第五章 合成高分子-2024-2025学年高二化学期末复习系列（十年高考真题同步学与考）

一、有机高分子化合物 1、有机高分子的相关概念 概念 由许多低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 特点 （1）高分子的相对分子质量比一般有机化合物大得多，通常在104以上；高分子的相对分子质量没有明确的数值，只是一个平均值 （2）高分子化合物都是混合物，无固定的熔、沸点 （3）合成原料都是低分子化合物 （4）每个高分子都是由若干个重复结构单元组成的 合成方法 加成聚合反应与缩合聚合反应 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 高聚物 由单体聚合而成的相对分子质量较大的化合物 链节 高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位，也称重复结构单元 聚合度 高分子链中含有链节的数目，通常用n表示 平均相对分子质量 聚合物的平均相对分子质量＝链节的相对质量×n 如：聚乙烯()中的单体为CH2==CH2，链节为－CH2－CH2－，n为聚合度，聚合物的平均相对分子质量为28n 2．有机高分子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 高达10000以上 1000以下 相对分子质量的数值 平均值 明确数值 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 物理、化学性质有较大差别 联系 有机高分子化合物是以低分子有机物为原料经聚合反应得到的 二、加成聚合反应(加聚反应) 1．加聚反应的定义、特点及书写 定义 一定条件下，由含有不饱和键的相对分子质量小的低分子化合物以加成反应的形式结合成相对分子质量大的高分子化合物的化学反应叫加成聚合反应，简称加聚反应 特点 （1）单体必须是含有双键、三键等不饱和键的化合物，如：烯、二烯、炔等含不饱和键的有机物 （2）反应只生成高聚物，反应的过程中没有小分子物质生成，原子利用率为100% （3）聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同 （4）聚合物的相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍 书写 加聚反应本质上是加成反应，在书写加聚产物时要把原来不饱和碳上的原子或原子团看作支链，写在主链的垂直位置上 2．加聚反应的常见类型 （1）一种烯烃单体的聚合反应: 乙烯加聚 丙烯加聚 丙烯酸加聚 （2）一种二烯烃单体的聚合反应： 1，3－丁二烯加聚 天然橡胶的合成 （3）不同烯烃的聚合(共聚)反应： 乙烯、丙烯(1∶1)共聚 （4）烯烃和二烯烃的聚合反应： 丙烯与1，3－丁二烯(1∶1)共聚 （5）碳碳三键的加聚反应 HC≡CH加聚 3．加聚产物单体的判断方法 总的原则：聚合物主链上无双键，两个碳原子为一单元，单键变双键，单烯烃即可被还原；聚合物主链上有双键，四个碳原子为一单元，双键在中间，单、双键互变，二烯即可被还原 注意 (1)凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的聚合物，其单体必为一种，将两个半键闭合即得对应单体 如：的单体是CH2==CH－CH3 (2)凡链节主链上只有四个碳原子(无其他原子)，且链节无双键的聚合物，其单体必为两种。以两个碳原子为单元断开，然后分别将两个半键闭合即得对应单体 如：的单体是CH2==CH2和CH3－CH==CH2 (3)凡链节主链中只有碳原子，并存在碳碳双键()结构的聚合物，双键前后各两个碳原子划线断开，形成共轭二烯烃结构，其规律是“见双键，四个碳；无双键，两个碳”，划线断开。然后将单键变双键，双键变单键即得对应单体 如：的单体是CH2==CH－CH==CH2和 (4)凡链节主链上有多个碳原子(n>2)，且含有碳碳双键的聚合物，若采用“见双键，四个碳”的断键方式，链节主链两边分别剩下1个碳原子，无法构成含双键的单体时，则可能是含有碳碳三键的化合物参与了加聚反应 如：的单体是CH≡CH、CH2==CH2 三、缩合聚合反应 1．加聚反应的定义、特点及书写 定义 由单体分子间通过缩合反应生成高分子的反应称为缩合聚合反应(简称缩聚反应) 特点 （1）单体分子中至少含有两个官能团(如－OH、－COOH、－NH2、－X等) （2）缩聚反应生成聚合物的同时，还有小分子副产物(如H2O、NH3、HCl等)生成 （3）所得聚合物链节的化学组成与单体的化学组成不同 （4）缩聚物结构简式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团，如： 书写 （1）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，而加聚物的端基不确定，通常用横线“－”表示。如： （2）书写缩聚反应的方程式时，单体的计量数与缩聚物结构简式的小角标要一致；要注意小分子的计量数。一般由一种单体进行的缩聚反应，生成小分子的计量数为n－1；由两种单体进行的缩聚反应，生成小分子的计量数为2n－1 2．缩聚反应的常见类型 （1）聚酯类(－OH与－COOH间的缩聚) 羟基酸缩聚 (乳酸缩聚) 醇酸缩聚(乙二酸和乙二醇缩聚) （2）聚氨基酸类 (－NH2与－COOH间的缩聚) 氨基酸缩聚 (甘氨酸缩聚) （3）胺酸缩聚 (－NH2与－COOH间的缩聚)——H2N(CH2)6NH2和HOOC(CH2)4COOH缩聚： （4）酚醛树脂类——苯酚和甲醛缩聚 3．缩聚产物单体的判断方法 总的原则：链节上存在或或结构的聚合物为缩聚产物。缩聚产物寻找单体的方法为：将链节上的或水解，在上补充－OH形成－COOH，在－O－或－NH－上补充H，形成－OH或－NH2，即可得到对应单体 （1）若链节中含有以下结构，、、，其单体必为一种，去掉中括号和n即为单体，如：的单体为HO－CH2CH2－OH，的单体为HO－CH2CH2－COOH （2）若链节中含有部分，则单体为羧酸和醇，将中C－O单键断开，去掉中括号和n，左边加羟基，右边加氢即为单体 如：的单体为HOOC－COOH和HOCH2CH2OH （3）若链节中含有部分，则单体一般为氨基酸，将中C－N单键断开，去掉中括号和n，左边加羟基，右边加氢即为单体 如：的单体为H2NCH2COOH和 （4）凡链节中含有酚羟基的结构，单体一般为酚和醛，如：的单体为和HCHO 四、加聚反应和缩聚反应的比较 加聚反应 缩聚反应 相同 ①单体是相对分子质量小的有机物；②生成物有高分子化合物；③单体可相同，也可不相同 单体结构 单体必须是含有双键等不饱和键的化合物(如乙烯、氯乙烯、丙烯腈等) 单体为含有两个或两个以上官能团(如－OH、－X、－COOH、－NH2等)的化合物 单体种类 含碳碳双键或碳碳三键的有机物等 酚和醛，二元醇、二元酸、氨基酸 反应机理 反应发生在不饱和键上 反应发生在不同的官能团之间 聚合方式 通过不饱和键上的加成连接 通过缩合脱去小分子而连接 反应特点 单体中含有不饱和键是加聚反应的必要条件，打开不饱和键，相互连成长碳链 单体通常含有两个或两个以上能够相互作用的官能团，如－NH2、－OH、－COOH；官能团与官能团间缩去一个小分子，逐步缩合 生成物 只生成高聚物，没有副产物产生 生成高聚物的同时，还有小分子副产物生成(如H2O、HCl等) 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 高分子相对分子质量 是单体相对分子质量的整数倍，即：r＝Mr(单体)×n(聚合度) 是单体的相对分子质量与缩去分子(小分子)的相对分子质量之差的n倍，即：r<[Mr(单体)×n(聚合度)] 五、通用高分子材料 （一）、高分子材料概述 分类 命名 天然高分子 习惯使用专有名称，如淀粉、纤维素、甲壳质、蛋白质等 合成高分子 ①一种单体：在单体名称前加“聚” 高分子结构 名称 聚丙烯 ②两种单体：在缩合产物或两种单体前加“聚” 高分子结构 名称 聚对苯二甲酸乙二醇酯 ③两种单体：在两种单体名称后加上“树脂” 高分子结构 名称 酚醛树脂 合成橡胶 通常在单体名称后加上“橡胶”，如顺丁橡胶等 合成纤维 常用“纶”，如氯纶(聚氯乙烯纤维)、腈纶(聚丙烯腈纤维)等 （二）通用高分子材料——塑料 1.塑料的成分及分类 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 分类 按树脂受热时的特征分： (1)热塑性塑料：可以反复加热熔融加工，可以多次成型，如聚乙烯、聚氯乙烯等制成的塑料 (2)热固性塑料：不能加热熔融，只能一次成型，如用具有不同结构的酚醛树脂等制成的塑料 2．常见的塑料 (1)聚乙烯 ①合成反应：(聚乙烯) ②分类及比较：按合成方法的不同，聚乙烯可分为高压法聚乙烯和低压法聚乙烯 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 (相对低) 120～140 (相对高) 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 【注意】 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 ③聚乙烯的弹性：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 ④聚乙烯分子结构与其软化温度、密度之间的关系：高分子链之间的作用力与链的长短和链之间的疏密远近有关 ⑤聚乙烯的转化：线型结构的聚乙烯可以在一定条件下转变为网状结构的聚乙烯，可以增加强度 ⑥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)酚醛树脂 ①概念：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实验探究——酚醛树脂的合成反应 实验步骤 在大试管种加入2 g苯酚、3 mL质量分数为40%的甲醛溶液和3滴浓盐酸，在水浴中加热。当试管中反应物接近沸腾时，从水浴中取出试管，并用玻璃棒搅拌，观察产物的颜色和状态 在另一大试管种加入2 g苯酚和3 mL质量分数为40%的甲醛溶液，置于水浴中加热片刻。稍加振荡后，加入0.5 mL浓氨水，在水浴中加热，注意与左边酸催化的聚合反应进行比较 实验操作 实验现象 混合溶液变浑浊，生成黏稠粉红色物质 混合溶液变浑浊，生成黏稠淡黄色物质 实验结论 苯酚与甲醛在酸或碱作用下均可发生缩聚反应生成树脂 ③酸性、碱性条件对酚醛树脂结构的影响 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、三羟甲基苯酚等，继续反应就可以生成网状结构的酚醛树脂 c．酚醛树脂的性质及用途：具有网状结构的酚醛树脂受热后不能软化或熔融，也不溶于一般溶剂。酚醛树脂主要用作绝缘、隔热、阻燃、隔音材料和复合材料 (3)脲醛树脂：可以用尿素(H2NCONH2)与甲醛缩聚反应合成 （三）通用高分子材料——合成纤维 1．纤维的定义及分类 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 分类 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) 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 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 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 2．常见的合成纤维 （1）聚酯纤维——合成纤维中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 ①合成原理 ②性能：强度大、耐磨、易洗、快干、保形性好，但吸湿性和透气性差 ③用途：应用最广泛的合成纤维品种，大量用于服装与床上用品、各种装饰布料、国防军工特殊织物以、工业用纤维制品等 （2）聚酰胺纤维——聚酰胺纤维中的锦纶是较早面世的合成纤维之一。聚己二酰己二胺纤维又称锦纶66、尼龙66(两个数字6分别代表二胺、二酸分子中所含的碳原子的个数) ①合成原理 ②性能：不溶于普通溶剂，熔化温度高，耐磨，强度大 ③用途：用于生产丝袜、降落伞、渔网、轮胎帘子线等 （3）高强度芳纶纤维合成 （四）合成橡胶 1．橡胶的概念及分类 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 分类 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： 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 【注意】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）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) （五）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，形成双硫键(－S－S－)或单硫键(－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 二、功能高分子材料 （一）定义及常见材料 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 高吸水性树脂 结构特点 ①含有强亲水性原子团(如－OH、－COOH等)的支链 ②具有网状结构 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 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 高分子分离膜 功能 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 分类 ①根据膜孔大小：微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜等 ②根据分离膜材料：醋酸纤维、芳香族聚酰胺、聚丙烯、聚四氟乙烯等 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 （二）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 三、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 （2）一些微生物降解高分子，如聚乳酸()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CO2为主要原料生产可降解高分子材料的技术。CO2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()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 1．（2022·河北·高考真题）化学是材料科学的基础。下列说法错误的是 A．制造5G芯片的氮化铝晶圆属于无机非金属材料 B．制造阻燃或防火线缆的橡胶不能由加聚反应合成 C．制造特种防护服的芳纶纤维属于有机高分子材料 D．可降解聚乳酸塑料的推广应用可减少“白色污染” 【答案】B 【解析】A．氮化铝是一种高温结构陶瓷，属于新型的无机非金属材料，A正确；B．天然橡胶的单体为异戊二烯，合成橡胶的单体如顺丁烯等中均含有碳碳双键，通过加聚反应合成制得橡胶，B错误；C．“涤纶”“锦纶”“腈纶”“丙纶”“维纶”“氯纶”“芳纶”等均为合成纤维，属于有机高分子材料，C正确；D．可降解聚乳酸塑料的推广应用，可以减少难以降解塑料的使用，从而减少“白色污染”，D正确；故答案为：B。 2．（2023·河北·高考真题）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．聚乳酸可用于制造医用材料 B．聚丙烯酰胺可发生水解反应 C．聚丙烯可由丙烯通过缩聚反应合成 D．聚丙烯腈纤维可由丙烯腈通过加聚反应合成 【答案】C 【解析】A．聚乳酸具有良好的生物相容性和生物可吸收性，可以用于制造手术缝合线、药物缓释材料等医用材料，A正确；B．聚丙烯酰胺中含有酰胺基，可发生水解反应，B正确；C．聚丙烯是由丙烯通过加聚反应合成的，C错误；D．聚丙烯腈纤维是加聚产物，可由丙烯腈通过加聚反应合成，D正确；故选C。 3．（2021·广东·高考真题）广东有众多国家级非物质文化遗产，如广东剪纸、粤绣、潮汕工夫茶艺和香云纱染整技艺等。下列说法不正确的是 A．广东剪纸的裁剪过程不涉及化学变化 B．冲泡工夫茶时茶香四溢，体现了分子是运动的 C．制作粤绣所用的植物纤维布含有天然高分子化合物 D．染整技艺中去除丝胶所用的纯碱水溶液属于纯净物 【答案】D 【解析】A．广东剪纸的裁剪过程中没有新物质生成，故不涉及化学变化，A正确；B．冲泡工夫茶时茶香四溢，是因为茶水的香味分子不停地做无规则的运动，扩散到空气中，B正确；C．制作粤绣所用的植物纤维布含有纤维素，属于天然高分子化合物，C正确；D．染整技艺中去除丝胶所用的纯碱水溶液属于混合物，D错误。故选D。 4．（2024·海南·高考真题）高分子物质与我们生活息息相关。下列说法错误的是 A．糖原(成分类似于淀粉)可转化为葡萄糖 B．聚合物是的加聚物 C．畜禽毛羽(主要成分为角蛋白)完全水解可以得到氨基酸 D．聚合物的单体是和 【答案】D 【解析】A．成分类似于淀粉的糖原一定条件下能发生水解反应最终生成葡萄糖，故A正确，B．乙烯分子中含有碳碳双键，一定条件下能发生加聚反应生成高聚物聚乙烯，故B正确；C．畜禽毛羽的主要成分为角蛋白，一定条件下能完全水解生成氨基酸，故C正确；D．由结构简式可知，聚合物的单体是和HOCH2CH2OH，故D错误；故选D。 5．（2019·北京·高考真题）交联聚合物P的结构片段如图所示。下列说法不正确的是（图中表示链延长） A．聚合物P中有酯基，能水解 B．聚合物P的合成反应为缩聚反应 C．聚合物P的原料之一丙三醇可由油脂水解获得 D．邻苯二甲酸和乙二醇在聚合过程中也可形成类似聚合物P的交联结构 【答案】D 【解析】将X为、Y为带入到交联聚合物P的结构中可知，聚合物P是由邻苯二甲酸和丙三醇通过缩聚反应制备的，据此解题；A．根据X为、Y为可知，X与Y直接相连构成了酯基，酯基能在酸性或碱性条件下水解，故A不符合题意；B．聚合物P是由邻苯二甲酸和丙三醇通过缩聚反应制备的,故B不符合题意；C．油脂为脂肪酸甘油酯，其在碱性条件下水解可生成脂肪酸盐和甘油即丙三醇，故C，不符合题意；D．乙二醇的结构简式为HO-CH2CH2-OH,与邻苯二甲酸在聚合过程中只能形成链状结构，故D符合题意；综上所述，本题应选D。 6．（2007·北京·高考真题）将用于2008年北京奥运会的国家游泳中心(水立方)的建筑采用了膜材料ETFE，该材料为四氟乙烯与乙烯的共聚物，四氟乙烯也可与六氟丙烯共聚成全氟乙丙烯。下列说法错误的是 A．ETFE分子中可能存在“－CH2－CH2－CF2－CF2－”的连接方式 B．合成ETFE及合成聚全氟乙丙烯的反应均为加聚反应 C．聚全氟乙丙烯分子的结构简式可能为 D．四氟乙烯中既含有极性键又含有非极性键 【答案】C 【解析】A．CF2=CF2和CH2=CH2发生加聚反应生成ETFE，其链节为“－CH2－CH2－CF2－CF2－”，A正确；B．题给两个反应均为加聚反应，B正确；C．合成聚全氟乙丙烯分子的单体为四氟乙烯(CF2=CF2)和六氟丙烯(CF2=CF-CF3)，而在六氟丙烯中的-CF3只是一个支链，并不参与直链的形成，C错误；D．四氟乙烯分子(CF2=CF2)中既含有极性键(碳氟键)又含有非极性键(碳碳键)，D正确；故答案为：C。 7．（2021·河北·高考真题）高分子材料在生产生活中应用广泛。下列说法错误的是 A．芦苇可用于制造黏胶纤维，其主要成分为纤维素 B．聚氯乙烯通过加聚反应制得，可用于制作不粘锅的耐热涂层 C．淀粉是相对分子质量可达几十万的天然高分子物质 D．大豆蛋白纤维是一种可降解材料 【答案】B 【解析】A．芦苇中含有天然纤维素，可用于制造黏胶纤维，故A正确；B．聚氯乙烯在高温条件下会分解生成有毒气体，因此不能用于制作不粘锅的耐热涂层，故B错误；C．淀粉为多糖，属于天然高分子物质，其相对分子质量可达几十万，故C正确；D．大豆蛋白纤维的主要成分为蛋白质，能够被微生物分解，因此大豆蛋白纤维是一种可降解材料，故D正确；综上所述，说法错误的是B．故答案为B。 8．（2015·北京·高考真题）合成导电高分子材料的反应： +(2n-1)HI 下列说法正确的是 A．合成的反应为加聚反应 B．与聚苯乙烯具有相同的重复结构单元 C．和苯乙烯互为同系物 D．通过质谱法测定的平均相对分子质量，可得其聚合度 【答案】D 【解析】A．根据反应方程式“生成高分子化合物和小分子”知，该反应属于缩聚反应，故A错误；B．聚苯乙烯的结构单元中无碳碳双键，PPV的结构单元中含有碳碳双键，故B错误；C．与的官能团(碳碳双键)的数目不同，二者不互为同系物，故C错误；D．质谱法可以测定PPV的相对分子质量，再依据PPV的结构单元的相对分子质量，可计算出PPV的聚合度，故D正确；故选D。 9．（2022·重庆·高考真题）PEEK是一种特种高分子材料，可由X和Y在一定条件下反应制得，相应结构简式如图。下列说法正确的是 A．PEEK是纯净物 B．X与Y经加聚反应制得PEEK C．X苯环上H被Br所取代，一溴代物只有一种 D．1molY与H2发生加成反应，最多消耗6molH2 【答案】C 【解析】A．PEEK是聚合物，属于混合物，故A错误；B．由X、Y和PEEK的结构简式可知，X和Y发生连续的取代反应得到PEEK，即X与Y经缩聚反应制得PEEK，故B错误；C．X是对称的结构，苯环上有1种环境的H原子，苯环上H被Br所取代，一溴代物只有一种，故C正确；D．Y中苯环和羰基都可以和H2发生加成反应，1mol Y与H2发生加成反应，最多消耗7mol H2，故D错误；故选C。 10．（2023·新课标卷·高考真题）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 【答案】B 【解析】A．该高分子材料中含有酯基，可以降解，A正确；B．异山梨醇中  四处的碳原子为手性碳原子，故异山梨醇分子中有4个手性碳，B错误；C．反应式中异山梨醇释放出一个氢原子与碳酸二甲酯释放出的甲氧基结合生成甲醇，故反应式中X为甲醇，C正确；D．该反应在生产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；故答案选B。 11．（2023·北京·高考真题）一种聚合物的结构简式如下，下列说法不正确的是 A．的重复单元中有两种官能团 B．可通过单体  缩聚合成 C．在碱性条件下可发生降解 D．中存在手性碳原子 【答案】A 【解析】A．的重复单元中只含有酯基一种官能团，A项错误；B．由的结构可知其为聚酯，由单体  缩聚合成，B项正确；C．为聚酯，碱性条件下可发生降解，C项正确；D．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；故选A。 12．（2024·江西·高考真题）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% 【答案】A 【解析】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；B．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；C．X中碳碳双键与H-S键发生加成，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；D．该反应中生成物只有一种，为化合反应，反应的原子利用率为100%，故D错误；故选：A。 13．（2020·浙江·高考真题）下列关于的说法中，正确的是 A．该物质可由n个单体分子通过缩聚反应生成 B．0.1mol该物质完全燃烧，生成33.6L(标准状况)的 C．该物质在酸性条件下水解产物之一可作汽车发动机的抗冻剂 D．1mol该物质与足量NaOH溶液反应，最多可消耗3nmolNaOH 【答案】C 【解析】结合链节中含有两个碳原子可得该高分子是由含有碳碳双键的有机物单体合成的，其单体结构为。A．根据该高分子的结构简式可知，该高分子是其单体通过加聚反应生成的，故A错误；B．因为该物质为高分子，无法确定0.1mol该物质中含有C原子的物质的量，故无法确定完全燃烧生成二氧化碳的量，B错误；C．该物质在酸性条件下的水解产物中有乙二醇，乙二醇可作为汽车发动机的抗冻剂，故C正确；D．该物质的一个链节中含有三个酯基，水解产生的羧基均能与氢氧化钠反应，其中一个酯基水解后产生酚羟基，酚羟基也可与氢氧化钠反应，故1mol该物质与足量NaOH溶液反应，最多可消耗4n mol NaOH，D错误；故选C。 14．（2024·北京·高考真题）的资源化利用有利于实现“碳中和”。利用为原料可以合成新型可降解高分子P，其合成路线如下。 已知：反应①中无其他产物生成。下列说法不正确的是 A．与X的化学计量比为 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 【答案】B 【解析】A．结合已知信息，通过对比X、Y的结构可知与X的化学计量比为，A正确；B．P完全水解得到的产物结构简式为，分子式为，Y的分子式为，二者分子式不相同，B错误；C．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；D．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；故选B。 15．（2021·浙江·高考真题）某课题组研制了一种具有较高玻璃化转变温度的聚合物P，合成路线如下： 已知： 请回答： （1）化合物A的结构简式是 ；化合物E的结构简式是 。 （2）下列说法不正确的是 。 A．化合物B分子中所有的碳原子共平面 B．化合物D的分子式为 C．化合物D和F发生缩聚反应生成P D．聚合物P属于聚酯类物质 （3）化合物C与过量溶液反应的化学方程式是 。 （4）在制备聚合物P的过程中还生成了一种分子式为的环状化合物。用键线式表示其结构 。 （5）写出3种同时满足下列条件的化合物F的同分异构体的结构简式(不考虑立体异构体)： 。 ①谱显示只有2种不同化学环境的氢原子 ②只含有六元环 ③含有结构片段，不含键 （6）以乙烯和丙炔酸为原料，设计如下化合物的合成路线(用流程图表示，无机试剂、有机溶剂任选) 。 【答案】 （1） HOCH2CH2Br （2）C （3） +4NaOH+2+2NaBr （4） （5） 、、、(任写3种) （6） 【解析】A的分子式为C8H10，其不饱和度为4，结合D的结构简式可知A中存在苯环，因此A中取代基不存在不饱和键，D中苯环上取代基位于对位，因此A的结构简式为，被酸性高锰酸钾氧化为，D中含有酯基，结合已知信息反应可知C的结构简式为，B与E在酸性条件下反应生成，该反应为酯化反应，因此E的结构简式为HOCH2CH2Br，D和F发生已知反应得到化合物P中的五元环，则化合物F中应含有碳碳三键，而化合物P是聚合结构，其中的基本单元来自化合物D和化合物F，所以化合物F应为。 【解析】 （1）由上述分析可知，A的结构简式为；化合物E的结构简式为HOCH2CH2Br，故答案为：；HOCH2CH2Br。 （2）A．化合物B的结构简式为，化合物B中苯环的6个碳原子共平面，而苯环只含有两个对位上的羧基，两个羧基的碳原子直接与苯环相连，所以这2个碳原子也应与苯环共平面，化合物B分子中所有碳原子共平面，故A正确； B．D的结构简式为，由此可知化合物D的分子式为，故B正确； C．缩聚反应除形成缩聚物外，还有水、醇、氨或氯化氢等低分子副产物产生，化合物D和化合物F的聚合反应不涉及低分子副产物的产生，不属于缩聚反应，故C错误； D．聚合物P中含有4n个酯基官能团，所以聚合物P属于聚酯类物质，故D正确； 综上所述，说法不正确的是C．故答案为C。 （3）中酯基能与NaOH溶液发生水解反应、溴原子能与NaOH溶液在加热条件下能发生取代反应，因此反应方程式为+4NaOH+2+2NaBr。 （4）化合物D和化合物F之间发生反应，可以是n个D分子和n个F分子之间聚合形成化合物P，同时也可能发生1个D分子和1个F分子之间的加成反应，对于后者情况，化合物D中的2个-N3官能团与化合物F中的2个碳碳三建分别反应，可以形成环状结构，用键线式表示为，该环状化合物的化学式为，符合题意，故答案为：。 （5）化合物F的分子式为C8H6O4，不饱和度为6，其同分异构体中含有结构片段，不含键，且只有2种不同化学环境的氢原子，说明结构高度对称，推测其含有2个相同结构片段，不饱和度为4，余2个不饱和度，推测含有两个六元环，由此得出符合题意的同分异构体如下：、、、。 （6）由逆向合成法可知，丙炔酸应与通过酯化反应得到目标化合物，而中的羟基又能通过 +水解得到，乙烯与Br2加成可得，故目标化合物的合成路线为。 一、选择题（每题只有一个正确答案，每3分，共42分） 1．（2024·河北·高考真题）高分子材料在生产、生活中得到广泛应用。下列说法错误的是 A．线型聚乙烯塑料为长链高分子，受热易软化 B．聚四氟乙烯由四氟乙烯加聚合成，受热易分解 C．尼龙66由己二酸和己二胺缩聚合成，强度高、韧性好 D．聚甲基丙烯酸酯(有机玻璃)由甲基丙烯酸酯加聚合成，透明度高 【答案】B 【解析】A．线型聚乙烯塑料具有热塑性，受热易软化，A正确；B．聚四氟乙烯由四氟乙烯加聚合成，具有一定的热稳定性，受热不易分解，B错误；C．尼龙66即聚己二酰己二胺，由己二酸和己二胺缩聚合成，强度高、韧性好，C正确；D．聚甲基丙烯酸酯由甲基丙烯酸酯加聚合成，又名有机玻璃，说明其透明度高，D正确；故选B。 2．（2017·全国I卷·高考真题）下列生活用品中主要由合成纤维制造的是(　　) A．尼龙绳 B．宣纸 C．羊绒衫 D．棉衬衣 【答案】A 【解析】合成纤维是化学纤维的一种，是用合成高分子化合物做原料而制得的化学纤维的统称。它以小分子的有机化合物为原料，经加聚反应或缩聚反应合成的线型有机高分子化合物，如聚丙烯腈、聚酯、聚酰胺等。A．尼龙绳的主要成分是聚酯类合成纤维，故A正确；B．宣纸的主要成分是纤维素，故B错误；C．羊绒衫的主要成分是蛋白质，故C错误；D．棉衬衫的主要成分是纤维素，故D错误。 3．（2022·辽宁·高考真题）北京冬奥会备受世界瞩目。下列说法错误的是 A．冰壶主材料花岗岩属于无机非金属材料 B．火炬“飞扬”使用的碳纤维属于有机高分子材料 C．冬奥会“同心”金属奖牌属于合金材料 D．短道速滑服使用的超高分子量聚乙烯属于有机高分子材料 【答案】B 【解析】A．花岗岩的主要成分是石英、云母、长石等矿物，属于无机非金属材料，A正确；B．碳纤维指的是含碳量在90%以上的高强度高模量纤维，属于无机非金属材料，B错误；C．金属奖牌属于合金材料，C正确；D．聚乙烯属于有机高分子材料，D正确；故答案选B。 4．（2023·浙江·高考真题）丙烯可发生如下转化，下列说法不正确的是 A．丙烯分子中最多7个原子共平面 B．X的结构简式为 C．Y与足量KOH醇溶液共热可生成丙炔 D．聚合物Z的链节为   【答案】B 【解析】CH3-CH=CH2与Br2的CCl4溶液发生加成反应，生成  (Y)；CH3-CH=CH2与Br2在光照条件下发生甲基上的取代反应，生成  (X)；CH3-CH=CH2在催化剂作用下发生加聚反应，生成  (Z)。A．乙烯分子中有6个原子共平面，甲烷分子中最多有3个原子共平面，则丙烯分子中，两个框内的原子可能共平面，所以最多7个原子共平面，A正确；B．由分析可知，X的结构简式为  ，B不正确；C．Y(  )与足量KOH醇溶液共热，发生消去反应，可生成丙炔(CH3C≡CH)和KBr等，C正确；D．聚合物Z为  ，则其链节为  ，D正确；故选B。 5．（2014·上海·高考真题）结构为…－CH＝CH－CH＝CH－CH＝CH－CH＝CH－…的高分子化合物用碘蒸气处理后，其导电能力大幅提高。上述高分子化合物的单体是 A．乙炔 B．乙烯 C．丙烯 D．1,3－丁二烯 【答案】A 【解析】根据高分子化合物的结构简式可知，该物质属于加聚产物，链节是－CH＝CH－，因此单体是乙炔，答案选A。 6．（2018·北京·高考真题）一种芳纶纤维的拉伸强度比钢丝还高，广泛用作防护材料。其结构片段如下图 下列关于该高分子的说法正确的是 A．完全水解产物的单个分子中，苯环上的氢原子具有不同的化学环境 B．完全水解产物的单个分子中，含有官能团―COOH或―NH2 C．氢键对该高分子的性能没有影响 D．结构简式为： 【答案】B 【解析】A．芳纶纤维的结构片段中含肽键，完全水解产物的单个分子为、，、中苯环都只有1种化学环境的氢原子，A错误；B．芳纶纤维的结构片段中含肽键，完全水解产物的单个分子为、，含有的官能团为-COOH或-NH2，B正确；C．氢键对该分子的性能有影响，如影响沸点等，C错误；D．芳纶纤维的结构片段中含肽键，采用切割法分析其单体为、，该高分子化合物由、通过缩聚反应形成，其结构简式为，D错误；答案选B。 7．（2021·北京·高考真题）可生物降解的高分子材料聚苯丙生(L)的结构片段如下图。 已知：R1COOH+R2COOH +H2O 下列有关L的说法不正确的是 A．制备L的单体分子中都有两个羧基 B．制备L的反应是缩聚反应 C．L中的官能团是酯基和醚键 D．m、n、p和q的大小对L的降解速率有影响 【答案】C 【解析】A．合成聚苯丙生的单体为、 ，每个单体都含有2个羧基，故A正确；B．根据题示信息，合成聚苯丙生的反应过程中发生了羧基间的脱水反应，除了生成聚苯丙生，还生成了水，属于缩聚反应，故B正确；C．聚苯丙生中含有的官能团为： 、 ，不含酯基，故C错误；D．聚合物的分子结构对聚合物的降解有本质的影响，因此m、n、p、q的值影响聚苯丙生的降解速率，故D正确；故选C。 8．（2022·山东·高考真题）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()由四氟乙烯经加聚反应制备 C．尼龙()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 【答案】B 【解析】A．聚乳酸()是由乳酸[HOCH(CH3)COOH]分子间脱水缩聚而得，即发生缩聚反应，A错误；B．聚四氟乙烯()是由四氟乙烯(CF2=CF2)经加聚反应制备，B正确；C．尼龙-66()是由己二胺和己二酸经过缩聚反应制得，C错误；D．聚乙烯醇()由聚乙酸乙烯醇酯()发生水解反应制得，D错误；故答案为：B。 9．（2017·北京·高考真题）聚维酮碘的水溶液是一种常见的碘伏类缓释消毒剂，聚维酮通过氢键与HI3形成聚维酮碘，其结构表示如图，(图中虚线表示氢键)，下列说法不正确的是 A．聚维酮的单体是   B．聚维酮碘是一种水溶性物质 C．聚维酮在一定条件下能发生水解反应 D．聚维酮分子由(m+n)个单体聚合而成 【答案】D 【解析】A．由高聚物结构简式可知聚维酮的单体是  ，故A正确；B．高聚物可与HI3形成氢键，则也可与水形成氢键，可溶于水，故B正确；C．含有肽键，具有多肽化合物的性质，可发生水解生成氨基和羧基，故C正确；D．  由2m+n个单体加聚生成，故D错误。故选D。 10．（2024·新课标卷·高考真题）一种点击化学方法合成聚硫酸酯(W)的路线如下所示： 下列说法正确的是 A．双酚A是苯酚的同系物，可与甲醛发生聚合反应 B．催化聚合也可生成W C．生成W的反应③为缩聚反应，同时生成 D．在碱性条件下，W比聚苯乙烯更难降解 【答案】B 【解析】Ａ．同系物之间的官能团的种类与数目均相同，双酚A有2个羟基，故其不是苯酚的同系物，A不正确；B．题干中两种有机物之间通过缩聚反应生成W，根据题干中的反应机理可知， 也可以通过缩聚反应生成W，B正确；C．生成W的反应③为缩聚反应，同时生成，C不正确；D．W为聚硫酸酯，酯类物质在碱性条件下可以发生水解反应，因此，在碱性条件下，W比聚苯乙烯易降解，D不正确；综上所述，本题选B。 11．（2022·湖南·高考真题）聚乳酸是一种新型的生物可降解高分子材料，其合成路线如下： 下列说法错误的是 A． B．聚乳酸分子中含有两种官能团 C．乳酸与足量的反应生成 D．两分子乳酸反应能够生成含六元环的分子 【答案】B 【解析】A．根据氧原子数目守恒可得：3n=2n+1+m，则m=n-1，A正确；B．聚乳酸分子中含有三种官能团，分别是羟基、羧基、酯基，B错误；C．1个乳酸分子中含有1个羟基和1个羧基，则1mol乳酸和足量的Na反应生成1mol H2，C正确；D．1个乳酸分子中含有1个羟基和1个羧基，则两分子乳酸可以缩合产生含六元环的分子（），D正确；故选B。 12．（2022·北京·高考真题）高分子Y是一种人工合成的多肽，其合成路线如下。 下列说法不正确的是 A．F中含有2个酰胺基 B．高分子Y水解可得到E和G C．高分子X中存在氢键 D．高分子Y的合成过程中进行了官能团保护 【答案】B 【解析】A．由结构简式可知，F中含有2个酰胺基，故A正确，B．由结构简式可知，高分子Y一定条件下发生水解反应生成 和，故B错误；C．由结构简式可知，高分子X中含有的酰胺基能形成氢键，故C正确；D．由结构简式可知，E分子和高分子Y中都含有氨基，则高分子Y的合成过程中进行了官能团氨基的保护，故D正确；故选B。 13．（2024·全国甲卷·高考真题）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 【答案】C 【解析】A．根据PLA的结构简式，聚乳酸是其分子中的羧基与另一分子中的羟基发生反应聚合得到的，含有酯基结构，可以在碱性条件下发生降解反应，A正确；B．根据MP的结果，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；C．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；D．MMA中含有双键结构，可以发生加聚反应生成高分子，D正确；故答案选C。 14．（2016·上海·高考真题）合成导电高分子化合物PPV的反应为： 下列说法正确的是 A．PPV是聚苯乙炔 B．该反应为缩聚反应 C．PPV与聚苯乙烯的最小结构单元组成相同 D．1mol最多可与2molH2发生反应 【答案】B 【解析】由反应方程式可知PPV由对二碘苯与发生缩聚反应生成。A．根据物质的分子结构可知该物质不是聚苯乙炔，故A错误；B．该反应除产生高分子化合物外，还有小分子生成，属于缩聚反应，故B正确；C．PPV与聚苯乙烯的重复单元不相同，故C错误；D．该物质一个分子中含有2个碳碳双键和苯环都可以与氢气发生加成反应，属于1mol最多可以与5mol氢气发生加成反应，故D错误；故选B。 二、解答题（共58分） 15．（2016·四川·高考真题）（15分）高血脂严重影响人体健康，化合物E是一种临床治疗高血脂症的药物。E的合成路线如下（部分反应条件和试剂略）： 已知：（R1和 R2代表烷基） 请回答下列问题： （1）试剂Ⅰ的名称是 ，试剂Ⅱ中官能团的名称是 ，第② 步的反应类型是 。 （2）第①步反应的化学方程式是 。 （3）第⑥步反应的化学方程式是 。 （4）第⑦步反应中，试剂Ⅲ为单碘代烷烃，其结构简式是 。 （5）C的同分异构体在酸性条件下水解，生成X、Y和CH3(CH2)4OH。若X含有羧基和苯环，且X和Y的核磁共振氢谱都只有两种类型的吸收峰，则X与Y发生缩聚反应所得缩聚物的结构简式是 。 【答案】 （1） 甲醇 溴原子 取代反应 （2） （3） （4） CH3I （5） 【解析】（1）试剂Ⅰ的结构简式为CH3OH，名称为甲醇；试剂Ⅱ的结构简式为BrCH2CH2CH2Br，所含官能团的名称为溴原子；根据和的结构及试剂Ⅱ判断第②步的反应类型为取代反应。 （2）根据题给转化关系知第①步反应为CH3CH(COOH)2和CH3OH在浓硫酸、加热的条件下发生酯化反应生成CH3CH(COOCH3)2和水，化学方程式为。 （3）根据题给转化关系推断C为，结合题给信息反应知在加热条件下反应生成 ，化学方程式为。 （4）试剂Ⅲ为单碘代烷烃，根据和的结构推断，试剂Ⅲ的结构简式是CH3I。 （5）C的分子式为C15H20O5，其同分异构体在酸性条件下水解，含有酯基，生成X、Y和CH3(CH2)4OH，生成物X含有羧基和苯环，且X和Y的核磁共振氢谱均只有两种类型的吸收峰，则X为对二苯甲酸，Y为CH2OHCH2OH，则X与Y发生缩聚反应所得缩聚物的结构简式是。 16．（2020·海南·高考真题）（14分）聚异丁烯是一种性能优异的功能高分子材料。某科研小组研究了使用特定引发剂、正己烷为溶剂、无水条件下异丁烯的聚合工艺。已知：异丁烯沸点266K。反应方程式及主要装置示意图如下： 回答问题： （1）仪器A的名称是 ，P4O10作用是 。 （2）将钠块加入正己烷中，除去微量的水，反应方程式为 .。 （3）浴槽中可选用的适宜冷却剂是 (填序号)。 序号 冷却剂 最低温度/℃ 甲 NaCl-冰(质量比1：3) -21 乙 CaCl2·6H2O-冰(质量比1.43：1) -55 丙 液氨 -33 （4）补齐操作步骤 选项为：A．向三口瓶中通入一定量异丁烯 B．向三口瓶中加入一定量正己烷 ① (填编号)； ②待反应体系温度下降至既定温度： ③ (填编号)； ④搅拌下滴加引发剂，一定时间后加入反应终止剂停止反应。经后续处理得成品。 （5）测得成品平均相对分子质量为2.8×106，平均聚合度为 。 【答案】 （1）U形管或U型干燥管 吸收空气中的水分，防止水分进入三口瓶中 （2） （3） 乙 （4） b a （5）50000 【解析】使用特定引发剂、正己烷为溶剂、无水条件下，将沸点266K异丁烯适当加热后转变成气体，通入三口瓶中，在冷却槽中加入合适的冷却剂，在下发生加聚反应得到聚异丁烯； （1）仪器A的名称是U形管或U型干燥管；由信息知，聚异丁烯是在无水条件下异丁烯发生加聚反应获得，P4O10能吸收水分，作用是吸收空气中的水分，防止水分进入三口瓶中； （2）正己烷不和钠反应，而钠可与水反应，故将钠块加入正己烷中除去微量的水，反应方程式为； （3）由信息知，加聚反应需在和引发剂作用下发生，由信息知，甲最低温度为-21℃，不合适；乙最低温度为-55℃，比较合适；丙最低温度为-33℃，离的上限-30℃很接近，也不合适，故浴槽中可选用的适宜冷却剂是乙； （4）按实验流程可知，步骤为：向三口瓶中加入一定量 正己烷，将沸点266K异丁烯适当加热后转变成气体，通入三口瓶中，所以答案为B．a； ④搅拌下滴加引发剂，一定时间后加入反应终止剂停止反应。经后续处理得成品。 （5）异丁烯的分子式为C4H8，其相对分子质量为56，已知成品聚异丁烯平均相对分子质量为2.8×106，则平均聚合度为。 17．（2016·北京·高考真题）（14分）功能高分子P的合成路线如下： （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： 。 （4）E的分子式是C6H10O2。E中含有的官能团： 。 （5）反应④的反应类型是 。 （6）反应⑤的化学方程式： 。 （7）已知：2CH3CHO 以乙烯为起始原料，选用必要的无机试剂合成E，写出合成路线（用结构简式表示有机物），用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反应条件）。 。 【答案】 （1） （2）浓硫酸和浓硝酸 （3） （4）碳碳双键、酯基 （5） 加聚反应 （6） （7） 【解析】根据高分子P的结构和A的分子式为C7H8，可以推出，D为对硝基苯甲醇，那么A应该为甲苯，B为对硝基甲苯，C为一氯甲基对硝基苯 （1）A的结构式为，答案为：； （2）甲苯和硝酸在浓硫酸催化作用下生成对硝基苯，所以试剂a为浓硫酸和浓硝酸，答案为：浓硫酸和浓硝酸； （3）反应③是一氯甲基对硝基苯在氢氧化钠的水溶液中发生取代反应生成对硝基苯甲醇，反应的化学方程式为：，答案为：； （4）根据高分子P的结构式，再结合E的分子式可以推出E的结构式为CH3CH=CHCOOC2H5，所含官能团有碳碳双键、酯基，答案为：碳碳双键、酯基； （5）F应该是E发生加聚反应生成的一个高分子化合物，所以反应④是加聚反应，答案为：加聚反应； （6）反应⑤的化学方程式为， 答案为：； （7）乙烯和水可以直接加成生成乙醇，乙醇氧化生成乙醛，乙醛发生已知条件中的反应既可以使碳链增长，在氧化醛基为羧基，3-羟基丁酸消去即可得2-丁烯酸，羧酸和乙醇发生酯化反应，即可得物质E，合成路线为： 18．（2019·全国II卷·高考真题）（15分）环氧树脂因其具有良好的机械性能、绝缘性能以及与各种材料的粘结性能，已广泛应用于涂料和胶黏剂等领域。下面是制备一种新型环氧树脂G的合成路线： 已知以下信息： ① ② ③ 回答下列问题： （1）A是一种烯烃，化学名称为 ，C中官能团的名称为 、 。 （2）由B生成C的反应类型为 。 （3）由C生成D的反应方程式为 。 （4）E的结构简式为 。 （5）E的二氯代物有多种同分异构体，请写出其中能同时满足以下条件的芳香化合物的结构简式 、 。 ①能发生银镜反应；②核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积比为3∶2∶1。 （6）假设化合物D．F和NaOH恰好完全反应生成1 mol单一聚合度的G，若生成的NaCl和H2O的总质量为765g，则G的n值理论上应等于 。 【答案】 （1）丙烯 氯原子 羟基 （2）加成反应 （3） 或 （4） （5） （6）8 【解析】根据D的分子结构可知A为链状结构，故A为CH3CH=CH2；A和Cl2在光照条件下发生取代反应生成B为CH2=CHCH2Cl，B和HOCl发生加成反应生成C为 或，C在碱性条件下脱去HCl生成D；由F结构可知苯酚和E发生信息①的反应生成F，则E为 ；D和F聚合生成G，据此分析解答。 （1）根据以上分析，A为CH3CH=CH2，化学名称为丙烯；C为，所含官能团的名称为氯原子、羟基， 故答案为丙烯；氯原子、羟基； （2）B和HOCl发生加成反应生成C， 故答案为加成反应； （3）C在碱性条件下脱去HCl生成D，化学方程式为：（也可为）， 故答案为； （4）E的结构简式为。 （5）E的二氯代物有多种同分异构体，同时满足以下条件的芳香化合物：①能发生银镜反应，说明含有醛基；②核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积比为3∶2∶1，说明分子中有3种类型的氢原子，且个数比为3：2：1。则符合条件的有机物的结构简式为、； 故答案为、； （6）根据信息②和③，每消耗1molD，反应生成1molNaCl和H2O，若生成的NaCl和H2O的总质量为765g，生成NaCl和H2O的总物质的量为=10mol，由G的结构可知，要生成1 mol单一聚合度的G，需要(n+2)molD，则(n+2)=10，解得n=8，即G的n值理论上应等于8， 故答案为8。 42 / 42 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $$ 一、有机高分子化合物 1、有机高分子的相关概念 概念 由许多低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 特点 （1）高分子的相对分子质量比一般有机化合物大得多，通常在104以上；高分子的相对分子质量没有明确的数值，只是一个平均值 （2）高分子化合物都是混合物，无固定的熔、沸点 （3）合成原料都是低分子化合物 （4）每个高分子都是由若干个重复结构单元组成的 合成方法 加成聚合反应与缩合聚合反应 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 高聚物 由单体聚合而成的相对分子质量较大的化合物 链节 高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位，也称重复结构单元 聚合度 高分子链中含有链节的数目，通常用n表示 平均相对分子质量 聚合物的平均相对分子质量＝链节的相对质量×n 如：聚乙烯()中的单体为CH2==CH2，链节为－CH2－CH2－，n为聚合度，聚合物的平均相对分子质量为28n 2．有机高分子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 高达10000以上 1000以下 相对分子质量的数值 平均值 明确数值 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 物理、化学性质有较大差别 联系 有机高分子化合物是以低分子有机物为原料经聚合反应得到的 二、加成聚合反应(加聚反应) 1．加聚反应的定义、特点及书写 定义 一定条件下，由含有不饱和键的相对分子质量小的低分子化合物以加成反应的形式结合成相对分子质量大的高分子化合物的化学反应叫加成聚合反应，简称加聚反应 特点 （1）单体必须是含有双键、三键等不饱和键的化合物，如：烯、二烯、炔等含不饱和键的有机物 （2）反应只生成高聚物，反应的过程中没有小分子物质生成，原子利用率为100% （3）聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同 （4）聚合物的相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍 书写 加聚反应本质上是加成反应，在书写加聚产物时要把原来不饱和碳上的原子或原子团看作支链，写在主链的垂直位置上 2．加聚反应的常见类型 （1）一种烯烃单体的聚合反应: 乙烯加聚 丙烯加聚 丙烯酸加聚 （2）一种二烯烃单体的聚合反应： 1，3－丁二烯加聚 天然橡胶的合成 （3）不同烯烃的聚合(共聚)反应： 乙烯、丙烯(1∶1)共聚 （4）烯烃和二烯烃的聚合反应： 丙烯与1，3－丁二烯(1∶1)共聚 （5）碳碳三键的加聚反应 HC≡CH加聚 3．加聚产物单体的判断方法 总的原则：聚合物主链上无双键，两个碳原子为一单元，单键变双键，单烯烃即可被还原；聚合物主链上有双键，四个碳原子为一单元，双键在中间，单、双键互变，二烯即可被还原 注意 (1)凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的聚合物，其单体必为一种，将两个半键闭合即得对应单体 如：的单体是CH2==CH－CH3 (2)凡链节主链上只有四个碳原子(无其他原子)，且链节无双键的聚合物，其单体必为两种。以两个碳原子为单元断开，然后分别将两个半键闭合即得对应单体 如：的单体是CH2==CH2和CH3－CH==CH2 (3)凡链节主链中只有碳原子，并存在碳碳双键()结构的聚合物，双键前后各两个碳原子划线断开，形成共轭二烯烃结构，其规律是“见双键，四个碳；无双键，两个碳”，划线断开。然后将单键变双键，双键变单键即得对应单体 如：的单体是CH2==CH－CH==CH2和 (4)凡链节主链上有多个碳原子(n>2)，且含有碳碳双键的聚合物，若采用“见双键，四个碳”的断键方式，链节主链两边分别剩下1个碳原子，无法构成含双键的单体时，则可能是含有碳碳三键的化合物参与了加聚反应 如：的单体是CH≡CH、CH2==CH2 三、缩合聚合反应 1．加聚反应的定义、特点及书写 定义 由单体分子间通过缩合反应生成高分子的反应称为缩合聚合反应(简称缩聚反应) 特点 （1）单体分子中至少含有两个官能团(如－OH、－COOH、－NH2、－X等) （2）缩聚反应生成聚合物的同时，还有小分子副产物(如H2O、NH3、HCl等)生成 （3）所得聚合物链节的化学组成与单体的化学组成不同 （4）缩聚物结构简式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团，如： 书写 （1）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，而加聚物的端基不确定，通常用横线“－”表示。如： （2）书写缩聚反应的方程式时，单体的计量数与缩聚物结构简式的小角标要一致；要注意小分子的计量数。一般由一种单体进行的缩聚反应，生成小分子的计量数为n－1；由两种单体进行的缩聚反应，生成小分子的计量数为2n－1 2．缩聚反应的常见类型 （1）聚酯类(－OH与－COOH间的缩聚) 羟基酸缩聚 (乳酸缩聚) 醇酸缩聚(乙二酸和乙二醇缩聚) （2）聚氨基酸类 (－NH2与－COOH间的缩聚) 氨基酸缩聚 (甘氨酸缩聚) （3）胺酸缩聚 (－NH2与－COOH间的缩聚)——H2N(CH2)6NH2和HOOC(CH2)4COOH缩聚： （4）酚醛树脂类——苯酚和甲醛缩聚 3．缩聚产物单体的判断方法 总的原则：链节上存在或或结构的聚合物为缩聚产物。缩聚产物寻找单体的方法为：将链节上的或水解，在上补充－OH形成－COOH，在－O－或－NH－上补充H，形成－OH或－NH2，即可得到对应单体 （1）若链节中含有以下结构，、、，其单体必为一种，去掉中括号和n即为单体，如：的单体为HO－CH2CH2－OH，的单体为HO－CH2CH2－COOH （2）若链节中含有部分，则单体为羧酸和醇，将中C－O单键断开，去掉中括号和n，左边加羟基，右边加氢即为单体 如：的单体为HOOC－COOH和HOCH2CH2OH （3）若链节中含有部分，则单体一般为氨基酸，将中C－N单键断开，去掉中括号和n，左边加羟基，右边加氢即为单体 如：的单体为H2NCH2COOH和 （4）凡链节中含有酚羟基的结构，单体一般为酚和醛，如：的单体为和HCHO 四、加聚反应和缩聚反应的比较 加聚反应 缩聚反应 相同 ①单体是相对分子质量小的有机物；②生成物有高分子化合物；③单体可相同，也可不相同 单体结构 单体必须是含有双键等不饱和键的化合物(如乙烯、氯乙烯、丙烯腈等) 单体为含有两个或两个以上官能团(如－OH、－X、－COOH、－NH2等)的化合物 单体种类 含碳碳双键或碳碳三键的有机物等 酚和醛，二元醇、二元酸、氨基酸 反应机理 反应发生在不饱和键上 反应发生在不同的官能团之间 聚合方式 通过不饱和键上的加成连接 通过缩合脱去小分子而连接 反应特点 单体中含有不饱和键是加聚反应的必要条件，打开不饱和键，相互连成长碳链 单体通常含有两个或两个以上能够相互作用的官能团，如－NH2、－OH、－COOH；官能团与官能团间缩去一个小分子，逐步缩合 生成物 只生成高聚物，没有副产物产生 生成高聚物的同时，还有小分子副产物生成(如H2O、HCl等) 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 高分子相对分子质量 是单体相对分子质量的整数倍，即：r＝Mr(单体)×n(聚合度) 是单体的相对分子质量与缩去分子(小分子)的相对分子质量之差的n倍，即：r<[Mr(单体)×n(聚合度)] 五、通用高分子材料 （一）、高分子材料概述 分类 命名 天然高分子 习惯使用专有名称，如淀粉、纤维素、甲壳质、蛋白质等 合成高分子 ①一种单体：在单体名称前加“聚” 高分子结构 名称 聚丙烯 ②两种单体：在缩合产物或两种单体前加“聚” 高分子结构 名称 聚对苯二甲酸乙二醇酯 ③两种单体：在两种单体名称后加上“树脂” 高分子结构 名称 酚醛树脂 合成橡胶 通常在单体名称后加上“橡胶”，如顺丁橡胶等 合成纤维 常用“纶”，如氯纶(聚氯乙烯纤维)、腈纶(聚丙烯腈纤维)等 （二）通用高分子材料——塑料 1.塑料的成分及分类 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 分类 按树脂受热时的特征分： (1)热塑性塑料：可以反复加热熔融加工，可以多次成型，如聚乙烯、聚氯乙烯等制成的塑料 (2)热固性塑料：不能加热熔融，只能一次成型，如用具有不同结构的酚醛树脂等制成的塑料 2．常见的塑料 (1)聚乙烯 ①合成反应：(聚乙烯) ②分类及比较：按合成方法的不同，聚乙烯可分为高压法聚乙烯和低压法聚乙烯 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 (相对低) 120～140 (相对高) 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 【注意】 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 ③聚乙烯的弹性：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 ④聚乙烯分子结构与其软化温度、密度之间的关系：高分子链之间的作用力与链的长短和链之间的疏密远近有关 ⑤聚乙烯的转化：线型结构的聚乙烯可以在一定条件下转变为网状结构的聚乙烯，可以增加强度 ⑥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)酚醛树脂 ①概念：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实验探究——酚醛树脂的合成反应 实验步骤 在大试管种加入2 g苯酚、3 mL质量分数为40%的甲醛溶液和3滴浓盐酸，在水浴中加热。当试管中反应物接近沸腾时，从水浴中取出试管，并用玻璃棒搅拌，观察产物的颜色和状态 在另一大试管种加入2 g苯酚和3 mL质量分数为40%的甲醛溶液，置于水浴中加热片刻。稍加振荡后，加入0.5 mL浓氨水，在水浴中加热，注意与左边酸催化的聚合反应进行比较 实验操作 实验现象 混合溶液变浑浊，生成黏稠粉红色物质 混合溶液变浑浊，生成黏稠淡黄色物质 实验结论 苯酚与甲醛在酸或碱作用下均可发生缩聚反应生成树脂 ③酸性、碱性条件对酚醛树脂结构的影响 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、三羟甲基苯酚等，继续反应就可以生成网状结构的酚醛树脂 c．酚醛树脂的性质及用途：具有网状结构的酚醛树脂受热后不能软化或熔融，也不溶于一般溶剂。酚醛树脂主要用作绝缘、隔热、阻燃、隔音材料和复合材料 (3)脲醛树脂：可以用尿素(H2NCONH2)与甲醛缩聚反应合成 （三）通用高分子材料——合成纤维 1．纤维的定义及分类 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 分类 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) 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 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 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 2．常见的合成纤维 （1）聚酯纤维——合成纤维中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 ①合成原理 ②性能：强度大、耐磨、易洗、快干、保形性好，但吸湿性和透气性差 ③用途：应用最广泛的合成纤维品种，大量用于服装与床上用品、各种装饰布料、国防军工特殊织物以、工业用纤维制品等 （2）聚酰胺纤维——聚酰胺纤维中的锦纶是较早面世的合成纤维之一。聚己二酰己二胺纤维又称锦纶66、尼龙66(两个数字6分别代表二胺、二酸分子中所含的碳原子的个数) ①合成原理 ②性能：不溶于普通溶剂，熔化温度高，耐磨，强度大 ③用途：用于生产丝袜、降落伞、渔网、轮胎帘子线等 （3）高强度芳纶纤维合成 （四）合成橡胶 1．橡胶的概念及分类 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 分类 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： 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 【注意】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）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) （五）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，形成双硫键(－S－S－)或单硫键(－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 二、功能高分子材料 （一）定义及常见材料 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 高吸水性树脂 结构特点 ①含有强亲水性原子团(如－OH、－COOH等)的支链 ②具有网状结构 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 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 高分子分离膜 功能 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 分类 ①根据膜孔大小：微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜等 ②根据分离膜材料：醋酸纤维、芳香族聚酰胺、聚丙烯、聚四氟乙烯等 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 （二）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 三、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 （2）一些微生物降解高分子，如聚乳酸()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CO2为主要原料生产可降解高分子材料的技术。CO2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()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 1．（2022·河北·高考真题）化学是材料科学的基础。下列说法错误的是 A．制造5G芯片的氮化铝晶圆属于无机非金属材料 B．制造阻燃或防火线缆的橡胶不能由加聚反应合成 C．制造特种防护服的芳纶纤维属于有机高分子材料 D．可降解聚乳酸塑料的推广应用可减少“白色污染” 2．（2023·河北·高考真题）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．聚乳酸可用于制造医用材料 B．聚丙烯酰胺可发生水解反应 C．聚丙烯可由丙烯通过缩聚反应合成 D．聚丙烯腈纤维可由丙烯腈通过加聚反应合成 3．（2021·广东·高考真题）广东有众多国家级非物质文化遗产，如广东剪纸、粤绣、潮汕工夫茶艺和香云纱染整技艺等。下列说法不正确的是 A．广东剪纸的裁剪过程不涉及化学变化 B．冲泡工夫茶时茶香四溢，体现了分子是运动的 C．制作粤绣所用的植物纤维布含有天然高分子化合物 D．染整技艺中去除丝胶所用的纯碱水溶液属于纯净物 4．（2024·海南·高考真题）高分子物质与我们生活息息相关。下列说法错误的是 A．糖原(成分类似于淀粉)可转化为葡萄糖 B．聚合物是的加聚物 C．畜禽毛羽(主要成分为角蛋白)完全水解可以得到氨基酸 D．聚合物的单体是和 5．（2019·北京·高考真题）交联聚合物P的结构片段如图所示。下列说法不正确的是（图中表示链延长） A．聚合物P中有酯基，能水解 B．聚合物P的合成反应为缩聚反应 C．聚合物P的原料之一丙三醇可由油脂水解获得 D．邻苯二甲酸和乙二醇在聚合过程中也可形成类似聚合物P的交联结构 6．（2007·北京·高考真题）将用于2008年北京奥运会的国家游泳中心(水立方)的建筑采用了膜材料ETFE，该材料为四氟乙烯与乙烯的共聚物，四氟乙烯也可与六氟丙烯共聚成全氟乙丙烯。下列说法错误的是 A．ETFE分子中可能存在“－CH2－CH2－CF2－CF2－”的连接方式 B．合成ETFE及合成聚全氟乙丙烯的反应均为加聚反应 C．聚全氟乙丙烯分子的结构简式可能为 D．四氟乙烯中既含有极性键又含有非极性键 7．（2021·河北·高考真题）高分子材料在生产生活中应用广泛。下列说法错误的是 A．芦苇可用于制造黏胶纤维，其主要成分为纤维素 B．聚氯乙烯通过加聚反应制得，可用于制作不粘锅的耐热涂层 C．淀粉是相对分子质量可达几十万的天然高分子物质 D．大豆蛋白纤维是一种可降解材料 8．（2015·北京·高考真题）合成导电高分子材料的反应： +(2n-1)HI 下列说法正确的是 A．合成的反应为加聚反应 B．与聚苯乙烯具有相同的重复结构单元 C．和苯乙烯互为同系物 D．通过质谱法测定的平均相对分子质量，可得其聚合度 9．（2022·重庆·高考真题）PEEK是一种特种高分子材料，可由X和Y在一定条件下反应制得，相应结构简式如图。下列说法正确的是 A．PEEK是纯净物 B．X与Y经加聚反应制得PEEK C．X苯环上H被Br所取代，一溴代物只有一种 D．1molY与H2发生加成反应，最多消耗6molH2 10．（2023·新课标卷·高考真题）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 11．（2023·北京·高考真题）一种聚合物的结构简式如下，下列说法不正确的是 A．的重复单元中有两种官能团 B．可通过单体  缩聚合成 C．在碱性条件下可发生降解 D．中存在手性碳原子 12．（2024·江西·高考真题）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% 13．（2020·浙江·高考真题）下列关于的说法中，正确的是 A．该物质可由n个单体分子通过缩聚反应生成 B．0.1mol该物质完全燃烧，生成33.6L(标准状况)的 C．该物质在酸性条件下水解产物之一可作汽车发动机的抗冻剂 D．1mol该物质与足量NaOH溶液反应，最多可消耗3nmolNaOH 14．（2024·北京·高考真题）的资源化利用有利于实现“碳中和”。利用为原料可以合成新型可降解高分子P，其合成路线如下。 已知：反应①中无其他产物生成。下列说法不正确的是 A．与X的化学计量比为 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 15．（2021·浙江·高考真题）某课题组研制了一种具有较高玻璃化转变温度的聚合物P，合成路线如下： 已知： 请回答： （1）化合物A的结构简式是 ；化合物E的结构简式是 。 （2）下列说法不正确的是 。 A．化合物B分子中所有的碳原子共平面 B．化合物D的分子式为 C．化合物D和F发生缩聚反应生成P D．聚合物P属于聚酯类物质 （3）化合物C与过量溶液反应的化学方程式是 。 （4）在制备聚合物P的过程中还生成了一种分子式为的环状化合物。用键线式表示其结构 。 （5）写出3种同时满足下列条件的化合物F的同分异构体的结构简式(不考虑立体异构体)： 。 ①谱显示只有2种不同化学环境的氢原子 ②只含有六元环 ③含有结构片段，不含键 （6）以乙烯和丙炔酸为原料，设计如下化合物的合成路线(用流程图表示，无机试剂、有机溶剂任选) 。 一、选择题（每题只有一个正确答案，每3分，共42分） 1．（2024·河北·高考真题）高分子材料在生产、生活中得到广泛应用。下列说法错误的是 A．线型聚乙烯塑料为长链高分子，受热易软化 B．聚四氟乙烯由四氟乙烯加聚合成，受热易分解 C．尼龙66由己二酸和己二胺缩聚合成，强度高、韧性好 D．聚甲基丙烯酸酯(有机玻璃)由甲基丙烯酸酯加聚合成，透明度高 2．（2017·全国I卷·高考真题）下列生活用品中主要由合成纤维制造的是(　　) A．尼龙绳 B．宣纸 C．羊绒衫 D．棉衬衣 3．（2022·辽宁·高考真题）北京冬奥会备受世界瞩目。下列说法错误的是 A．冰壶主材料花岗岩属于无机非金属材料 B．火炬“飞扬”使用的碳纤维属于有机高分子材料 C．冬奥会“同心”金属奖牌属于合金材料 D．短道速滑服使用的超高分子量聚乙烯属于有机高分子材料 4．（2023·浙江·高考真题）丙烯可发生如下转化，下列说法不正确的是 A．丙烯分子中最多7个原子共平面 B．X的结构简式为 C．Y与足量KOH醇溶液共热可生成丙炔 D．聚合物Z的链节为   5．（2014·上海·高考真题）结构为…－CH＝CH－CH＝CH－CH＝CH－CH＝CH－…的高分子化合物用碘蒸气处理后，其导电能力大幅提高。上述高分子化合物的单体是 A．乙炔 B．乙烯 C．丙烯 D．1,3－丁二烯 6．（2018·北京·高考真题）一种芳纶纤维的拉伸强度比钢丝还高，广泛用作防护材料。其结构片段如下图 下列关于该高分子的说法正确的是 A．完全水解产物的单个分子中，苯环上的氢原子具有不同的化学环境 B．完全水解产物的单个分子中，含有官能团―COOH或―NH2 C．氢键对该高分子的性能没有影响 D．结构简式为： 7．（2021·北京·高考真题）可生物降解的高分子材料聚苯丙生(L)的结构片段如下图。 已知：R1COOH+R2COOH +H2O 下列有关L的说法不正确的是 A．制备L的单体分子中都有两个羧基 B．制备L的反应是缩聚反应 C．L中的官能团是酯基和醚键 D．m、n、p和q的大小对L的降解速率有影响 8．（2022·山东·高考真题）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()由四氟乙烯经加聚反应制备 C．尼龙()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 9．（2017·北京·高考真题）聚维酮碘的水溶液是一种常见的碘伏类缓释消毒剂，聚维酮通过氢键与HI3形成聚维酮碘，其结构表示如图，(图中虚线表示氢键)，下列说法不正确的是 A．聚维酮的单体是   B．聚维酮碘是一种水溶性物质 C．聚维酮在一定条件下能发生水解反应 D．聚维酮分子由(m+n)个单体聚合而成 10．（2024·新课标卷·高考真题）一种点击化学方法合成聚硫酸酯(W)的路线如下所示： 下列说法正确的是 A．双酚A是苯酚的同系物，可与甲醛发生聚合反应 B．催化聚合也可生成W C．生成W的反应③为缩聚反应，同时生成 D．在碱性条件下，W比聚苯乙烯更难降解 11．（2022·湖南·高考真题）聚乳酸是一种新型的生物可降解高分子材料，其合成路线如下： 下列说法错误的是 A． B．聚乳酸分子中含有两种官能团 C．乳酸与足量的反应生成 D．两分子乳酸反应能够生成含六元环的分子 12．（2022·北京·高考真题）高分子Y是一种人工合成的多肽，其合成路线如下。 下列说法不正确的是 A．F中含有2个酰胺基 B．高分子Y水解可得到E和G C．高分子X中存在氢键 D．高分子Y的合成过程中进行了官能团保护 13．（2024·全国甲卷·高考真题）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 14．（2016·上海·高考真题）合成导电高分子化合物PPV的反应为： 下列说法正确的是 A．PPV是聚苯乙炔 B．该反应为缩聚反应 C．PPV与聚苯乙烯的最小结构单元组成相同 D．1mol最多可与2molH2发生反应 二、解答题（共58分） 15．（2016·四川·高考真题）（15分）高血脂严重影响人体健康，化合物E是一种临床治疗高血脂症的药物。E的合成路线如下（部分反应条件和试剂略）： 已知：（R1和 R2代表烷基） 请回答下列问题： （1）试剂Ⅰ的名称是 ，试剂Ⅱ中官能团的名称是 ，第② 步的反应类型是 。 （2）第①步反应的化学方程式是 。 （3）第⑥步反应的化学方程式是 。 （4）第⑦步反应中，试剂Ⅲ为单碘代烷烃，其结构简式是 。 （5）C的同分异构体在酸性条件下水解，生成X、Y和CH3(CH2)4OH。若X含有羧基和苯环，且X和Y的核磁共振氢谱都只有两种类型的吸收峰，则X与Y发生缩聚反应所得缩聚物的结构简式是 。 16．（2020·海南·高考真题）（14分）聚异丁烯是一种性能优异的功能高分子材料。某科研小组研究了使用特定引发剂、正己烷为溶剂、无水条件下异丁烯的聚合工艺。已知：异丁烯沸点266K。反应方程式及主要装置示意图如下： 回答问题： （1）仪器A的名称是 ，P4O10作用是 。 （2）将钠块加入正己烷中，除去微量的水，反应方程式为 .。 （3）浴槽中可选用的适宜冷却剂是 (填序号)。 序号 冷却剂 最低温度/℃ 甲 NaCl-冰(质量比1：3) -21 乙 CaCl2·6H2O-冰(质量比1.43：1) -55 丙 液氨 -33 （4）补齐操作步骤 选项为：A．向三口瓶中通入一定量异丁烯 B．向三口瓶中加入一定量正己烷 ① (填编号)； ②待反应体系温度下降至既定温度： ③ (填编号)； ④搅拌下滴加引发剂，一定时间后加入反应终止剂停止反应。经后续处理得成品。 （5）测得成品平均相对分子质量为2.8×106，平均聚合度为 。 17．（2016·北京·高考真题）（14分）功能高分子P的合成路线如下： （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： 。 （4）E的分子式是C6H10O2。E中含有的官能团： 。 （5）反应④的反应类型是 。 （6）反应⑤的化学方程式： 。 （7）已知：2CH3CHO 以乙烯为起始原料，选用必要的无机试剂合成E，写出合成路线（用结构简式表示有机物），用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反应条件）。 。 18．（2019·全国II卷·高考真题）（15分）环氧树脂因其具有良好的机械性能、绝缘性能以及与各种材料的粘结性能，已广泛应用于涂料和胶黏剂等领域。下面是制备一种新型环氧树脂G的合成路线： 已知以下信息： ① ② ③ 回答下列问题： （1）A是一种烯烃，化学名称为 ，C中官能团的名称为 、 。 （2）由B生成C的反应类型为 。 （3）由C生成D的反应方程式为 。 （4）E的结构简式为 。 （5）E的二氯代物有多种同分异构体，请写出其中能同时满足以下条件的芳香化合物的结构简式 、 。 ①能发生银镜反应；②核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积比为3∶2∶1。 （6）假设化合物D．F和NaOH恰好完全反应生成1 mol单一聚合度的G，若生成的NaCl和H2O的总质量为765g，则G的n值理论上应等于 。 26 / 28 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $$