2024-2025學年新教材高中化學第七章機化合物第2節(jié)第2課時烴有機高分子材料學案新人教版必修2

PAGE1-第2課時烴有機高分子材料學習目標核心素養(yǎng)1．了解烴的概念，了解常見烴的種類。2．了解高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點和基本性質(zhì)。3．知道塑料、合成纖維、合成橡膠的性質(zhì)和用途。宏觀辨識與微觀探析：1．能從微觀結(jié)構(gòu)說明塑料、合成纖維、合成橡膠中同類物質(zhì)的共性和不同類物質(zhì)性質(zhì)差異及其緣由。2．能從宏觀上相識常見高分子材料，了解高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點和性質(zhì)。新課情景呈現(xiàn)材料家族中有一大類特別重要的材料——有機高分子材料。如不粘鍋涂層、滑雪板涂層、水立方外面膜結(jié)構(gòu)材料等都是合成有機高分子材料。這些材料是怎樣合成的，有怎樣的優(yōu)良性能，讓我們走進教材，學習烴和有機高分子材料。課前素能奠基新知預習一、烴1．烴的概念：僅含__碳和氫__兩種元素的有機化合物稱為碳氫化合物，也稱為烴。2．烴的分類3．苯苯是芳香烴的母體，是一種具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的不飽和烴，其結(jié)構(gòu)簡式習慣上簡寫為____。事實上苯分子中的6個碳原子之間的鍵完全相同，常用____表示苯的結(jié)構(gòu)。二、有機高分子材料1．塑料(1)組成①主要成分：__合成樹脂__。如__聚乙烯__、__聚丙烯__、聚氯乙烯、酚醛樹脂等。②特定作用的添加劑：提高塑性的__增塑劑__，防止塑料老化的__防老劑__，增加材料，著色劑等。(2)性能：強度高、密度小、耐腐蝕、易加工。2．橡膠(1)橡膠是一類具有高彈性的高分子材料，是制造汽車、飛機輪胎和各種密封材料的必需原料。自然橡膠的主要成分是__聚異戊二烯__，結(jié)構(gòu)簡式為。其單體為____；自然橡膠分子中含有碳碳雙鍵，易發(fā)生氧化反應(yīng)。(2)橡膠的分類橡膠eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(自然橡膠,合成橡膠\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(通用橡膠\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(丁苯橡膠,順丁橡膠,氯丁橡膠)),特種橡膠\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(氟橡膠：耐熱和耐酸、堿腐蝕,硅橡膠：耐高溫柔寒冷))))))(3)合成橡膠①原料：以石油、自然氣中的二烯烴和烯烴為原料。②性能：具有高彈性、絕緣性、氣密性、耐高溫或耐低溫等性能。3．纖維(1)分類eq\a\vs4\al(纖,維)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(自然纖維：棉花、羊毛、蠶絲、麻等,\a\vs4\al(化,學,纖,維)\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\x(\a\al(再生纖維：用化學方法將農(nóng)林產(chǎn)品中的纖維素、,蛋白質(zhì)等自然高分子加工成黏膠纖維、大豆蛋白纖維等)),\x(\a\al(合成纖維：以石油、自然氣和煤等為原料制成,有機小分子單體，再經(jīng)聚合反應(yīng)生產(chǎn)合成纖維))\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(六大綸：滌綸、,錦綸、腈綸、丙,綸、氯綸、芳綸))))))(2)合成纖維的性質(zhì)和用途①性質(zhì)：合成纖維具有__強度高__、__彈性好__、__耐磨__、耐化學腐蝕、不易蟲蛀等優(yōu)良性能。②用途：制作衣物、繩索、漁網(wǎng)、工業(yè)用濾布和飛機、船舶的結(jié)構(gòu)材料等。預習自測1．推斷下列說法是否正確(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)乙烯和聚乙烯均可以使溴水褪色。(×)(2)合成塑料的原料只能是單烯烴或二烯烴。(×)(3)為了削減白色污染對環(huán)境的影響，應(yīng)將廢舊塑料回收焚燒。(×)(4)一種有機物完全燃燒，產(chǎn)物只有二氧化碳和水，則該有機物肯定是烴。(×)解析：(1)乙烯可以使溴水褪色，乙烯中的碳碳雙鍵發(fā)生加聚反應(yīng)生成聚乙烯，因此聚乙烯不能使溴水褪色。(2)合成塑料的單體不只是二烯烴和單烯烴，還可以是含有碳碳雙鍵的其他有機物分子。(3)廢舊塑料回收后，可以重新加工成各類材料，或者熱解制成單體，焚燒也會帶來環(huán)境污染。(4)有機物中若含有氧元素燃燒產(chǎn)物也是二氧化碳和水。2．下列高分子化合物不能用來生產(chǎn)塑料薄膜的是(D)A．聚丙烯 B．聚氯乙烯C．聚乙烯 D．硫化橡膠解析：硫化橡膠屬于熱固性塑料，不能用于生產(chǎn)塑料薄膜。3．下列關(guān)于自然橡膠的敘述不正確的是(D)A．自然橡膠能溶于汽油、苯等有機溶劑B．自然橡膠是自然高分子化合物C．自然橡膠含有碳碳雙鍵，能發(fā)生加成反應(yīng)D．自然橡膠受空氣、日光作用，會被還原而老化解析：有機物之間相互溶解，A項正確；自然橡膠屬于自然高分子化合物，B項正確；自然橡膠含有不飽和碳碳雙鍵，能發(fā)生加成反應(yīng)，C項正確；自然橡膠含有碳碳雙鍵，易被空氣中氧氣氧化而老化，D項不正確。4．現(xiàn)代以石油化工為基礎(chǔ)的三大合成材料是(B)①合成氨②塑料③合成鹽酸④合成橡膠⑤合成尿素⑥合成纖維⑦合成洗滌劑A．①④⑦ B．②④⑥C．①③⑤ D．④⑤⑥解析：合成塑料、合成橡膠、合成纖維是以石油化工為基礎(chǔ)的三大合成材料，所以選B。5．合成材料的大量運用為人類生活生產(chǎn)帶來便利的同時也產(chǎn)生了很多新的環(huán)境問題。(1)視察圖片，思索造成“白色污染”的緣由是什么？(2)思索怎樣解決“白色污染”問題？答案：(1)塑料制品的大量運用。(2)①削減塑料制品的運用；②廢棄塑料資源化(就是回收廢舊塑料，作為資源，加以開發(fā)和利用)；③開發(fā)新型的可降解塑料。課堂素能探究加聚產(chǎn)物單體的推斷學問點問題探究巴西三葉橡膠樹產(chǎn)出的橡膠，通常稱為自然橡膠，結(jié)構(gòu)簡式為，該高聚物的單體是什么？提示：。學問歸納總結(jié)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。如，其單體是。2．凡鏈節(jié)主鏈上只有四個碳原子(無其他原子)且鏈節(jié)無雙鍵的聚合物，其單體必為兩種，在鏈節(jié)兩端及正中心畫線斷開，然后左右兩個半鍵閉合即可。如的單體為CH2CH2和CH3—CHCH2。3．凡鏈節(jié)主鏈上只有碳原子且存在CC鍵結(jié)構(gòu)的高聚物，推斷其合成單體的規(guī)律是“見雙鍵，四個碳，無雙鍵，兩個碳”劃線斷開，然后將半鍵閉合，將單、雙鍵互換即可。如的單體是。┃┃典例剖析__■典例1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：①聚苯乙烯的鏈節(jié)是____，單體是____。②試驗測得某聚苯乙烯的相對分子質(zhì)量(平均值)為52000，則該高聚物的聚合度n為__500__。(2)完成下列反應(yīng)的化學方程式，并指出其反應(yīng)類型。由丙烯制取聚丙烯：__nCH3—CHCH2eq\o(——→,\s\up7(催化劑))__，__加聚反應(yīng)__。解析：(1)聚苯乙烯的鏈節(jié)是，單體是，n＝eq\f(52000,104)＝500。(2)丙烯制取聚丙烯的反應(yīng)是加聚反應(yīng)。┃┃變式訓練__■1．氯丁橡膠的化學結(jié)構(gòu)可表示為其鏈節(jié)為____，單體為____。解析：由氯丁橡膠的結(jié)構(gòu)可知，合成它的單體是。學問點加聚反應(yīng)的特點和類型,問題探究1．具有什么結(jié)構(gòu)特點的物質(zhì)才能發(fā)生加成反應(yīng)？提示：含有碳碳雙鍵或碳碳三鍵等不飽和鍵。2．丙烯能發(fā)生加聚反應(yīng)嗎？試寫出其化學方程式。提示：能。nCH3—CHCH2eq\o(——→,\s\up7(肯定條件))。學問歸納總結(jié)1．特點(1)反應(yīng)物：分子中含有不飽和鍵，如碳碳雙鍵等。(2)產(chǎn)物：高分子化合物與反應(yīng)物具有相同的化學組成。(3)反應(yīng)特點：沒有小分子化合物生成。2．主要類型(1)單烯烴加聚：單體中只含一個時，斷開雙鍵，斷鍵原子與其他分子中的斷鍵原子結(jié)合，依次重復形成高聚物，如丙烯的聚合：nCH3—CHCH2eq\o(——→,\s\up7(引發(fā)劑))。(2)二烯烴加聚：當一個分子中存在兩個時，斷鍵原子與其他分子中的斷鍵原子相結(jié)合，而內(nèi)部其他的斷鍵原子再結(jié)合成不飽和鍵。如順丁橡膠的生成：nCH2CH—CHCH2eq\o(——→,\s\up7(引發(fā)劑))CH2—CHCH—CH2(3)共聚：是兩種或多種化合物在肯定的條件下發(fā)生聚合反應(yīng)生成一種高聚物的反應(yīng)。例如，丙烯和乙烯在肯定條件下能生成聚乙丙烯。nCH2CH2＋nCH2CH—CH3eq\o(——→,\s\up7(引發(fā)劑))3．加聚反應(yīng)高聚物的寫法(1)含一個碳碳雙鍵的單體聚合物的寫法：斷開雙鍵，鍵分兩端，添上括號，n在后面。(2)含“CC—CC”的單體聚合物的寫法：雙變單，單變雙，括住兩頭，n在后面。(3)含有一個碳碳雙鍵的兩個單體聚合物的寫法：雙鍵打開，彼此相連，括住兩頭，n在后面。┃┃典例剖析__■典例2下圖是以乙炔為主要原料合成聚氯乙烯、聚丙烯腈和氯丁橡膠的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖。(1)寫出A、B、C、D四種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式：A：__CH2CHCl__；B：__CH2CHCN__；C：____；D．__CHCH2CClCH2__。(2)寫出②④的反應(yīng)類型：②__加聚反應(yīng)__，④__加聚反應(yīng)__。(3)寫出有關(guān)反應(yīng)的化學方程式：②__nCH2CHCleq\o(——→,\s\up7(肯定條件))__。③__CH≡CH＋HCNeq\o(——→,\s\up7(肯定條件))CH2CH—CN__。⑤__2CH≡CHeq\o(——→,\s\up7(肯定條件))CH2CH—C≡CH__。⑦____。解析：制備聚氯乙烯的單體為氯乙烯，因此反應(yīng)①為CH≡CH與HCl發(fā)生加成反應(yīng)生成氯乙烯；乙炔與HCN發(fā)生加成反應(yīng)生成丙烯腈(CH2CH—CN)，丙烯腈發(fā)生加聚反應(yīng)生成聚丙烯腈；依據(jù)氯丁橡膠的結(jié)構(gòu)簡式可以得知其單體D的結(jié)構(gòu)簡式為，進而可以推出C的結(jié)構(gòu)簡式為CH2CHCCH。┃┃變式訓練__■2．下列合成高分子化合物的反應(yīng)中，屬于加聚反應(yīng)的是(C)A．neq\o(——→,\s\up7(肯定條件))＋(n-1)H2OB．nHCHO＋neq\o(——→,\s\up7(肯定條件))＋(n-1)H2OC．nCH2CHCleq\o(——→,\s\up7(肯定條件))D．nHOOCCOOH＋nHO—CH2CH2—OHeq\o(——→,\s\up7(肯定條件))＋(2n-1)H2O解析：依據(jù)加聚反應(yīng)的特點，產(chǎn)物除高分子外無小分子，且高分子化合物與反應(yīng)物具有相同的組成，則C項正確。名師博客呈現(xiàn)鏈狀烷烴、烯烴、炔烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)比較類別鏈狀烷烴鏈狀單烯烴鏈狀單炔烴代表物CH4CH2CH2CH≡CH通式CnH2n＋2(n≥1)CnH2n(n≥2)CnH2n-2(n≥2)結(jié)構(gòu)特點含碳碳雙鍵—C≡C—含碳碳三鍵化學性質(zhì)取代反應(yīng)光照鹵代——加成反應(yīng)—與H2、X2、HX、H2O等發(fā)生加成反應(yīng)氧化反應(yīng)燃燒火焰較光明燃燒火焰光明，伴有黑煙燃燒火焰光明，伴有濃烈黑煙與KMnO4溶液不反應(yīng)使KMnO4溶液褪色使KMnO4溶液褪色加聚反應(yīng)—能發(fā)生能發(fā)生鑒別KMnO4溶液和溴水均不褪色KMnO4溶液和溴水均褪色〔即時訓練〕鑒別