高中化學第五章第二節(jié)應用廣泛的高分子材料學案含解析新人教版選修5.docx

第二節(jié)應用廣泛的高分子材料核心素養(yǎng)發(fā)展目標1.宏觀辨識與微觀探析：能從微觀角度了解高分子材料的分類和用途，理解高聚物的結構與性質的關系。2.科學態(tài)度與社會責任：了解合成高分子材料在生活、生產方面的巨大貢獻，但也要了解高分子材料對環(huán)境造成的不良影響。一、塑料1高分子化合物的分類高分子化合物2塑料的成分及分類(1)成分塑料的主要成分是合成高分子化合物，即合成樹脂。(2)分類3常見的塑料(1)聚乙烯高壓聚乙烯低壓聚乙烯合成條件高溫、高壓，引發(fā)劑低壓，催化劑高分子鏈較短較長相對分子質量較低較高密度較低較高(2)酚醛樹脂含義：是用酚類(如苯酚)和醛類(如甲醛)在酸或堿的催化下相互縮合而成的高分子化合物。制備和結構：在酸催化下的化學方程式為 (1)在酸性條件下，苯酚與甲醛反應只能發(fā)生在鄰位或對位，得到線型分子；而在堿性條件下，甲醛過量時不僅在鄰位反應還可以在對位反應，得到網狀結構的分子。(2)高分子化合物結構不同其性質不同，線型高分子與體型高分子性質對比如下：線型高分子體型高分子溶解性能緩慢溶解于適當溶劑很難溶解，但往往有一定程度的脹大性能具有熱塑性，無固定熔點具有熱固性，受熱不熔化特性強度大、可拉絲、吹薄膜、絕緣性好強度大、絕緣性好，無可塑性例1(2018鹽城月考)下列說法正確的是()A塑料的主要成分是增塑劑B塑料受熱后都能軟化甚至熔融C高壓聚乙烯就是高密度聚乙烯D苯酚和甲醛在堿催化下制得的酚醛樹脂屬于熱固性塑料答案D解析塑料的主要成分是合成樹脂，所添加的加工助劑有增塑劑、熱穩(wěn)定劑、防老化劑、著色劑等，A項錯誤；熱塑性塑料受熱后都能軟化甚至熔融，而熱固性塑料受熱后既不軟化也不熔融，B項錯誤；高壓聚乙烯是低密度聚乙烯，低壓聚乙烯是高密度聚乙烯，C項錯誤；苯酚與甲醛在堿催化下生成體型結構的酚醛樹脂，具有熱固性，D項正確?！究键c】塑料【題點】塑料的成分及分類例2生物降解塑料能在微生物的作用下降解成二氧化碳和水，從而消除廢棄塑料對環(huán)境的污染。PHB塑料就屬于這種塑料，其結構簡式為下列有關PHB的說法中正確的是()APHB是一種聚酯，有固定的熔點BPHB的降解過程不需要氧氣參加反應C合成PHB的單體是CH3CH2CH(OH)COOHD通過加聚反應可以制得PHB答案C解析是高分子化合物，屬于混合物，沒有固定的熔點；PHB是聚酯類高分子化合物，通過縮聚反應制得；其降解過程是先水解生成2羥基丁酸，然后被氧化為CO2和H2O?！究键c】塑料【題點】塑料的制備及單體的推斷思維啟迪能根據高分子化合物的結構和所含官能團推測高分子化合物的性質和單體，形成“結構決定性質”的核心思想，促進“宏觀辨識與微觀探析”的化學核心素養(yǎng)的發(fā)展。相關鏈接常見的塑料名稱結構簡式及單體用途聚丙烯CH2=CHCH3可制薄膜、日常用品、管道、包裝材料等聚苯乙烯可制高頻絕緣材料，電視、雷達部件，醫(yī)療衛(wèi)生用具，還可制成泡沫塑料用于防震、防濕、隔音等聚甲基丙烯酸甲酯(有機玻璃)可制飛機、汽車用玻璃，光學儀器、醫(yī)療器械等酚醛塑料(俗稱電木)和HCHO可制電工器材、汽車部件、涂料、日常用品等，用玻璃纖維增強的酚醛塑料可用于宇航領域聚四氟乙烯CF2CF2CF2=CF2可制電氣、航空、化學、醫(yī)藥、冷凍等工業(yè)的耐腐蝕、耐高溫、耐低溫的制品二、合成纖維合成橡膠1合成纖維(1)纖維的分類纖維(2)常見的合成纖維合成纖維的“六大綸”是指滌綸、錦綸、腈綸、丙綸、維綸和氯綸，其中被稱作“人造棉花”的是維綸。滌綸是聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維的商品名。寫出生成滌綸的化學方程式：nHOCH2CH2OH(2n1)H2O。2合成橡膠(1)橡膠的分類橡膠(2)合成橡膠原料：以石油、天然氣為原料，以二烯烴和烯烴等為單體聚合而成。性能：具有高彈性、絕緣性、氣密性、耐油、耐高溫或耐低溫等性能。(3)常見的橡膠順丁橡膠是以1,3丁二烯為原料，在催化劑作用下，通過加聚反應，得到以順式結構為主的聚1,3丁二烯?；瘜W方程式為=。天然橡膠是異戊二烯的順式聚合物，寫出異戊二烯和天然橡膠的結構簡式：和。(1)纖維與纖維素是完全不同的兩個概念，纖維是指外觀上纖維狀的物質，即細絲狀物質，而纖維素是一種多糖。(2)化學纖維指的是用天然或人工合成的高分子物質經化學、機械加工而制得的纖維，包括人造纖維和合成纖維。(3)合成纖維與人造纖維的區(qū)別：合成纖維是用石油、天然氣、煤和農副產品作原料加工制得單體，經聚合反應制成的；而人造纖維是用木材等為原料，經化學加工處理制成的。(4)天然橡膠硫化的目的是將線型結構轉化為體型結構，增強橡膠的性能，防止老化。例3下列說法中正確的是()A化學纖維都是高分子化合物B合成纖維只能由加聚反應制得C合成纖維的主要原料是烯烴、二烯烴D人造纖維的主要原料是烯烴、二烯烴答案A解析合成纖維可由加聚反應或縮聚反應制得；合成纖維的主要原料是石油、天然氣、煤和農副產品；人造纖維的主要原料是木材等?！究键c】纖維【題點】纖維的分類和制備例4維通橡膠是一種耐腐蝕、耐油、耐高溫、耐寒性能都特別好的氟橡膠。它的結構簡式為合成它的單體為()A氟乙烯和全氟異丙烯B1,1二氟乙烯和全氟丙烯C1三氟甲基1,3丁二烯D全氟異戊二烯答案B解析將聚合物按如下所示方法找出單體：的單體為CH2=CF2和CF2=CFCF3，它們的名稱分別為1,1二氟乙烯和全氟丙烯，故答案為B?！究键c】橡膠【題點】高分子化合物單體的判斷相關鏈接“六大綸”的結構、性能與應用名稱結構簡式及單體性能用途滌綸抗皺性好、強度高、耐酸腐蝕、耐磨、吸濕性差衣料、室內裝修材料、電絕緣材料、繩索、漁網等錦綸 H2N(CH2)5COOH耐磨、強度高、耐光、耐堿、有彈性衣料、繩索、漁網等腈綸 CH2=CHCN彈性高、保濕性好、耐光、耐酸而不耐堿衣料、毛毯、幕布、工業(yè)用布丙綸 CH2=CHCH3機械強度高、電絕緣性好、耐化學腐蝕、質輕、耐油性差可制薄膜、日常用品、管道、包裝材料等氯綸CH2=CHCl機械性能好、電絕緣性好、耐化學腐蝕、耐水、有毒排水管、涼鞋、雨衣、化工廠容器貯槽維綸柔軟、吸濕性好、耐磨、耐腐蝕、保暖、不耐熱衣料(仿棉)、桌布、窗簾、包裝袋、濾布、炮衣1正誤判斷，正確的打“”，錯誤的打“”(1)塑料就是合成樹脂()(2)塑料根據其加熱能否熔融分為熱塑性塑料和熱固性塑料()(3)所有的高分子材料都有一定的彈性()(4)合成高分子化合物的結構有三大類：線型結構、支鏈型結構和網狀結構()(5)天然纖維和合成纖維均屬于纖維素()(6)棉花、黏膠纖維、聚酯纖維均為化學纖維()(7)體型高分子化合物為網狀結構，鏈與鏈之間存在化學鍵()(8)天然橡膠的成分為聚異戊二烯，它屬于合成高分子材料()2下列物質中一定屬于合成高分子化合物的是()A.塑料B纖維C橡膠D蛋白質答案A解析只有塑料才是由人工合成的高分子化合物，其他均存在天然和人工合成兩種高分子化合物?！究键c】合成材料的分類【題點】天然高分子化合物與合成高分子化合物的區(qū)別3下列說法中正確的是()A天然纖維就是纖維素B合成纖維的主要原料是石油、天然氣、煤和農副產品C化學纖維的原料不可以是天然纖維D生產合成纖維的過程中發(fā)生的是物理變化答案B解析天然纖維不僅包括纖維素，還包括羊毛、蠶絲等；生產合成纖維的主要原料是石油、天然氣、煤和農副產品；在生產合成纖維過程中必包含加聚反應或縮聚反應，應屬于化學變化；化學纖維的原料可以是天然纖維，如黏膠纖維就是用木材、草類等天然纖維經化學加工制成的?！究键c】合成纖維【題點】天然纖維和化學纖維的辨析4橡膠制品硫化程度越高，強度越大，彈性越差。下列橡膠制品中，加工時硫化程度最高的是()A橡皮筋B汽車外胎C普通氣球D醫(yī)用乳膠手套答案B解析橡皮筋和普通氣球的彈性好，所以硫化程度?。黄囃馓ヅc醫(yī)用乳膠手套相比，前者要承受更大的壓力，所以制汽車外胎的橡膠硫化程度更高?！究键c】橡膠【題點】硫化橡膠的特點5下列塑料的合成，所發(fā)生的化學反應類型與另外三種不同的是()A聚乙烯塑料B聚氯乙烯塑料C酚醛樹脂D聚苯乙烯塑料答案C解析乙烯合成聚乙烯、氯乙烯合成聚氯乙烯、苯乙烯合成聚苯乙烯均屬于加聚反應，苯酚和甲醛合成酚醛樹脂屬于縮聚反應?！究键c】有機合成的方法【題點】加聚反應與縮聚反應的辨析6己內酰胺是生產錦綸纖維的重要原料。已知己內酰胺的結構簡式如下：(1)寫出己內酰胺在一定條件下發(fā)生水解反應的化學方程式： _。(2)寫出己內酰胺的水解產物發(fā)生縮聚反應生成錦綸纖維的化學方程式： _。答案(1)H2O(2)(n1)H2O解析(1)己內酰胺水解時酰胺鍵()發(fā)生斷裂，其中羰基連接OH，亞氨基連接氫原子。(2)含有氨基和羧基，能夠發(fā)生縮聚反應，在氨基和羧基之間脫去水分子形成高聚物?！究键c】合成纖維【題點】肽鍵的水解題組一塑料1下列對于廢棄塑料制品的處理方法中，最為恰當的是()A切成碎片填埋于土壤中B焚燒C傾倒于海洋中D用化學方法加工成防水涂料或汽油答案D解析廢棄塑料非常穩(wěn)定，埋在土壤中長時間不易降解，不僅影響土壤的透氣性，還會改變土壤的結構，A錯誤；將廢棄塑料制品焚燒或傾倒于海洋中，會引起大氣和海洋污染，B、C錯誤；將廢棄塑料加工再利用是處理“白色污染”的一種合理方法，D正確?！究键c】塑料【題點】廢棄塑料的處理2下列原料或制成的產品中，如果出現破損不可以進行修補的是(),A.聚氯乙烯涼鞋B電木插座C自行車內胎D聚乙烯塑料膜答案B解析聚氯乙烯涼鞋、自行車內胎、聚乙烯塑料膜等都是用熱塑性樹脂加工而成的塑料制成的，可以反復加工，多次使用，出現破損時可進行熱修補，而電木插座是用酚醛樹脂制成的，具有熱固性，受熱不熔化，出現破損時不能進行熱修補?！究键c】塑料【題點】塑料的分類及特點3食品保鮮膜按材質分為聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)等。PVC廣泛用于食品、蔬菜外包裝，它對人體有潛在危害。下列有關敘述不正確的是()APVC保鮮膜屬于鏈狀聚合物，在高溫時易熔化，能溶于酒精BPVC單體可由PE的單體與氯化氫加成制得CPVC的結構簡式為CH2CHCl，PVDC的結構簡式為CH2CCl2D等質量的聚乙烯和乙烯完全燃燒消耗的氧氣相等答案B解析聚氯乙烯(PVC)的結構簡式為CH2CHCl，屬于鏈狀聚合物，在高溫時易熔化，并且易溶于有機溶劑苯、酒精等，A項正確；聚氯乙烯(PVC)的單體是CH2=CHCl，可以由乙炔(CHCH)和氯化氫加成制得，而不能由聚乙烯(PE)的單體CH2=CH2和HCl加成制得，B項錯誤；聚偏二氯乙烯(PVDC)的結構簡式為CH2CCl2，C項正確；乙烯和聚乙烯的含碳量和含氫量均相同，等質量的乙烯和聚乙烯燃燒時，消耗的氧氣的質量相等，D項正確?！究键c】塑料【題點】塑料的制備、單體及性質4酚醛樹脂具有絕緣、難燃等性能，合成酚醛樹脂反應如下：nHCHO()H2O下列說法正確的是()A方程式中水的化學計量數是2n1B常溫下比更難溶于水C1molHCHO與銀氨溶液反應最多可以生成2molAgD的單體是和HCHO答案D解析從反應方程式可以看出，水的化學計量數是n1，A項錯誤；中含有2個親水基團羥基，而中只含有1個親水基團羥基，前者比后者更易溶于水，B項錯誤；1molHCHO中相當于含有2mol醛基，故與銀氨溶液反應最多可以生成4molAg，C項錯誤；合成的單體是苯酚和甲醛，D項正確?！究键c】塑料【題點】酚醛樹脂的結構和制備5PBT是最堅韌的工程熱塑性材料之一，它是半結晶材料，有非常好的化學穩(wěn)定性、機械強度、電絕緣性和熱穩(wěn)定性，其結構簡式為下列敘述錯誤的是()APBT具有熱固性，受熱不熔化BPBT的單體是對苯二甲酸和丁二醇C由單體合成PBT的反應屬于縮聚反應D1molPBT與NaOH溶液反應時，最多可消耗2nmolNaOH溶液答案A解析由題中“PBT是最堅韌的工程熱塑性材料之一”以及非常好的熱穩(wěn)定性可推知A不正確；PBT的單體為和HOCH2CH2CH2CH2OH?！究键c】塑料【題點】合成塑料的特點與性質題組二纖維6(2018重慶一中高二下學期期中)下列生活用品中主要由合成纖維制造的是()A尼龍繩B宣紙C羊絨衫D棉襯衣答案A解析尼龍繩的主要成分是聚酯類合成纖維，A正確；宣紙的主要成分是纖維素，B錯誤；羊絨衫的主要成分是蛋白質，C錯誤；棉襯衫的主要成分是纖維素，D錯誤?！究键c】纖維【題點】纖維的分類與制備7下列關于纖維的說法中不正確的是()A化學纖維包括天然纖維、人造纖維和合成纖維B棉花、羊毛、蠶絲和麻都是天然纖維C用木材等為原料，經過化學加工處理的是人造纖維D用石油、煤、天然氣和農副產品作原料加工制得單體，經聚合反應制成的是合成纖維答案A解析纖維包括天然纖維和化學纖維，化學纖維又包括人造纖維和合成纖維?！究键c】纖維【題點】纖維的分類與制備8下列對羊毛和聚酯纖維()的說法正確的是()A羊毛與聚酯纖維的化學成分相同，都為純凈物B聚酯纖維和羊毛在一定條件下均能發(fā)生水解反應C該聚酯纖維是由單體對苯二甲酸和乙二醇經過加聚反應生成的D羊毛與聚酯纖維不能用燃燒的方法區(qū)別答案B解析羊毛的化學成分是蛋白質，而聚酯纖維的化學成分是酯類，高分子化合物都是混合物，A不正確；羊毛和聚酯纖維在一定條件下都能水解，蛋白質最終水解成氨基酸，聚酯纖維水解成對苯二甲酸和乙二醇，B正確；該聚酯纖維是由對苯二甲酸和乙二醇經過縮聚反應合成的，C不正確；羊毛的主要成分是蛋白質，灼燒時有燒焦羽毛的氣味，可以區(qū)別，D不正確?！究键c】纖維【題點】纖維的性質及鑒別9近年來，由于石油價格不斷上漲，以煤為原料制備一些化工產品的前景又被看好。下圖是以烴A為原料生產人造羊毛的合成路線。下列說法正確的是()A合成人造羊毛的反應屬于縮聚反應BA生成C的反應屬于加成反應CA生成D的反應屬于取代反應D烴A的結構簡式為CH2=CH2答案B解析人造羊毛的單體是CH2=CHCN和CH2=CHOOCCH3，推測A生成C的反應屬于加成反應，即A為乙炔，由此推測A生成D的反應屬于加成反應?！究键c】高分子材料的分類和獲取【題點】合成纖維的制備題組三橡膠10下列說法不正確的是()A天然橡膠能使溴水褪色B硫化橡膠遇汽油能發(fā)生溶脹現象C聚硫橡膠具有良好的耐嚴寒、耐高溫性能D合成橡膠是以石油、天然氣為原料，以二烯烴和烯烴等為單體聚合而成的高分子答案C解析硅橡膠才具有良好的耐寒性和耐高溫性能、而聚硫橡膠具有耐油性?！究键c】橡膠【題點】天然橡膠和合成橡膠的特點11關于天然橡膠的下列敘述中，不正確的是()A天然橡膠是天然高分子化合物B天然橡膠受空氣、日光作用，會被還原而老化C天然橡膠能溶于汽油、苯等有機溶劑D天然橡膠含有雙鍵，能發(fā)生加成反應答案B解析天然橡膠中含有易受空氣、日光作用，會被氧化而老化。【考點】橡膠【題點】天然橡膠和合成橡膠的特點12丁苯橡膠的結構簡式為對丁苯橡膠廢棄物(以純凈物計)進行催化分解可得到乙烯和乙炔(CHCH)。下列說法正確的是()A丁苯橡膠是純凈物B丁苯橡膠粉末加入到溴水中不會產生褪色現象C合成丁苯橡膠的單體只有1種D若回收1.58t丁苯橡膠廢棄物(假設原子利用率為100%)，則得到0.28t乙烯答案D解析選項A，丁苯橡膠是混合物；選項B，丁苯橡膠中含有碳碳雙鍵，具有烯烴的性質，能使溴水褪色；選項C，C6H5CH=CH2和CH2=CHCH=CH2發(fā)生加聚反應可得丁苯橡膠；根據丁苯橡膠的分子式(C12H14)n有：(C12H14)nnCH2=CH25nHCCH，可得CH2=CH2的質量為0.28t，D項正確?！究键c】橡膠【題點】合成橡膠的性質和單體的推斷13(2018湖北重點高中聯考)酚醛樹脂是應用廣泛的高分子材料，可用酚類與醛類在酸或堿的催化下相互縮合而成，類似的合成過程如下：反應：反應：(n1)H2O請回答：(1)化合物的分子式為_。(2)苯酚與濃溴水反應的化學方程式為_。(3)化合物也能與CH3CHO發(fā)生類似反應的反應，生成有機物，該反應的化學方程式為_。有機物發(fā)生類似反應的反應，生成的高分子化合物的結構簡式為_。(4)下列有關化合物和的說法正確的有_(填字母)。A都屬于芳香烴B都能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應C都能與NaHCO3溶液反應放出CO2D1mol的或都能與2mol的NaOH完全反應答案(1)C7H8O2(2)3Br23HBr(3)CH3CHO(4)BCD解析(1)根據化合物的結構簡式，可知其分子式為C7H8O2。(2)苯酚與溴發(fā)生酚羥基鄰位、對位上的取代反應生成2,4,6三溴苯酚與HBr，化學方程式為：3Br23HBr。(3)化合物也能與CH3CHO發(fā)生類似反應的加成反應，生成有機物，則為該反應的化學方程式為CH3CHO有機物發(fā)生類似反應的反應，酚羥基鄰位的H原子與側鏈中羥基脫去水發(fā)生縮聚反應，則的結構簡式為(4)、均含有氧元素，不屬于芳香烴，為芳香烴的含氧衍生物，故A錯誤；、均含有酚羥基，遇氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應，故B正確；、均含有羧基，可以與碳酸氫鈉反應生成二氧化碳，故C正確；酚羥基、羧基與氫氧化鈉反應，、均含有1個COOH、1個酚羥基，1mol的或都能與2molNaOH完全反應，故D正確?！究键c】塑料【題點】酚醛樹脂的結構和制備14氯丁橡膠M是理想的電線電纜材料，工業(yè)上可由有機化工原料A或E制