4.2 合成高分子（4大题型专项训练）化学沪科版选择性必修3

**基本信息** 以“概念-原理-辨析”为逻辑主线，系统构建合成高分子知识体系，融合化学观念与科学思维，通过典例变式实现方法迁移。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基本概念与结构特征|1典例+3变式|聚焦高分子结构术语（链节、聚合度）及性质差异（热塑性/热固性）|从高分子生成方式切入，建立“结构-性质-用途”关联| |加聚反应原理与单体判断|1典例+3变式|强调不饱和键（双键/三键）断π键成链，单体判断用“断键恢复法”|以反应本质为核心，衔接单体结构与链节形成规律| |缩聚反应原理与单体判断|1典例+3变式|突出双官能团（羟基/羧基等）及小分子生成，单体还原需“补齐原子”|结合官能团组合，对比加聚反应特征形成认知冲突| |加聚与缩聚辨析|1典例+3变式|通过“有无小分子”“链节杂原子”快速判定反应类型|整合前序知识，构建“单体-反应-产物”三位一体辨析模型|

4.2 合成高分子 题型 01 合成高分子的基本概念与结构特征 题型 02 加聚反应的原理与单体判断 题型 03 缩聚反应的原理与单体判断 题型 04 加聚反应与缩聚反应的辨析与判断 题型01 合成高分子的基本概念与结构特征 生成方式：由小分子单体经聚合反应制得，人工合成条件温和、原料廉价。 相对分子质量：质量普遍上万，数值跨度大，无固定相对分子质量。 结构术语：重复最小单元为链节，重复次数为聚合度，聚合度越大分子质量越大。 物质类别：高分子均为混合物，聚合度不同，无固定熔沸点。 结构分类：分为线型高分子与体型高分子，空间排布方式不同。 性质差异：线型具有热塑性，可反复加热塑形；体型具有热固性，成型后不可重塑。 【典例1】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．聚乙烯微孔薄膜用于制造饮用水分离膜 B．聚苯乙烯泡沫用于制造建筑工程保温材料 C．热固性酚醛树脂用于制造集成电路的底板 D．合成高分子是通过聚合反应得到的一类纯净物 【答案】D 【详解】A．聚乙烯化学性质稳定，无毒，微孔薄膜可用于饮用水分离膜，A正确； B．聚苯乙烯泡沫具有良好保温性能，常用于建筑工程保温材料，B正确； C．热固性酚醛树脂耐高温且绝缘，适合制造集成电路底板，C正确； D．合成高分子通过聚合反应生成，但产物是不同聚合度的混合物，而非纯净物，D错误； 故答案选：D。 【变式1-1】科技发展见证国家的强大。下列有关说法正确的是 A．利用CO2合成高级脂肪酸甘油酯，实现无机小分子向有机高分子的转化 B．长征六号丙运载火箭采用液氧/煤油发动机，煤油属于可再生能源 C．磁悬浮列车使用双氧铜钡钇(BSCCO)作为超导材料，Ba位于元素周期表的s区 D．我国科技公司自主研发的“麒麟”芯片所用材料为SiO2 【答案】C 【详解】A．高级脂肪酸甘油酯不属于高分子化合物，则利用CO2合成高级脂肪酸甘油酯，不能实现无机小分子向有机高分子的转化，A不正确； B．煤油是由石油分馏得到的，石油是不可再生能源，则煤油不属于可再生能源，B不正确； C．Ba位于元素周期表的第ⅡA族，价电子排布式为6s2，属于s区，C正确； D．芯片所用材料为Si，SiO2是生产光导纤维所用的材料，D不正确； 故选C。 【变式1-2】科教兴国，“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”。下列说法正确的是 A．“天舟六号”为中国空间站送去推进剂Xe气，Xe是第IA族元素 B．飞机制造中用到的隐形材料的主要成分(结构如图：)属于高分子化合物 C．“深地一号”为进军万米深度提供核心装备，制造钻头用的金刚石为金属晶体 D．创造了可控核聚变运行纪录的“人造太阳”，其原料中的与互为同位素 【答案】D 【详解】A．Xe是稀有气体元素，属于零族元素，A错误； B．高分子化合物的相对分子质量一般大于10000，不属于高分子化合物，B错误； C．金刚石为共价晶体，C错误； D．与质子数均为1，中子数分别为1和2，两者互为同位素，D正确； 故选D。 【变式1-3】材料结构决定性质，性质决定用途，下列说法错误的是 A．聚乳酸含有酯基，可用于生产可降解塑料 B．二氧化硅是化学性质稳定的共价晶体，可用作光导纤维 C．聚四氟乙烯耐化学腐蚀，可用于制作酸碱通用滴定管的旋塞 D．石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨，电阻率低，可用于动力电池 【答案】B 【详解】A．聚乳酸含酯基，可发生水解等反应，能生产可降解塑料，A正确； B．二氧化硅是共价晶体，化学性质稳定，但其用作光导纤维是由于对光有良好全反射等性能，与化学性质稳定无关，B错误； C．聚四氟乙烯有“塑料王”之称，耐化学腐蚀，但它的摩擦系数小，可用于制作酸碱通用滴定管的旋塞，C正确； D．石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨，电阻率低，石墨烯是良好的导体，可用于动力电池，D正确； 故答案为：B。 题型02 加聚反应的原理与单体判断 单体结构：单体必须含有碳碳不饱和键，不饱和键是加聚反应发生的必要条件。 反应特点：加成聚合，断键后相互连接，反应无小分子生成，原子利用率100%。 常见不饱和键：多为碳碳双键、碳碳三键，碳氧双键一般不发生加聚反应。 断键方式：断裂不饱和键中的π键，保留σ键，相互连接形成长碳链。 单体判断：遵循断键还原原则，断开链节中间单键，恢复不饱和结构。 【典例2】下列涉及化学学科观点的说法正确的是 A．微粒观：纤维素不溶于水，纤维素中不存在-OH B．守恒观：加聚反应的反应物和生成物的质量相等 C．转化观：形成后，的杂化方式不变 D．结构观：单核微粒的价电子排布相同，化学性质完全相同 【答案】B 【详解】A．纤维素由葡萄糖单元构成，每个单元含3个-OH，不溶是因氢键网络致密，A错误； B．加聚反应中单体双键打开连接为高分子，无小分子生成，质量守恒，B正确； C．BF3中B为sp2杂化，结合NH3后形成sp3杂化（四配位），杂化方式改变，C错误； D．价电子排布相同的单核微粒（如O2-、F-、Ne）因原子结构不同，化学性质差异大，D错误； 故答案为B。 【变式2-1】传统塑料因“热力学陷阱”难以化学回收，某科研团队提出“超分子化学回收”全新概念，为该难题提供了突破性解决方案，某代表物质结构如图所示。下列说法错误的是 A．聚硫辛酰胺属于热塑性塑料 B．甲酸可以破坏硫辛酰胺分子间氢键 C．硫辛酰胺的聚合属于加聚反应 D．该回收技术利用了超分子自组装特性 【答案】C 【详解】A．从图中可知聚硫辛酰胺在甲酸催化聚合与超分子回收过程中能够发生结构变化，具有热塑性塑料在一定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的特点，所以聚硫辛酰胺属于热塑性塑料，A正确； B．甲酸作为一种小分子物质，具有一定的极性和化学活性，可以与硫辛酰胺分子形成新的氢键，从而竞争性地破坏硫辛酰胺分子间的氢键，B正确； C．加聚反应的单体通常是含有碳碳双键等不饱和键的化合物。硫辛酰胺是环状化合物，其聚合反应属于开环聚合，不属于典型的加聚反应，C错误； D．超分子自组装是指分子通过非共价键相互作用自发地形成有序结构的过程。该回收技术中利用超分子的相关特性实现了对传统塑料的回收，体现了超分子自组装特性，D正确； 故选C。 【变式2-2】某含氟高分子Q的合成路线如下图。下列说法中错误的是 A．X是顺式结构，它具有反式结构的异构体 B．X与试剂a反应时，每生成1 mol Y的同时还生成1 mol C．M遇溶液发生显色反应，也能与溴水发生取代反应 D．将Z替换成对二乙烯基苯，发生上述反应时可能生成网状高分子 【答案】B 【分析】X和试剂a发生脱水反应生成Y，结合高分子Q，a为，Y为，Y、Z、M发生加聚反应生成Q。 【详解】A．X中较大基团（羧基），在同侧故为顺式结构，存在反式结构的异构体，A正确； B．X与试剂a反应时，X中两个羧基都会与氨基脱水，故每生成1 mol Y的同时还生成2 mol ，B错误； C．M中含有酚羟基，所以可以和氯化铁溶液发生显色反应，且酚羟基的邻对位有未被取代的氢原子，所以可以和溴水发生取代反应，C正确； D．将Z替换成对二乙烯基苯，由于对二乙烯基苯（）的对位也可以发生同样的加聚反应，故可得到网状高分子，D正确； 故选B。 【变式2-3】天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯，结构如图所示，其单体完全加成的产物的核磁共振氢谱的峰面积之比为 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】 由结构简式可知，聚异戊二烯的单体是异戊二烯，一定条件下异戊二烯与足量的氢气发生加成反应生成2-甲基丁烷，2-甲基丁烷的结构简式为：，则分子中核磁共振氢谱的峰面积之比为，故选A。 题型03 缩聚反应的原理与单体判断 单体要求：单体含有两个及以上官能团，保证分子之间持续连接延长链长。 反应特点：反应有小分子生成，多为水、氨、氯化氢，原子利用率低于加聚反应。 常见官能团组合：羧基与氨基、羧基与羟基、酚与醛，为考试高频缩聚搭配。 单体还原：补齐断裂原子，补充氢、氧原子，还原羧基、羟基、氨基。 反应可逆性：多数缩聚反应为可逆过程，高分子可缓慢解聚。 【典例3】（25-26高二上·上海嘉定·期末）在阿司匹林之前，人们用水杨酸作为止痛药，但它有较强的酸性，能引起胃出血。时。水杨酸结构如图所示 （1）下列关于水杨酸的叙述正确的是__________。 A．水杨酸与互为同系物 B．水杨酸分子中所有原子一定都在同一平面上 C．水杨酸既可以看成是酚类物质，也可以看成是羧酸类物质 （2）将水杨酸与__________溶液作用（填化学式），可以生成。 （3）写出水杨酸的第一步电离的电离方程式__________。 水杨酸钠（）易溶于水，可用作食品防腐剂，其水溶液呈碱性。 （4）常温时，将0.1 mol的水杨酸钠溶于水配成1升溶液，该溶液中OH-的浓度__________mol/L。 （5）若向上述水杨酸钠溶液中加0.001molFeCl3（忽略体积变化），是否会有Fe(OH)3沉淀产生？通过计算说明__________（已知：25℃时，Fe(OH)3的）。 由于水杨酸的酸性较强，对胃肠道刺激大，目前只供外用。把水杨酸乙酰化后成为阿司匹林，副作用较低，阿司匹林成了现在主流的解热镇痛药。 （6）阿司匹林可用水杨酸与乙酸酐（乙酸酐结构见下图）在催化剂、加热的条件下制得，写出该反应的化学方程式：___________________ （7）当1 mol阿司匹林和足量氢氧化钠溶液反应时最多需氢氧化钠__________。 A．2 mol B．3 mol C．4 mol D．5 mol （8）胃溃疡患者服用阿司匹林片时，为何需同时服用氢氧化铝片__________？ 一种缓释阿司匹林的结构式如下图，可缓慢释放药物，减少胃肠道刺激，维持稳定的血药浓度，减少不良反应，适合长期需要用药的慢性病患者。 （9）该物质在酸性条件下水解生成阿司匹林、__________和一种聚合物、这种聚合物的单体的结构简式是__________。 【答案】（1）C （2）NaHCO3 （3）+H+ （4）10-6 （5）向上述水杨酸钠溶液中加0.001molFeCl3，即c(FeCl3)=0.001mol/L，此时c(Fe3+)c3(OH-)=0.001×(10-6)3=10-21＞2.8×10-39=Ksp[Fe(OH)3]，即会有Fe(OH)3沉淀产生 （6）+(CH3CO)2O+CH3COOH （7）B （8）氢氧化铝片可以中和胃酸和羧基，减少药物对胃溃疡患者胃壁的刺激作用，同时在溃疡面形成保护膜，隔绝阿司匹林和胃酸对溃疡处的刺激 （9） 乙二醇(或HOCH2CH2OH) CH2=C(CH3)COOH 【解析】（1） A．已知同系物是指结构相似(即官能团的种类和数目分别相同)，且组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质，据此可知水杨酸与的官能团种类不同，即结构不相似，不互为同系物，A错误； B．已知苯环上所有原子共平面，但酚羟基中为V形结构，羧基上的所有原子不一定共平面，即水杨酸分子中不一定所有原子都在同一平面上，B错误； C．由题干水杨酸的结构简式可知，水杨酸中含有酚羟基可以看成是酚类物质，又含有羧基可以看成是羧酸类物质，C正确； 故答案为：C； （2）将水杨酸转化为，即保留酚羟基，除去羧基，根据酸性强弱：羧酸 > 碳酸 > 苯酚。水杨酸中的羧基酸性强于碳酸，可以与NaHCO3反应；而酚羟基酸性弱于碳酸，不与NaHCO3反应，因此选用NaHCO3溶液可以只让羧基反应，故答案为：NaHCO3； （3）由于羧基的酸性强于酚羟基，故水杨酸的第一步电离的电离方程式为：+H+； （4）常温时，将0.1 mol的水杨酸钠溶于水配成1升溶液，此时水杨酸钠溶液的浓度为：0.1mol/L，根据+H2O+OH-的Kh===10-11，即有=10-11，水解程度较小，故有：=10-11，解得c(OH-)==10-6mol/L，即该溶液中OH-的浓度10-6mol/L； （5）由上述(4)分析可知，该溶液中OH-的浓度10-6mol/L，若向上述水杨酸钠溶液中加0.001molFeCl3，即c(FeCl3)=0.001mol/L，此时c(Fe3+)c3(OH-)=0.001×(10-6)3=10-21＞2.8×10-39=Ksp[Fe(OH)3]，即会有Fe(OH)3沉淀产生； （6）由题干水杨酸、阿司匹林、乙酸酐的结构简式可知，阿司匹林可用水杨酸与乙酸酐在催化剂、加热的条件下制得，该反应的化学方程式为：+(CH3CO)2O+CH3COOH； （7）由题干阿司匹林的结构简式可知，1mol分子中含有1mol羧基需消耗1molNaOH，1mol酚酯基需消耗2molNaOH，故当1 mol阿司匹林和足量氢氧化钠溶液反应时最多需氢氧化钠3mol，故答案为：B； （8）由题干阿司匹林的结构简式可知，阿司匹林分子中含有羧基，将刺激胃壁，同时服用氢氧化铝片可知中和胃酸和羧基，减少药物对胃溃疡患者胃壁的刺激作用，同时在溃疡面形成保护膜，隔绝阿司匹林和胃酸对溃疡处的刺激； （9）由题干高聚物的结构简式可知，该物质中含有酯基在酸性条件下水解生成阿司匹林、乙二醇和一种聚合物即聚2-甲基丙烯酸，这种聚合物的单体即2-甲基丙烯酸，其结构简式是CH2=C(CH3)COOH，故答案为：乙二醇(或HOCH2CH2OH)；CH2=C(CH3)COOH。 【变式3-1】（25-26高三上·上海·期中）研究超分子的科学家发明了很多新型分子，这些分子可以充当快递员(主体)，携带其他分子或离子(客体)运输到指定区域，称为“主客体化学”。 (1)在电镀中常用到含铅电解液，如，该配合物的外界是______。 A． B． C． D． (2)已知有两种不同的结构，则的空间结构为______。 A．正四面体 B．平面正方形 C．三角锥型 D．平面三角形 (3)二苯并-18-冠-6-醚可作为主体分子，结合水中的，结合后的结构如下图： 关于图结构，说法正确的是______(不定项)。 A．二苯并-18-冠-6-醚是非极性分子 B．二苯并-18-冠-6-醚在苯环上的一氯代物有2种 C．二苯并-18-冠-6-醚的分子式为 D．结构中存在氢键作用力 在二苯并-18-冠-6-醚中引入氟原子(如图)，新的分子对的结合能力减弱，试从结构角度解释原因：______。 (4)氧化甲苯时，引入冠醚可促进向有机相转移，加快反应速率，原理可表示如下： 分析上图，反应过程中的催化剂是______。 A． B． C． D． 富勒烯()是一种笼状分子，科学家开发了一些具有富勒烯识别功能的环状分子。 (5)下图分子可用来制备一种能识别的材料。分子的合成原理类似于酚醛树脂，其合成原料有______和______。 (6)下列事实正确，且依元素周期律能说明非金属性的是______。 A．酸性： B．热稳定性： C．沸点：金刚石单晶硅 D．水溶性： (7)富勒烯()分子的球棍如图所示，分子中每一个碳原子均与周围的3个原子相连，则一个分子中有______根键。 (8)充满想象力的科学家尝试用富勒烯作为“车轮”，成功合成了“纳米小车”分子，该分子在一定条件下可以通过键的旋转来“行驶”，以运载药物，分子结构如下图所示，下列说法正确的是______。(不定项) A．纳米小车属于烃类物质 B．纳米小车中只有和杂化的碳原子 C．纳米小车主要沿着方向“行驶” D．纳米小车属于高分子化合物 【答案】(1)A (2)B (3) AB F的电负性大，在二苯并-18-冠-6-醚中引入氟原子，分子中O的给出电子对的能力减弱降低 (4)C (5) CH3CHO (6)B (7)90 (8)C 【详解】（1）中是配离子，该配合物的外界是，选A； （2）的配位数为4，若为正四面体，则只有1种结构；若为平面正方形，则有2种结构，故选B。 （3） A．二苯并-18-冠-6-醚结构对称，是非极性分子，故A正确； B．苯环上有2种等效氢，二苯并-18-冠-6-醚在苯环上的一氯代物有2种，故B正确； C．二苯并-18-冠-6-醚的分子式为，故C错误； D．结构中无O-H键，不存在氢键作用力，故D错误； 选AB； F的电负性大，在二苯并-18-冠-6-醚中引入氟原子，分子中O的给出电子对的能力减弱降低，所以新的分子对的结合能力减弱。 （4）冠醚在水相中结合K+转移到有机相中，通过静电吸引作用促进向有机相转移，把甲苯氧化为苯甲酸根离子后，苯甲酸根进入水相，通过静电吸引，促进结合K+的冠醚进入水相，脱附得到冠醚。引入冠醚可促进向有机相转移，加快反应速率，可知反应过程中的催化剂是冠醚，选C。 （5） 根据苯酚和甲醛发生缩聚反应合成酚醛树脂，可知的合成原料有和CH3CHO。 （6）A．酸性，事实错误，故不选A；     B．元素非金属性越强，气态氢化物越稳定，热稳定性：，能说明非金属性，故选B； C．金刚石、单晶硅都是共价晶体，碳原子半径小于硅，所以沸点金刚石单晶硅，不能根据单质的沸点判断非金属性强弱，故不选C；     D．不能根据氧化物的水溶性判断元素的非金属性强弱，故不选D； 选B。 （7）富勒烯()分子的球棍如图所示，分子中每一个碳原子均与周围的3个形成3根键，每根键被2个C原子共用，则一个分子中有根键。 （8）A．纳米小车分子中含有C、H、O三种元素，不属于烃类，故A错误； B．纳米小车中含有单键碳、双键碳、三键碳，有、、杂化的碳原子，故B错误； C．单键可以旋转，该分子在一定条件下可以通过键的旋转来“行驶”，纳米小车主要沿着方向“行驶”，故C正确； D．相对分子质量达到1万以上的分子为高分子化合物，纳米小车相对分子质量较小，不属于高分子化合物，故D错误； 选C。 【变式3-2】（25-26高二下·上海·开学考试）人间烟火，千滋百味。厨房里的酒、醋、糖、油、桂皮、香草等调味品，蕴藏着丰富的有机化学奥秘。醇、羧酸、酯、糖类、醛、酚等有机物构成了生活中的酸甜苦辣香，演绎出有机化学里鲜活的味觉与嗅觉世界。 酸牛奶中有乳酸菌可产生乳酸，工业上也可通过乙醇制备。聚乳酸作为生物可降解材料正逐渐代替聚乙烯等塑料，以减少对环境的污染。 （1）乳酸所含的官能团的名称是___________。反应②的反应类型为：___________。 （2）第一步的反应方程式为：___________。 （3）乳酸生成聚乳酸的化学方程式为___________。 （4）乳酸的某种同分异构体具有下列性质：能发生银镜反应；1 mol该物质能跟金属钠反应产生。它的结构简式为___________(已知同一个碳原子上不能连接2个羟基) 胡椒酚是一种植物挥发油，它的结构简式为，回答下列问题。 （5）1 mol胡椒酚与足量饱和溴水发生反应，理论上最多消耗___________。 （6）若要制备胡椒酚钠，不可以选择的试剂有___________。 A．Na B．NaOH C． D． 香豆素是一种用途广泛的香料，它可以利用乙醇和B通过以下途径合成，其中B的分子式为。 已知：(、R'为羟基) （7）D的结构简式是___________； （8）E生成香豆素的方程式：___________。 （9）有关香豆素的说法正确的是___________。 A．只能与溴单质发生加成反应，不能发生取代反应 B．1 mol香豆素可与发生加成反应 C．1 mol香豆素可与2 mol NaOH发生反应 D．1 mol香豆素完全燃烧消耗 （10）B有多种同分异构体，其中能发生银镜反应且苯环上一溴代物有两种的芳香族化合物的结构简式是___________。 【答案】 （1） 羟基、羧基 加成反应 （2） （3） （4） （5）3 （6）C （7） （8） （9）CD （10） 【分析】 乙醇催化氧化生成A，A为CH3CHO，乙醛与B发生信息中的反应生成C，可知B中有-CHO，由B的分子式，结合香豆素的结构可知，B中含有苯环，酚羟基与醛基处于邻位，故B为，则C为，D为，D与银氨溶液发生氧化反应并酸化生成E，则E为，E发生分子内酯化反应生成香豆素，据此回答。 （1）从乳酸的结构中可知，乳酸中含有羟基和羧基两种官能团；乙醛中的羰基与HCN发生加成反应生成； （2）乙醇被氧气在Cu/Ag作为催化剂下氧化为乙醛，具体反应式为； （3）乳酸分子中含有羟基和羧基，可发生缩聚反应生成聚乳酸，反应方程式为； （4）乳酸的某种同分异构体具有下列性质：能发生银镜反应，说明结构中含有醛基，且1 mol该物质能跟金属钠反应产生，说明结构中含有羟基，且2 mol羟基可产生，满足题意的结构式为； （5）胡椒酚中可与溴水发生反应的基团有碳碳双键和酚羟基邻位的氢原子，故1 mol胡椒酚与足量饱和溴水发生反应理论上消耗3 mol溴单质； （6）酚羟基可以与Na、NaOH、Na2CO3反应，不能与NaHCO3反应，故选C； （7）乙醇催化氧化生成A，A为CH3CHO，乙醛与B发生信息中的反应生成C，可知B中有-CHO，由B的分子式结合香豆素的结构可知，B中含有苯环且酚羟基与醛基处于邻位，故B为，则C为，D为； （8）E发生分子内酯化反应生成香豆素，反应式为 （9）A．香豆素中含有碳碳双键，可与溴单质发生加成反应；含有酯基，可发生水解反应，即取代反应，A错误； B．香豆素中含有苯环和碳碳双键，均与氢气发生加成反应，1 mol香豆素可与4 mol H2发生加成反应，B错误； C．香豆素中含有酯基，1 mol香豆素可与1 mol NaOH发生水解反应，生成物中的酚羟基继续反应消耗消耗1 mol NaOH，共消耗2 mol NaOH，C正确； D．香豆素的分子式为C9H6O2，1 mol香豆素完全燃烧消耗 O2，D正确； 故选CD； （10）B有多种同分异构体，其中能发生银镜反应且苯环上一溴代物有两种的芳香族化合物，说明结构中有醛基，且醛基和羟基位于对位上，故其结构简式为。 【变式3-3】含有偶氮基()的有机物存在顺式或反式结构，在可见光下常以反式结构存在，在紫外光照射下反式结构向顺式结构转变，d是一种光响应自愈合有机硅超分子弹性体，其合成过程如图所示，下列说法错误的是 A．a中Si原子的杂化方式为 B．b为偶氮化合物的反式结构 C．a和b发生缩聚反应生成c D．c与通过离子键形成d 【答案】D 【详解】A．由a的结构简式可知，a中Si周围的键电子对为4对，孤电子对为0，故Si的杂化方式为，故A项正确； B．b中与两个氮原子相连的基团位于相反一侧，故属于反式结构，故B项正确； C．a和b发生反应，脱去小分子，形成酰胺键，属于缩聚反应，生成高分子c，故C项正确； D．c中吡啶环上的氮原子提供孤对电子，与形成配位键（即配位共价键），而非离子键。离子键需由阴阳离子间静电作用形成，此处不满足，故D项错误； 故答案为D。 题型04 加聚反应与缩聚反应的辨析与判断 加聚单体：含不饱和键，无官能团数量要求，单官能团小分子即可反应。 缩聚单体：必须含有双官能团及以上结构，保证链状延伸。 产物差异：加聚无小分子；缩聚有小分子，小分子为判断第一依据。 链节特征：加聚链节多为纯碳链；缩聚含O、N杂原子，杂原子为明显标志。 快速判定：无小分子为加聚，有小分子为缩聚，考试可直接快速判断。 【典例4】我国研发出一种合成重要有机原料(Q)的新路线(如图所示)。下列说法正确的是 A．M通过缩聚反应可生成橡胶 B．N中的碳碳双键可用溴水检验 C．P的同分异构体中不可能存在芳香族化合物 D．Q与的加成产物的一氯代物有2种结构 【答案】C 【详解】A．M中含碳碳双键，通过加聚反应生成橡胶，A错误； B．N中的醛基也会使溴水褪色，干扰碳碳双键的检验，B错误； C．P的不饱和度为3，芳香族化合物的不饱和度至少为4，故P的同分异构体中不可能存在芳香族化合物，C正确； D．Q与的加成产物为，其中有3种H，其一氯代物有3种，D错误； 选C。 【变式4-1】高分子的结构特点决定了它的性质。下列关于高分子的说法正确的是 A．合成高分子的基本方法包括加聚反应与消去反应 B．橡胶的硫化程度越高，强度越大，弹性越好 C．我国高性能歼击机上使用的隐形涂料，属于有机合成高分子材料 D．添加了增塑剂的聚氯乙烯薄膜柔韧性好，又能防潮，常用于制作食品包装袋 【答案】C 【详解】A．合成高分子的基本方法包括加聚反应与缩聚反应，A项错误； B．橡胶硫化交联的程度不宜过大，否则会使橡胶失去弹性，B项错误； C．我国高性能歼击机上使用的隐形涂料，属于有机合成高分子材料，C项正确； D．添加了增塑剂的聚氯乙烯薄膜柔韧性好，又能防潮，但添加的增塑剂小分子在室温下会“逃逸”出来，且有的增塑剂具有一定毒性，所以不能用含增塑剂的聚氯乙烯薄膜生产食品包装材料，D项错误； 故选C。 【变式4-2】聚碳酸酯是一类热塑性聚合物，可用于制造眼镜的塑料镜片和自行车头盔的外壳。某聚碳酸酯是以双酚A(BPA)与光气(COCl2)为原料制成的，BPA结构如图所示。下列说法中正确的是 A．已知BPA可由苯酚与丙酮制备，制备BPA时发生反应的类型为加成、消去。 B．BPA与光气发生加聚反应制备聚碳酸酯 C．加入苯酚(因为只有一个官能团)可终止聚合反应 D．聚碳酸酯的结构为 【答案】C 【详解】A．已知BPA可由苯酚与丙酮制备，制备BPA时先是苯酚酚羟基对位上的H与酮羰基发生加成反应，即生成了醇羟基，然后醇羟基与另一个苯酚酚羟基对位上的H与该醇羟基发生取代反应，故过程中发生反应的类型为加成、取代，A错误； B．BPA与光气反应制备聚碳酸酯的过程中，还生成小分子物质HCl，故发生缩聚反应，B错误； C．因为苯酚只有一个官能团，即苯酚只有一个反应部位，能与其他原子连接，故加入苯酚可终止聚合反应，C正确； D．BPA与光气反应制备聚碳酸酯，该聚碳酸酯的结构为：，D错误； 故答案为：C。 【变式4-3】聚苯胺导电性好，具有广泛用途，可通过苯胺制得。聚苯胺的结构如图所示，其主链上有两种六元环，由于苯胺脱氢程度不同，得到的聚苯胺结构中的值不同，使得其导电性不同。下列说法错误的是 A．聚苯胺由苯胺通过加成聚合制得 B．苯胺具有碱性，能与盐酸反应 C．若，则两种六元环的数量相等 D．苯胺脱氢程度越高，值越小 【答案】A 【详解】A．加聚反应又称加成聚合反应，可根据聚乙烯的形成，推导得到聚苯胺不是由苯胺通过加聚反应得到的，A符合题意； B．苯胺分子中具有氨基，有碱性，能与盐酸反应，B不符合题意； C．由聚苯胺结构式可知，若y=0，则两种六元环的数量相等，C不符合题意； D．由聚苯胺结构式可知，苯胺脱氢程度越高，越大，y值越小，D不符合题意； 故选A； / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.2 合成高分子 题型 01 合成高分子的基本概念与结构特征 题型 02 加聚反应的原理与单体判断 题型 03 缩聚反应的原理与单体判断 题型 04 加聚反应与缩聚反应的辨析与判断 题型01 合成高分子的基本概念与结构特征 生成方式：由 经聚合反应制得，人工合成条件温和、原料廉价。 相对分子质量：质量普遍 ，数值跨度大，无固定相对分子质量。 结构术语：重复最小单元为 ，重复次数为聚合度，聚合度越大分子质量越大。 物质类别：高分子均为 ，聚合度不同，无固定熔沸点。 结构分类：分为 高分子与 高分子，空间排布方式不同。 性质差异：线型具有热塑性，可反复加热塑形；体型具有热固性，成型后不可重塑。 【典例1】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．聚乙烯微孔薄膜用于制造饮用水分离膜 B．聚苯乙烯泡沫用于制造建筑工程保温材料 C．热固性酚醛树脂用于制造集成电路的底板 D．合成高分子是通过聚合反应得到的一类纯净物 【变式1-1】科技发展见证国家的强大。下列有关说法正确的是 A．利用CO2合成高级脂肪酸甘油酯，实现无机小分子向有机高分子的转化 B．长征六号丙运载火箭采用液氧/煤油发动机，煤油属于可再生能源 C．磁悬浮列车使用双氧铜钡钇(BSCCO)作为超导材料，Ba位于元素周期表的s区 D．我国科技公司自主研发的“麒麟”芯片所用材料为SiO2 【变式1-2】科教兴国，“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”。下列说法正确的是 A．“天舟六号”为中国空间站送去推进剂Xe气，Xe是第IA族元素 B．飞机制造中用到的隐形材料的主要成分(结构如图：)属于高分子化合物 C．“深地一号”为进军万米深度提供核心装备，制造钻头用的金刚石为金属晶体 D．创造了可控核聚变运行纪录的“人造太阳”，其原料中的与互为同位素 【变式1-3】材料结构决定性质，性质决定用途，下列说法错误的是 A．聚乳酸含有酯基，可用于生产可降解塑料 B．二氧化硅是化学性质稳定的共价晶体，可用作光导纤维 C．聚四氟乙烯耐化学腐蚀，可用于制作酸碱通用滴定管的旋塞 D．石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨，电阻率低，可用于动力电池 题型02 加聚反应的原理与单体判断 单体结构：单体必须含有 ，不饱和键是加聚反应发生的必要条件。 反应特点：加成聚合，断键后相互连接，反应 生成，原子利用率100%。 常见不饱和键：多为 、碳碳三键，碳氧双键一般不发生加聚反应。 断键方式：断裂不饱和键中的π键，保留σ键，相互连接形成长碳链。 单体判断：遵循 原则，断开链节中间单键，恢复不饱和结构。 【典例2】下列涉及化学学科观点的说法正确的是 A．微粒观：纤维素不溶于水，纤维素中不存在-OH B．守恒观：加聚反应的反应物和生成物的质量相等 C．转化观：形成后，的杂化方式不变 D．结构观：单核微粒的价电子排布相同，化学性质完全相同 【变式2-1】传统塑料因“热力学陷阱”难以化学回收，某科研团队提出“超分子化学回收”全新概念，为该难题提供了突破性解决方案，某代表物质结构如图所示。下列说法错误的是 A．聚硫辛酰胺属于热塑性塑料 B．甲酸可以破坏硫辛酰胺分子间氢键 C．硫辛酰胺的聚合属于加聚反应 D．该回收技术利用了超分子自组装特性 【变式2-2】某含氟高分子Q的合成路线如下图。下列说法中错误的是 A．X是顺式结构，它具有反式结构的异构体 B．X与试剂a反应时，每生成1 mol Y的同时还生成1 mol C．M遇溶液发生显色反应，也能与溴水发生取代反应 D．将Z替换成对二乙烯基苯，发生上述反应时可能生成网状高分子 【变式2-3】天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯，结构如图所示，其单体完全加成的产物的核磁共振氢谱的峰面积之比为 A． B． C． D． 题型03 缩聚反应的原理与单体判断 单体要求：单体含有 ，保证分子之间持续连接延长链长。 反应特点：反应 生成，多为水、氨、氯化氢，原子利用率低于加聚反应。 常见官能团组合： 、羧基与羟基、酚与醛，为考试高频缩聚搭配。 单体还原：补齐断裂原子，补充氢、氧原子，还原 、 、 。 反应可逆性：多数缩聚反应为可逆过程，高分子可缓慢解聚。 【典例3】（25-26高二上·上海嘉定·期末）在阿司匹林之前，人们用水杨酸作为止痛药，但它有较强的酸性，能引起胃出血。时。水杨酸结构如图所示 （1）下列关于水杨酸的叙述正确的是__________。 A．水杨酸与互为同系物 B．水杨酸分子中所有原子一定都在同一平面上 C．水杨酸既可以看成是酚类物质，也可以看成是羧酸类物质 （2）将水杨酸与__________溶液作用（填化学式），可以生成。 （3）写出水杨酸的第一步电离的电离方程式__________。 水杨酸钠（）易溶于水，可用作食品防腐剂，其水溶液呈碱性。 （4）常温时，将0.1 mol的水杨酸钠溶于水配成1升溶液，该溶液中OH-的浓度__________mol/L。 （5）若向上述水杨酸钠溶液中加0.001molFeCl3（忽略体积变化），是否会有Fe(OH)3沉淀产生？通过计算说明__________（已知：25℃时，Fe(OH)3的）。 由于水杨酸的酸性较强，对胃肠道刺激大，目前只供外用。把水杨酸乙酰化后成为阿司匹林，副作用较低，阿司匹林成了现在主流的解热镇痛药。 （6）阿司匹林可用水杨酸与乙酸酐（乙酸酐结构见下图）在催化剂、加热的条件下制得，写出该反应的化学方程式：___________________ （7）当1 mol阿司匹林和足量氢氧化钠溶液反应时最多需氢氧化钠__________。 A．2 mol B．3 mol C．4 mol D．5 mol （8）胃溃疡患者服用阿司匹林片时，为何需同时服用氢氧化铝片__________？ 一种缓释阿司匹林的结构式如下图，可缓慢释放药物，减少胃肠道刺激，维持稳定的血药浓度，减少不良反应，适合长期需要用药的慢性病患者。 （9）该物质在酸性条件下水解生成阿司匹林、__________和一种聚合物、这种聚合物的单体的结构简式是__________。 【变式3-1】（25-26高三上·上海·期中）研究超分子的科学家发明了很多新型分子，这些分子可以充当快递员(主体)，携带其他分子或离子(客体)运输到指定区域，称为“主客体化学”。 (1)在电镀中常用到含铅电解液，如，该配合物的外界是______。 A． B． C． D． (2)已知有两种不同的结构，则的空间结构为______。 A．正四面体 B．平面正方形 C．三角锥型 D．平面三角形 (3)二苯并-18-冠-6-醚可作为主体分子，结合水中的，结合后的结构如下图： 关于图结构，说法正确的是______(不定项)。 A．二苯并-18-冠-6-醚是非极性分子 B．二苯并-18-冠-6-醚在苯环上的一氯代物有2种 C．二苯并-18-冠-6-醚的分子式为 D．结构中存在氢键作用力 在二苯并-18-冠-6-醚中引入氟原子(如图)，新的分子对的结合能力减弱，试从结构角度解释原因：______。 (4)氧化甲苯时，引入冠醚可促进向有机相转移，加快反应速率，原理可表示如下： 分析上图，反应过程中的催化剂是______。 A． B． C． D． 富勒烯()是一种笼状分子，科学家开发了一些具有富勒烯识别功能的环状分子。 (5)下图分子可用来制备一种能识别的材料。分子的合成原理类似于酚醛树脂，其合成原料有______和______。 (6)下列事实正确，且依元素周期律能说明非金属性的是______。 A．酸性： B．热稳定性： C．沸点：金刚石单晶硅 D．水溶性： (7)富勒烯()分子的球棍如图所示，分子中每一个碳原子均与周围的3个原子相连，则一个分子中有______根键。 (8)充满想象力的科学家尝试用富勒烯作为“车轮”，成功合成了“纳米小车”分子，该分子在一定条件下可以通过键的旋转来“行驶”，以运载药物，分子结构如下图所示，下列说法正确的是______。(不定项) A．纳米小车属于烃类物质 B．纳米小车中只有和杂化的碳原子 C．纳米小车主要沿着方向“行驶” D．纳米小车属于高分子化合物 【变式3-2】（25-26高二下·上海·开学考试）人间烟火，千滋百味。厨房里的酒、醋、糖、油、桂皮、香草等调味品，蕴藏着丰富的有机化学奥秘。醇、羧酸、酯、糖类、醛、酚等有机物构成了生活中的酸甜苦辣香，演绎出有机化学里鲜活的味觉与嗅觉世界。 酸牛奶中有乳酸菌可产生乳酸，工业上也可通过乙醇制备。聚乳酸作为生物可降解材料正逐渐代替聚乙烯等塑料，以减少对环境的污染。 （1）乳酸所含的官能团的名称是___________。反应②的反应类型为：___________。 （2）第一步的反应方程式为：___________。 （3）乳酸生成聚乳酸的化学方程式为___________。 （4）乳酸的某种同分异构体具有下列性质：能发生银镜反应；1 mol该物质能跟金属钠反应产生。它的结构简式为___________(已知同一个碳原子上不能连接2个羟基) 胡椒酚是一种植物挥发油，它的结构简式为，回答下列问题。 （5）1 mol胡椒酚与足量饱和溴水发生反应，理论上最多消耗___________。 （6）若要制备胡椒酚钠，不可以选择的试剂有___________。 A．Na B．NaOH C． D． 香豆素是一种用途广泛的香料，它可以利用乙醇和B通过以下途径合成，其中B的分子式为。 已知：(、R'为羟基) （7）D的结构简式是___________； （8）E生成香豆素的方程式：___________。 （9）有关香豆素的说法正确的是___________。 A．只能与溴单质发生加成反应，不能发生取代反应 B．1 mol香豆素可与发生加成反应 C．1 mol香豆素可与2 mol NaOH发生反应 D．1 mol香豆素完全燃烧消耗 （10）B有多种同分异构体，其中能发生银镜反应且苯环上一溴代物有两种的芳香族化合物的结构简式是___________。 【变式3-3】含有偶氮基()的有机物存在顺式或反式结构，在可见光下常以反式结构存在，在紫外光照射下反式结构向顺式结构转变，d是一种光响应自愈合有机硅超分子弹性体，其合成过程如图所示，下列说法错误的是 A．a中Si原子的杂化方式为 B．b为偶氮化合物的反式结构 C．a和b发生缩聚反应生成c D．c与通过离子键形成d 题型04 加聚反应与缩聚反应的辨析与判断 加聚单体：含 ，无官能团数量要求，单官能团小分子即可反应。 缩聚单体：必须含有 及以上结构，保证链状延伸。 产物差异：加聚 ；缩聚 ，小分子为判断第一依据。 链节特征：加聚链节多为纯碳链；缩聚含 杂原子，杂原子为明显标志。 快速判定：无小分子为 ，有小分子为 ，考试可直接快速判断。 【典例4】我国研发出一种合成重要有机原料(Q)的新路线(如图所示)。下列说法正确的是 A．M通过缩聚反应可生成橡胶 B．N中的碳碳双键可用溴水检验 C．P的同分异构体中不可能存在芳香族化合物 D．Q与的加成产物的一氯代物有2种结构 【变式4-1】高分子的结构特点决定了它的性质。下列关于高分子的说法正确的是 A．合成高分子的基本方法包括加聚反应与消去反应 B．橡胶的硫化程度越高，强度越大，弹性越好 C．我国高性能歼击机上使用的隐形涂料，属于有机合成高分子材料 D．添加了增塑剂的聚氯乙烯薄膜柔韧性好，又能防潮，常用于制作食品包装袋 【变式4-2】聚碳酸酯是一类热塑性聚合物，可用于制造眼镜的塑料镜片和自行车头盔的外壳。某聚碳酸酯是以双酚A(BPA)与光气(COCl2)为原料制成的，BPA结构如图所示。下列说法中正确的是 A．已知BPA可由苯酚与丙酮制备，制备BPA时发生反应的类型为加成、消去。 B．BPA与光气发生加聚反应制备聚碳酸酯 C．加入苯酚(因为只有一个官能团)可终止聚合反应 D．聚碳酸酯的结构为 【变式4-3】聚苯胺导电性好，具有广泛用途，可通过苯胺制得。聚苯胺的结构如图所示，其主链上有两种六元环，由于苯胺脱氢程度不同，得到的聚苯胺结构中的值不同，使得其导电性不同。下列说法错误的是 A．聚苯胺由苯胺通过加成聚合制得 B．苯胺具有碱性，能与盐酸反应 C．若，则两种六元环的数量相等 D．苯胺脱氢程度越高，值越小 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $