人教版-必修二-第七章 有機(jī)化合物-第二節(jié) 乙烯與有機(jī)高分子材料 全省一等獎

《乙烯與有機(jī)高分子材料》導(dǎo)學(xué)案乙烯是石油化學(xué)工業(yè)重要的基本原料，通過一系列化學(xué)反應(yīng)，可以從乙烯得到________________等成千上萬種有用的物質(zhì)。乙烯的用途廣泛，其________可以用來衡量一個國家石油化學(xué)工業(yè)的發(fā)展水平。核心微網(wǎng)絡(luò)素養(yǎng)新目標(biāo)1.認(rèn)識常見的烴及類型。2．了解乙烯的分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。3．理解加成反應(yīng)和聚合反應(yīng)的應(yīng)用。4．了解有機(jī)高分子材料。學(xué)業(yè)基礎(chǔ)[預(yù)習(xí)新知]一、乙烯1．乙烯的分子組成和結(jié)構(gòu)分子式電子式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡式球棍模型比例模型C2H4______________________________2.乙烯的物理性質(zhì)顏色狀態(tài)氣味水溶性密度____________稍有氣味______比空氣______3.乙烯的化學(xué)性質(zhì)(1)氧化反應(yīng)①乙烯在空氣中燃燒，火焰________且伴有________，化學(xué)方程式為________________________________。②乙烯能被酸性KMnO4溶液等氧化，使紫色KMnO4溶液________。(2)加成反應(yīng)①概念：有機(jī)物分子中不飽和碳原子與其他__________直接結(jié)合生成新的化合物的反應(yīng)。②乙烯的加成反應(yīng)CH2=CH2＋Br2→______________________CH2=CH2＋H2eq\o(→,\s\up15(Ni),\s\do14(△))______________________CH2=CH2＋HCleq\o(→,\s\up15(催化劑),\s\do14(△))______________CH2=CH2＋H2Oeq\o(→,\s\up15(一定條件))______________(3)聚合反應(yīng)①乙烯之間相互加成可得到________，化學(xué)方程式為nCH2=CH2eq\o(→,\s\up15(催化劑))____________。②認(rèn)識加成聚合反應(yīng)a．由____________小的化合物分子互相結(jié)合成______________大的聚合物的反應(yīng)叫做聚合反應(yīng)。乙烯的聚合反應(yīng)同時也是________反應(yīng)，這樣的反應(yīng)又被稱為加成聚合反應(yīng)，簡稱________反應(yīng)。b．能合成高分子的小分子物質(zhì)稱為________；高分子化合物中________相同、可____的結(jié)構(gòu)單元稱為鏈節(jié)；鏈節(jié)的數(shù)目稱為________，通常用____表示。例如：二、烴1．烴的定義：僅含__________兩種元素的有機(jī)化合物。2．烴的分類三、有機(jī)高分子材料1．塑料：如____________________等。2．橡膠：天然橡膠(聚異戊二烯)，結(jié)構(gòu)簡式為_______________________________________________________________合成橡膠：________________等。3．纖維：天然纖維：______________等。人造纖維：______________等。合成纖維：______________等。[即學(xué)即練]1．判斷正誤，正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)甲烷和乙烯都屬于烴，前者屬于烷烴，后者屬于烯烴。()(2)甲烷和乙烯都是可燃性氣體，點(diǎn)燃之前必須驗(yàn)純，而且燃燒時現(xiàn)象相同。()(3)以石油為原料可以獲得乙烯。()(4)乙烯比乙烷的化學(xué)性質(zhì)活潑。()(5)某無色氣體通入酸性KMnO4溶液中，溶液褪色，該氣體一定是烯烴。()(6)某無色氣體能使溴水褪色，該氣體可能是烯烴。()(7)烴的分子式為C3H6，符合通式CnH2n，故該分子屬于烯烴。()2．下列生活用品中主要由合成纖維制造的是()A．尼龍繩B．宣紙C．羊絨衫D．棉襯衣3．下列說法正確的是()A．乙烯的分子式可寫成(CH2)2B．乙烯的最簡式為CHCHC．乙烯分子是平面結(jié)構(gòu)D．乙烯的結(jié)構(gòu)簡式為CH2CH24．下列反應(yīng)中能說明烯烴具有不飽和結(jié)構(gòu)的是()A．燃燒B．取代反應(yīng)C．加成反應(yīng)D．分解反應(yīng)5．烴是指()A．含碳元素的化合物B．只含碳、氫兩種元素的化合物C．含碳、氫元素的化合物D．燃燒后只生成二氧化碳和水的化合物6．以下是兩種有機(jī)物的球棍模型：代表H原子，代表C原子，請回答下列問題：(1)Ⅰ、Ⅱ的分子式________、________。(2)說出Ⅰ、Ⅱ結(jié)構(gòu)上的兩點(diǎn)差異：①____________________；②________________________________________________________________________。核心素養(yǎng)目標(biāo)一乙烯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性質(zhì)[例1]下列關(guān)于乙烯的敘述中，正確的是()A．乙烯的化學(xué)性質(zhì)比乙烷活潑B．甲烷和乙烯在一定條件下都可以與氯氣反應(yīng)，且反應(yīng)類型相同C．乙烯分子中所有原子不可能在同一平面上D．乙烯分子的碳碳雙鍵中的一個鍵易斷裂，易發(fā)生加成反應(yīng)和取代反應(yīng)[提升1]剛摘的獼猴桃往往青澀難吃，但將熟透的紅蘋果與它共同裝入袋內(nèi)，三天后就香甜可口了，原因是熟透的蘋果揮發(fā)出的乙烯對獼猴桃起了催熟作用。下列有關(guān)乙烯的說法中不正確的是()A．乙烯分子為平面結(jié)構(gòu)，分子中C—H鍵之間的鍵角約為120°B．乙烯與溴發(fā)生加成反應(yīng)后的產(chǎn)物中所有原子都共平面C．乙烯的產(chǎn)量常用來衡量一個國家石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志D．乙烯是一種植物生長的調(diào)節(jié)劑，也可作水果催熟劑[核心能力]一、乙烯分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)二、乙烯的性質(zhì)應(yīng)用1．氧化反應(yīng)(1)燃燒①空氣中若含%～34%的乙烯，遇明火極易發(fā)生爆炸，點(diǎn)燃乙烯前要先驗(yàn)純。②利用燃燒時的現(xiàn)象與甲烷不同，可用燃燒法鑒別甲烷和乙烯。(2)被酸性高錳酸鉀溶液氧化乙烯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，利用該性質(zhì)可鑒別甲烷(或烷烴)和乙烯(或烯烴)。2．加成反應(yīng)和聚合反應(yīng)eq\x(狀元隨筆)(1)乙烯的結(jié)構(gòu)簡式不可以寫成CH2CH2，而應(yīng)寫成CH2=CH2(碳碳雙鍵一定不能省略。2由于乙烯碳碳雙鍵中的兩個碳碳鍵不完全相同，其中一個鍵不穩(wěn)定，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時易斷裂，因此乙烯的化學(xué)性質(zhì)活潑。目標(biāo)二兩種重要的有機(jī)反應(yīng)類型[例2]下列過程中發(fā)生了加成反應(yīng)的是使酸性高錳酸鉀溶液褪色使溴的CCl4溶液褪色燃燒生成二氧化碳和水和Cl2的混合氣體在光照條件下逐漸褪色[提升2]下列各反應(yīng)中屬于加成反應(yīng)的是①CH2))CH2＋H2Oeq\o(→,\s\up15(一定條件))CH3CH2OH②H2＋Cl2eq\o(=,\s\up15(光))2HCl④CH3—CH3＋2Cl2eq\o(→,\s\up15(光))CH2Cl—CH2Cl＋2HClA．①③B．②③C．①④D．②④[核心能力]加成反應(yīng)與取代反應(yīng)的比較類型取代反應(yīng)加成反應(yīng)反應(yīng)物結(jié)構(gòu)特征含有易被取代的原子或原子團(tuán)不飽和有機(jī)化合物(含等)生成物兩種(一般是一種有機(jī)化合物和一種無機(jī)物)一種(有機(jī)化合物)碳碳鍵變化情況無變化打開碳碳不飽和鍵常見試劑Cl2、H2O等H2、Br2、H2O等結(jié)構(gòu)變化形式舉例等量替換式CH3CH3＋Cl2eq\o(→,\s\up15(光))CH3CH2Cl＋HCl開鍵加合式CH2CH2＋HCl→CH3CH2Cleq\x(狀元隨筆)判斷加成反應(yīng)與取代反應(yīng)的方法1．加成反應(yīng)的特點(diǎn)是“斷一，加二，都進(jìn)來”，“斷一”是指碳碳雙鍵或三鍵中的一個不穩(wěn)定鍵斷裂，“加二”是指將2個其他原子或原子團(tuán)分別加在2個不飽和的碳原子上。2．取代反應(yīng)的特點(diǎn)是“上一下一，有進(jìn)有出”，注意在書寫取代反應(yīng)的化學(xué)方程式時，防止漏寫次要產(chǎn)物。目標(biāo)三烴分子中原子共線與共面問題[例3]由乙烯推測丙烯的結(jié)構(gòu)或性質(zhì)，正確的是()A．分子中3個碳原子在同一直線上B．分子中所有原子都在同一平面上C．分子中共價鍵的夾角均為120°D．分子中共價鍵數(shù)為8，其中有一個碳碳雙鍵[提升3]下列敘述正確的是()A．CH3—CH2—CH3分子中的3個碳原子一定在同一條直線上B．CH3—CH3分子中的所有原子有可能都在同一平面上C．分子中的8個碳原子不可能都在同一平面上D．CF3CH=CHCF3分子中的4個碳原子不可能在同一條直線上[關(guān)鍵能力]烴分子的典型空間結(jié)構(gòu)(1)甲烷型：正四面體結(jié)構(gòu)→凡是碳原子與4個原子形成4個共價鍵時，其空間結(jié)構(gòu)都是四面體，5個原子中最多有3個原子共平面。(2)乙烯型：平面結(jié)構(gòu)→與碳碳雙鍵直接相連的4個原子與2個碳原子共平面。(3)苯型：平面結(jié)構(gòu)→位于苯環(huán)上的12個原子共平面，位于對角線位置上的4個原子共直線。eq\x(狀元隨筆)討論有機(jī)物分子的空間結(jié)構(gòu)，可以直接聯(lián)想甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)、乙烯的平面型結(jié)構(gòu)和苯的平面型結(jié)構(gòu)，通過拼接、替換，形成題設(shè)的有機(jī)物結(jié)構(gòu)，就能分析出分子中各原子的共線、共面情況以及共線、共面的原子個數(shù)。學(xué)考評價1．下列用品中主要由天然有機(jī)高分子化合物制造的是()A．麻繩B．透明膠帶C．光導(dǎo)纖維D．紫砂壺2．下列關(guān)于乙烯主要用途的敘述不正確的是()A．燃料B．植物生長調(diào)節(jié)劑C．化工原料D．生產(chǎn)聚乙烯塑料的原料3．下列有關(guān)乙烯分子的敘述中錯誤的是()A．乙烯分子里所有原子都在同一平面上B．乙烯的結(jié)構(gòu)簡式為CH2CH2，電子式為C．乙烯分子中碳?xì)滏I之間的夾角約為120°D．乙烯分子中既含有極性鍵又含有非極性鍵4．下列關(guān)于乙烯和乙烷的說法中，不正確的是()A．乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色，乙烷不能B．乙烯屬于不飽和鏈烴，乙烷屬于飽和鏈烴C．乙烯分子中的CC鍵比乙烷分子中的C—C鍵的鍵能大，穩(wěn)定D．乙烯分子中的所有原子處于同一平面上，乙烷分子則為立體結(jié)構(gòu)，原子不在同一平面上5．乙烯能與其他物質(zhì)在適當(dāng)條件下發(fā)生加成反應(yīng)，下列物質(zhì)：①I2②HCl③H2O④H2中能與乙烯發(fā)生加成反應(yīng)的是()A．只有①②④B．只有④C．只有①④D．①②③④6．下列是關(guān)于有機(jī)物A的信息：①能使溴的四氯化碳溶液褪色；②分子比例模型為；③能與水在一定條件下反應(yīng)。根據(jù)上述信息回答下列問題：(1)A與溴的四氯化碳溶液反應(yīng)的生成物的名稱為________；寫出在一定條件下，A發(fā)生聚合反應(yīng)生成高分子化合物的化學(xué)方程式：_________________________________________________________________。(2)A具有的性質(zhì)是________。①無色、稍有氣味的氣體②有毒③不溶于水④密度比空氣大⑤能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色⑥一定條件下與氫氣反應(yīng)練后感悟有機(jī)物分子中原子的共面情況乙烯中的一個氫原子被其他原子或原子團(tuán)代替后，只有與碳碳雙鍵兩端的碳原子直接相連的原子才與原有的原子共平面，如丙烯的—CH3中的碳原子一定在原平面上，而3個氫原子中至多可以有1個在原平面上。eq\x(溫馨提示：請完成課時作業(yè)12)第二節(jié)乙烯與有機(jī)高分子材料有機(jī)高分子材料、藥物產(chǎn)量學(xué)業(yè)基礎(chǔ)[預(yù)習(xí)新知]CH2CH2無色氣體難溶于水略小明亮黑煙C2H4＋3O2eq\o(→,\s\up15(點(diǎn)燃))2CO2＋2H2O褪色原子或原子團(tuán)CH2BrCH2BrCH3CH3CH3CH2ClCH3CH2OH聚乙烯CH2—CH2相對分子質(zhì)量相對分子質(zhì)量加成加聚單體化學(xué)組成重復(fù)聚合度n碳和氫甲烷乙烷環(huán)己烷乙烯乙炔苯CH4C2H6C6H12C2H4C2H2CH4CH3CH3CH2=CH2聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯丙烯、聚四氟乙烯異戊橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠棉花、羊毛、蠶絲黏膠纖維、醋酸纖維腈綸、滌綸、錦綸、維尼綸[即學(xué)即練]1．答案：(1)√(2)×(3)√(4)√(5)×(6)√(7)×2．解析：尼龍繩的主要成分是合成纖維。答案：A3．答案：C4．答案：C5．解析：燃燒只生成CO2和H2O的化合物組成上還可能含有氧元素。答案：B6．解析：從球棍模型上可得知，Ⅰ為乙烷，Ⅱ?yàn)橐蚁?。乙烷中有“C—C”，乙烯中有“C=C”，且前者是空間立體結(jié)構(gòu)，后者是平面結(jié)構(gòu)。答案：1C2H6C2H42①Ⅰ中含有碳碳單鍵，Ⅱ中含有碳碳雙鍵②Ⅰ是空間立體結(jié)構(gòu)，Ⅱ是平面結(jié)構(gòu)核心素養(yǎng)[例1]解析：由乙烯可使酸性高錳酸鉀溶液褪色而乙烷不能，可知乙烯比乙烷活潑，A正確；甲烷和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，而乙烯和氯氣發(fā)生加成反應(yīng)，B項(xiàng)不正確；乙烯分子中所有原子在同一平面上，C項(xiàng)不正確；乙烯分子的碳碳雙鍵中的一個鍵易斷裂，易發(fā)生加成反應(yīng)，而不易發(fā)生取代反應(yīng)，D不正確。答案：A[提升1]解析：乙烯分子中的6個原子共平面，但與溴發(fā)生加成反應(yīng)后生成BrCH2CH2Br1，2-二溴乙烷，其結(jié)構(gòu)相當(dāng)于乙烷分子中的兩個H原子位于不同的碳原子上被Br原子代替，每個碳原子與其相連的4個原子構(gòu)成四面體結(jié)構(gòu)，1，2-二溴乙烷中的8個原子不共平面。答案：B[例2]解析：酸性高錳酸鉀溶液與C2H4發(fā)生氧化反應(yīng)，A錯誤；C2H4與溴發(fā)生加成反應(yīng)，B正確；C2H4燃燒屬于氧化反應(yīng)，C錯誤；CH4和Cl2在光照下發(fā)生取代反應(yīng)，D錯誤。答案：B[提升2]解析：本題難點(diǎn)是對③的判斷，分子里有一個不飽和碳原子，該碳原子與氧原子組成的原子團(tuán)為，由反應(yīng)產(chǎn)物CH3—CH2—OH可知，該反應(yīng)是H—H分子里的氫原子跟里的不飽和原子直接結(jié)合的反應(yīng)，由此可知，反應(yīng)符合加成反應(yīng)的概念，是加成反應(yīng)。答案：A[例3]解析：丙烯CH2=CH—CH3結(jié)構(gòu)中可看作是CH2=CH2結(jié)構(gòu)中一個氫原子被一個—CH3所替代，顯然3個碳原子不在同一條直線上。由于—CH3中4個原子不在同一平面上，所以CH2=CH—CH3分子中所有原子不可能都在同一平面上。丙烯分子中可以看作一個—CH3取代了CH2=CH2中的一個氫原子，又可以看作一個CH2=CH—取代了甲烷中的一個氫原子，共價鍵的夾角既有120°，又有部分接近109°28′，C錯誤。答案：D[提升3]解析：CH4分子的空間構(gòu)型是正四面體，則CH3—CH2—CH3分子中的3個碳原子一定不在同一條直線上。CH3—CH3分子中的所有原子不可能都在同一平面上。分子中的所有原子都在同一平面上，CH2=CH2分子中的2個碳原子在同一條直線上，則分子中的8個碳原子可能都在同一平面上。CH2=CH2分子中的所有原子都在同一平面上，CH2=CH2的結(jié)構(gòu)式為，2個—CF3取代2個H生成的CF3CH=CHCF3分子中的4個碳原子不可能在同一條直線上。答案：D學(xué)考評價1.解析：A對，麻繩的主要成分為纖維素，為天然有機(jī)高分子化合物。B錯，透明膠帶