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人教版 (2019)选择性必修3第二节 高分子材料精品同步达标检测题
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这是一份人教版 (2019)选择性必修3第二节 高分子材料精品同步达标检测题，文件包含考点18高分子材料原卷版docx、考点18高分子材料解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共22页， 欢迎下载使用。
一、塑料
1．高分子材料的分类
2．塑料
(1)主要成分是合成树脂，辅助成分是各种加工助剂。
(2)分类①热塑性塑料：可以反复加热熔融加工，如聚乙烯、聚氯乙烯等制成的塑料。
②热固性塑料：不能加热熔融，只能一次成型，如用具有不同结构的酚醛树脂等制成的塑料。
(3)常见的塑料①聚乙烯
②酚醛树脂
二、合成纤维和合成橡胶
1．合成纤维
(1)纤维的分类
纤维eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(天然纤维：如棉花、羊毛、蚕丝和麻等,化学纤维\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(再生纤维,合成纤维：锦纶、涤纶、氯纶、腈纶、维纶、丙纶等))))
(2)合成纤维的性能
合成纤维的优点是强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、保暖等，但在吸湿性、透气性等方面不如天然纤维。合成纤维中维纶具有较好的吸湿性，被称为“人造棉花”。
(3)常见的合成纤维
①聚酯纤维——涤纶
合成纤维中目前产量最大的是聚酯纤维中的涤纶。涤纶是聚对苯二甲酸乙二酯纤维的商品名称。其合成反应为
＋nHOCH2CH2OHeq \(,\s\up11(催化剂),\s\d4(△))＋(2n－1)H2O 。
涤纶是应用最广泛的合成纤维品种，大量用于服装与床上用品、各种装饰布料、国防军工特殊织物以及工业用纤维制品等。
②聚酰胺纤维
聚己二酰己二胺纤维(又称锦纶66或尼龙66)不溶于普通溶剂，耐磨，强度高，是由H2N—(CH2)6—NH2和HOOC(CH2)4COOH合成的，其合成反应如下：
nH2N—(CH2)6—NH2＋nHOOC(CH2)4COOHeq \(,\s\up11(催化剂),\s\d4(△))＋(2n－1)H2O。
2．合成橡胶
(1)橡胶的分类
橡胶eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(天然橡胶,合成橡胶\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(通用橡胶\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(丁苯橡胶,顺丁橡胶,氯丁橡胶)),特种橡胶\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(聚硫橡胶：有耐油性,硅橡胶：有耐热、耐寒性))))))
(2)常见的橡胶
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
nCH2==CH—CH==CH2eq \(――→,\s\up7(催化剂))。
②天然橡胶是异戊二烯的顺式聚合物，写出异戊二烯和天然橡胶的结构简式：
和。
三、功能高分子材料
1．定义：具有某些特殊化学、物理及医学功能的高分子材料。例如，高分子催化剂；各种滤膜；磁性高分子；形状记忆高分子；高吸水性材料；医用高分子材料；高分子药物等。
2．高吸水性树脂
(1)结构特点 ①含有强亲水性原子团(—OH)的支链；②具有网状结构。
(2)合成方法①对淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改性，在淀粉或纤维素的主链上再接入带有强亲水基团的支链，可以提高它们的吸水能力。例如，淀粉与丙烯酸钠在一定条件下发生反应，生成以淀粉为主链的接枝共聚物。为防止此共聚物溶于水，还需在交联剂作用下生成网状结构的淀粉-聚丙烯酸钠高吸水性树脂。
②用带有强亲水基团的烯类单体进行聚合，得到含亲水基团的高聚物。例如，在丙烯酸钠中加入少量交联剂，再在一定条件下发生聚合，可得到具有网状结构的聚丙烯酸钠高吸水性树脂。
这两种方法有一个共同特点，都要在反应中加入少量交联剂，让线型结构变为网状结构。
(3)应用：可在干旱地区用于农业、林业抗旱保水，改良土壤；可用于婴幼儿使用的纸尿裤。
3．高分子分离膜
(1)分离原理：只允许水及一些小分子物质通过，其余物质被截留在膜的另一侧，称为浓缩液，达到对原液净化、分离和浓缩的目的。
(2)分类：根据膜孔大小分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜等。
(3)制作材料：主要是有机高分子材料，如醋酸纤维、芳香族聚酰胺、聚丙烯、聚四氟乙烯等。
(4)应用：海水淡化和饮用水的制取，果汁浓缩、乳制品加工、药物提纯、血液透析等。
【典型例题】
例1.（2023·河北省卢龙县木井中学高二期末）新中国成立70年以来，高分子材料以独特的结构和性能在科学技术、国防建设和国民经济等领域发挥重要作用。下列材料中主要成分不属于有机高分子的是
【答案】D
【解析】
有机高分子化合物为高聚物，相对分子质量在10000以上，塑料、橡胶、聚碳酸脂、聚酰胺纤维织物均为高分子化合物，而石墨烯为单质，据此分析解答。
A．塑料为常见的有机高分子化合物，故A不选；
B．汽车轮胎主要成分为橡胶，为常见的有机高分子化合物，故B不选；
C．防护服主要成分是无色透明、坚韧如钢的工程塑料--聚碳酸酯，故C不选；
D．石墨烯为碳单质，不属于高分子化合物，故D选；
故答案选D。
例2.（2022·北京师范大学珠海分校附属外国语学校高二期末）关于高分子材料，下列说法不正确的是( )
A．有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲脂)为线型结构，可溶于适当的溶剂(如氯仿)
B．酚醛树脂为热固性塑料，受热变软，熔化
C．聚乙烯为热塑性塑料，受热变软，熔化
D．硫化橡胶为网状结构，不能溶于一般溶剂
【答案】B
【解析】
A．线型结构的有机高分子能溶解在适当的溶剂(如氯仿)中，聚甲基丙烯酸甲脂的结构简式为，为线型结构，故A正确；
B．酚醛树脂为热固性塑料，一经加工成型就不会受热熔化，故B错误；
C．聚乙烯塑料具有链状结构，受热熔化，冷却后变成固体，再加热又熔化，故C正确；
D．网状结构的有机高分子难溶于有机溶剂，故D正确；
综上所述答案为B。
【核心归纳】功能高分子材料的比较
【必备知识基础练】
1．（2023春·浙江·高二校联考期中）2023年3月4日至3月13日，全国两会在京举行，两会报告指出：“大力支持国产化工新材料广泛应用”，下列关于材料说法错误的是
A．大飞机C919用到了铝锂合金，铝锂合金属于金属材料
B．光导纤维在信息技术发展中应用广泛，制造光导纤维的主要材料是单质硅
C．中国天眼FAST用到的碳化硅是一种新型陶瓷材料
D．塑料、橡胶、纤维属于有机高分子材料
【答案】B
【解析】A． 大飞机C919用到了铝锂合金，密度小、强度大，铝锂合金属于金属材料，故A正确；
B． 光导纤维在信息技术发展中应用广泛，制造光导纤维的主要材料是二氧化硅，故B错误；
C． 碳化硅陶瓷具有抗氧化性强，耐磨性好，硬度高，热稳定性好，高温强度大，热膨胀系数小，热导率大，以及抗热震和耐化学腐蚀等优良特性，属新型无机非金属材料，是一种新型陶瓷材料，故C正确；
D． 塑料、橡胶、纤维相对分子质量大于10000，属于有机高分子材料，故D正确；
故选B。
2．（2023·河南·统考一模）材料的发展推动着人类文明的进步。下列叙述错误的是
A．自古以来我国的陶瓷制品享誉海内外，陶瓷属于无机非金属材料
B．三星堆遗址出土的青铜兽首冠人像使用的青铜属于合金
C．碳纤维被誉为“新材料之王”，是一种新型有机高分子材料
D．制造特种防护服的芳纶纤维属于合成高分子材料
【答案】C
【解析】A．陶瓷属于无机非金属材料，故A正确；
B．青铜属于铜合金，为金属材料，故B正确；
C．碳纤维主要成分为碳单质，是无机非金属材料，不属于有机高分子材料，故C错误；
D．芳纶纤维为合成纤维，属于合成高分子材料，故D正确；
故选C。
3．（2023秋·陕西宝鸡·高二统考期末）我国首架自主大飞机C919于2022年12月9日正式交付东风航空公司进入商业飞行，你认为飞机的机身和机翼应该大量使用下列哪种材料
A．液晶高分子材料B．橡胶
C．高分子分离膜D．碳纤维复合材料
【答案】D
【解析】A．液晶高分子材料是一种兼有晶体和液体的部分性质的中间态，A不符合题意；
B．橡胶是指具有可逆形变的高弹性聚合物材料，B不符合题意；
C．高分子分离膜是由聚合物或高分子复合材料制得的具有分离流体混合物功能的薄膜，C不符合题意；
D．碳纤维复合材料是由有机纤维经过一系列热处理转化而成，含碳量高于90%的无机高性能纤维，是一种力学性能优异的新材料，具有碳材料的固有本性特征，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维，D符合题意；
故选D。
4．（2023秋·山东烟台·高二统考期末）下列说法正确的是
A．液晶可用于制造显示器，是分子晶体
B．碳化硅可用作耐火材料，熔点高于晶体硅
C．聚丙烯是制造医用口罩的主要原料，与聚乙烯互为同系物
D．北京冬奥会采用石墨烯材料制作开幕式演出服，石墨烯属于烯烃
【答案】B
【解析】A．液晶既不是晶体也不是非晶体，故不是分子晶体，A错误；
B．碳原子半径小于硅，碳硅键长比硅硅键长短、键能大，故碳化硅可用作耐火材料，熔点高于晶体硅，B正确；
C．同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物；聚丙烯、聚乙烯分子均为混合物，不是同系物，C错误；
D．石墨烯是单质，属于无机非金属材料，不是烯烃，D错误；
故选B。
5．（2023秋·吉林·高二吉林一中校考期末）下列物质不属于超分子的是
A．“杯酚”B．C．D．21-冠-7
【答案】B
【解析】超分子通常是指由两种或两种以上分子依靠分子间相互作用结合在一起，组成复杂的、有组织的聚集体，并保持一定的完整性使其具有明确的微观结构和宏观特性。
A．“杯酚”一般是指由亚甲基桥连苯酚单元所构成的大环化合物，属于超分子，选项A不符合；
B．是由一种分子构成的，不属于超分子，选项B符合；
C．为多达六个单元的簇，属于超分子，选项C不符合；
D．21-冠-7是冠醚，冠醚是一种大分子环状化合物，为超分子，选项D不符合；
答案选B。
6．（2023春·云南昆明·高二云南师大附中校考期中）下列说法正确的是
A．乙醇可与水任意比例混溶是因为乙醇与水形成了氢键
B．在氢氧化钠醇溶液作用下，醇脱水生成烯烃
C．磨豆浆的大豆富含蛋白质，豆浆煮沸后蛋白质变成了氨基酸
D．橡胶硫化程度越高，强度越大，弹性越好
【答案】A
【解析】A．乙醇分子中含有的羟基能与水分子形成分子间氢键，所以乙醇可与水任意比例混溶，故A正确；
B．卤代烃在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去反应生成烯烃，故B错误；
C．豆浆中的蛋白质煮沸时不会发生水解反应，故C错误；
D．橡胶制品硫化程度越高，强度越大，弹性越差，故D错误；
故选A。
7．（2023春·河北·高二统考期中）下列物质的用途错误的是
A．氧炔焰可用于焊接或切割金属
B．聚氯乙烯在建筑材料、人造革、食品包装膜等方面均有广泛应用
C．乙二醇可用于生产汽车防冻剂
D．乙醚有特殊气味，具有麻醉作用
【答案】B
【解析】A．乙炔燃烧过程放出大量的量，常用氧炔焰焊接或切割金属，故A正确；
B．聚氯乙烯广泛应用于建筑材料、人造革等方面，但不能用于食品包装膜，故B错误；
C．乙二醇熔点较高，常用作防冻剂，故C正确；
D．乙醚有特殊气味，有麻痹神经的作用，故D正确；
故选：B。
8．（2023春·山东聊城·高二山东聊城一中校考期中）下列物质应用正确的是
A．石墨可用作润滑剂B．硝基苯可用作炸药
C．聚乙炔可用作绝缘材料D．聚氯乙烯可用于制作不粘锅的耐热涂层
【答案】A
【解析】A．石墨层与层之间的作用力很小，容易在层间发生相对滑动，是一种很好的固体润滑剂，故A正确；
B．三硝基甲苯用于制作炸药，故B错误；
C．聚乙炔的结构中单键和双键交替，是导电聚合物，故C错误；
D．聚氯乙烯有毒，不能做不粘锅的耐热涂层，聚四氟乙烯可用于制作不粘锅的耐热涂层，故D错误；
选A。
【关键能力提升练】
9．（2023春·高二课时练习）氯乙烯(ClCH=CH2)是生产聚氯乙烯塑料()的原料。下列说法正确是
A．聚氯乙烯分子呈平面结构
B．氯乙烯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C．氯乙烯分子中C－Cl键采用的成键轨道是sp2－p
D．聚氯乙烯塑料可作食品包装袋
【答案】C
【解析】A．聚氯乙烯分子中碳原子为饱和碳原子，不呈平面结构，A错误；
B．氯乙烯中含有碳碳双键，能被酸性高锰酸钾氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色，B错误；
C．氯乙烯分子中碳原子为sp2杂化，C－Cl键采用的成键轨道是sp2－p，C正确；
D．聚氯乙烯是经常使用的一种塑料，所添加的增塑剂、防老剂等主要辅料有毒性；聚氯乙烯塑料制品在较高温度下会慢慢地分解出氯化氢气体，这种气体对人体有害，因此聚氯乙烯制品不能应用于食品包装材料，D错误；
故选C。
10．（2023春·浙江杭州·高二浙江省杭州第二中学校联考期中）我国是材料制造强国，材料对促进生产发展和改善人类生活发挥巨大作用，下列有关材料的说法不正确的是
A．冬奥会中滑雪头盔选用含玻璃纤维的新材料提高防护性能，玻璃纤维和光导纤维成分不同
B．中国天眼FAST用到的高性能碳化硅是一种无机非金属材料
C．“奋斗者”号载人潜水器的钛合金属于金属材料且比纯金属钛具有更高的熔点
D．航空材料中用到的聚乙炔高分子材料能像金属一样具有导电性
【答案】C
【解析】A．玻璃纤维的主要成分硅酸盐，光导纤维的主要成分是二氧化硅，两者的成分不同，故A正确；
B．碳化硅是一种性能优良的新型无机非金属材料，故B正确；
C．合金的熔点比各组分的熔点都低，则钛合金的熔点低于纯金属钛，故C错误；
D．聚乙炔高分子材料是导电性高分子化合物，故D正确；
故选C。
11．（2023春·四川凉山·高二宁南中学校考阶段练习）化学与科技、生活有密切的关系。下列叙述错误的是
A．航空航天工业中采用化学镀镍，电镀时镀件作阴极，镍作阳极
B．我国力争2060年前实现碳中和，用脱硫煤代替原煤作燃料有利于实现碳中和
C．用CO2合成聚碳酸酯可降解塑料，实现“碳”的循环利用
D．卡塔尔世界杯旗帜来自中国制造，其主要材质是透风性好、不易损坏的涤纶
【答案】B
【解析】A．航空航天工业中采用化学镀镍，电镀时镀件作阴极，发生还原反应，镍作阳极，发生氧化反应，选项A正确；
B．我国力争2060年前实现碳中和，用脱硫煤代替原煤作燃料不能减少二氧化碳的排放，不能实现碳中和，选项B错误；
C．利用CO2合成聚碳酸酯可降解塑料，实现“碳”的循环利用应用，减少二氧化碳的排放，选项C正确﹔
D．卡塔尔世界杯旗帜来自中国制造，其主要材质是透风性好、不易损坏的涤纶，选项D正确﹔
答案选B。
12．（2023春·湖南邵阳·高二湖南省邵东市第一中学校考期中）材料对于促进生产发展、改善人类生活发挥着巨大作用。下列有关材料的说法正确的是
A．不锈钢中含有铬、镍等元素，具有很强的抗腐蚀能力
B．用来生产电闸、灯口等产品的酚醛树脂属于聚酯类化合物
C．汽车机盖上使用的碳纤维是一种新型有机高分子材料
D．氮化硅陶瓷属于传统无机非金属材料，可用于制造汽车发动机
【答案】A
【解析】A．不锈钢中含有铬、镍元素，能改变金属的内部结构，使铁合金具有很强的抗腐蚀能力，A项正确；
B．酚醛树脂是由酚类和醛类聚合而成的，不含酯基，不属于聚酯，B项错误；
C．碳纤维属于碳单质，不是新型有机高分子材料，是一种新型无机非金属材料，C项错误；
D．氮化硅陶瓷熔沸点高、硬度大、耐磨，可用于制造汽车发动机，属于新型无机非金属材料，不属于传统无机非金属材料， D项错误；
故选A。
13．（2023春·重庆北碚·高二西南大学附中校考期中）酚醛树脂是性能优良、用途广泛的高分子材料。用苯酚和甲醛可合成线型结构的酚醛树脂，发生的反应如下，下列说法正确的是
A．反应①的原子利用率为100%B．A分子中最多有14个原子共平面
C．A分子中的两个羟基性质完全相同D．酚醛树脂(B)中含有
【答案】A
【解析】A．由图可知，反应①中原子全部转化到生成物中，原子利用率为100%，A正确；
B．与苯环直接相连的原子共面，单键可以旋转，则酚羟基中氢原子可能共面，-CH2OH中羟基可能共面，故最多有15个原子共平面，B错误；
C．A分子中的两个羟基，分别为酚羟基、羟基，性质不完全相同，C错误；
D．酚醛树脂(B)中含有，D错误；
故选A。
14．（2023春·四川泸州·高二四川省泸县第四中学校考期中）神舟十四号载人宇宙飞船胜利升空，并完成与天和核心舱的对接，中国空间站即将建成。合成材料在宇宙飞船和宇航服等方面得到广泛应用，回答下列问题：
(1)合成材料品种很多，其中被称为“三大合成材料”的是_______、_______和合成橡胶。
(2)飞船上的柔性材料常用聚氯乙烯塑料。聚氯乙烯可利用乙烯和氯气作原料制备，其流程是乙烯→_______→乙炔→_______→聚氯乙烯。(填有机物名称)
(3)制作宇航服的材料聚酯纤维(聚对苯二甲酸乙二酯纤维)商品名叫涤纶，其单体的结构简式分别为_______和_______。
(4)酚醛树脂可做宇宙飞船外壳的烧蚀材料，其原料是苯酚和甲醛。写出下列反应的化学方程式：
①苯酚稀溶液中逐滴加入饱和溴水产生白色沉淀_______；
②甲醛与苯酚在催化剂作用下制备酚醛树脂_______。
【答案】(1) 塑料 合成纤维
(2) 1，2-二氯乙烷 氯乙烯
(3)
(4)
【解析】（1）被称为“三大合成材料”的是塑料、合成纤维和合成橡胶。答案为：塑料；合成纤维；
（2）由乙烯制聚氯乙烯时，应先制得氯乙烯，若试图用乙烯与氯气发生取代反应制氯乙烯，则很难实现，所以应使用乙炔与氯化氢加成制氯乙烯，乙烯与氯气加成后再消去便可制得乙炔。从而得出流程是乙烯→1，2-二氯乙烷→乙炔→氯乙烯→聚氯乙烯。答案为：1，2-二氯乙烷；氯乙烯；
（3）先确定聚对苯二甲酸乙二酯()的链节()，连写二段()，然后让酯基水解，就可确定其单体的结构简式分别为和。答案为： ；；
（4）①苯酚稀溶液中逐滴加入饱和溴水，发生取代反应，生成2，4，6-三溴苯酚白色沉淀和溴化氢，化学方程式为：；
②甲醛与苯酚在催化剂作用下发生缩聚反应，生成酚醛树脂和水，化学方程式为：。答案为：；。
【点睛】若苯酚分子中位于羟基邻、对位上的氢原子被其它原子或原子团取代，则不能再被溴原子取代。
【学科素养拔高练】
15．（2023春·高二单元测试）根据下列高分子化合物回答问题。
（1）合成聚丙烯酸钠的单体的结构简式是___，反应类型是___；
（2）合成涤纶有两种单体，其中能和NaHCO3反应的单体的结构简式是___，其核磁共振氢谱的峰面积比是___；
（3）①合成酚醛树脂需要两种单体，和这两种单体均可以发生反应的试剂是___（选填字母）；
a.H2 b.Na c.Na2CO3 d.酸性高锰酸钾
②下列对于线型酚醛树脂的制备和性质的说法中，正确的是___（选填字母）；
a.酸性条件下制备 b.碱性条件下制备
c.可以溶于乙醇 d.不溶于任何溶剂
③和乙醛在酸性条件下也可以发生类似于制备酚醛树脂的反应，此反应的化学方程式是___。
【答案】 加聚反应 1：2（或2：1） ad ac +nCH3CHO+(n-1)H2O
【解析】（1）单键变双键即是合成聚丙烯酸钠的单体，其结构简式是，合成聚丙烯酸钠的反应是加聚反应；
（2）涤纶是由对苯二甲酸和乙二醇缩聚而成；仅含羧基的物质可和NaHCO3发生反应，故能和NaHCO3反应，核磁共振氢谱的峰面积比是1:2（或2:1）；
（3）①合成酚醛树脂的单体是苯酚和甲醛；苯酚和甲醛能与氢气发生加成反应，钠能与苯酚反应，都可被酸性高锰酸钾氧化，故答案为：ad；
②苯酚与甲醛在酸性条件下聚合生成线型酚醛树脂，碱性条件下聚合生成体型酚醛树脂，线型酚醛树脂可以溶于乙醇，故答案为：ac；
③和乙醛在酸性条件下发生类似于制备酚醛树脂的反应的方程式可以表示为：+nCH3CHO+(n-1)H2O。
高压法聚乙烯
低压法聚乙烯
合成条件
较高压力、较高温度、引发剂
较低压力、较低温度、催化剂
高分子链的结构
含有较多支链
支链较少
高分子链
较短
较长
相对分子质量
较低
较高
密度
较低
较高
软化温度
较低
较高
用途
生产食品包装袋、薄膜、绝缘材料等
生产瓶、桶、板、管等
A
B
C
D
塑料制品
汽车轮胎
防护服
石墨烯
常见功能高分子材料
主要功能
主要应用
高分子膜
高分子分离膜
选择性地允许某些物质
通过
①废水处理
②海水淡化
③浓缩果汁、乳制品加工、酿酒等
高分子传感膜
把化学能转换成电能
①发电
②开发新型电池
高分子热电膜
把热能转换成电能
①发电
②开发新型电池
医用高分子材料
①具有优异的生物相容性
②具有某些特殊功能
人造器官
一、塑料
1．高分子材料的分类
2．塑料
(1)主要成分是合成树脂，辅助成分是各种加工助剂。
(2)分类①热塑性塑料：可以反复加热熔融加工，如聚乙烯、聚氯乙烯等制成的塑料。
②热固性塑料：不能加热熔融，只能一次成型，如用具有不同结构的酚醛树脂等制成的塑料。
(3)常见的塑料①聚乙烯
②酚醛树脂
二、合成纤维和合成橡胶
1．合成纤维
(1)纤维的分类
纤维eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(天然纤维：如棉花、羊毛、蚕丝和麻等,化学纤维\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(再生纤维,合成纤维：锦纶、涤纶、氯纶、腈纶、维纶、丙纶等))))
(2)合成纤维的性能
合成纤维的优点是强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、保暖等，但在吸湿性、透气性等方面不如天然纤维。合成纤维中维纶具有较好的吸湿性，被称为“人造棉花”。
(3)常见的合成纤维
①聚酯纤维——涤纶
合成纤维中目前产量最大的是聚酯纤维中的涤纶。涤纶是聚对苯二甲酸乙二酯纤维的商品名称。其合成反应为
＋nHOCH2CH2OHeq \(,\s\up11(催化剂),\s\d4(△))＋(2n－1)H2O 。
涤纶是应用最广泛的合成纤维品种，大量用于服装与床上用品、各种装饰布料、国防军工特殊织物以及工业用纤维制品等。
②聚酰胺纤维
聚己二酰己二胺纤维(又称锦纶66或尼龙66)不溶于普通溶剂，耐磨，强度高，是由H2N—(CH2)6—NH2和HOOC(CH2)4COOH合成的，其合成反应如下：
nH2N—(CH2)6—NH2＋nHOOC(CH2)4COOHeq \(,\s\up11(催化剂),\s\d4(△))＋(2n－1)H2O。
2．合成橡胶
(1)橡胶的分类
橡胶eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(天然橡胶,合成橡胶\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(通用橡胶\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(丁苯橡胶,顺丁橡胶,氯丁橡胶)),特种橡胶\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(聚硫橡胶：有耐油性,硅橡胶：有耐热、耐寒性))))))
(2)常见的橡胶
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
nCH2==CH—CH==CH2eq \(――→,\s\up7(催化剂))。
②天然橡胶是异戊二烯的顺式聚合物，写出异戊二烯和天然橡胶的结构简式：
和。
三、功能高分子材料
1．定义：具有某些特殊化学、物理及医学功能的高分子材料。例如，高分子催化剂；各种滤膜；磁性高分子；形状记忆高分子；高吸水性材料；医用高分子材料；高分子药物等。
2．高吸水性树脂
(1)结构特点 ①含有强亲水性原子团(—OH)的支链；②具有网状结构。
(2)合成方法①对淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改性，在淀粉或纤维素的主链上再接入带有强亲水基团的支链，可以提高它们的吸水能力。例如，淀粉与丙烯酸钠在一定条件下发生反应，生成以淀粉为主链的接枝共聚物。为防止此共聚物溶于水，还需在交联剂作用下生成网状结构的淀粉-聚丙烯酸钠高吸水性树脂。
②用带有强亲水基团的烯类单体进行聚合，得到含亲水基团的高聚物。例如，在丙烯酸钠中加入少量交联剂，再在一定条件下发生聚合，可得到具有网状结构的聚丙烯酸钠高吸水性树脂。
这两种方法有一个共同特点，都要在反应中加入少量交联剂，让线型结构变为网状结构。
(3)应用：可在干旱地区用于农业、林业抗旱保水，改良土壤；可用于婴幼儿使用的纸尿裤。
3．高分子分离膜
(1)分离原理：只允许水及一些小分子物质通过，其余物质被截留在膜的另一侧，称为浓缩液，达到对原液净化、分离和浓缩的目的。
(2)分类：根据膜孔大小分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜等。
(3)制作材料：主要是有机高分子材料，如醋酸纤维、芳香族聚酰胺、聚丙烯、聚四氟乙烯等。
(4)应用：海水淡化和饮用水的制取，果汁浓缩、乳制品加工、药物提纯、血液透析等。
【典型例题】
例1.（2023·河北省卢龙县木井中学高二期末）新中国成立70年以来，高分子材料以独特的结构和性能在科学技术、国防建设和国民经济等领域发挥重要作用。下列材料中主要成分不属于有机高分子的是
【答案】D
【解析】
有机高分子化合物为高聚物，相对分子质量在10000以上，塑料、橡胶、聚碳酸脂、聚酰胺纤维织物均为高分子化合物，而石墨烯为单质，据此分析解答。
A．塑料为常见的有机高分子化合物，故A不选；
B．汽车轮胎主要成分为橡胶，为常见的有机高分子化合物，故B不选；
C．防护服主要成分是无色透明、坚韧如钢的工程塑料--聚碳酸酯，故C不选；
D．石墨烯为碳单质，不属于高分子化合物，故D选；
故答案选D。
例2.（2022·北京师范大学珠海分校附属外国语学校高二期末）关于高分子材料，下列说法不正确的是( )
A．有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲脂)为线型结构，可溶于适当的溶剂(如氯仿)
B．酚醛树脂为热固性塑料，受热变软，熔化
C．聚乙烯为热塑性塑料，受热变软，熔化
D．硫化橡胶为网状结构，不能溶于一般溶剂
【答案】B
【解析】
A．线型结构的有机高分子能溶解在适当的溶剂(如氯仿)中，聚甲基丙烯酸甲脂的结构简式为，为线型结构，故A正确；
B．酚醛树脂为热固性塑料，一经加工成型就不会受热熔化，故B错误；
C．聚乙烯塑料具有链状结构，受热熔化，冷却后变成固体，再加热又熔化，故C正确；
D．网状结构的有机高分子难溶于有机溶剂，故D正确；
综上所述答案为B。
【核心归纳】功能高分子材料的比较
【必备知识基础练】
1．（2023春·浙江·高二校联考期中）2023年3月4日至3月13日，全国两会在京举行，两会报告指出：“大力支持国产化工新材料广泛应用”，下列关于材料说法错误的是
A．大飞机C919用到了铝锂合金，铝锂合金属于金属材料
B．光导纤维在信息技术发展中应用广泛，制造光导纤维的主要材料是单质硅
C．中国天眼FAST用到的碳化硅是一种新型陶瓷材料
D．塑料、橡胶、纤维属于有机高分子材料
【答案】B
【解析】A． 大飞机C919用到了铝锂合金，密度小、强度大，铝锂合金属于金属材料，故A正确；
B． 光导纤维在信息技术发展中应用广泛，制造光导纤维的主要材料是二氧化硅，故B错误；
C． 碳化硅陶瓷具有抗氧化性强，耐磨性好，硬度高，热稳定性好，高温强度大，热膨胀系数小，热导率大，以及抗热震和耐化学腐蚀等优良特性，属新型无机非金属材料，是一种新型陶瓷材料，故C正确；
D． 塑料、橡胶、纤维相对分子质量大于10000，属于有机高分子材料，故D正确；
故选B。
2．（2023·河南·统考一模）材料的发展推动着人类文明的进步。下列叙述错误的是
A．自古以来我国的陶瓷制品享誉海内外，陶瓷属于无机非金属材料
B．三星堆遗址出土的青铜兽首冠人像使用的青铜属于合金
C．碳纤维被誉为“新材料之王”，是一种新型有机高分子材料
D．制造特种防护服的芳纶纤维属于合成高分子材料
【答案】C
【解析】A．陶瓷属于无机非金属材料，故A正确；
B．青铜属于铜合金，为金属材料，故B正确；
C．碳纤维主要成分为碳单质，是无机非金属材料，不属于有机高分子材料，故C错误；
D．芳纶纤维为合成纤维，属于合成高分子材料，故D正确；
故选C。
3．（2023秋·陕西宝鸡·高二统考期末）我国首架自主大飞机C919于2022年12月9日正式交付东风航空公司进入商业飞行，你认为飞机的机身和机翼应该大量使用下列哪种材料
A．液晶高分子材料B．橡胶
C．高分子分离膜D．碳纤维复合材料
【答案】D
【解析】A．液晶高分子材料是一种兼有晶体和液体的部分性质的中间态，A不符合题意；
B．橡胶是指具有可逆形变的高弹性聚合物材料，B不符合题意；
C．高分子分离膜是由聚合物或高分子复合材料制得的具有分离流体混合物功能的薄膜，C不符合题意；
D．碳纤维复合材料是由有机纤维经过一系列热处理转化而成，含碳量高于90%的无机高性能纤维，是一种力学性能优异的新材料，具有碳材料的固有本性特征，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维，D符合题意；
故选D。
4．（2023秋·山东烟台·高二统考期末）下列说法正确的是
A．液晶可用于制造显示器，是分子晶体
B．碳化硅可用作耐火材料，熔点高于晶体硅
C．聚丙烯是制造医用口罩的主要原料，与聚乙烯互为同系物
D．北京冬奥会采用石墨烯材料制作开幕式演出服，石墨烯属于烯烃
【答案】B
【解析】A．液晶既不是晶体也不是非晶体，故不是分子晶体，A错误；
B．碳原子半径小于硅，碳硅键长比硅硅键长短、键能大，故碳化硅可用作耐火材料，熔点高于晶体硅，B正确；
C．同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物；聚丙烯、聚乙烯分子均为混合物，不是同系物，C错误；
D．石墨烯是单质，属于无机非金属材料，不是烯烃，D错误；
故选B。
5．（2023秋·吉林·高二吉林一中校考期末）下列物质不属于超分子的是
A．“杯酚”B．C．D．21-冠-7
【答案】B
【解析】超分子通常是指由两种或两种以上分子依靠分子间相互作用结合在一起，组成复杂的、有组织的聚集体，并保持一定的完整性使其具有明确的微观结构和宏观特性。
A．“杯酚”一般是指由亚甲基桥连苯酚单元所构成的大环化合物，属于超分子，选项A不符合；
B．是由一种分子构成的，不属于超分子，选项B符合；
C．为多达六个单元的簇，属于超分子，选项C不符合；
D．21-冠-7是冠醚，冠醚是一种大分子环状化合物，为超分子，选项D不符合；
答案选B。
6．（2023春·云南昆明·高二云南师大附中校考期中）下列说法正确的是
A．乙醇可与水任意比例混溶是因为乙醇与水形成了氢键
B．在氢氧化钠醇溶液作用下，醇脱水生成烯烃
C．磨豆浆的大豆富含蛋白质，豆浆煮沸后蛋白质变成了氨基酸
D．橡胶硫化程度越高，强度越大，弹性越好
【答案】A
【解析】A．乙醇分子中含有的羟基能与水分子形成分子间氢键，所以乙醇可与水任意比例混溶，故A正确；
B．卤代烃在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去反应生成烯烃，故B错误；
C．豆浆中的蛋白质煮沸时不会发生水解反应，故C错误；
D．橡胶制品硫化程度越高，强度越大，弹性越差，故D错误；
故选A。
7．（2023春·河北·高二统考期中）下列物质的用途错误的是
A．氧炔焰可用于焊接或切割金属
B．聚氯乙烯在建筑材料、人造革、食品包装膜等方面均有广泛应用
C．乙二醇可用于生产汽车防冻剂
D．乙醚有特殊气味，具有麻醉作用
【答案】B
【解析】A．乙炔燃烧过程放出大量的量，常用氧炔焰焊接或切割金属，故A正确；
B．聚氯乙烯广泛应用于建筑材料、人造革等方面，但不能用于食品包装膜，故B错误；
C．乙二醇熔点较高，常用作防冻剂，故C正确；
D．乙醚有特殊气味，有麻痹神经的作用，故D正确；
故选：B。
8．（2023春·山东聊城·高二山东聊城一中校考期中）下列物质应用正确的是
A．石墨可用作润滑剂B．硝基苯可用作炸药
C．聚乙炔可用作绝缘材料D．聚氯乙烯可用于制作不粘锅的耐热涂层
【答案】A
【解析】A．石墨层与层之间的作用力很小，容易在层间发生相对滑动，是一种很好的固体润滑剂，故A正确；
B．三硝基甲苯用于制作炸药，故B错误；
C．聚乙炔的结构中单键和双键交替，是导电聚合物，故C错误；
D．聚氯乙烯有毒，不能做不粘锅的耐热涂层，聚四氟乙烯可用于制作不粘锅的耐热涂层，故D错误；
选A。
【关键能力提升练】
9．（2023春·高二课时练习）氯乙烯(ClCH=CH2)是生产聚氯乙烯塑料()的原料。下列说法正确是
A．聚氯乙烯分子呈平面结构
B．氯乙烯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C．氯乙烯分子中C－Cl键采用的成键轨道是sp2－p
D．聚氯乙烯塑料可作食品包装袋
【答案】C
【解析】A．聚氯乙烯分子中碳原子为饱和碳原子，不呈平面结构，A错误；
B．氯乙烯中含有碳碳双键，能被酸性高锰酸钾氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色，B错误；
C．氯乙烯分子中碳原子为sp2杂化，C－Cl键采用的成键轨道是sp2－p，C正确；
D．聚氯乙烯是经常使用的一种塑料，所添加的增塑剂、防老剂等主要辅料有毒性；聚氯乙烯塑料制品在较高温度下会慢慢地分解出氯化氢气体，这种气体对人体有害，因此聚氯乙烯制品不能应用于食品包装材料，D错误；
故选C。
10．（2023春·浙江杭州·高二浙江省杭州第二中学校联考期中）我国是材料制造强国，材料对促进生产发展和改善人类生活发挥巨大作用，下列有关材料的说法不正确的是
A．冬奥会中滑雪头盔选用含玻璃纤维的新材料提高防护性能，玻璃纤维和光导纤维成分不同
B．中国天眼FAST用到的高性能碳化硅是一种无机非金属材料
C．“奋斗者”号载人潜水器的钛合金属于金属材料且比纯金属钛具有更高的熔点
D．航空材料中用到的聚乙炔高分子材料能像金属一样具有导电性
【答案】C
【解析】A．玻璃纤维的主要成分硅酸盐，光导纤维的主要成分是二氧化硅，两者的成分不同，故A正确；
B．碳化硅是一种性能优良的新型无机非金属材料，故B正确；
C．合金的熔点比各组分的熔点都低，则钛合金的熔点低于纯金属钛，故C错误；
D．聚乙炔高分子材料是导电性高分子化合物，故D正确；
故选C。
11．（2023春·四川凉山·高二宁南中学校考阶段练习）化学与科技、生活有密切的关系。下列叙述错误的是
A．航空航天工业中采用化学镀镍，电镀时镀件作阴极，镍作阳极
B．我国力争2060年前实现碳中和，用脱硫煤代替原煤作燃料有利于实现碳中和
C．用CO2合成聚碳酸酯可降解塑料，实现“碳”的循环利用
D．卡塔尔世界杯旗帜来自中国制造，其主要材质是透风性好、不易损坏的涤纶
【答案】B
【解析】A．航空航天工业中采用化学镀镍，电镀时镀件作阴极，发生还原反应，镍作阳极，发生氧化反应，选项A正确；
B．我国力争2060年前实现碳中和，用脱硫煤代替原煤作燃料不能减少二氧化碳的排放，不能实现碳中和，选项B错误；
C．利用CO2合成聚碳酸酯可降解塑料，实现“碳”的循环利用应用，减少二氧化碳的排放，选项C正确﹔
D．卡塔尔世界杯旗帜来自中国制造，其主要材质是透风性好、不易损坏的涤纶，选项D正确﹔
答案选B。
12．（2023春·湖南邵阳·高二湖南省邵东市第一中学校考期中）材料对于促进生产发展、改善人类生活发挥着巨大作用。下列有关材料的说法正确的是
A．不锈钢中含有铬、镍等元素，具有很强的抗腐蚀能力
B．用来生产电闸、灯口等产品的酚醛树脂属于聚酯类化合物
C．汽车机盖上使用的碳纤维是一种新型有机高分子材料
D．氮化硅陶瓷属于传统无机非金属材料，可用于制造汽车发动机
【答案】A
【解析】A．不锈钢中含有铬、镍元素，能改变金属的内部结构，使铁合金具有很强的抗腐蚀能力，A项正确；
B．酚醛树脂是由酚类和醛类聚合而成的，不含酯基，不属于聚酯，B项错误；
C．碳纤维属于碳单质，不是新型有机高分子材料，是一种新型无机非金属材料，C项错误；
D．氮化硅陶瓷熔沸点高、硬度大、耐磨，可用于制造汽车发动机，属于新型无机非金属材料，不属于传统无机非金属材料， D项错误；
故选A。
13．（2023春·重庆北碚·高二西南大学附中校考期中）酚醛树脂是性能优良、用途广泛的高分子材料。用苯酚和甲醛可合成线型结构的酚醛树脂，发生的反应如下，下列说法正确的是
A．反应①的原子利用率为100%B．A分子中最多有14个原子共平面
C．A分子中的两个羟基性质完全相同D．酚醛树脂(B)中含有
【答案】A
【解析】A．由图可知，反应①中原子全部转化到生成物中，原子利用率为100%，A正确；
B．与苯环直接相连的原子共面，单键可以旋转，则酚羟基中氢原子可能共面，-CH2OH中羟基可能共面，故最多有15个原子共平面，B错误；
C．A分子中的两个羟基，分别为酚羟基、羟基，性质不完全相同，C错误；
D．酚醛树脂(B)中含有，D错误；
故选A。
14．（2023春·四川泸州·高二四川省泸县第四中学校考期中）神舟十四号载人宇宙飞船胜利升空，并完成与天和核心舱的对接，中国空间站即将建成。合成材料在宇宙飞船和宇航服等方面得到广泛应用，回答下列问题：
(1)合成材料品种很多，其中被称为“三大合成材料”的是_______、_______和合成橡胶。
(2)飞船上的柔性材料常用聚氯乙烯塑料。聚氯乙烯可利用乙烯和氯气作原料制备，其流程是乙烯→_______→乙炔→_______→聚氯乙烯。(填有机物名称)
(3)制作宇航服的材料聚酯纤维(聚对苯二甲酸乙二酯纤维)商品名叫涤纶，其单体的结构简式分别为_______和_______。
(4)酚醛树脂可做宇宙飞船外壳的烧蚀材料，其原料是苯酚和甲醛。写出下列反应的化学方程式：
①苯酚稀溶液中逐滴加入饱和溴水产生白色沉淀_______；
②甲醛与苯酚在催化剂作用下制备酚醛树脂_______。
【答案】(1) 塑料 合成纤维
(2) 1，2-二氯乙烷 氯乙烯
(3)
(4)
【解析】（1）被称为“三大合成材料”的是塑料、合成纤维和合成橡胶。答案为：塑料；合成纤维；
（2）由乙烯制聚氯乙烯时，应先制得氯乙烯，若试图用乙烯与氯气发生取代反应制氯乙烯，则很难实现，所以应使用乙炔与氯化氢加成制氯乙烯，乙烯与氯气加成后再消去便可制得乙炔。从而得出流程是乙烯→1，2-二氯乙烷→乙炔→氯乙烯→聚氯乙烯。答案为：1，2-二氯乙烷；氯乙烯；
（3）先确定聚对苯二甲酸乙二酯()的链节()，连写二段()，然后让酯基水解，就可确定其单体的结构简式分别为和。答案为： ；；
（4）①苯酚稀溶液中逐滴加入饱和溴水，发生取代反应，生成2，4，6-三溴苯酚白色沉淀和溴化氢，化学方程式为：；
②甲醛与苯酚在催化剂作用下发生缩聚反应，生成酚醛树脂和水，化学方程式为：。答案为：；。
【点睛】若苯酚分子中位于羟基邻、对位上的氢原子被其它原子或原子团取代，则不能再被溴原子取代。
【学科素养拔高练】
15．（2023春·高二单元测试）根据下列高分子化合物回答问题。
（1）合成聚丙烯酸钠的单体的结构简式是___，反应类型是___；
（2）合成涤纶有两种单体，其中能和NaHCO3反应的单体的结构简式是___，其核磁共振氢谱的峰面积比是___；
（3）①合成酚醛树脂需要两种单体，和这两种单体均可以发生反应的试剂是___（选填字母）；
a.H2 b.Na c.Na2CO3 d.酸性高锰酸钾
②下列对于线型酚醛树脂的制备和性质的说法中，正确的是___（选填字母）；
a.酸性条件下制备 b.碱性条件下制备
c.可以溶于乙醇 d.不溶于任何溶剂
③和乙醛在酸性条件下也可以发生类似于制备酚醛树脂的反应，此反应的化学方程式是___。
【答案】 加聚反应 1：2（或2：1） ad ac +nCH3CHO+(n-1)H2O
【解析】（1）单键变双键即是合成聚丙烯酸钠的单体，其结构简式是，合成聚丙烯酸钠的反应是加聚反应；
（2）涤纶是由对苯二甲酸和乙二醇缩聚而成；仅含羧基的物质可和NaHCO3发生反应，故能和NaHCO3反应，核磁共振氢谱的峰面积比是1:2（或2:1）；
（3）①合成酚醛树脂的单体是苯酚和甲醛；苯酚和甲醛能与氢气发生加成反应，钠能与苯酚反应，都可被酸性高锰酸钾氧化，故答案为：ad；
②苯酚与甲醛在酸性条件下聚合生成线型酚醛树脂，碱性条件下聚合生成体型酚醛树脂，线型酚醛树脂可以溶于乙醇，故答案为：ac；
③和乙醛在酸性条件下发生类似于制备酚醛树脂的反应的方程式可以表示为：+nCH3CHO+(n-1)H2O。
高压法聚乙烯
低压法聚乙烯
合成条件
较高压力、较高温度、引发剂
较低压力、较低温度、催化剂
高分子链的结构
含有较多支链
支链较少
高分子链
较短
较长
相对分子质量
较低
较高
密度
较低
较高
软化温度
较低
较高
用途
生产食品包装袋、薄膜、绝缘材料等
生产瓶、桶、板、管等
A
B
C
D
塑料制品
汽车轮胎
防护服
石墨烯
常见功能高分子材料
主要功能
主要应用
高分子膜
高分子分离膜
选择性地允许某些物质
通过
①废水处理
②海水淡化
③浓缩果汁、乳制品加工、酿酒等
高分子传感膜
把化学能转换成电能
①发电
②开发新型电池
高分子热电膜
把热能转换成电能
①发电
②开发新型电池
医用高分子材料
①具有优异的生物相容性
②具有某些特殊功能
人造器官
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