1、第三节 功能高分子材料一、选择题1下列材料中属于功能高分子材料的是()高分子膜生物高分子材料隐身材料液晶高分子材料光敏高分子材料智能高分子材料ABC D解析：选D。既有传统高分子材料的机械性能，又有某些特殊功能的高分子材料，属于功能高分子材料，所以选D。2“神舟七号”的返回舱外形看起来像大钟，大约3吨重。为了防止飞船与大气层摩擦产生高温而燃烧，应该选择某种特殊材料覆盖在飞船表面，这种材料应该具有的性质是()A良好的导电性B密度较大，以增大飞船的惯性C质轻防热，可承受上千摄氏度的高温D质地柔软，以利于飞船的变形解析：选C。由题给信息可知，该材料应该是质轻且防热的耐高温材料。3下列对有机高分子的叙
2、述，正确的是()A原子与原子、链节跟链节均以共价键结合B原子跟原子以共价键结合，链节跟链节以分子间作用力结合C原子跟原子、链节跟链节均以非极性共价键结合D原子跟原子以非极性共价键结合，链节跟链节以极性共价键结合解析：选B。有机高分子中，原子之间只能以共价键结合，可能为极性键也可能为非极性键；链节之间以分子间作用力结合。4古丝绸之路贸易中的下列商品，主要成分属于无机物的是()A.瓷器B.丝绸C.茶叶D.中草药解析：选A。瓷器的主要成分为硅酸盐，属于无机物，A项正确；丝绸的主要成分为蛋白质，属于有机物，B项错误；茶叶的主要成分为茶多酚(属于酚类)、生物碱、氨基酸、有机酸等，属于有机物，C项错误；中
3、草药成分复杂，通常含有糖类、氨基酸、蛋白质、油脂、维生素、有机酸、生物碱等，其主要成分属于有机物，D项错误。5X是一种性能优异的高分子材料，其结构简式为，已被广泛应用于声、热、光的传感等方面，它是由HCCH、(CN)2、CH3COOH和H2O四种单体通过适宜的反应形成的。由X的结构简式分析合成过程中发生反应的类型有()加成反应取代反应缩聚反应加聚反应酯化反应A BC D解析：选B。由X的结构简式可判断出它是加聚反应的产物，其单体为和 CH2=CHOOCCH3，显然，前者是HCCH和(CN)2的加成产物，后者是HCCH和CH3COOH的加成产物。6下列说法中错误的是()A玻璃钢是以玻璃纤维为增强
4、材料、合成树脂为基体的复合材料B飞机机身的复合材料大多是以金属为增强材料、纤维为基体的复合材料C制造网球拍用的复合材料是在合成树脂的基体中加入了碳纤维做增强材料D航天飞机机身使用的隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成的材料制成的解析：选B。飞机机身的复合材料大多是以纤维为增强材料，金属为基体的复合材料，B项中将基体与增强材料颠倒了。7用高分子塑料骨钉取代钛合金骨钉是医学上的一项新技术，这种塑料骨钉不仅具有相当的强度，而且可在人体内水解，使骨科病人免遭拔钉的痛苦。合成这种塑料骨钉的原料能与强碱溶液反应，也能在浓硫酸条件下形成环酯。则合成这种塑料骨钉的原料是()解析：选C。能与强碱反应则分子中应含有羧
5、基或酚羟基；能形成环状酯，则分子中同时含有OH和COOH，故选C。8下列关于功能高分子材料的说法不正确的是()A在合成高分子的主链或支链上引入某种功能原子团，使其显示出在光、电、磁、声、热、化学、生物、医学等方面的特殊功能B对淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改性，在它们的高分子链上再接上含强亲水性原子团的支链，以提高它们的吸水能力C以带有强亲水性原子团的化合物为单体，均聚或两种单体共聚，得到亲水性高聚物，在反应中加入交联剂，得到链状的树脂D功能高分子材料的优异性能在通信、交通、航空航天、医疗、医药等许多领域发挥了重要作用解析：选C。A.功能高分子是一类以基本合成材料为原料，在合成高分子主链或支链
6、上引入某种功能原子团，使其显示出在光、电、磁、声、热、化学、生物、医学等方面的特殊功能，A正确；B.淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改性，接上含强亲水性原子团的支链，以提高它们的吸水能力，B正确；C.以带有强亲水性原子团的化合物为单体，均聚或两种单体共聚，得到亲水性高聚物，在反应中加入交联剂，得到网状结构的树脂，具有较高的强度、韧性及化学稳定性，C错误；D.功能高分子材料一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能，在通信、交通、航空航天、医疗、医药等许多领域发挥了重要作用，D正确。9科学家研制的一种使沙漠变绿洲的新技术，即在沙漠中喷洒一定量的聚丙烯酸酯与水的混合物，使其与沙粒结合，既能阻止
7、地下的盐分上升，又能拦截、蓄积雨水。下列对聚丙烯酸酯的叙述中正确的是()聚丙烯酸酯的单体的结构简式为 CH2=CHCOOR聚丙烯酸酯没有固定的熔、沸点聚丙烯酸酯在一定条件下能发生水解反应和加成反应其聚合方式与酚醛树脂的聚合方式相同聚丙烯酸酯具有很强的吸水性A BC D解析：选B。聚丙烯酸酯是由单体丙烯酸酯发生加聚反应得到的高分子化合物；由于聚丙烯酸酯属于混合物，因此没有固定的熔、沸点；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。10北京航空航天大学教授偶然中发现米虫吃塑料，受此启发进行了系列实验，证实黄粉虫的肠道微生物可降解聚苯乙烯(
8、PS)，蜡虫可降解聚乙烯(PE)。聚苯乙烯在黄粉虫的肠道内降解的示意图如下，下列说法正确的是()A在黄粉虫的肠道内微生物作用下，聚苯乙烯断裂碳碳双键B在黄粉虫的肠道内微生物作用下，聚苯乙烯直接降解为CO2分子C在黄粉虫的肠道内微生物作用下，聚苯乙烯发生降解，分子量降低D聚乙烯与聚苯乙烯是同系物，具有烯烃的性质解析：选C。聚苯乙烯结构中不存在碳碳双键，无法断裂碳碳双键，A错误；根据题图可知，聚苯乙烯先降解为低分子中间产物，最后降解为CO2分子，B错误；聚苯乙烯是高分子，发生降解后，变为小分子的物质，分子量变小，C正确；聚乙烯与聚苯乙烯结构不相似，不是同系物，且二者中均没有碳碳双键，不具备烯烃的性
9、质，D错误。11“波音787”客机具有省油、舒适的特点，它还是首款使用碳纤维复合材料超过50%的客机，开创了在航空领域复合材料大范围代替传统金属的新时代。如图所示的某聚酰胺树脂是波音飞机材料中的一种，具有较好的耐热性、耐水性。下列说法正确的是()A碳纤维复合材料中，碳纤维是增强材料，该树脂是基体B复合材料是未来材料发展的趋势，因此应该停止对金属材料的研究C该树脂中所有原子共平面D该树脂可以由单体 和通过加聚反应得到解析：选A。B项，复合材料不是唯一的发展方向，不应该停止对金属材料的研究；C项，该物质结构中有饱和氮原子，与其相连的其他三个原子形成的是空间三角锥形，所有原子不可能共平面；D项，该树
10、脂是缩聚产物，反应中有小分子水生成。二、非选择题12光刻胶是制大规模集成电路、印刷电路板和激光制板技术中的关键材料。某一肉桂酸型光刻胶的主要成分A经光照固化转变为B。(1)请写出A中含有的官能团：_(填两种)。(2)A经光照固化转变为B，发生了_(填反应类型)。(3)写出A与NaOH溶液反应的化学方程式：_。(4)写出B在酸性条件下水解得到的芳香族化合物的分子式：_。解析：(1)由A的结构简式可知，它的分子中含有酯基、碳碳双键。(2)A经光照固化转变为B，分子中碳碳双键断裂，发生了加成反应。(3)酯在碱性条件下发生水解反应，羧基生成相应的盐，化学方程式为 (4)有机物B为，在酸性条件下水解得到
11、的芳香族化合物为其分子式为C18H16O4。答案：(1)酯基、碳碳双键(2)加成反应 (4)C18H16O413聚酯增塑剂广泛应用于耐油电缆、煤气管、防水卷材、电气胶带、耐油耐汽油的特殊制品等。聚酯增塑剂G及某医药中间体H的一种合成路线如下(部分反应条件略去)：已知：(1)B的名称(系统命名)为_。(2)若反应的反应条件为光照，最先得到的氯代有机物的结构简式是_。(3)写出下列反应的反应类型：反应是_，反应是_。(4)写出B与D反应生成G的化学方程式：_。(5)甲苯的二氯代物有_种。(6)利用以上合成路线的信息，以甲苯和乙醇为有机物原料合成 (无机试剂任选)。解析：丙烯与氯气加成生成A(CH3
12、CHClCH2Cl)，A发生水解反应生成B(CH3CHOHCH2OH)；苯与氢气加成，结合C的分子式可知，C是环己烷；根据G是聚酯增塑剂可知，B、D发生缩聚反应生成G；根据已知信息可知，F是酯类物质，则F为CH3CH2OOC(CH2)4COOCH2CH3，E为CH3CH2OH。(1)根据系统命名法，B的名称为1，2丙二醇。(2)若反应的反应条件为光照，丙烯与氯气发生取代反应，最先得到的氯代有机物的结构简式是CH2ClCH=CH2。(3)根据流程图可知，反应是水解反应(取代反应)，反应是氧化反应。(5)甲苯的二氯代物有10种，分别是2个氯原子都在甲基上(1种)；1个氯原子在甲基上，1个在苯环上(
13、邻、间、对3种情况)；2个氯原子都在苯环上(2，3二氯甲苯、2，4二氯甲苯、2，5二氯甲苯、2，6二氯甲苯、3，4二氯甲苯、3，5二氯甲苯，共6种)。答案：(1)1，2丙二醇(2)CH2ClCH=CH2(3)水解(或取代)反应氧化反应(4)nHOOC(CH2)4COOHnHOCH(CH3)CH2OH(2n1)H2O(5)10(6)14常用作风信子等香精的定香剂D以及可用作安全玻璃夹层的高分子化合物PVB的合成路线如下：已知： (1)A的核磁共振氢谱有两组峰，则A的名称是_。(2)A与合成B的化学方程式为_。(3)C为反式结构，由B还原得到，则C的结构简式为_。(4)E能使Br2的CCl4溶液褪
14、色。N由A经反应合成。a的反应试剂和条件是_。b的反应类型是_。c的化学方程式是_。(5)PVAc由一种单体经加聚反应得到，该单体的结构简式是_。(6)碱性条件下，PVAc完全水解的化学方程式是_。解析：(1)由A的分子式(C2H4O)及其核磁共振氢谱有两组峰可知，A为乙醛。(2)由题图可知，AB需要的条件为稀氢氧化钠溶液、加热，与已知信息中的条件一致，得出反应为CH3CHOH2O。(3)B还原得到C，且C为反式结构，说明B中的CHO与H2发生还原反应，则C的结构简式为 (4)由PVB的结构可知，其是N与PVA发生已知信息中的反应生成的，逆向分析可知，N为CH3CH2CH2CHO，则PVA为故
15、A到E增长了碳链。同时E还可使溴的四氯化碳溶液褪色，可知E中存在碳碳双键，则两分子CH3CHO发生已知信息中的反应，生成的E为 CH3CH=CHCHO，F为CH3CH2CH2CH2OH，N为CH3CH2CH2CHO，所以的反应试剂和条件是稀NaOH、加热，的反应类型是加成(或还原)反应，的化学方程式是2CH3(CH2)3OHO22CH3(CH2)2CHO2H2O。(5)C为醇，CMD(C11H12O2)H2O，此反应为酯化反应，则M为酸且为CH3COOH，结合PVA的结构可以推出PVAc的单体是CH3COOCH=CH2。(6)碱性条件下，PVAc完全水解的化学方程式是nNaOHnCH3COONa。答案：(1)乙醛(4)a.稀NaOH，加热b加成(或还原)反应c2CH3(CH2)3OHO22CH3(CH2)2CHO2H2O(5)CH3COOCH=CH2nCH3COONa