6-3 中国制造的材料基础——合成高分子 同步作业 《化学（加工制造类）》 高教版

6-3 中国制造的材料基础——合成高分子 同步作业 《化学（加工制造类）》 高教版 一、选择题（每题3分，共45分） 1. 下列关于合成高分子材料的定义，说法正确的是（） A. 仅由碳、氢两种元素组成的高分子化合物 B. 通过人工合成方法制备的、相对分子质量巨大的有机化合物 C. 均为线性结构，具有良好的延展性 D. 化学性质稳定，不易老化，可长期使用 2. 中国制造中应用最广泛的三大合成材料是塑料、合成橡胶和（） A. 纤维素 B. 蛋白质 C. 合成纤维 D. 淀粉 3. 关于塑料的性质与应用，符合工业实操认知的是（） A. 热塑性塑料加热可重塑，可用于制造一次性包装制品 B. 热固性塑料具有热塑性，能反复加工成型 C. 塑料均难溶于有机溶剂，可用于盛放各类化学试剂 D. 塑料密度大，替代金属材料可增加产品重量 4. 工业上制备聚乙烯、聚丙烯等塑料的核心反应类型是（） A. 加成聚合反应（加聚反应） B. 缩合聚合反应（缩聚反应） C. 取代反应 D. 氧化反应 5. 下列关于合成橡胶的应用，说法错误的是（） A. 丁苯橡胶可用于制造轮胎，提升耐磨性和弹性 B. 硅橡胶具有耐高温、耐低温特性，可用于航空航天密封件 C. 合成橡胶的性能均优于天然橡胶，可完全替代天然橡胶 D. 氯丁橡胶具有耐腐蚀性，可用于制造化工管道垫片 6. 中国制造中，合成纤维用于纺织、工业滤材等领域，其核心优势是（） A. 吸湿性强，穿着舒适 B. 强度高、耐磨、耐腐蚀，性价比高 C. 易降解，环保无污染 D. 耐高温，可在高温环境下长期使用 7. 下列合成高分子材料中，属于热固性塑料的是（） A. 聚乙烯 B. 聚氯乙烯 C. 酚醛树脂 D. 聚丙烯 8. 关于缩聚反应的特点，说法合理的是（） A. 反应过程中无小分子产物生成 B. 仅由一种单体即可发生缩聚反应 C. 反应过程中伴随小分子（如H₂O、HCl）生成 D. 产物均为线性结构，无交联结构 9. 工业上处理废弃塑料的合理方式是（） A. 随意焚烧，快速处理 B. 回收再加工，实现资源循环利用 C. 直接填埋，依靠自然降解 D. 投入水体，随水流扩散 10. 下列关于功能高分子材料的应用，说法正确的是（） A. 离子交换树脂可用于水处理，吸附水中杂质离子 B. 导电高分子可用于制造绝缘材料 C. 医用高分子材料均不能与人体组织接触 D. 吸水性高分子仅能吸收少量水分，应用有限 11. 合成高分子材料老化的主要原因是（） A. 储存环境干燥，导致材料开裂 B. 受光、热、氧气等影响，结构被破坏 C. 材料本身硬度不足，易磨损 D. 与其他材料接触，发生化学反应 12. 关于聚氯乙烯（PVC）的应用，说法错误的是（） A. 可用于制造塑料管道、门窗型材 B. 软质PVC可用于制造电线电缆绝缘层 C. 可用于制造食品包装，直接接触食品 D. 硬质PVC可用于制造化工设备外壳 13. 中国制造中，复合材料的核心优势是（） A. 仅保留基体材料的性能 B. 结合基体与增强材料的优点，性能更优异 C. 制备工艺简单，成本极低 D. 密度大，强度高，适合重载场景 14. 下列合成高分子材料中，可用于制造航空航天零部件的是（） A. 普通聚乙烯 B. 碳纤维增强复合材料 C. 聚氯乙烯 D. 丁苯橡胶 15. 关于合成高分子材料在中国制造中的安全与环保控制，说法错误的是（） A. 控制塑料加工温度，避免产生有毒气体 B. 优先选用可降解高分子材料，减少白色污染 C. 合成橡胶生产中，处理废水废气，达标排放 D. 高分子材料废弃后无需分类，统一处理即可 二、填空题（共34分） 1. 合成高分子材料的基本组成单位是______，通过______反应或缩聚反应连接形成高分子链。 2. 加聚反应是指单体分子通过______反应相互连接，生成高分子化合物的过程，反应中无小分子产物生成，如乙烯制备聚乙烯。 3. 塑料按受热性能可分为______塑料和热固性塑料，前者可反复加热重塑，后者成型后不可重塑。 4. 合成纤维中，涤纶（聚对苯二甲酸乙二醇酯）是通过______反应制备的，具有强度高、耐皱性好的特点，广泛用于纺织业。 5. 合成橡胶是制造汽车轮胎的核心材料，其与天然橡胶相比，______、耐磨性等性能更优异，能适配复杂工况。 6. 高分子材料的老化是指其______和性能随时间推移逐渐变差的现象，可通过添加抗氧剂、紫外线吸收剂延缓老化。 7. 功能高分子材料是指具有特殊功能（如导电、吸水、催化）的高分子材料，如______可用于制造尿不湿，吸水性极强。 8. 聚氯乙烯的单体是______，其制备过程中需控制工艺，避免残留单体对人体健康造成危害。 9. 复合材料由______和增强材料组成，如玻璃钢是以玻璃纤维为增强材料、树脂为基体的复合材料。 10. 缩聚反应的单体分子需含有两个或多个______，反应过程中伴随小分子（如水分）生成，如酚醛树脂的制备。 11. 中国制造中，聚乙烯塑料因______、无毒，可用于制造食品包装、农用薄膜等产品。 12. 合成纤维与天然纤维相比，______差是其主要缺点，可通过混纺改善穿着舒适性。 13. 硅橡胶具有优异的______性能，可在-50℃~200℃范围内稳定工作，广泛应用于高温、低温密封场景。 14. 废弃高分子材料造成的______污染是环保重点问题，推广可降解高分子材料是解决该问题的重要途径。 15. 导电高分子材料打破了传统高分子的______特性，可用于制造柔性电极、传感器等电子元件。 16. 酚醛树脂作为热固性塑料，具有______、绝缘性好的特点，可用于制造电器外壳、机械零部件。 17. 合成高分子材料的______可通过调节单体种类、聚合条件实现，从而适配不同制造领域的需求。 三、简答题（共21分） 1. （7分）简述加聚反应与缩聚反应的核心区别（单体要求、反应特点、产物特征），结合“聚乙烯与涤纶制备”场景，说明其在工业制造中的适配应用。 2. （7分）分析塑料、合成橡胶、合成纤维三大合成材料的核心性质及在中国制造中的典型应用，结合“汽车制造”场景，说明其对汽车性能提升的作用。 3. （7分）结合加工制造类专业实际，说明合成高分子材料在工业生产、民生用品、高端制造中的应用价值，及实操中需特别关注的安全、环保与品质控制事项。 参考答案 一、选择题 1.B 2.C 3.A 4.A 5.C 6.B 7.C 8.C 9.B 10.A 11.B 12.C 13.B 14.B 15.D 二、填空题 1. 单体；加聚 2. 加成 3. 热塑性 4. 缩聚 5. 弹性（或耐老化） 6. 结构 7. 高吸水性树脂 8. 氯乙烯（CH₂=CHCl） 9. 基体材料 10. 官能团 11. 化学性质稳定 12. 吸湿性 13. 耐高低温 14. 白色 15. 绝缘 16. 硬度大 17. 性能 三、简答题 1. 核心区别：① 单体要求：加聚反应单体需含不饱和键（如碳碳双键），多为单官能团单体；缩聚反应单体需含两个及以上官能团（如羟基、羧基）。② 反应特点：加聚反应无小分子产物生成，仅单体相互加成；缩聚反应伴随小分子（H₂O、HCl）生成。③ 产物特征：加聚产物无官能团残留，结构单一；缩聚产物可能残留端基官能团，结构相对复杂。 工业适配应用：聚乙烯通过乙烯加聚反应制备，反应工艺简单、产率高，产物无毒、可塑性强，可大规模用于食品包装、农用薄膜等民生制造领域；涤纶通过对苯二甲酸与乙二醇缩聚反应制备，产物强度高、耐皱耐磨，适配纺织业、工业滤材等制造场景，满足高端面料与工业材料的性能需求。 2. 核心性质及应用：① 塑料：可塑性强、密度小、耐腐蚀，可分为热塑性与热固性，用于制造机械外壳、管道、包装制品；② 合成橡胶：弹性好、耐磨、耐高低温，用于制造轮胎、密封件、减震部件；③ 合成纤维：强度高、耐磨、不易变形，用于制造纺织面料、汽车内饰、工业缆绳。 汽车制造中的作用：塑料用于制造汽车仪表盘、保险杠等部件，减轻车身重量、降低油耗，同时提升耐腐蚀性能；合成橡胶用于制造轮胎、车门密封件，增强轮胎抓地力与耐磨性，提升车身密封性、减少噪音；合成纤维用于制造汽车内饰面料、安全带，兼具舒适性与高强度，保障行车安全，整体优化汽车的经济性、安全性与舒适性。 3. 应用价值：① 工业生产：用于制造化工设备、管道、滤材等，替代金属材料降低成本、提升耐腐蚀性；② 民生用品：涵盖包装、家电、服装、日用品等，提升生活便利性与性价比；③ 高端制造：复合材料、功能高分子材料用于航空航天、电子元件、医疗器械等领域，支撑高端制造产业升级。 实操事项：① 安全控制：塑料加工避免高温产生有毒气体，合成橡胶生产做好防毒、防腐蚀防护，确保作业安全；② 环保控制：推广可降解材料，回收废弃高分子材料再利用，处理生产过程中废水废气，减少白色污染与环境污染；③ 品质控制：调节聚合条件，保证高分子材料性能稳定；严格控制产品中残留单体与添加剂含量，符合行业标准；针对不同应用场景，选择适配性能的材料，避免老化影响产品使用寿命。 学科网（北京）股份有限公司 $