2018版高中化學(xué)選修五導(dǎo)學(xué)案：第五章進(jìn)入合成有機(jī)高

1、第三節(jié)功能咼分子材料目標(biāo)定位1知道功能高分子材料的分類(lèi)，能舉例說(shuō)明其在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。2知道復(fù)合材料的組成特點(diǎn)，能舉例說(shuō)明常見(jiàn)復(fù)合材料的應(yīng)用。一功能高分子材料T新知導(dǎo)學(xué)-1. 功能高分子材料功能高分子材料是指既有傳統(tǒng)高分子材料的機(jī)械性能，也有某些特殊功能的高分子材料。2. 新型功能高分子材料新型功能高分子材料包括具有新型骨架結(jié)構(gòu)的高分子材料，還包括在合成高分子的主鏈或支 鏈上引入某種功能原子團(tuán)，使其顯示出在光、電、磁、聲、熱、化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)等方面的 特殊功能。3. 高吸水性樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及合成方法(1) 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1含有強(qiáng)親水性原子團(tuán)(0H)的支鏈；具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。(2) 合成方法1對(duì)淀粉、

2、纖維素等天然吸水材料進(jìn)行改性，在它們的高分子鏈上再接上含強(qiáng)親水性原子團(tuán) 的支鏈，以提高它們的吸水能力。例如，將淀粉與丙烯酸鈉在引發(fā)劑作用下共聚，生成以淀粉為主鏈的接枝共聚物，同時(shí)與交聯(lián)劑反應(yīng)，生成具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的淀粉聚丙烯酸鈉接枝共聚物高吸水性樹(shù)脂。2以帶有強(qiáng)親水性原子團(tuán)的化合物,如丙烯酸 CH2=CHCOOH 等為單體，均聚或兩種單體共聚得到親水性高聚物。例如，丙烯酸單體用NaOH 中和得到丙烯酸鈉，加入少量交聯(lián)劑，再在引發(fā)劑作用下發(fā)生聚合，得到具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚丙烯酸鈉高吸水性樹(shù)脂。這兩種方法有一個(gè)共同特點(diǎn)，都要在反應(yīng)中加入少量含兩個(gè)雙鍵的二烯化合物作為交聯(lián)劑， _讓線型結(jié)構(gòu)變?yōu)榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。歸納

3、總結(jié)歸納總結(jié)新型有機(jī)高分子材料與傳統(tǒng)的三大合成材料的區(qū)別與聯(lián)系(1) 新型有機(jī)高分子材料與傳統(tǒng)的三大合成材料在本質(zhì)上并沒(méi)有區(qū)別，它們只是相對(duì)而言。1從組成元素看，都是由 C、H、0、N、S 等元素組成；2從合成反應(yīng)看，都是由單體經(jīng)加聚或縮聚反應(yīng)形成；3從結(jié)構(gòu)看，也就是分兩種結(jié)構(gòu)：線型結(jié)構(gòu)、體型結(jié)構(gòu)。(2) 它們的重要區(qū)別在于功能與性能上與傳統(tǒng)材料相比，新型有機(jī)高分子材料的性能更優(yōu)異往往具備傳統(tǒng)材料所沒(méi)有的特殊性能，可用于許多特殊領(lǐng)域?；顚W(xué)活用i 高分子材料發(fā)展的主要趨勢(shì)是高性能化、功能化、復(fù)合化、精細(xì)化和智能化，下列材料不屬于功能高分子材料的是（）A 用于生產(chǎn)光盤(pán)等產(chǎn)品的光敏高分子材料B 用于

4、制造 CPU 芯片的良好半導(dǎo)體材料單晶硅C 能用于生產(chǎn)“尿不濕”的高吸水性樹(shù)脂D .能導(dǎo)電的碘摻雜聚乙炔答案 B解析 B 項(xiàng)中半導(dǎo)體材料單晶硅，屬于傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)非金屬材料；A 項(xiàng)中光敏高分子材料、 C 項(xiàng)中高吸水性樹(shù)脂、D 項(xiàng)中導(dǎo)電高分子材料均屬于功能高分子材料。2現(xiàn)有一種為嬰兒特制的新型尿布 一一“尿不濕”，這種尿布表面涂有一種既能吸水又能保這種特殊物質(zhì)的結(jié)構(gòu)可能是（）B. -ECHaCHiIFD -ECChCClsi答案 C-CH2匚乎玉解析 “尿不濕”的材料應(yīng)是親水但不溶于水的物質(zhì)，選項(xiàng)中只有中的一 0H 屬于親水基而其自身屬于高分子化合物，不溶于水。復(fù)合材料新知導(dǎo)學(xué)1 復(fù)合材料：是指兩種

5、或兩種以上材料組合成的一種新型材料。其中一種材料作為基體，如 酚醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂等；另外一種材料作為增強(qiáng)材料，如玻璃纖維、碳纖維等。2復(fù)合材料的性能：具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)異性能，在綜合性能上超過(guò) 了單一材料。如復(fù)合材料玻璃鋼產(chǎn)品。水的物-ECHsCHiC.Oil3復(fù)合材料的應(yīng)用：主要用來(lái)做建筑材料和汽車(chē)、輪船、人造衛(wèi)星、宇宙飛船的外殼和構(gòu)件。歸納總結(jié)歸納總結(jié)功能高分子材料與復(fù)合材料的區(qū)別材料名稱(chēng)功能咼分子材料復(fù)合材料概念既具有傳統(tǒng)高分子材料的機(jī)械性能， 又具有某些特殊功能的咼分子材料兩種或兩種以上材料組成的新型材料，分為基體和增強(qiáng)體性能不同的功能咼分子材料，具有不同的 特征性

6、質(zhì)一般具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)異性能應(yīng)用用于制作高分子分離膜、人體器官等用于汽車(chē)工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、體育用品、航空航天、人類(lèi)健康等活學(xué)活用3隔熱瓦是一種金屬陶瓷，金屬陶瓷是由陶瓷和黏結(jié)金屬組成的非勻質(zhì)的復(fù)合材料。陶瓷主AI2O3、ZrO2等耐高溫氧化物，黏結(jié)金屬主要是Cr、Mo、W、Ti 等高熔點(diǎn)金屬。下列關(guān)于復(fù)合材料的說(shuō)法不正確的是（）A 由兩種或兩種以上金屬（或金屬與非金屬）熔合而成的物質(zhì)叫復(fù)合材料B 復(fù)合材料一般具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)異性能，在綜合性能上超過(guò)了單 一材料C 玻璃鋼是由玻璃纖維和樹(shù)脂組成的復(fù)合材料，它可做船體、汽車(chē)車(chē)身等，也可做印刷電路板D 復(fù)合材

7、料可以發(fā)揮每一種材料的長(zhǎng)處，并避免其弱點(diǎn)答案 A解析 復(fù)合材料由基體和增強(qiáng)材料組合而成，A 項(xiàng)敘述的是合金而不是復(fù)合材料；復(fù)合材料一般具有各成分的性質(zhì)，又比各成分的性質(zhì)優(yōu)良：強(qiáng)度高、密度小、耐高溫、耐腐蝕，故A 項(xiàng)不正確。4某復(fù)合材料是以碳纖維為增強(qiáng)材料，以金屬鈦為基體復(fù)合而成的。估計(jì)這種材料（）1耐高溫 不耐熱 導(dǎo)電、導(dǎo)熱 不導(dǎo)電、不導(dǎo)熱可用于飛機(jī)機(jī)翼可用于導(dǎo)彈的殼體A .B .C .D .答案 A解析 碳纖維為增強(qiáng)材料，金屬鈦為基體的復(fù)合材料應(yīng)具有增強(qiáng)材料的優(yōu)點(diǎn)和基體的優(yōu)點(diǎn)。碳纖維熔點(diǎn)高、硬度大，金屬鈦熔點(diǎn)高、導(dǎo)電、導(dǎo)熱，二者的密度都較小，因此該復(fù)合材料有：耐高溫、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、密度小的特點(diǎn)

8、，可用于制造飛機(jī)和導(dǎo)彈。故選*功能高分子 材料復(fù)吞材料達(dá)標(biāo)檢測(cè)提升技能1 下列材料中屬于功能高分子材料的是（）高分子膜 生物高分子材料隱身材料 液晶高分子材料光敏高分子材料 智能高分子材料A .B .C .D .全部答案 D解析 既有傳統(tǒng)高分子材料的機(jī)械性能，又有某些特殊功能的高分子材料，屬于功能高分子 材料，所以選D。2. 在某些塑料（如聚乙炔等）中加入強(qiáng)氧化劑或還原劑后，它們的導(dǎo)電性能大大提高。因?yàn)檫@ 些塑料具有金屬的一般特性，所以人們稱(chēng)之為“人造金屬”，下列有關(guān)“人造金屬”的說(shuō)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(qiáng)氧化劑或還原劑是制取“人造金屬”的重

9、要材料C .“人造金屬”能夠?qū)щ妭鳠?，所以有金屬光澤D .“人造金屬”具有金屬的一般特性，所以它們屬于金屬答案 B解析“人造金屬”與普通金屬的制取方法和原料均不相同；人造金屬是在某些塑料中加入強(qiáng)氧化劑或還原劑后制得， 而普通金屬是用金屬化合物加入還原劑等方法制得；“人造金屬”雖然具有一般金屬的特性，但它仍屬于高分子化合物中的塑料。3.“神舟七號(hào)”的返回艙外形看起來(lái)像大鐘，大約 3 噸重。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)電性新魁有機(jī)拓分子材料用途B .密度較大，以增大飛船的慣性C .質(zhì)輕防熱，可承受上千攝氏

10、度的高溫D 質(zhì)地柔軟，以利于飛船的變形答案 C解析由題給信息可知，該材料應(yīng)該是質(zhì)輕且防熱的耐高溫材料。-ECH CJI T】h CHkI II4.X 是一種性能優(yōu)異的高分子材料，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為已被廣泛應(yīng)用于聲、熱、光的傳感等方面，它是由 HC 三 CH、(CN)2、CH3COOH 和 出 0 四種單體通過(guò)適 宜的反應(yīng)形成的。由 X 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分析合成過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的類(lèi)型有( )加成反應(yīng) 取代反應(yīng)縮聚反應(yīng) 加聚反應(yīng) 酯化反應(yīng)A .B .C .D .答案 BciiCHI I解析 由 X 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可判斷出它是加聚反應(yīng)的產(chǎn)物，其單體為和CH2=CHOOCCH3,顯然，前者是 HC 三 CH 和(CN)

11、2的加成產(chǎn)物，后者是 HC 三 CH 和 CH3COOH 的加成產(chǎn)物。5.科學(xué)家通過(guò)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(zhǎng)效阿司匹林，用于 關(guān)節(jié)炎和冠心病的輔助治療，緩釋長(zhǎng)效阿司匹林的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下：CH：.試填寫(xiě)以下空白：(1) 高分子載體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 _(2) 阿司匹林連接在高分子載體上的有機(jī)反應(yīng)類(lèi)型是(3)緩釋長(zhǎng)效阿司匹林在腸胃中變?yōu)榘⑺酒チ值幕瘜W(xué)方程式是答案(2)酯化反應(yīng)(或取代反應(yīng))CJJI-Ecth ciCOOCH-CHOOfc ,解析由光刻膠的主要成分的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式知，它的單體為化學(xué)式為 C11H10O2, A 正確；1 mol 光刻膠含有 n mol 碳碳雙鍵和 n m

12、ol 苯環(huán)，可消耗 4n mol H2, B 錯(cuò)誤；CH3CH(0H)C00H。該物質(zhì)含有酯基，在堿性溶液中可發(fā)生水解，C 錯(cuò)誤；該物質(zhì)是經(jīng)過(guò)加聚反應(yīng)制得的，D 錯(cuò)誤。10 .波音 787 客機(jī)具有省油、舒適的特點(diǎn)，它還是首款使用碳纖維復(fù)合材料超過(guò)50%的客機(jī)，開(kāi)創(chuàng)了在航空領(lǐng)域復(fù)合材料大范圍代替?zhèn)鹘y(tǒng)金屬的新時(shí)代。下面所示的某聚酰胺樹(shù)脂是波音飛機(jī)材料中的一種，具有較好的耐熱性、耐水性。則下列說(shuō)法正確的是A .碳纖維復(fù)合材料中，碳纖維是增強(qiáng)材料，該樹(shù)脂是基體材料C 該樹(shù)脂中所有原子共平面0IIO和通過(guò)加聚反應(yīng)得到答案 A解析 B 項(xiàng)，復(fù)合材料不是唯一的發(fā)展方向，不應(yīng)停止對(duì)金屬材料的研究;中有飽和氮

13、原子，與其相連的其他三個(gè)原子形成的是空間三角錐形，所有原子不可能共平面;D 項(xiàng)，該樹(shù)脂是縮聚產(chǎn)物，反應(yīng)中有小分子水生成。能力提升11醫(yī)藥化學(xué)雜志報(bào)道，用聚乙交酯纖維材料C 制作的縫合線比天然高分子材料的腸衣線的性能好。它的合成過(guò)程如下：()IIc0/ A B： fhCCH? /CIIO0IIC: HE CH2CiOH(1) 寫(xiě)出 A 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式： _ 。(2) 寫(xiě)出 A 制取 B 的化學(xué)方程式： _可以由 A 直接制備 C ,則由 A 直接制備 C 的化學(xué)方程式為OB .復(fù)合材料是未來(lái)材料發(fā)展的趨勢(shì)， 因此應(yīng)該停止對(duì)金屬材料的研究OII、cIID 該樹(shù)脂可以由單體C 項(xiàng)，該物質(zhì)結(jié)構(gòu)(Q其反應(yīng)類(lèi)

14、型為_(kāi) 。答案(1)CH2H0C00Ho II co2HCJCHsCOOH亠H CiA、/OCI ()()一 _11先由單體進(jìn)行分子間脫水形成環(huán)酯，即中間有機(jī)物 再由中間有機(jī)物開(kāi)環(huán)成鏈狀進(jìn)一步形成高分子化合物()()H-EO(H?C士OH 12.乳酸的分子式為 C3H6O3,在一定的條件下可發(fā)生許多化學(xué)反應(yīng)，下圖是采用化學(xué)方法對(duì) 乳酸進(jìn)行加工處理的過(guò)程。其中A、H、G 為鏈狀高分子化合物。請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題:C 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 _ ；反應(yīng)的反應(yīng)類(lèi)型是_。(2) E 中所含的官能團(tuán)有 _。(3) 反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。(4) 作為隱形眼鏡的制作材料，對(duì)其性能的要求除應(yīng)具有良好的光學(xué)性能外，還應(yīng)具有良好

15、的透氣性和親水性。 一般采用 E 的聚合物 G 而不是 D 的聚合物 H 來(lái)制作隱形眼鏡，其主要理由答案 (1)CH2=CHCOOCH3消去反應(yīng)(2)+ 2H2OHCOOH、I門(mén)()H-EC)CH2CiOH +(7i- l)HO縮聚反應(yīng)解析 本題可采用逆推法，具體推導(dǎo)如下:o由結(jié)構(gòu)-:;1：可推知單體為CCH?CH：,CH-COOHI0H14.常用作風(fēng)信子等香精的定香劑D 以及可用作安全玻璃夾層的高分子化合物PVB 的合成路(2)碳碳雙鍵、羥基、酯基(4)高聚物 G 中含有的一 OH，使該物質(zhì)具有親水性，而H 則不具有解析 分析反應(yīng)的過(guò)程，對(duì)比乳酸及 C 的分子組成，可以確定 B 是丙烯酸(C

16、H2=CH COOH)。分析反應(yīng) 的過(guò)程，確定 F+ 2B D,對(duì)比 B、D 的分子組成，可 以確定F 是乙二醇(HO CH2 CH2 OH)。根據(jù)反應(yīng)過(guò)程確定 E 是CH2=CH COO CH2 CH2 OH，對(duì)比 D、E 的結(jié)構(gòu)確定它們的聚合物 H、G 結(jié)構(gòu)上的不 同點(diǎn)是 G 的結(jié)構(gòu)中還含有大量的 一 OH，所以它們用途不同。13有一種廣泛用于汽車(chē)、 家電產(chǎn)品上的高分子涂料，是按下列流程圖生產(chǎn)的。圖中 M(C3H4O)和 A 都可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)。N 和 M 的分子中碳原子數(shù)目相等，A 的烴基上一氯取代位置有三種。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(2)反應(yīng)類(lèi)型：X_, Y_(3)寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：1

17、N + B D : _ ;2D 高分子涂料：_答案(DCH3CH2CH2CHO CH2=CHCHOCII3 CH Cl 1()ICI13(2) 加成反應(yīng)加聚反應(yīng)(3) CH2=CH COOH + CH3CH2CH2CH2OH濃硫酸CH2=CH COOCH2CH2CH2CH3+ H2O催化劑 nCH2=CH COOCH2CH2CH2CH3-()riCHaCHCOOHHE HYJOH+CH2CIh_,稀NaOH已知：I.RCHO + R CH2CHO + H2O(R、R 表示烴基或氫n醛與二元醇(如：乙二醇)可生成環(huán)狀化合物:(1) A 的核磁共振氫譜有兩種峰。A 的名稱(chēng)是 _。f CUO(2)

18、A 與=”合成 B 的化學(xué)方程式是_(3)C 為反式結(jié)構(gòu)，由 B 還原得到。C 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是 _(4)E 能使 Br2的 CCI4溶液褪色。N 由 A 經(jīng)反應(yīng)合成。a._ 的反應(yīng)試劑和條件是。b._ 的反應(yīng)類(lèi)型是。c. 的化學(xué)方程式是_(5) PVAc 由一種單體經(jīng)加聚反應(yīng)得到，該單體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是 _(6) 堿性條件下，PVAc 完全水解的化學(xué)方程式是 _線如下:ARE(L) XuCJH蒂液+也(2)H*PVACHCHJCHJCIL(PVB)RCHOnI-OIIIOCEi?Il+匕亠RHXOC(I2+ 11-0CH-CHiCHC11C1K） -HzO答案(1)乙醛CHO十CHaCHOHenroll /a.稀 NaOH，加熱b. 加成（或還原）反應(yīng)Cuc. 2CH3（CH2）3OH+O2f2CH3（CH2）2CHO+2 出 0(5)CH3COOCHCH2r-ECHs CH玉-*I 二-ECibClli H-llsCOONaIOil解析(1)由 A 的分子式 C2H4O 及其核磁共振氫譜有