高中化學(xué) 第五章 進入合成有機高分子化合物的時代 3 功能高分子材料練習(xí) 新人教版選修5

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第五章 進入合成有機高分子化合物的時代 3 功能高分子材料 1．下列有關(guān)新型高分子材料用途的說法不正確的是(　　) A．高分子分離膜的選擇透過能力，可用于海水淡化、污染控制、物質(zhì)制取與回收等方面 B．用醫(yī)用高分子材料制人造器官，必須考慮其與人體的相容性和機械性能 C．新型的聚乙烯醇是強吸水性高分子，具有與水反應(yīng)生成易揮發(fā)物質(zhì)的特征，所以稱為“尿不濕” D．新材料研究正向智能化、高功能化的方向發(fā)展 解析：新型的聚乙烯醇易吸水，而不是與水反應(yīng)生成易揮發(fā)的物質(zhì)。 答案：C 2．下列說法中，不正確的是(　　) A．探求某種新型高分子材料，需要研究分子結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系 B．新科技革命的三大支柱產(chǎn)業(yè)為能源、信息工程和材料 C．帶有強親水性原子團的化合物共聚可以得到強親水性高聚物 D．具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高聚物具有強吸水性 解析：具有強親水性的原子團作支鏈，同時與交聯(lián)劑反應(yīng)，生成具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚合物才具有強吸水性。 答案：D 3．高分子分離膜可以讓某些物質(zhì)有選擇地通過而將物質(zhì)分離，下列應(yīng)用不屬于高分子分離膜的應(yīng)用范圍的是(　　) A．分離工業(yè)廢水，回收廢液中的有用成分 B．食品工業(yè)中，濃縮天然果汁、乳制品加工和釀酒 C．將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能，將熱能轉(zhuǎn)換成電能 D．海水淡化 答案：C 4．下列說法錯誤的是(　　) A．玻璃鋼是以玻璃纖維作為增強體、合成樹脂作基體的復(fù)合材料 B．飛機機身的復(fù)合材料大多是以金屬為增強體、纖維為基體的復(fù)合材料 C．制造網(wǎng)球拍用的復(fù)合材料是在合成樹脂的基體中加入了碳纖維作增強體 D．航天飛機機身使用的隔熱陶瓷瓦是由纖維和陶瓷復(fù)合而成的材料制成的 解析：飛機機身的復(fù)合材料大多是以纖維為增強材料，金屬為基體的復(fù)合材料，B項中將基體與增強體顛倒了。 答案：D 5．科學(xué)家通過乙二醇的橋梁作用把阿司匹林連接在高聚物上，制成緩釋長效阿司匹林，用于關(guān)節(jié)炎和冠心病的輔助治療，緩釋長效阿司匹林的結(jié)構(gòu)簡式如下： 試填寫以下空白： (1)高分子載體的結(jié)構(gòu)簡式為____________________________。 (2)阿司匹林連接在高分子載體上的有機反應(yīng)類型是 ______________________________________________________。 (3)緩釋長效阿司匹林在腸胃中變?yōu)榘⑺酒チ值幕瘜W(xué)方程式是 _____________________________________________________。 解析：本題的關(guān)鍵信息是“通過乙二醇的橋梁作用把阿司匹林連接在高聚物上”，觀察高聚物結(jié)構(gòu)可以把緩釋長效阿司匹林分為三部分：①高分子載體；②阿司匹林；③作為橋梁作用的乙二醇。在腸胃中變?yōu)榘⑺酒チ值姆磻?yīng)，則屬于水解反應(yīng)，從而找到正確的解題思路。 答案： (2)酯化反應(yīng)(或取代反應(yīng)) (時間：40分鐘　分值：100分) 一、選擇題(每小題只有一個選項符合題意，每小題8分，共48分) 1．新型有機高分子材料在日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和尖端科技領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越重要的作用。下列有關(guān)高分子材料的敘述中不正確的是(　　) A．在通用高分子材料基礎(chǔ)上改進的導(dǎo)電塑料屬于新型高分子材料 B．利用高分子分離膜可以進行海水淡化或污水凈化 C．導(dǎo)彈技術(shù)中利用復(fù)合材料的耐腐蝕性能提高導(dǎo)彈的射程 D．醫(yī)用高分子材料的發(fā)展可以使人類能夠制造各種人工器官 解析：根據(jù)物理學(xué)知識，導(dǎo)彈的射程與其本身的質(zhì)量有關(guān)，因此提高導(dǎo)彈的射程是利用復(fù)合材料質(zhì)量輕的性質(zhì)。 答案：C 2．在制備順丁橡膠和高吸水性樹脂時，都要加入交聯(lián)劑。下列說法錯誤的是(　　) A．加入交聯(lián)劑都可使線型結(jié)構(gòu)變?yōu)榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu) B．橡膠工業(yè)中將線型結(jié)構(gòu)連接為體型結(jié)構(gòu)是為了增強橡膠的強度 C．制備高吸水性樹脂時將線型結(jié)構(gòu)連接為體型結(jié)構(gòu)是為了使它既吸水又不溶于水 D．順丁橡膠和高吸水性樹脂都可溶于水 解析：順丁橡膠和高吸水性樹脂都是體型結(jié)構(gòu)，都不溶于水，故D錯誤。 答案：D 3．神舟八號的返回艙外形看起來像一口大鐘，大約3噸多重，是世界上現(xiàn)有的最大的返回艙。為了防止飛船與大氣層摩擦產(chǎn)生高溫而燃燒，應(yīng)該選擇某種特殊材料覆蓋在飛船表面，這種材料應(yīng)該具有的性質(zhì)是(　　) A．良好的導(dǎo)電性 B．密度較大，以增大飛船的慣性 C．輕質(zhì)防熱，可承受上千攝氏度的高溫 D．質(zhì)地柔軟，以利于飛船的變形 解析：為了防止飛船在升空和著陸時因摩擦產(chǎn)生高溫而燃燒，覆蓋在飛船表面的物質(zhì)應(yīng)該具有隔熱的特點，能耐高溫，另外還應(yīng)質(zhì)輕，以減小飛船升空時的能量損耗。 答案：C 4．下面有關(guān)發(fā)泡塑料飯盒的敘述，不正確的是(　　) A．主要材質(zhì)是高分子材料 B．價廉、質(zhì)輕、保溫性能好 C．適用于微波爐加熱食品 D．不適于盛放含油較多的食品 解析：發(fā)泡塑料是常見的有機合成高分子材料，具有加熱易熔化、保溫性能好、易溶于有機溶劑等性質(zhì)，綜合判斷可推出A、B、D三項正確，C項錯誤。 答案：C 5．在某些塑料(如聚乙炔等)中加入強氧化劑或還原劑后，它們的導(dǎo)電性能大大提高，因為這些塑料具有金屬的一般特性，所以人們稱之為“人造金屬”。下列對“人造金屬”的說法正確的是(　　) A．“人造金屬”和普通金屬的制取方法不同，但原料相同 B．強氧化劑或還原劑是制取“人造金屬”的重要材料 C．“人造金屬”能夠?qū)щ妭鳠?，所以有金屬光? D．“人造金屬”具有金屬的一般特性，所以它們屬于金屬 解析：“人造金屬”與普通金屬的制取方法和原料均不相同，前者用塑料加入強氧化劑或還原劑，后者用金屬化合物加入還原劑等方法制取。此外“人造金屬”盡管有金屬的一般特性，但它屬于高分子化合物中的塑料。 答案：B 6．玉米塑料——“聚乳酸”(PLA)被視為繼金屬材料、無機材料、高分子材料之后的第四類新材料。其生產(chǎn)過程主要是以玉米等為原料，經(jīng)生物發(fā)酵生產(chǎn)出乳酸，再由乳酸經(jīng)特殊聚合反應(yīng)而制得。它具有良好的生物相容性和可降解性。下列有關(guān)說法中不正確的是(　　) A．玉米塑料生產(chǎn)中所用的原料是可再生資源 B．玉米塑料的廣泛使用可減輕“白色污染” C．PLA的整個生產(chǎn)過程都是生物催化或者通過化學(xué)聚合，是一種耗能少、污染低的綠色生產(chǎn)工藝 D．玉米塑料有著廣泛的用途，能完全取代金屬材料和無機材料 解析：雖然玉米塑料有著廣泛的用途，但不能完全代替金屬材料和無機材料。 答案：D 二、非選擇題(包括3個小題，共52分) 7．(16分)使用一次性聚苯乙烯等材料帶來的白色污染是極為嚴重的環(huán)境問題之一。最近研制出的一種可降解塑料，代號為3HB，結(jié)構(gòu)簡式為，具有良好的生物適應(yīng)性，能在自然界中自行降解。請回答下列問題： (1)該可降解塑料在自然界中可通過________(填字母)反應(yīng)降解為該聚合物單體。 A．加成　　　　　　　 D．消去 C．水解 D．氧化 (2)該聚合物的單體結(jié)構(gòu)簡式為________，該單體具有的官能團名稱為______________。 (3)1 mol該單體分別與鈉和碳酸氫鈉完全反應(yīng)時，消耗鈉和碳酸氫鈉的物質(zhì)的量之比為________。 解析：(1)由該高聚物的鏈節(jié)可知，它是由乳酸通過酯化反應(yīng)聚合得到的，所以該聚合物降解為單體的過程就是酯的水解過程。(2)該單體具有兩個官能團，分別為羧基(—COOH)和羥基(—OH)。(3)醇羥基能與鈉反應(yīng)生成氫氣，但不能與碳酸氫鈉反應(yīng)；羧基能與碳酸氫鈉反應(yīng)放出CO2，同時能與鈉反應(yīng)，所以1 mol該單體分別與鈉和碳酸氫鈉完全反應(yīng)時，消耗鈉和碳酸氫鈉的物質(zhì)的量之比為2∶1。 答案：(1)C　(2) 　羧基、羥基 (3)2∶1 8．(15分)最近醫(yī)藥化學(xué)雜志報道，用聚乙交酯纖維材料所制成的醫(yī)用縫合線比天然高分子材料(如腸線)還好。前者的結(jié)構(gòu)簡式可表示為，它是由有機物聚合而成的。 (1)試推導(dǎo)聚乙交酯纖維的單體為________________________。 (2)寫出有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式：__________________________ _____________________________________________________。 (3)可用作醫(yī)用的高分子材料需具備的性能是______________。 解析：本題可采用逆推法，具體推導(dǎo)如下： (1)由結(jié)構(gòu)簡式可推知單體為。既然高分子聚合物是由單體脫去小分子形成的，觀察聚合物的結(jié)構(gòu)簡式可知，原單體應(yīng)為羥基酸，所以給其鏈節(jié)左邊的O原子上加—H，給右邊的—CO—上的C原子加—OH即可。 (2)先由單體進行分子間脫水形成環(huán)酯，即中間產(chǎn)物， 再由中間產(chǎn)物破環(huán)成鏈狀進一步形成高分子化合物。 答案：(1)HO—CH2—COOH (3)優(yōu)異的生物相容性，無毒性，具有很高的機械性能以及其他一些特殊性能 9．(21分)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(chǎn)品的前景又被看好。下圖是以煤為原料生產(chǎn)聚氯乙烯(PVC)和人造羊毛的合成路線。 請回答下列問題： (1)寫出反應(yīng)類型：反應(yīng)①________，反應(yīng)②________。 (2)寫出結(jié)構(gòu)簡式：PVC________，C________。 (3)寫出A―→D的化學(xué)反應(yīng)方程式：______________________。 (4)與D互為同分異構(gòu)體且可發(fā)生堿性水解的物質(zhì)有________種(不包括環(huán)狀化合物)，寫出其中一種的結(jié)構(gòu)簡式：________。 解析：根據(jù)信息推得A為乙炔(CH≡CH)，則B為CH2===CHCl，C為CH2===CHCN；逆推法得D為CH2===CHOOCCH3。 答案：(1)加成反應(yīng)　加聚反應(yīng)　(2)