第二節(jié)　第2課時　烴　有機高分子材料

1、高中同步學案優(yōu)化設(shè)計GAO ZHONG TONG BU XUE AN YOU HUA SHE JI第2課時烴有機高分子材料第七章2022內(nèi)容索引0102課前篇 素養(yǎng)初探課堂篇 素養(yǎng)提升素養(yǎng)目標1.通過元素組成,了解烴的定義與組成。2.依據(jù)碳碳鍵的不同及碳鏈的不同,了解烴的分類,提升證據(jù)推理與模型認知等學科核心素養(yǎng)。3.了解芳香族化合物與苯的基礎(chǔ)知識。4.結(jié)合生活中的實例,認識常見有機高分子的性能與主要用途,提升科學態(tài)度與社會責任等學科核心素養(yǎng)。課前篇 素養(yǎng)初探【自主梳理】一、烴1.有機化合物有機化合物都含碳元素,還常含有氫、氧,以及氮、鹵素、硫、磷等元素。 形成有機化合物的骨架結(jié)構(gòu)【微思考1】

2、含碳的化合物都屬于有機化合物嗎?提示 不都屬于。如CO、CO2、碳酸、碳酸鹽等含碳化合物,它們的組成和性質(zhì)與無機物相似,常把它們作為無機物來研究。2.烴僅含有碳和氫兩種元素的有機化合物稱為碳氫化合物,又稱為烴,其中最簡單的烴是甲烷。3.烴的分類(1)根據(jù)碳原子間的成鍵方式分類碳原子之間可形成單鍵、雙鍵或三鍵,可以形成碳鏈或碳環(huán)類型烴飽和烴(烷烴)不飽和烴鏈狀烷烴環(huán)狀烷烴烯烴炔烴芳香烴結(jié)構(gòu)特點碳原子飽和,多個碳原子呈鏈狀碳原子飽和,有碳環(huán)含碳碳雙鍵含碳碳三鍵含苯環(huán)代表物甲烷、乙烷環(huán)己烷乙烯乙炔苯(2)根據(jù)碳骨架分類 【微思考2】“一種有機物完全燃燒,產(chǎn)物只有二氧化碳和水,則該有機物一定是烴”這種

3、說法是否正確?為什么?提示 不正確。由燃燒產(chǎn)物只有二氧化碳和水,可以確定該有機物中一定含有碳、氫兩種元素,無法確定是否含有氧元素。二、芳香族化合物與苯1.芳香族化合物一般指分子中含有苯環(huán)的有機物,它們并不一定有香味。2.苯分子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)苯的分子式為C6H6 ,苯分子具有平面正六邊形結(jié)構(gòu),相鄰碳原子之間的鍵完全相同,其鍵長介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵的鍵長之間。其結(jié)構(gòu)簡式可寫為三、有機高分子材料1.有機高分子材料分類種類代表物天然有機高分子材料棉花、羊毛、天然橡膠等合成有機高分子材料塑料、合成纖維、合成橡膠、黏合劑、涂料等2.塑料(1)成分主要成分:合成樹脂如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚醛樹脂等。添加劑

4、:如增塑劑、防老劑、增強材料、著色劑等。(2)優(yōu)良性能:強度高、密度小、耐腐蝕、易加工等。(3)主要用途 名稱主要用途聚乙烯可制成薄膜,用于食品、藥物的包裝材料,以及日常用品、絕緣材料等聚氯乙烯可制成薄膜、管道、日常用品、絕緣材料等聚苯乙烯可制成日常用品、絕緣材料,還可制成泡沫塑料用于防震、保溫、隔音聚四氟乙烯不粘鍋的涂層可制成化工、醫(yī)藥等行業(yè)使用的耐腐蝕、耐高溫、耐低溫制品名稱主要用途聚丙烯可制成薄膜、管道、日常用品、包裝材料等聚甲基丙烯酸甲酯(俗稱有機玻璃)可制成飛機和車輛的風擋、光學儀器、醫(yī)療器械、廣告牌等脲醛塑料(俗稱電玉)可制成電器開關(guān)、插座及日常用品等3.橡膠(2)合成橡膠常見的合

5、成橡膠:異戊橡膠(又稱合成天然橡膠)、丁苯橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠等。橡膠的共性:具有線型結(jié)構(gòu),有一定的彈性,但強度和韌性差。(3)橡膠的硫化原理:使橡膠的線型高分子鏈之間通過硫原子形成化學鍵,產(chǎn)生交聯(lián),形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。硫化橡膠的優(yōu)點:具有更好的強度、韌性、彈性和化學穩(wěn)定性。(4)特種橡膠氟橡膠特性耐熱和耐酸、堿腐蝕。硅橡膠特性耐高溫和嚴寒。(5)橡膠用途硫化橡膠適合制輪胎,加入炭黑可提高耐磨性。橡膠消聲瓦可有效降低潛艇航行時的噪聲,提高潛艇的隱蔽性。【微思考3】實驗室中盛放哪些藥品的試劑瓶的瓶塞不能用橡膠塞?提示 實驗室中盛放KMnO4溶液、濃硝酸、液溴、汽油、苯、四氯化碳等藥品的試劑瓶的瓶塞

6、不能用橡膠塞。4.纖維(1)分類(2)合成纖維的用途做成衣服,制成繩索、漁網(wǎng)、工業(yè)用濾布,以及飛機、船舶的結(jié)構(gòu)材料等?！咀晕覚z測】1.正誤判斷(正確的打“”,錯誤的打“”)(1)塑料就是合成樹脂。()(2)聚乙烯、聚氯乙烯塑料制品可用于食品包裝。()(3)橡膠都具有良好的彈性。()(4)天然橡膠的成分是聚異戊二烯,它屬于合成高分子材料。()(5)棉花、羊毛、木材、草類的纖維都是天然纖維。() 2.(原創(chuàng)題)下列說法正確的是()A.有機化合物都含有碳、氫元素,有些還含有氧、氮、硫等元素B.飽和烴即烷烴,均符合分子通式CnH2n+2(n1)答案 C 3.(2021浙江寧波北侖中學高一期中)人們在日

7、常生活中大量使用各種高分子材料,下列說法正確的是()A.聚乙烯塑料是天然高分子材料B.聚氯乙烯塑料可包裝食品C.所有纖維都是合成高分子材料D.硫化橡膠具有更好的強度、韌性答案 D解析 聚乙烯是人工合成高分子材料,A錯誤;聚氯乙烯在溫度過高時會釋放出對人體有害的物質(zhì),故不用聚氯乙烯包裝食品,B錯誤;植物纖維是天然高分子材料,C錯誤;橡膠硫化后可使塑性橡膠轉(zhuǎn)化為更具韌性或者硬度更高的硫化橡膠,D正確。課堂篇 素養(yǎng)提升任務一有機物分子的空間結(jié)構(gòu)【問題探究】1.觀察苯的球棍模型和空間填充模型,分析苯的空間結(jié)構(gòu)。提示 苯的空間結(jié)構(gòu)為平面形。提示 分子中含有CH3,故所有原子不可能共平面。【深化拓展】有機

8、物分子中原子共線、共面問題(1)三種典型模型解讀甲烷分子中所有原子一定不共平面,最多有3個原子處在一個平面上,若用其他原子代替其中的任何氫原子,所有原子仍不能共平面,如CH3Cl所有原子不在一個平面上。乙烯分子中所有原子一定共平面,若用其他原子代替其中的任何氫原子,所得有機物分子中所有原子仍然共平面,如CH2=CHCl分子中所有原子共平面。(2)結(jié)構(gòu)不同的基團連接后原子共面分析直線形基團與平面形基團連接,則所有原子共平面。平面形基團與平面形基團連接,如果兩個平面結(jié)構(gòu)通過單鍵相連,由于單鍵的旋轉(zhuǎn)性,兩個平面可能重合。平面形基團與立體形基團連接,如甲基與平面結(jié)構(gòu)通過單鍵相連,則由于單鍵的旋轉(zhuǎn)性,甲

9、基的一個氫原子可能與甲基中碳原子及平面結(jié)構(gòu)的所有原子共平面?！舅啬軕谩?典例1已知CC可以繞鍵軸自由旋轉(zhuǎn),結(jié)構(gòu)簡式為 的烴,下列說法中正確的是()A.分子中至少有9個碳原子處于同一平面上B.分子中至少有11個碳原子處于同一平面上C.分子中至少有16個碳原子處于同一平面上D.該烴屬于苯的同系物答案 B解析 在苯分子中的12個原子一定共平面,此分子中兩個苯環(huán)以單鍵相連,單鍵可以旋轉(zhuǎn),所以兩個苯環(huán)不一定共面,因此該分子中至少有11個碳原子處于同一平面上,B項正確,A、C兩項不正確;該烴分子結(jié)構(gòu)中有2個苯環(huán),不屬于苯的同系物,D項不正確。規(guī)律方法有機物分子中原子共面問題的解題規(guī)律(1)共價單鍵可以自

10、由旋轉(zhuǎn),共價雙鍵和共價三鍵不能旋轉(zhuǎn)。(2)結(jié)構(gòu)式中有甲基(或飽和碳原子)的有機物,其分子中的所有原子不可能共平面。(3)要弄清題目要求是“可能共面”還是“一定共面”,是“碳原子”還是“所有原子”。(4)將所給有機物分子中存在的共面結(jié)構(gòu)分別確定為平面M和平面N,若兩個平面通過一個碳碳單鍵相連,則通過旋轉(zhuǎn)該共價單鍵,可以使兩個平面重合。【變式設(shè)問】已知:甲基(CH3)是三角錐形結(jié)構(gòu), 分子中最多有多少個原子處于同一平面內(nèi)?提示 26;兩個苯環(huán)通過單鍵相連,二者可能在同一平面內(nèi),與苯環(huán)直接相連的碳原子在苯環(huán)所在平面內(nèi),甲基上最多有1個氫原子位于苯環(huán)所在平面,故最多有26個原子處于同一平面內(nèi)。變式訓練

11、1(2021浙江寧波北侖中學高一期中)下列說法正確的是() 答案 B 任務二加聚反應【問題探究】1.高分子材料是純凈物還是混合物?提示 高分子材料是由很多有機高分子聚集而成的,每個有機高分子的n值并不確定,所以高分子材料為混合物。2.具有什么結(jié)構(gòu)特點的分子才能發(fā)生加聚反應?提示 加聚反應從本質(zhì)上講也屬于加成反應,所以能夠發(fā)生加聚反應的小分子中應含有碳碳雙鍵( )或碳碳三鍵(CC)等不飽和鍵。3.聚乙烯和天然橡膠都能使Br2的CCl4溶液褪色嗎?提示 聚乙烯分子中不存在碳碳雙鍵,不能使Br2的CCl4溶液褪色。天然橡膠的主要成分聚異戊二烯中存在碳碳雙鍵,能使Br2的CCl4溶液褪色?！旧罨卣埂?/p>

12、由加聚物推斷單體的方法(1)凡鏈節(jié)的主鏈只有兩個碳原子(無其他原子)的聚合物,其合成單體必為一種,將鏈節(jié)兩端兩個半鍵斷開向內(nèi)閉合即可。(2)凡鏈節(jié)主鏈上只有四個碳原子且鏈節(jié)無碳碳雙鍵的聚合物,其單體必為兩種,在鏈節(jié)兩端及正中央劃線斷開,然后左右兩個半鍵閉合即可?！舅啬軕谩康淅?按要求完成下列問題。(1)聚苯乙烯的結(jié)構(gòu)為 ,試回答下列問題:聚苯乙烯的鏈節(jié)是,單體是。實驗測得某聚苯乙烯的相對分子質(zhì)量(平均值)為52 000,則該高聚物的聚合度n為。(2)完成下列反應的化學方程式,并指出其反應類型。由丙烯制取聚丙烯:,。【變式設(shè)問】等質(zhì)量的苯乙烯和聚苯乙烯分別完全燃燒,消耗O2的物質(zhì)的量是否相等?

13、提示 相等;聚苯乙烯的鏈節(jié)為 ,與苯乙烯的碳、氫質(zhì)量分數(shù)相同,故等質(zhì)量的苯乙烯和聚苯乙烯分別完全燃燒,消耗O2的量相等。變式訓練2聚四氟乙烯(CF2CF2)是不粘鍋涂覆物質(zhì)的主要成分。下列關(guān)于聚四氟乙烯的說法,不正確的是()A.屬于有機高分子B.單體是CF2=CF2C.可由加聚反應得到D.能使高錳酸鉀酸性溶液褪色答案 D解析 聚四氟乙烯相對分子質(zhì)量很大,屬于有機高分子,故A正確;聚四氟乙烯是由CF2=CF2通過加聚反應生成的產(chǎn)物,因此聚四氟乙烯的單體是CF2=CF2,故B、C正確;聚四氟乙烯中不含碳碳雙鍵,不能被高錳酸鉀酸性溶液氧化,故D錯誤。 隨堂檢測1.下列各物質(zhì)中按碳骨架進行分類,其中與

14、其他三種屬于不同類別的是()A.丁烷B.乙烯C.甲苯D.CH3CH2CH(CH3)2答案 C解析 按碳骨架分類,可將烴分為鏈狀烴和環(huán)狀烴,丁烷、乙烯、CH3CH2CH(CH3)2均屬于鏈狀烴,而在甲苯中存在著苯環(huán),故屬于環(huán)狀烴。所以按此分類方法,甲苯與其他三種不屬于同一類別。2.(原創(chuàng)題)下列有機化合物在一定條件下不能發(fā)生加聚反應生成高分子化合物的是()A.CH2=CH2B.CH3CH3C.HCCHD.CH3CH=CH2答案 B解析 有機化合物分子中含有C=C、CC,在一定條件下可發(fā)生加聚反應生成高分子化合物。CH3CH3屬于飽和鏈狀烷烴,不能發(fā)生加聚反應。3.關(guān)于塑料的下列說法中,不正確的是

15、()A.在日常生活中用于包裝食品的塑料通常是聚乙烯B.有機玻璃是一種透光性好的塑料制品C.塑料制品容易被微生物分解,所以廢棄塑料制品不會對環(huán)境造成嚴重的污染D.塑料的主要成分是合成樹脂,另外還有一些添加劑答案 C解析 用于食品包裝的一般為聚乙烯塑料,A正確;有機玻璃為一種高聚酯,是一種透光性好、質(zhì)輕、耐酸堿腐蝕、抗霉、易加工的塑料制品,B正確;塑料制品不易被分解,易造成白色污染,C錯誤;在塑料的組成中,除了合成樹脂外,還有根據(jù)需要加入的某些具有特定作用的添加劑以改進其性能,D正確。4.驗證某有機化合物屬于烴,應完成的實驗內(nèi)容是()A.只測定它的C、H比B.只要證明它完全燃燒后產(chǎn)物只有H2O和CO2C.只測定其燃燒產(chǎn)物中H2O與CO2的物質(zhì)的量的比值D.測定該試樣的質(zhì)量及試樣完全燃燒后生成CO2和H2O的質(zhì)量答案 D解析 驗證有機化合物屬于烴,可先測定試樣的質(zhì)量,然后將試樣完全燃燒,并將生成的CO2和H2O吸收,測定二者的質(zhì)量,根據(jù)C、H元素守恒計算出其質(zhì)量,若存在m(有機化合物)=m(H)+m(C),則該有機化合物屬于烴類。5.聚丙烯腈纖維是合成纖維中的主要品種之一,其產(chǎn)量僅次于聚酰胺纖維