高分子物質は繊維, ﾌﾟﾗｽﾁｯｸ, ｺﾞﾑなどのあらゆる分野に応用され重要な物質のひとつである。
大きく2つにわけると, 無機と有機の高分子になる。さらに, 自然に存在する天然高分子と人工的に合成される合成高分子とにわけられる。
分子に注目すると, 分子量はおよそ104以上の値であるが, ひとつの高分子物質対して, その中には, 普通, いろいろの値で分布しているために平均分子量を意味する。分子構造は主構造の骨格が長い鎖状や大きな網目状をしている。
高分子物質は化学的性質では低分子物質とあまり差はないが, 物理的性質では著しい差がでてくる。
問1 次の高分子物質を無機と有機に分けなさい。
ｼﾘｺｰﾝｺﾞﾑ, ﾎﾟﾘ塩化ﾋﾞﾆﾙ, ﾎﾟﾘ塩化ﾎｽﾎﾆﾄﾘﾙ, 生ｺﾞﾑ, ﾅｲﾛﾝ-6,6, ｾﾙﾛｰｽ, ｳﾝﾓ, ﾀﾝﾊﾟｸ質, PET,
ｿｰﾀﾞ石灰ｶﾞﾗｽ, ﾃﾞﾝﾌﾟﾝ, ｱｽﾍﾞｽﾄ, ﾆﾄﾛｾﾙﾛｰｽ
答は
●無機…ｼﾘｺｰﾝｺﾞﾑ, ｳﾝﾓ, ｿｰﾀﾞ石灰ｶﾞﾗｽ, ｱｽﾍﾞｽﾄ 有機…ﾎﾟﾘ塩化ﾋﾞﾆﾙ, ﾎﾟﾘ塩化ﾎｽﾎﾆﾄﾘﾙ, 生ｺﾞﾑ, ﾅｲﾛﾝ-6,6, ｾﾙﾛｰｽ, ﾀﾝﾊﾟｸ質, PET, ﾃﾞﾝﾌﾟﾝ, ﾆﾄﾛｾﾙﾛｰｽ
●無機…ｼﾘｺｰﾝｺﾞﾑ, ﾎﾟﾘ塩化ﾎｽﾎﾆﾄﾘﾙ, ｳﾝﾓ, ｿｰﾀﾞ石灰ｶﾞﾗｽ, ｱｽﾍﾞｽﾄ 有機…ﾎﾟﾘ塩化ﾋﾞﾆﾙ, 生ｺﾞﾑ, ﾅｲﾛﾝ-6,6, ｾﾙﾛｰｽ, ﾀﾝﾊﾟｸ質, PET, ﾃﾞﾝﾌﾟﾝ, ﾆﾄﾛｾﾙﾛｰｽ
●無機…ｼﾘｺｰﾝｺﾞﾑ, ｳﾝﾓ, PET, ｿｰﾀﾞ石灰ｶﾞﾗｽ, ｱｽﾍﾞｽﾄ, ﾆﾄﾛｾﾙﾛｰｽ 有機…ﾎﾟﾘ塩化ﾋﾞﾆﾙ, ﾎﾟﾘ塩化ﾎｽﾎﾆﾄﾘﾙ, 生ｺﾞﾑ, ﾅｲﾛﾝ-6,6, ｾﾙﾛｰｽ, ﾀﾝﾊﾟｸ質, ﾃﾞﾝﾌﾟﾝ
問2 次の高分子物質を, ①天然高分子, ②合成高分子, ③半合成高分子に分けなさい。
ﾎﾟﾘ酢酸ﾋﾞﾆﾙ, ﾎﾟﾘ乳酸, ﾃﾞﾝﾌﾟﾝ, ﾋﾞﾆﾛﾝ, 尿素樹脂, ｱｽﾍﾞｽﾄ, ﾀﾝﾊﾟｸ質, ｱｾﾁﾙｾﾙﾛｰｽ, ﾆﾄﾛｾﾙﾛｰｽ, 生ｺﾞﾑ, ﾎﾟﾘﾌﾟﾛﾋﾟﾚﾝ, ｾｷﾎﾞｸ, ﾎｳ酸塩ｶﾞﾗｽ, ｾﾙﾛｰｽ, ｸﾛﾛﾌﾟﾚﾝｺﾞﾑ, 石英, ﾚｰﾖﾝ
答は
●①天然高分子…ﾃﾞﾝﾌﾟﾝ, ｱｽﾍﾞｽﾄ, ﾀﾝﾊﾟｸ質, 生ｺﾞﾑ, ｾｷﾎﾞｸ, ｾﾙﾛｰｽ, 石英 ②合成高分子…ﾎﾟﾘ酢酸ﾋﾞﾆﾙ, ﾎﾟﾘ乳酸, ﾋﾞﾆﾛﾝ, 尿素樹脂, ﾎﾟﾘﾌﾟﾛﾋﾟﾚﾝ, ｸﾛﾛﾌﾟﾚﾝｺﾞﾑ ③半合成高分子…ｱｾﾁﾙｾﾙﾛｰｽ, ﾆﾄﾛｾﾙﾛｰｽ, ﾎｳ酸塩ｶﾞﾗｽ, ﾚｰﾖﾝ
●①天然高分子…ﾎﾟﾘ乳酸, ﾃﾞﾝﾌﾟﾝ, 尿素樹脂, ｱｽﾍﾞｽﾄ, ﾀﾝﾊﾟｸ質, 生ｺﾞﾑ, ｾｷﾎﾞｸ, ｾﾙﾛｰｽ, 石英 ②合成高分子…ﾎﾟﾘ酢酸ﾋﾞﾆﾙ, ﾋﾞﾆﾛﾝ, ﾎﾟﾘﾌﾟﾛﾋﾟﾚﾝ, ｸﾛﾛﾌﾟﾚﾝｺﾞﾑ, ③半合成高分子…ｱｾﾁﾙｾﾙﾛｰｽ, ﾆﾄﾛｾﾙﾛｰｽ, 生ｺﾞﾑ, ﾎｳ酸塩ｶﾞﾗｽ, ﾚｰﾖﾝ
●①天然高分子…ﾎﾟﾘ乳酸, ﾃﾞﾝﾌﾟﾝ, 尿素樹脂, ｱｽﾍﾞｽﾄ, ﾀﾝﾊﾟｸ質, 生ｺﾞﾑ, ｾｷﾎﾞｸ, ｾﾙﾛｰｽ, ②合成高分子…ﾎﾟﾘ酢酸ﾋﾞﾆﾙ, ﾋﾞﾆﾛﾝ, ﾎﾟﾘﾌﾟﾛﾋﾟﾚﾝ, ｸﾛﾛﾌﾟﾚﾝｺﾞﾑ, 石英 ③半合成高分子…ｱｾﾁﾙｾﾙﾛｰｽ, ﾆﾄﾛｾﾙﾛｰｽ, 生ｺﾞﾑ, ﾎｳ酸塩ｶﾞﾗｽ, ﾚｰﾖﾝ
問3 次の合成高分子物質を鎖状と網目状に分けなさい。加熱すると, どのような違いが見られますか。
ﾎﾟﾘｽﾁﾚﾝ, ﾌｪﾉｰﾙ樹脂, ﾅｲﾛﾝ-6,6, ﾒﾗﾐﾝ樹脂, PET, ﾒﾀｸﾘﾙ樹脂, ﾎﾟﾘｴﾁﾚﾝ
答は
●[鎖状] ﾎﾟﾘｽﾁﾚﾝ, ﾅｲﾛﾝ-6,6, PET, ﾒﾀｸﾘﾙ樹脂, ﾎﾟﾘｴﾁﾚﾝ 加熱…可塑性
[網目状] ﾌｪﾉｰﾙ樹脂, ﾒﾗﾐﾝ樹脂 加熱…硬化性
●[鎖状] ﾎﾟﾘｽﾁﾚﾝ, ﾅｲﾛﾝ-6,6, PET, ﾒﾀｸﾘﾙ樹脂, ﾎﾟﾘｴﾁﾚﾝ 加熱…硬化性
[網目状] ﾌｪﾉｰﾙ樹脂, ﾒﾗﾐﾝ樹脂 加熱…可塑性
●[鎖状] ﾎﾟﾘｽﾁﾚﾝ, ﾅｲﾛﾝ-6,6, PET, ﾎﾟﾘｴﾁﾚﾝ 加熱…可塑性
[網目状] ﾌｪﾉｰﾙ樹脂, ﾒﾗﾐﾝ樹脂, ﾒﾀｸﾘﾙ樹脂 加熱…硬化性
問4 問3の合成高分子物質の単量体は何ですか。下の化学式から選びなさい。
[単量体] CH2=C(CH3)COOCH3, HCHO, CH2=CH(C6H5), H2N(CH2)6NH2, C3N3(NH2)3,
HOOC(CH2)4COOH, HOOCC6H4COOH, HO(CH2)2OH, C6H5OH, CH2=CH2
答は
●ﾎﾟﾘｽﾁﾚﾝ…CH2=CH(C6H5), ﾌｪﾉｰﾙ樹脂…C6H5OH, HCHO,
ﾅｲﾛﾝ-6,6…HOOCC6H4COOH, H2N(CH2)6NH2, ﾒﾗﾐﾝ樹脂…C3N3(NH2)3, HCHO,
PET…HOOC(CH2)4COOH, HO(CH2)2OH, ﾒﾀｸﾘﾙ樹脂…CH2=C(CH3)COOCH3, ﾎﾟﾘｴﾁﾚﾝ…CH2=CH2
●ﾎﾟﾘｽﾁﾚﾝ…CH2=C(CH3)COOCH3, ﾌｪﾉｰﾙ樹脂…C6H5OH, HCHO,
ﾅｲﾛﾝ-6,6…HOOC(CH2)4COOH, H2N(CH2)6NH2, ﾒﾗﾐﾝ樹脂…C3N3(NH2)3, HCHO,
PET…HOOCC6H4COOH, HO(CH2)2OH, ﾒﾀｸﾘﾙ樹脂…CH2=CH(C6H5), ﾎﾟﾘｴﾁﾚﾝ…CH2=CH2
●ﾎﾟﾘｽﾁﾚﾝ…CH2=CH(C6H5), ﾌｪﾉｰﾙ樹脂…C6H5OH, HCHO,
ﾅｲﾛﾝ-6,6…HOOC(CH2)4COOH, H2N(CH2)6NH2, ﾒﾗﾐﾝ樹脂…C3N3(NH2)3, HCHO,
PET…HOOCC6H4COOH, HO(CH2)2OH, ﾒﾀｸﾘﾙ樹脂…CH2=C(CH3)COOCH3, ﾎﾟﾘｴﾁﾚﾝ…CH2=CH2
問5 次図は高分子の構造の一部を平面的にあらわしたものである。名称を問3の中から選びなさい。
(image69)答は
問6 ﾎﾟﾘｽﾁﾚﾝとPETの合成の反応式を書きなさい。また, 付加重合と縮合重合のどちらに属しますか。
答は
●ﾎﾟﾘｽﾁﾚﾝの合成 ： n CH2=CH(C6H5) → (-CH2-CH(C6H5)-)n …付加重合
PETの合成 ： n HOOCC6H4COOH + n HO(CH2)2OH → HO-(-CO-C6H4-CO-O-(CH2)2-O-)n-H
+ (n-1)H2O …縮合重合
●ﾎﾟﾘｽﾁﾚﾝの合成 ： n CH2=C(CH3)COOCH3 → (-CH2-C(CH3)COOCH3-)n…付加重合
PETの合成 ： n HOOCC6H4COOH + n HO(CH2)2OH → HO-(-CO-C6H4-CO-O-(CH2)2-O-)n-H
+ (n-1)H2O …縮合重合
●ﾎﾟﾘｽﾁﾚﾝの合成 ： n CH2=CH(C6H5) → (-CH2-CH(C6H5)-)n …縮合重合
PETの合成 ： n HOOCC6H4COOH + n HO(CH2)2OH → HO-(-CO-C6H4-CO-O-(CH2)2-O-)n-H
+ (n-1)H2O …付加重合
問7 低分子物質と比較して, 高分子物質の物理的特性を列挙すると次のようになる。(ア)～(キ)に[やすい]と[にくい]のどちらかを入れなさい。
単結晶になり(ア), 特有の融点を生じ(イ), 蒸気圧を生じ(ウ), 皮膜をつくり(エ), 高い弾性を生じ(オ), 高い粘性を生じ(カ), 溶媒に溶け(キ)
答は
●(ア)にくい(イ)にくい(ウ)にくい(エ)やすい(オ)やすい(カ)やすい(キ)にくい
●(ア)やすい(イ)にくい(ウ)にくい(エ)やすい(オ)にくい(カ)やすい(キ)やすい
●(ア)やすい(イ)やすい(ウ)にくい(エ)にくい(オ)にくい(カ)やすい(キ)やすい
●(ア)にくい(イ)やすい(ウ)にくい(エ)やすい(オ)にくい(カ)やすい(キ)にくい