5.2 高分子材料-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中化学选择性必修第三册同步辅导与测试(人教版)

CH:O 正0-&0H+nh0-cH-OH 催化剂 HENH-CH-CFOH+(-1)H2O △ 对苯二甲酸 1,4-丁二醇 (3)nCH2 COOH+nCH CHCOOH 催化剂 NH, NH, -C-(O(CH2)1OH+(2m-1)H20 CH:O 聚对苯二甲酸丁二酯 关键能力·合作探究 H-NHCH,C-NH-CH-CO)H+(2n-1)H2() 新知探究（一） 能力提升·学科素养 情境导引 应用体验 1,提示聚苯乙烯的单体是 《CH一CH,,丁脑橡胶的单体为 HH CH,=CH-CN CH,=CH-CH=CH2 !1.D「由结构可以看出，重复单元 即是链节，单体 2提示加聚反应n=5200 104-500 H COOC,H 3.提示 CH CH-CN CH,CH-CH CHa! 是CH2=CH ,应是加聚反应的产物，故选D。] s化剂ECH,一CH-CH一CH,一CH,CH COOC,H: CN !2.C[根据ABS的结构简式可知该高分子化合物是加聚产物，其单 跟踪训练 体有CH,=CHCN、CH,CHCH=CH2、苯乙烯，C正确] 1,B[根据链节上的碳原子数目和键的类型可判断其单体是二烯 烃CH2-CHC-CH2。] 随堂演练·巩固双基 CH 1.C[委丝被的主要成分为天然蛋白质，为高分子化合物：聚乙烯为 高分子化合物：花生油的主要成分是油脂，是不饱和高级脂肪酸和 由该聚合物的结构片段可知其单体为CH,CCO0C 甘油所形成的酯类，不是高分子化合物：面巾纸的主要成分为纤维 CH 素，是高分子化合物。] 分子中含有碳碳双键和酯基。由于含有碳碳双键可使酸性KMO, -CH-CH,- 溶液褪色，可与H2发生加成反应生成CH一CHCO)CH(2- -CH-CH,- CH 2.C [A的链节为 :B的链节为 CI 甲基丙酸甲酯)，A,C项正确：含有酯基可在碱性条件下水解生成钠 盐，B项正确：由于单体中的一个双键碳上有两个氢原子，不可能形： CH-CH2- D的链节为 。] 成顺反异构体，D错误。] CH: CH ECH,-CH 3.(1)CH2=C-C()0CH3 (2)CH2=CH2 CH2=CHCH :3.C[A项加聚产物的结枸简式应为 :B项有小分 CN (3)CH2=CH一C=CH2 之 子生成，该反应为缩聚反应：D项的反应为加聚反应。] CH. 新知探究（二） ②ECH2-CH=CH-CH,h 跟踪训练 CH 1.D[分析题中四个选项：A项是由CH2=CH2和CH2=(CHCN加 聚而成的：B项是由CH2=CH一CH=CH,加聚而成的：C项是由 ③ECH2—CH2—CH2CHn CH2=CH一CH=CH2和CH2=CHC6H加聚而成的：只有D项 : ) 中含有官能因一C))一，故D项是通过缩聚反应生成的。] 2.B「A.该高分子材料中含有酯基，可以降解，A正确：B.异山梨醇 H-O-CH,-C0H+(n-1)H,O )(0 OH 四处的碳原子为手性碳原子，故异山梨醇分 ⑤HE()CH2CH2()C—C3(OH+(2n-1)H2() HO 第二节 高分子材料 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羟基 出的甲是甜合生装男原 必备知识·自主梳理 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，腐于 !(一)1，(1)合成树脂人工助剂加热熔融加热熔融(2)较多 缩聚反应，D正确：故答案选B。] 较少较低较高(3)线型体型 3.B[A项物质能发生缩聚反应，但不能发生加成、加聚反应，不符合： ) 题意：B、C、D项物质结构中都有碳碳双键，都能发生加成、加聚反 H 应，B项物质结构中含有羟基和羧基，还可以发生缩聚反应，符合题 -O)H+H-C-H -0)H 意，C,D项不符合题意。] 4,C[据该高分子化合物的结构简式可知，它是加聚反应的产物，其 CH2OH 单体是CH2一CHC(OOCH,A、B不正确，C正确：它燃烧后产生！ ()H CO2和HO的物质的量之比为4：3，D不正确] H 5.I)CH,CHCOOH雀化剂 -()H CH20H+(1-1)H20 △ CH,OH OH CH3() 2.(1)天然化学 燃料 H-(CH-COH+(n-1)H,( (2)nHOOC- COOH+wHOCH,CH,OH雀化剂 催化剂 (2)nCH:-CH-COOH NH, -()CH2CH2-()H+(2n-1)H2() 212 3加H,N-(CH,)-NH,+nH0C(CH,),COH催化剂 催化剂 △ ②HE(CHC(OH+nCH一CHCOOH CH ()H HOC(CH,)C-NH(CH,)NHH+(2n-1)H, ) 3.(1)聚异戊二烯 HOCH-C OH+(n-1)H,O -CH CH CH (2)①nCH2=CH-CH=CH2 催化剂 ③H2N-(CH2)sC(O)H ECH,-CH nH,N-(CH,),COOH催化剂 △ (二)1，(2)网状结构 网状结构 COONa 关键能力·合作探究 HENH-(CH2);-COH+(n-1)H2O) 新知探究 章末综合提升 情境导引 网络构建 1.提示线型高分子。 !1.提示：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 2提示降解后的单体为乳酸，通过缩聚反应。 应，简称缩聚反应。加聚反应的单体是含碳碳双键或碳碳三键的有 3.提示线型高分子化合物能溶于适当的溶剂，具有热塑性。体型高 机物等，通过加聚反应得到加聚物时不会脱去小分子，生成的加聚 分子化合物很难溶解，具有热固性。 物书写时无端基原子或原子团。缩聚反应的单体一般为酚、醛、醇、 跟踪训练 羧酸、氨基酸等，通过缩聚反应得到缩聚物时会脱去小分子，生成的 1,B[B项中半导体材料单晶硅，属于无机非金属材料：A项中光敏 高分子材料、C项中高吸水性树脂、D项中导电高分子材料均属于 缩聚物书写时需要注明端基原子或原子团。 功能高分子材料。] OH OH 2.B[根据题目信息可知，硫化程度较高的橡胶强度大，弹性差，选项 中汽车外胎强度最大，弹性最差。] 2.提示：n HH七 +HCHO CH,0H+(n-1)H,0, 3.C[碳碳双键能发生加聚反应，所以聚丙烯酸钠的结枸简式为 酚醛树脂为热固性塑料，主要用作绝缘、隔热、阻燃、隔音材料和复 七CH2一CH元 合材料，可用于生产烹饪器具的手柄，一些电器与汽车的零部件，火 A、B不正确：聚丙烯酸钠是一种线型结构的高： 箭发动机、返回式卫星和宇宙飞船外壳等的烧蚀材料。 COONa 分子材料，具有热塑性，C项正确，D项不正确。] ·3.提示：高分子材料按用途和性能可分为通用高分子材料和功能高分 子材料。通用高分子材料可分为塑料、合成纤维和合成橡胶，功能 能力提升·学科素养 高分子材料包含高吸水性树脂和高分子分离膜等。 应用体验 1,D[淀粉是高分子化合物，属于说合物：线型高分子化合物的链与素养提升 链之间未形成化学键，仅以分子间作用力相结合，故受热易熔化，具探究目标（一） 有热塑性：有机高分子化合物一般易燃烧。」 ·1.提示：利用了酚融树脂绝缘、隔热、阻燃的性质。 2.D[顺丁橡胶和高吸水性树脂都是网状结构，都不溶于水，故D OH 错误。] 随堂演练·巩固双基 !2.提示 +HCHO △ 1,D[塑料的主要成分是合成树脂，为了适应工农业生产和生活的各 OH 种要求，通常在高分子材料中掺入各种加工助剂来改善其性能，A! 项正确。塑料根据其受热特征可分为热塑性塑料和热固性塑料，酚 Hf◇CH,koH+n-)H,o 醛树脂就是热固性塑料，B、C项正确。] 2.C意有即8会有0，意或环：去男是合有.提系：共NO一N此，0一○-0州 一(OH,故该有机物分子中同时含有一C()OH和一()H。] 3.C[“尿不湿”的材料应是亲水但不溶于水的物质，选项中只有！ 千CH2 ECH2CH五 !4.提示：CH,=CCH=CH2 化剂 C=C 中的一()H腐于亲水基而其自身属于高分子化合物，： CH OH CH 不溶于水。] 4.(1)-CH,—C=CHCH, 5.a)提示：CH,-CH-0CCH-CH》 : (2)提示：1mol光刻胶含有nmol碳碳双键和nmol苯环，可消耗 CH2-C-CH-CH2 加聚 4 n mol H2。 CI (3)提示：不能。该物质含有酯基，在碱性溶液中可发生水解。 (2)①ECH2CH CH,=CH !探究目标（二） ◇ :1,提示：该物质中含有酯基，1mol该分子中共含nmol酯基，所以消 耗氢氧化钠的物质的量为nmol。 催化剂 CH,=CH ,七CH2CH !2,提示：没有。由于聚丙烯酸酯属于混合物，因此没有固定的熔沸点。 :3,提示：没有。聚丙烯酸酯中无碳碳双键，含有酯基，故其能发生水解 反应，不能发生加成反应，其分子中不含亲水基，故无吸水性。 213化学选择性必修3 3.下列合成高分子材料的反应方程式和反应类型：4.书写下列聚合反应的化学方程式。 均正确的是 ①乙烯的加聚：nCH2一CH2 催化剂 A.nCH2=CH一CN一定条件 CH2-CH- CN 加聚反应 OH ②1,3-丁二烯的加聚：nCH2一CH一CH一CH2 一定条件 催化剂 B.n +nHCHO OH ③乙烯和丙烯的加聚nCH2一CH2+ CH3 CH2OH +(n-1)H2O 加聚 nCH2-CH 催化剂 反应 CH3 ④HOCH2COOH的缩聚：n HOCH2COOH 一定条件 催化剂 C.nCH,-C-COOCH CH2 COOH ⑤乙二酸和乙二醇的缩聚： ECH2-C 加聚反应 n COOH COOCH3 CH2OH 催化剂 一定条件 D.nCH2-CH2+nCH2-CH-CH3 CH,OH ECH2-CH2-CHCH2元 缩聚反应 温馨提示 请做课时分层检测（二十） CH: 第二节高分子材料 必备知识·自主梳理 预习新知夯实基础 (一)通用高分子材料 软化温度 1.塑料 (1)塑料的组成和分类 密度 较低(IDPE) 较高(HDPE) 主要成分是 组成 主要性能 无毒，无味，较柔软 无毒，无味，较硬 为了改善性能提高应用价值，需加入 生产食品包装袋、薄 生产瓶、桶、板、 热塑性 如聚乙烯、聚氯乙烯等塑料制品可以反复 主要用途 膜、绝缘材料等 管等 塑料 加工 分类 (3)酚醛树脂：用酚类（如苯酚）和醛类（如甲醛） 热固性 如酚醛树脂不能 ,只能一次成型 在酸或碱的催化作用下相互缩合而生成的高分 塑料 子化合物。 (2)聚乙烯 高压聚乙烯 低压聚乙烯 苯酚、 实验 甲醛、 合成条件 高温、高压，引发剂 低压，催化剂 装置 浓盐酸 或浓氨水 高分子链结构 含有支链 支链 94 第五章合成高分子 (2)顺丁橡胶 (1)酸性条件下，生成米黄色中略带粉色的固体物 ①合成反应 实验 质，它能溶于丙酮、乙醚等溶剂中 以1,3-丁二烯为原料，在催化剂作用下发生加 现象(2)碱性条件下，生成淡黄色固体酚醛树脂，它不溶 聚反应，得到以顺式为主的聚合物，反应方程式 于任何溶剂。 为： ②顺丁橡胶及硫化后的结构、性能 苯酚与甲醛在酸或碱作用下，均可发生缩聚反应生 聚顺-1,3-丁二烯 硫化顺丁橡胶 交联顺丁橡胶 成树脂。 实验 △ 结论 苯酚缩聚反应酸 高分子 CH CH,-CH-CH-CH, 甲醛 △ +拉→ (网状)高分子 CH,-CH-CH-CH,- 线型结构，分子 网状结构，很好的 (1)酸催化下，等物质的量的苯酚与甲醛反应，化学 网状结构，既有 链较柔软，性能 弹性、耐磨、耐寒 方程式为： 弹性又有强度 化学 较差 性好 方程 (二)功能高分子材料 式或 功能高分子材料：包括高分子分离膜、导电高分子、 理论 (2)碱催化下，苯酚与过量的甲醛反应，生成羟甲基 医用高分子、高吸水性树脂等。 解释 苯酚的同时，还生成二羟甲基苯酚、三羟甲基苯酚， 1.高吸水性树脂 继续反应生成网状结构的酚醛树脂。 (1)应用：用于农业、林业抗旱保水，改良土壤；用 于婴幼儿的纸尿裤吸人尿液而不漏。 2.合成纤维 (2)合成方法： (1)纤维的分类 将淀粉与丙烯酸钠在引发剂作用下 纤维：羊毛、棉花、蚕丝、麻等 ①淀粉、纤维索等 共聚，生成以淀粉为主链的接枝共 纤 再生纤维：木材、秸秆为原料，加工处理 天然吸水材料的 聚物，同时与交联剂反应，生成具有 合成（化石 等为原料，转化单体聚合得到 改性 的淀粉—聚丙烯酸钠接 纤维 纤维（除维纶外，其他吸湿性、透气性较差 枝共聚物高吸水性树脂。 (2)聚酯纤维 ②用带有强亲水 在丙烯酸钠中加入少量交联剂，再 合成纤维中目前产量占第一位的是聚酯纤维中 性基团的烯类单 在引发剂作用下发生聚合，得到具 体进行聚合，得到 有 的聚丙烯酸钠高吸水性 的涤纶，可与天然纤维混纺获得改进，用于服装、： 含亲水基团的高 树脂。其结构简式为 装饰布料、特殊织物、工业纤维制品等。其制备 聚物 原理是 2.高分子分离膜 (1)原理：分离膜只允许水及一些小分子物质通 (3)聚酰胺纤维 过，其余物质则被截留在膜的另一侧，形成浓缩 锦纶、尼龙由己二胺与己二酸缩聚合成，不溶于： 液，达到对原液净化、分离和浓缩的目的。 普通溶剂，熔化温度高，耐磨、强度大，其制备原！ (2)分类：分离膜根据膜孔大小可分为微滤膜、超 理为 滤膜、纳滤膜和反渗透膜等，以分离不同的杂质。 (3)制备：制作材料主要是有机高分子材料，如醋 3.合成橡胶 酸纤维、芳香族聚酰胺、聚丙烯、聚四氟乙烯等。 (1)橡胶的分类 (4)应用：高分子分离膜已广泛用于海水淡化和 橡胶分为天然橡胶和合成橡胶两大类。天然橡 饮用水的制取，以及果汁浓缩、乳制品加工、药物 胶的主要成分是 提纯、血液透析等领域。 95 化学选择性必修3 关键能力·合作探究 讲练设计探究重点 新知探究合成高分子的结构与性质 情境导引 核心归纳 使用聚苯乙烯等材料制成的一次性饭盒，会造 !1.合成高分子的结构与性质 成严重的白色污染。最近研制出一种可降解塑料， 分类 线型高分子 网状高分子 H-EO-CH-C]OH 线型结构 支链型结构 网状结构 其结构简式为 (代号 CH O 3HB),具有良好的生物适应性，能在自然界中自行： 结构 降解。 分子链与分子链 之间有许多共价 分子中的原子以共价键相互连接，构 键交联起来，形 成一条很长的卷曲状态的“链” 成三维空间网状 结构 很难溶解，但往 溶解性 能缓慢溶解于适当溶剂 往有一定程度的 1.你认为“3HB”属于线型高分子，还是体型高 溶胀 分子？ 具有热固性，受 性能 具有热塑性，无固定熔点 热不熔化 强度大、绝缘性 特性 强度大、可拉丝、吹薄膜、绝缘性好 好，有可塑性 酚醛树脂、硫化 常见物质 聚乙烯、聚氯乙烯、天然橡胶 橡胶 2.“3HB”降解的单体是什么？如何聚合成高分 2.有机高分子化学反应的特点 子的？ 结构决定性质，高分子的化学反应主要取决于结构 与结构 特点、官能团与基团之间的影响。如碳碳双键易氧 的关系 化和加成，酯基易水解、醇解，羧基易发生酯化、取 代等反应 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 降解 钡处理，能分解为苯乙烯。常见的高分 3.线型结构和体型结构的有机高分子化合物性质 子降解方法有生物降解、化学降解、光降 上有何不同？ 解等 常见的 有机高 天然橡胶（七CH2一C-CH一CH2n) 分子化 CHs 学反应 橡胶硫化 经硫化，破坏了碳碳双键，形成单硫键 (一S-)或二硫键（一S一S一），线型结构 变为网状结构 塑料催化裂化得到柴油、煤油、汽油及可 催化裂化 燃性气体等 96 第五章合成高分子 [注意]一般橡胶中含有 CC,易与溴水、 B.用于制造CPU芯片的良好半导体材料单晶硅 C.能用于生产“尿不湿”的高吸水性树脂 酸性KMnO4溶液反应而变质，故盛溴水、酸性 D.能导电的碘掺杂聚乙炔 KMnO4溶液的试剂瓶不用橡胶塞。 2.橡胶属于重要的工业原料。它是一种有机高分 3.功能高分子材料的比较 子化合物，具有良好的弹性，但强度较差。为了 常见功能高分子材料 主要功能 主要应用 增加某些橡胶制品的强度，加工时往往需要进行 ①废水处理②海水 选择性地允许某些 硫化处理（即将橡胶原料与硫黄在一定条件下反 高分子分离膜 淡化③浓缩果汁、 物质通过 应)；橡胶制品硫化程度越高，强度越大，弹性越 乳制品加工、酿酒等 差。下列橡胶制品中，加工时硫化程度较高的是 子 把化学能转换成①发电 高分子传感膜 ( 电能 ②开发新型电池 A.橡皮筋 B.汽车外胎 ①发电 高分子热电膜 把热能转换成电能 C.普通气球 D.医用乳胶手套 ②开发新型电池 3.聚丙烯酸钠（单体为CH2一CHCOONa)是一种 ①具有优异的生物 相容性 高性能吸水树脂，可在干旱地区用于农业、林业、 医用高分子材料 ②具有某些特殊 人造器官 植树造林时的抗旱保水。下列关于聚丙烯酸钠 功能 的说法正确的是 跟踪训练 A.聚丙烯酸钠的结构简式为ECH2一CH COONa 1.高分子材料发展的主要趋势是高性能化、功能 化、复合化、精细化和智能化，下列材料不属于功 B.聚丙烯酸钠可以通过单体发生缩聚反应制得 能高分子材料的是 C.聚丙烯酸钠具有热塑性 A.用于生产光盘等产品的光敏高分子材料 D.聚丙烯酸钠是一种网状结构的高分子材料 能力提升·学科素养 提升技能素养提高 高分子的分类方法 ②纯净的淀粉属于纯净物 按照高分子化合物的 天然高分子化合物 ③有机高分子的结构分为线型结构和网状结构 来源分类 合成高分子化合物 ④线型高分子具有热固性 高 ⑤高分子材料一般不易燃烧 分 按照高分子化合物分 线型结构、支链型结构、 子链的形状分类 网状结构 A.④⑤ B.①③ 化 按照高分子化合物受 热塑性高分子、 C.②⑤ D.②④⑤ 合 热时的不同行为分类 热固性高分子 2.在制备顺丁橡胶和高吸水性树脂时，都要加入交 按照高分子化合物的 塑料、橡胶、纤维、涂料、 联剂。下列说法错误的是 工艺特点和用途分类 黏合剂与密封材料 A.加入交联剂可使线型结构变为网状结构 B.橡胶工业中将线型结构连接为网状结构是为 应用体验 了增强橡胶的强度 1.下列关于高分子化合物的组成、结构、性质的说： C.制备高吸水性树脂时将线型结构连接为网状 法错误的是 结构是为了使它既吸水又不溶于水 ①高分子化合物的相对分子质量都很大 D.顺丁橡胶和高吸水性树脂都可溶于水 随堂演练·巩固双基 巩固练习能力提升 1.下列有关塑料的说法不正确的是 C.酚醛树脂可制热固性塑料 A.塑料的主要成分是合成树脂 D.某些合成材料和塑料制品废弃物可以倾倒到 B.热塑性塑料可以反复加工、多次使用 海洋中 97 化学选择性必修3 2.用高分子塑料骨钉取代钛合金骨钉是医学上的：4.(1)氯丁橡胶的化学结构可表示为 一项新技术，这种塑料骨钉不仅具有相当的强 …-CH2-C-CH-CH2一CH2一C-CHCH2CH2-C-CH一CH2一… 度，而且可在人体内水解，使骨科病人免遭拔钉 其链节为 ,单体为 的痛苦。合成这种塑料骨钉的原料能与强碱溶 该高分子化合物是通过 (填“加聚”或 液反应，也能在浓硫酸作用下形成环酯。则合成： “缩聚”)反应制得的。 这种塑料骨钉的原料是 () (2)请将下表填写完整。 A.CH2-CH-CH2 Cl B.CH2--CH-COOH 高分子 聚合反应的 结构简式 单体 化合物 化学方程式 C.CH2-CH(OH)-COOH D.H2N-CH2-COOH ①聚苯 3.现有一种为婴儿特制的新型尿布一“尿不湿”， 乙烯 这种尿布表面涂有一种既能吸水又能保水的物 质，根据你的推测，这种特殊物质的结构可能是 CH一CHCOOH ②聚乳酸 ( OH A.ECH2 CH B.CH2CH OC-CH3 ③尼龙 0 -6 H-NH(CH2 COH 0 C.CH2 CH D.CCl2CCI2 温馨提示 请做课时分层检测（二十一） OH 章未综合提升 ◆网络构建 加聚反应 合成高分子的基本方法 缩聚反应 线型结构 结构 支链型结构 网状结构 合成高分子 结构与性质 溶解性：线型、支链型结构的高分子能缓慢 溶于适当的有机溶剂；网状结构的高分子在 有机溶剂里有一定的溶胀但不溶解 性质 热塑性：线型、支链型的高分子具有热塑性 热固性：网状结构的高分子具有热固性 塑料 热塑性塑料：聚乙烯 热固性塑料：碱催化下的酚醛树脂 通用高分子材料 合成纤维 合成橡胶 -分类 医用高分子 导电高分子 功能高分子材料 高分子分离膜 高吸水性树脂 98