积比是 ； （3）①合成酚醛树脂需要两种单体，和这两种单体均可以发生反应的试剂是 （选填字母）；a.H2 b.Na c.Na2CO3 d.酸性高锰酸钾 ②下列对于线型酚醛树脂的制备和性质的说法中，正确的是 （选填字母）； a.酸性条件下制备        b.碱性条件下制备 c.可以溶于乙醇          d.不溶于任何溶剂 ③和乙醛在酸性条件下也可以发生类似于制备酚醛树脂的反应，此反应的化学方程式是 。 【答案】 （1） 加聚反应 （2） 1：2（或2：1） （3）①ad ②ac ③+nCH3CHO+(n-1)H2O 【解析】（1）单键变双键即是合成聚丙烯酸钠的单体，其结构简式是，合成聚丙烯酸钠的反应是加聚反应； （2）涤纶是由对苯二甲酸和乙二醇缩聚而成；仅含羧基的物质可和NaHCO3发生反应，故能和NaHCO3反应，核磁共振氢谱的峰面积比是1:2（或2:1）； （3）①合成酚醛树脂的单体是苯酚和甲醛；苯酚和甲醛能与氢气发生加成反应，钠能与苯酚反应，都可被酸性高锰酸钾氧化，故答案为：ad； ②苯酚与甲醛在酸性条件下聚合生成线型酚醛树脂，碱性条件下聚合生成体型酚醛树脂，线型酚醛树脂可以溶于乙醇，故答案为：ac；③和乙醛在酸性条件下发生类似于制备酚醛树脂的反应的方程式可以表示为：+nCH3CHO+(n-1)H2O。 15．神舟十四号载人宇宙飞船胜利升空，并完成与天和核心舱的对接。合成材料在宇宙飞船和宇航服等方面得到广泛应用，回答下列问题： （1）飞船上的柔性材料常用聚氯乙烯塑料。聚氯乙烯可利用乙烯和氯气作原料制备，其流程是乙烯→ →乙炔→ →聚氯乙烯。(填有机物名称) （2）制作宇航服的材料聚酯纤维(聚对苯二甲酸乙二酯纤维)商品名叫涤纶，其单体的结构简式分别为 和 。 （3）新型弹性材料“丁苯吡橡胶”由三种单体化合而成，其结构为 ，其中三种单体的结构简式为 、 、 。 （4）酚醛树脂可做宇宙飞船外壳的烧蚀材料，其原料是酚和甲醛。写出甲醛与苯酚在催化剂作用下制备酚醛树脂反应的化学方程式： 。 【答案】（1）1，2-二氯乙烷 氯乙烯 （2） （3） （4） 【解析】（1）由乙烯制聚氯乙烯时，应先制得氯乙烯，若试图用乙烯与氯气发生取代反应制氯乙烯，则很难实现，所以应使用乙炔与氯化氢加成制氯乙烯，乙烯与氯气加成后再消去便可制得乙炔。从而得出流程是乙烯→1，2二氯乙烷→乙炔氯乙烯聚氯乙烯。 （2）聚对苯二甲酸乙二酯是有对苯二甲酸和乙二醇发生缩聚反应生成的，其单体为对苯二甲酸和乙二醇，其单体的结构简式分别为和。 （3）分析其链节可以知道，链节中主碳链为8个碳原子，含有一个碳碳双键结构时，其单体为一种二烯烃，两种单烯烃按如图方式断键，可得其单体为CH2=CH−CH=CH2、、 。 （4）甲醛与苯酚在催化剂作用下发生缩聚反应，生成酚醛树脂和水，化学方程式为： 。 1．（2022高二上·安徽阜阳·竞赛）去年7月，他们一同出征奥运；时隔一年，奥运健儿再次亮相世界赛场。世界田径锦标赛、WTT欧洲夏季系列赛相继开赛，苏炳添、巩立姣、马龙、孙颖莎、王曼昱等中国健儿登场。当中国健儿们站上领奖台时，五星红旗总会在《义勇军进行曲》中冉冉升起。下列关于五星红旗的说法，不正确的是 A．北京冬奥会使用的国旗材料为“涤丝绸”，属于涤纶，民间俗称“的确良”。 B．天安门上升起的国旗使用的材料为“春亚纺”，属于涤纶，具有不易虫蛀等优良性能。 C．嫦娥五号月面着陆后插下的国旗材料属于芳纶和锦纶，他们都属于合成纤维。 D．国庆阅兵式上的阅兵红旗使用的材料属于芳纶，其缺点为耐磨性较差。 【答案】D 【解析】A．“涤丝绸”，属于涤纶，民间俗称“的确良”为合成材料，A正确；B．“春亚纺”，属于涤纶，为有机合成材料，具有不易虫蛀等优良性能，B正确；C．芳纶和锦纶为有机合成材料，他们都属于合成纤维，C正确；D．芳纶属于合成纤维，耐磨，缺点为透气性较差，D错误；故选D。 2．（2023高一下·广东汕尾·竞赛）2022年12月，中国全面疫情解封，标志着我国疫情防控又进入了新的阶段。疫情以来，越来越多的物品走进了人们的生活中，下列物品不含高分子材料的是 A．  N95型口罩 B．  75%消毒酒精 C．  医用防护服 D．  一次性橡胶手套 【答案】B 【解析】A．N95型口罩‌：主要材料为聚丙烯（PP）熔喷布，属于合成高分子材料,A不符合题意；B．75%消毒酒精‌：主要成分为乙醇（C₂H₅OH）和水，乙醇属于小分子有机物，不含高分子材料‌，B符合题意；‌C．医用防护服‌：通常由聚乙烯（PE）或聚丙烯（PP）等合成高分子材料制成‌，‌C不符合题意；D．一次性橡胶手套‌：原料为天然橡胶或合成橡胶，均属于高分子化合物‌，D不符合题意；答案选B。‌‌ 3．（2018高二·广东·竞赛）20 世纪，化学合成技术的发展对人类健康水平和生活质量的提高做出了巨大贡献。下列各组物质中，全部由化学合成得到的是 A．玻璃、纤维素、青蒿素 B．尿素、食盐、聚乙烯 C．涤纶、尼龙、阿斯匹林 D．石英、橡胶、磷化铟 【答案】C 【解析】A．纤维素有天然存在的，故A不符合题意；B．食盐是天然存在的，故B不符合题意；C．涤沦、尼龙、阿斯匹林全部由化学合成得到的，故C符合题意；D．石英是天然存在的，天然橡胶是天然存在的，合成橡胶由化学合成，故D不符合题意；答案选C。 4．（2017高二·安徽·竞赛）化学与生活、社会发展息息相关，下列说法正确的是 A．高压钠灯能发出透雾能力强的淡紫色光，常用做路灯 B．食品包装内放置生石灰与放置硅胶的作用相同 C．燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放 D．聚乙烯和聚氯乙烯的单体相同 【答案】B 【解析】A．高压钠灯实际发出‌黄光‌，其透雾能力强，广泛用于道路照明，而非淡紫色光‌，A不正确；‌B．生石灰（CaO）和硅胶均具有吸水性，常用于食品包装中作干燥剂，两者作用相同‌，B正确；C．CaO可与燃煤产生的SO2反应生成CaSO3/CaSO4，减少酸雨形成，但该过程会生成CO2，无法减少温室气体排放，C不正确；D．聚乙烯单体为乙烯（CH₂=CH₂），聚氯乙烯单体为氯乙烯（CH2=CHCl），两者结构不同，D不正确，答案选B。‌‌ 5．（2014高二·江苏·竞赛）化学与社会、环境等密切相关，下列有关说法中正确的是 A．光导纤维主要成分是晶体硅 B．CO2是光合作用的原料之一 C．“天宫一号”中使用的碳纤维，是一种新型有机高分子材料 D．大量使用农药、化肥提高农作物产量 【答案】B 【解析】A．光导纤维的主要成分为‌二氧化硅‌（SiO2），而非晶体硅（Si）‌‌，A不正确；‌B．CO2参与植物光合作用的光反应阶段，与水反应生成有机物（如葡萄糖）和氧气，是光合作用的核心原料之一‌‌，B正确；C．碳纤维由碳元素构成，属于‌无机非金属材料‌，而非有机高分子材料（如塑料、橡胶）‌，C不正确；D．过量使用农药、化肥会导致土壤污染、水体富营养化等环境问题，“大量使用”的表述违背可持续发展原则‌，D不正确，答案选B。 6．（2010高二·广东·竞赛）图中所示化合物1 ( fuminycin)是从微生物中分离得到的，它显示出广谱抗菌活性。下列关于化合物1的说法中，不正确的是 A．化合物1可以发生加成反应 B．化合物1不可以与金属Na反应生成氢气 C．在一定条件下，化合物1可以发生加聚反应 D．化合物1可以使酸性KMnO4溶液褪色 【答案】B 【解析】A．由化合物1的结构可知，化合物1中含有苯环和一个碳碳双键，可以发生加成反应，A正确；B．化合物1中含有一个羧基和两个酚羟基，均可以与金属Na反应生成氢气，B错误；C． 化合物1含有一个碳碳双键，在一定条件可以发生加聚反应，C正确；D． 由化合物1的结构可知，化合物1中含有酚羟基和碳碳双键，均具有还原性，可以和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，使酸性高锰酸钾溶液褪色，D正确；故选B。 7．（2024高二下·重庆·竞赛）新材料的发明与制造，推动着人类社会的进步和发展。下列属于有机高分子材料的是 A．制作航天服的聚酯纤维 B．制作导电材料的石墨烯 C．制作半导体材料的砷化镓 D．制作深潜器的特种钛合金 【答案】A 【解析】A．聚酯纤维是一种有机聚合物材料，属于有机高分子材料，它具有广泛的应用范围，包括在航天服的制作中，A选；B．石墨烯是无机非金属材料，B不选；C．砷化镓是无机非金属材料，C不选；D．钛合金属于金属材料，不属于有机高分子材料，D不选；故选A。 8．（2019高二·湖北·竞赛）下列各组物质全部由化学合成得到、自然界原本不存在的一组是 A．玻璃  纤维素  橡胶 B．涤纶  聚氯乙烯  阿司匹林 C．尿素  青蒿素  维生素C D．石英  甘氨酸  磷化铟 【答案】B 【解析】A．玻璃为人工合成材料（硅酸盐熔融制备），但纤维素是植物细胞壁的天然成分，橡胶分为天然橡胶（来自橡胶树）和合成橡胶，故A不符合题意；B．涤纶‌：属于合成纤维（聚酯类），通过石油化工原料聚合制成，自然界中不存在；‌聚氯乙烯（PVC）‌：由氯乙烯单体聚合而成的人工塑料，自然界无天然存在形式；‌阿司匹林‌：通过化学合成制备的药物，天然界中不存在‌，故B符合题意；C．尿素可通过人工合成，但天然界中存在（如动物代谢产物）；青蒿素从青蒿植物中提取，属于天然物质；维生素C虽可合成，但柑橘类水果中也天然存在‌，故C不符合题意；D．石英（SiO2）是天然矿物；甘氨酸为天然氨基酸（蛋白质组成成分）；仅磷化铟为人工合成半导体材料‌，故D不符合题意；答案选B。 9．（2021高二上·吉林白山·竞赛）电视纪录片《辉煌中国》让“厉害了，我的国”成了人们的口头禅，其展示的我国在科技领域取得的许多伟大成就都与化学密切相关。下列有关说法错误的是 A．“蛟龙”号载人潜水器的外壳使用的耐超高压的钛合金，属于金属材料 B．“中国天眼”FAST传输信息用的光导纤维的主要成分是硅酸盐 C．高铁“复兴号”车厢连接关键部位使用的增强聚四氟乙烯板属于高分子材料 D．港珠澳大桥水下钢柱镶铝块防腐的方法为“牺牲阳极的阴极保护法” 【答案】B 【解析】A．耐超高压的钛合金属于金属材料，A项正确；B．光导纤维的主要成分是二氧化硅，B项错误；C．聚四氟乙烯板属于高分子材料，C项正确；D．钢柱、铝块、海水构成的原电池中，较活泼的铝被氧化，可看作阳极，钢柱被保护，故此防腐的方法为牺牲阳极的阴极保护法，D项正确；答案选B。 10．（2023高一下·广东汕尾·竞赛）下列聚合物能导电的是 A．B．  C．  D．   【答案】B 【解析】聚乙炔形成了大的离域π键共轭体系，π电子可以自由移动而导电，其他聚合物没有共轭结构，不能导电，答案选B。 11．（2024高二下·广东佛山·竞赛）材料的合成条件、组成和结构发生变化，其性能也会发生变化，对于促进生产发展、改善人类生活发挥了巨大作用。下列叙述不合理的是 选项 原料 反应条件、组成或结构改变 效果 A 蔗糖 三个氯原子取代蔗糖分子中的三个羟基 分子结构修饰后得到蔗糖素 B 高分子聚合物 增加强亲水基团 产生高吸水性树脂 C 头发 二硫键的断裂与形成 定型成需要的形状 D 苯酚、甲醛 碱性条件下，主要生成2，4，6-三羟甲基苯酚中间体 得到线型结构酚醛树脂 【答案】D 【解析】A．三个氯原子取代蔗糖分子中的三个羟基，分子结构修饰后得到蔗糖素，三氯蔗糖是一种人造甜味剂，不会被人体吸收，可供糖尿病患者食用，故A正确；B．在高分子聚合物中增加强亲水基团，如加强亲水基团羧酸根，可制成高吸水性树脂，故B正确；C．头发烫染时通过二硫键的断裂与形成，可将头发定型成需要的形状，故C正确；D．将苯酚、甲醛控制反应条件，碱性条件下，主要生成2,4,6-三羟甲基苯酚中间体，得到体型结构的酚醛树脂，故D错误；故选D。 12．（2024高二下·北京·竞赛）我国科学家研究成果“无细胞化学酶系统催化合成淀粉”取得重要进展，其中一步核心反应如下图所示。 下列说法错误的是 A．反应①中每消耗，转移电子 B．反应③中的催化剂，实验室中可用 C．与的混合物中含有 D．淀粉与纤维素，不互为同分异构体 【答案】B 【解析】A．CO2中碳的化合价为+4，CH3OH中碳的化合价为-2，44gCO2为1mol，则反应①中每消耗44gCO2转移6mol，A正确；B．反应③的催化剂与H2O2的分解有关，实验室中常用MnO2作为H2O2分解的催化剂，则实验室可用MnO2代替，B正确；C．与的混合物中含有HCHO（甲醛）与DHA的最简式均为CH2O，混合物中碳的质量分数相同，但30g混合物只含有1molO，C错误；D．淀粉和纤维素的分子式均为(C6H10O5)n，但结构单元的n值不同，则分子式不同，不互为同分异构体，D正确；答案选C。 13．（2024高二下·北京·竞赛）巴里·夏普莱斯等人因“点击化学”获得2022年诺贝尔化学奖。“点击化学”利用化学卡扣(如炔-叠氮化物)快速、高产率地将分子片段拼接在一起，可以高效合成链状或环状大分子。利用该方法合成环状聚碳酸酯的过程如下。 下列说法不正确的是 A．反应①参加反应的1和2的总物质的量与1，4-丁二醇的物质的量之比为 B．反应③的过程中，也可能得到更长链的线性聚合产物 C．为了得到环状聚碳酸酯，最后一步反应，需要在较稀浓度下进行 D．环状聚碳酸酯孔径相同 【答案】D 【解析】A．在合成反应中，通常反应物的物质的量之比会按照化学方程式中的系数比例进行，以确保产物的正确生成。在此反应中，1和2作为反应物，它们的总物质的量与生成的1,4-丁二醇的物质的量之比应为n:1，以符合化学方程式中的比例关系，A正确；B．聚合反应通常具有链增长的特点，即反应物分子通过不断连接形成更长的链状分子。因此，在反应③中，除了可能生成目标环状聚碳酸酯外，还有可能得到更长链的线性聚合产物，这取决于反应条件和反应物的浓度等因素，B正确；C．在合成环状聚合物时，为了避免生成过多的线性产物，通常需要在较稀的浓度下进行反应。这样可以减少分子间的碰撞频率，从而降低线性产物的生成概率，有利于环状聚合物的形成，C正确；D．环状聚碳酸酯的孔径大小取决于其分子结构和合成条件。由于分子链的排列和交联程度等因素的差异，环状聚碳酸酯的孔径可能会有所不同。因此，不能一概而论地认为所有环状聚碳酸酯的孔径都相同，D不正确，答案选D。 14．（2014高二·广东·竞赛）碳酸二甲酯是一个毒性很低的绿色化学品，用途广泛。请回答下列问题(反应均在一定条件下进行)： （1）光气甲醇法是碳酸二甲酯的最早工业化生产方法。先由光气制得氯甲酸甲酯，然后再将氯甲酸甲酯与甲醇反应，其反应式如下： +CH3OH ①上述反应的类型是 。 ②在此工艺中保持过量的原料是 。 ③该工艺中需加入Na2CO3，其目的是 。 ④该工艺的缺点是 (写出2 点)。 （2）碳酸亚乙(丙)酯法是1992年开发成功的生产碳酸二甲酯的另一种方法， 其以CO2、环氧乙烷和甲醇为原料，如反应①和②所示。 +I ①反应①中反应物比例是1:1， 其原子利用率是100%。化合物I的结构简式是 。 ②该工艺得到的副产品是 。 ③如果以为原料，该工艺得到的副产品是 。 （3）以碳酸二甲酯为原料可制得聚碳酸酯。聚碳酸酯是热塑性材料，结构通式可表示为。如下所示用碳酸二甲酯先生成碳酸二苯酯，碳酸二苯酯再和双酚A聚合得到双酚A型聚碳酸酯Ⅱ．Ⅱ 的结构简式是 。 【答案】（1）取代反应 MeOH，或CH3OH，或甲醇 中和副产物氯化氢 光气有毒；副产氯化氢气体，消耗大量碱产生附加值不高的氯化钠；腐蚀严重，污染环境 （2） 乙二醇 1，2-丙二醇 （3） 【解析】（1）反应中甲醇中-OCH3取代了-COCl中Cl，生成，同时产生HCl，为取代反应，该反应应保持甲醇过量，提高氯甲酸甲酯的利用率，工艺中需加入Na2CO3，中和副产物氯化氢，该工艺有明显缺点例如：原料光气有毒、副产氯化氢气体消耗大量碱产生附加值不高的氯化钠、腐蚀严重、污染环境，答案：取代反应；MeOH，或CH3OH，或甲醇；中和副产物氯化氢；光气有毒；副产氯化氢气体，消耗大量碱产生附加值不高的氯化钠；腐蚀严重，污染环境； （2）根据信息和CO2比例1：1发应， 其原子利用率是100%，发生加成反应，产物化合物I的结构简式是，该工艺得到的副产品是乙二醇，如果以为原料，该工艺得到的副产品是1，2-丙二醇，答案：；乙二醇；1，2-丙二醇； （3）碳酸二苯酯和双酚A聚合得到双酚A型聚碳酸酯和苯酚，答案：。 15．（2023高二下·北京·竞赛）塑料的发明为现代生活提供了极大的便利，但同时带来了白色污染等诸多环境问题。为了解决可回收问题，研究人员尝试将各种动态共价键作为高分子的交联剂，致力于发展“绿色”的可循环高分子经济。例如，烷基取代的三嗪衍生物中的C-O键，可被作为“休眠”的共价键交联点用于制备完全可回收的热固性聚合物。反应物A在TBD(一种胺，可作为反应的催化剂)存在下与甲醇会发生反应： （1）通过气相色谱-质谱联用表征，检测得知反应混合物中有四个化合物，其m/z值分别为171.1，185.1，199.1和213.1。画出所得产物的结构 。 （2）研究该反应的动力学，研究人员将反应物A与氘代甲醇在TBD存在下发生反应，其中氘代甲醇同时起到溶剂的作用，其密度为0.888g/mL。表征结果如图所示。确定该反应条件下的反应级数。计算至少2个温度下的反应速率常数并计算反应的活化能 。 （3）参照上述反应思路，研究人员设计了一种合成可回收的热固性聚合物的方法： 完成上述反应方程式 。请提出一种可能的降解回收方式 。 【答案】（1） （2）； （3） 在碱的作用下和过量小分子醇反应(如甲醇、乙醇等) 【解析】（1）根据气相色谱-质谱联用表征的结果，反应混合物中有四个化合物，其m/z值分别为171.1，185.1，199.1和213.1，即四种化合物的相对分子质量为171.1，185.1，199.1和213.1，反应物A的结构简式，由结构简式可知，A的相对分子质量为213.1，而相对分子质量为199.1的化合物，与反应物A对比可知，相对分子质量相差14，即相对分子质量为199.1的化合物比反应物A少一个CH2,则相对分子质量为199.1的化合物的结构简式为，同理，相对分子质量为185.1的化合物，与相对分子质量为199.1的化合物对比可知，相对分子质量相差14，即相对分子质量为185.1的化合物比相对分子质量为199.1的化合物少一个CH2,则相对分子质量为185.1的化合物的结构简式为；相对分子质量为171.1的化合物，与相对分子质量为185.1的化合物对比可知，相对分子质量相差14，即相对分子质量为171.1的化合物比相对分子质量为185.1的化合物少一个CH2,则相对分子质量为171.1的化合物的结构简式为。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$