2020高中化学第五章进入合成有机高分子化合物的时代第二节应用广泛的高分子材料同步练习新人教版选修5

2020高中化学第五章进入合成有机高分子化合物的时代第二节应用广泛的高分子材料同步练习新人教版选修5

第二节　应用广泛的高分子材料 ‎[明确学习目标]　1.知道高分子化合物的结构特点和基本性质，知道高聚物的结构与性质的关系。2.知道塑料、合成纤维、合成橡胶的性质和用途。‎ ‎　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ 一、塑料 ‎1.合成高分子材料的分类 应用广泛的“三大合成材料”是指塑料、合成纤维和合成橡胶。‎ ‎2.塑料 ‎(1)主要成分 合成高分子化合物，即合成树脂。‎ ‎(2)分类 类型 结构特点 特征 热塑性 线型、支链型 加热可熔融，能溶于一些溶剂中，可重复加工，反复使用 热固性 体型(网状)‎ 加热后不能软化或熔融，也不能溶于任何溶剂，只能一次成型 ‎(3)几种常见的塑料 ‎①聚乙烯 聚乙烯是由乙烯加聚而成的一种塑料，因为它价廉而无毒，被广泛用于制作食品包装袋，但也因此带来了“白色”污染问题。‎ ‎②酚醛树脂 酚醛树脂是用酚类(如苯酚)与醛类(如甲醛)在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子化合物。‎ 二、合成纤维　合成橡胶 ‎1.合成纤维 ‎(1)纤维的分类 - 8 -‎ ‎ ‎ ‎(2)六大纶 六大纶包括：涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶、氯纶。‎ ‎2.合成橡胶 ‎(1)橡胶的分类 ‎ ‎ ‎(2)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、耐高温或耐低温等性能。‎ ‎(3)①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。化学方程式为。‎ ‎②天然橡胶是异戊二烯的顺式聚合物，异戊二烯和天然橡胶的结构简式分别为：和。‎ - 8 -‎ ‎1.塑料和树脂是不是同一物质？二者有何关系？‎ 提示：塑料和树脂不是同一种物质，其区别有：‎ ‎①塑料是由树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、颜料等助剂所组成的，其主要成分是树脂。‎ ‎②树脂是指人工合成的、未经加工处理的聚合物。如CH2—CH2是聚乙烯树脂。‎ ‎③塑料的基本性能主要决定于树脂的本性，但添加剂也起着重要的作用。‎ ‎2.橡胶在加工过程中要加入硫黄等硫化剂进行硫化，其目的是什么？‎ 提示：硫化剂的作用是打开橡胶分子中的双键，以—S—或—S—S—键将线型结构连结为网状结构，得到既有弹性、又有强度的橡胶。‎ 一、高分子化合物的结构与性质 ‎[即时练]‎ ‎1.下列有关塑料的说法不正确的是(　　)‎ A.塑料的主要成分是合成树脂 B.热塑性塑料可以反复加工，多次使用 C.酚醛树脂可制热固性塑料 D.通用塑料可以在任何领域中通用 答案　D 解析　‎ - 8 -‎ 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，酚醛树脂就是热固性塑料，B、C两项正确。通用塑料指价格低、产量大、用途广泛的塑料，在日常生活中通用性强，但在许多领域需用特殊塑料，D项错误。‎ ‎2.食品保鲜膜按材质分为聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)等。下列有关叙述不正确的是(　　)‎ A.PVC保鲜膜属于链状聚合物，在高温时易熔化，能溶于酒精 B.PVC的单体可由PE的单体与氯化氢加成制得 C.PVC的结构简式为，PVDC的结构简式为 D.等质量的聚乙烯和乙烯完全燃烧消耗的氧气相等 答案　B 解析　聚氯乙烯(PVC)的结构简式为，属于链状聚合物，在高温时易熔化，并且易溶于有机溶剂苯、酒精等，A项正确；聚氯乙烯(PVC)的单体是CH2===CHCl，可以由乙炔(CH≡CH)和氯化氢加成制得，而不能由聚乙烯(PE)的单体CH2===CH2和HCl加成制得，B项错误；聚偏二氯乙烯(PVDC)的结构简式为，C项正确；乙烯和聚乙烯的含碳量和含氢量均相同，等质量的乙烯和聚乙烯燃烧时，消耗的氧气的质量相等，D项正确。‎ 方法规律 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。‎ 二、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。‎ - 8 -‎ ‎②橡胶硫化：天然橡胶()经硫化，破坏了碳碳双键，形成单硫键(—S—)或双硫键(—S—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。‎ ‎[即时练]‎ ‎3.下列关于高分子材料的说法中正确的是(　　)‎ A.维通橡胶的结构简式为 B.用于合成有机硅橡胶的单体是，则有机硅橡胶是通过加聚反应制得的 C.聚四氟乙烯是加聚反应的产物 D.聚甲基丙烯酸甲酯可通过缩聚反应制得 答案　C 解析　合成维通橡胶的单体是CH2===CF2和CF2===CF—CF3；有机硅橡胶是缩聚产物；聚甲基丙烯酸甲酯是通过加聚反应得到的产物。‎ ‎4.随着工业的高速发展，橡胶的产量和性能已不能满足工业生产的需要，近年来，人们合成了一种无机耐火橡胶，它的结构应是(　　)‎ 答案　C - 8 -‎ 解析　由于合成的是无机耐火材料，把握“无机”二字，即分子中没有碳原子即可得出答案。‎ 本课归纳总结 ‎1.塑料、合成纤维、合成橡胶被称为“三大合成材料”。‎ ‎2.高分子材料有线型、支链型和网状三种结构。线型结构可以带有支链，线型高分子有热塑性，可溶于适当的溶剂，网状高分子具有热固性，一般难溶于有机溶剂或者只有一定程度的溶胀。‎ ‎1.关于天然橡胶的下列叙述中，不正确的是(　　)‎ A．天然橡胶是天然高分子化合物 B.天然橡胶受空气、日光作用，会被还原而老化 C.天然橡胶能溶于汽油、苯等有机溶剂 D.天然橡胶含有双键，能发生加成反应 答案　B ‎ 解析　天然橡胶的链节中含有键，受日光、空气作用，会逐渐被氧化而老化。‎ ‎2.具有热固性的高分子受热不会熔化，是因为(　　)‎ ‎ A．高分子链中存在着化学键和分子间作用力 ‎ B．存在着较多的分子间作用力 ‎ C．它的化学键特别牢固 ‎ D．网状结构中的高分子链通过化学键交联 答案　D ‎ 解析　网状结构的高分子，高分子链之间通过化学键产生了交联，加热不会使化学键断裂。因此，这种结构的高分子受热时，不会熔化。‎ ‎3.(双选)下列说法中正确的是(　　)‎ ‎ A．化学纤维都是高分子化合物 ‎ B．合成纤维的生产过程中都发生了加聚反应 ‎ C．黏胶纤维是经过化学加工的人造纤维 ‎ D．合成纤维的主要原料是二烯烃和烯烃 答案　AC ‎ 解析　合成纤维的生产有的发生了加聚反应，有的发生了缩聚反应；合成纤维的主要原料是石油、天然气、煤和农副产品。‎ ‎4.(双选)下列说法中不正确的是(　　)‎ A.通常说的三大合成材料是指塑料、合成纤维、合成橡胶 - 8 -‎ B.塑料的主要成分是合成树脂，另外还含有一些添加剂 C.用木材等经化学加工制成的黏胶纤维属于合成纤维 D.合成橡胶的原料是石油和煤 答案　CD ‎ 解析　用木材、草类等为原料经化学加工制成的黏胶纤维属于人造纤维，利用石油、天然气、煤和农副产品作原料制成单体，再经聚合反应制成的是合成纤维；合成橡胶的原料是石油和天然气。‎ ‎5.人造羊毛的主要成分为，此物质可由以下三种途径合成，已知A是石油分馏的一种产品，‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)写出A的分子式________，D的结构简式____________；‎ ‎(2)在反应①～⑤中，属于加成反应的是________，属于裂化反应的是________；‎ ‎(3)写出反应⑥的化学方程式：______________________________________；‎ ‎(4)从能源和环保的角度看，你认为最有发展前景的是________。理由是____。‎ 答案　(1)C4H10　　(2)①　②③‎ ‎(3)2CH2===CH—CH3＋2NH3＋3O2 ‎2CH2===CH—CN＋6H2O ‎(4)途径(Ⅲ)　原料来源丰富，生产过程中能耗少、产品产率高、污染少 解析　由于生成，易知C为CH2===CH—CN；B为HC≡CH，和HCN加成生成C；A能裂化分解成C2H4、C2H6或C3H6、CH4，说明A是含4个碳原子的丁烷，D为环状且只有一个不饱和度，可推知其为。至于判断反应类型需从反应物→产物的结构变化来分析。‎ - 8 -‎ - 8 -‎