新教材適用2024-2025學年高中化學第7章有機化合物第2節(jié)乙烯與有機高分子材料第2課時烴有機高分子材料學案新人教版必修第二冊

第2課時烴有機高分子材料學習目標1．了解烴的組成，能依據烴分子中的碳骨架對烴進行分類。2．能結合實例了解各類烴的代表物質的結構特點。3．知道塑料、合成纖維、合成橡膠的性質和用途。4．知道合成新物質是有機化學探討的重要體現。核心素養(yǎng)1．能從微觀結構說明塑料、合成纖維、合成橡膠中同類物質的共性和不同類物質性質差異及其緣由，能從宏觀上相識常見高分子材料。2．通過對烷烴、烯烴、炔烴及苯的結構特點，建立不同類別烴的結構模型，并能利用模型來預料其性質，說明其應用。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(1)依據：依據碳原子間成鍵方式的不同可分為_飽和烴__和_不飽和烴__；依據碳骨架的不同可分為_鏈狀烴__和_環(huán)狀烴__。(2)分類3．常見烴的分子結構烴甲烷乙烯乙炔苯電子式Heq\o\al(·,·)C??Ceq\o\al(·,·)H—化學鍵_C—H____C—H__和_—C≡C—__C—H和特殊的碳碳鍵結構式H—C≡C—H分子結構特點_正四面體__共_平面__共_直線__6個碳原子間的鍵完全相同，12個原子共平面正|誤|判|斷(1)乙烯的分子式為C2H4，故分子組成為C6H12的烴肯定屬于烯烴。(×)(2)都屬于芳香烴。(×)(3)苯的分子式為C6H6，結構簡式為，分子高度不飽和故苯分子中肯定含有碳碳雙鍵，屬于烯烴。(×)深|度|思|考1.(1)依據鏈狀烷烴的通式，你能寫出相對分子質量為70的單烯烴(含一個碳碳雙鍵)的分子式嗎？(2)是同分異構體嗎？提示：(1)相對鏈狀烷烴，烯烴多了一個碳碳雙鍵，也就少了兩個氫原子。由單烯烴的相對分子質量為70，可得該烯烴的分子式為C5H10。(2)不是，二者為同一種物質。2．乙炔和乙烯中都含有不飽和鍵，化學性質相像。試寫出乙炔與溴發(fā)生加成反應的化學方程式。提示：CH≡CH＋Br2→應|用|體|驗1.在抗擊新冠肺炎疫情過程中，N95口罩成為“明星”，丙烯(CH3CH=CH2)是制造N95口罩的原料。下列有關丙烯的說法錯誤的是(D)A．丙烯和乙烯互為同系物B．丙烯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色C．能使溴水褪色D．丙烯屬于飽和烴解析：丙烯和乙烯均為單烯烴，結構相像，分子組成相差一個CH2，二者互為同系物，故A正確；丙烯含有1個碳碳雙鍵，可以被酸性高錳酸鉀氧化，能夠使酸性高錳酸鉀溶液褪色，故B正確；丙烯分子中含有碳碳雙鍵，可以和溴發(fā)生加成反應，能夠使溴水褪色，故C正確；丙烯分子中含有一個碳碳雙鍵，屬于不飽和烴，故D錯誤。2．下列關于乙烯、乙烷、乙炔、苯的說法不正確的是(A)A．乙烯屬于不飽和烴，乙烷和苯屬于飽和烴B．乙烯、苯分子中全部原子處于同一平面上，乙烷分子則為立體結構，全部原子不在同一平面上C．書寫結構簡式時，乙烯分子中的碳碳雙鍵不能省略，乙烷分子中的碳碳單鍵中的短線可省略不寫D．乙炔中的四個原子在同一個平面上解析：乙烯、苯均屬于不飽和烴。乙烯的碳碳雙鍵確定其化學性質，書寫結構簡式時不能省略。1．鏈狀烷烴、烯烴和炔烴的組成與結構特點烴類結構特點通式鏈狀烷烴分子中碳原子之間只以單鍵結合成鏈狀，碳原子剩余的價鍵全部跟氫原子結合的飽和烴CnH2n＋2(n≥1)鏈狀烯烴分子中含有一個碳碳雙鍵的不飽和鏈烴CnH2n(n≥2)鏈狀炔烴分子中含有一個碳碳三鍵的不飽和鏈烴CnH2n－2(n≥2)2．烷烴、烯烴和炔烴的化學性質比較烴烷烴烯烴炔烴活動性較穩(wěn)定較活潑較活潑取代反應能夠被鹵素取代—加成反應不能發(fā)生能與H2、X2、HX、H2O、HCN等加成(X代表鹵素原子)氧化反應淡藍色火焰燃燒時火焰光明，有黑煙燃燒時火焰光明，有濃煙不與酸性高錳酸鉀溶液反應能使酸性高錳酸鉀溶液褪色加聚反應不能發(fā)生能發(fā)生鑒別不能使溴水、酸性高錳酸鉀溶液褪色能使溴水、酸性高錳酸鉀溶液褪色二、有機高分子材料1．有機高分子材料的分類2．有機高分子材料(1)塑料①組成eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(主要成分：合成樹脂,添加劑\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(提高塑性：增塑劑,防止老化：防老劑,增加材料,著色劑))))②性能：強度_高__、密度_小__、_耐腐蝕__、易加工等。③常見塑料及用途名稱結構簡式用途聚乙烯(PE)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(PVC)可制成電線的絕緣層、管道等聚苯乙烯(PS)可制成泡沫包裝材料、絕緣材料等聚四氟乙烯(PTFE)可制成試驗儀器、化工用品等聚丙烯(PP)可制成管道、包裝材料等聚甲基丙烯酸甲酯(有機玻璃，PMMA)可制成飛機和車輛的風擋、光學儀器等脲醛塑料(電玉，UF)可制成電器開關、插座等④塑料的危害與防治危害：造成白色污染。防治：少用塑料制品并剛好回收再生，生產可降解塑料。(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所必需的原料。自然橡膠的主要成分是_聚異戊二烯__，結構簡式為，其單體為；自然橡膠中含有易發(fā)生_加成__反應和_氧化__反應。②橡膠的分類、結構及性能自然橡膠_線型__結構，有肯定_彈性__，但強度和韌性差合成自然橡膠(異戊橡膠)硫化橡膠_網狀__結構，有更好的強度、韌性、彈性和化學_穩(wěn)定性__特種橡膠耐熱和耐酸、堿腐蝕的_氟橡膠__；耐高溫柔寒冷的_硅橡膠__③用途：制造汽車、飛機輪胎；各種密封材料。(3)纖維①分類②合成纖維的性能及用途性能：強度_高__、彈性_好__、耐磨、耐化學腐蝕、不易蟲蛀等。用途：制_衣料__、繩索、漁網等，廣泛應用于工農業(yè)領域。正|誤|判|斷(1)通常所說的三大合成材料是塑料、合成纖維和合成橡膠。(√)(2)試驗室盛放濃硝酸、酸性高錳酸鉀溶液的試劑瓶的瓶塞不能用橡膠塞。(√)(3)有機高分子材料是一類結構特別困難的有機物。(×)(4)真絲、塑料和滌綸都是合成高分子材料。(×)(5)純凈的聚乙烯塑料為純凈物。(×)(6)乙烯和聚乙烯都能使溴的CCl4溶液褪色。(×)(7)橡膠硫化可以使線型結構變成網狀結構，增加橡膠的強度和韌性。(√)深|度|思|考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．下列各有機物的加聚產物分別是什么？(1)CH2=CH2(2)CH3—CH=CH2(3)CH2=CH—CH=CH2提示：(1)CH2—CH2(2)(3)CH2—CH=CH—CH2應|用|體|驗1.(2024·太原高一檢測)熔噴布是口罩的“心臟”，是一種以高熔融指數的聚丙烯為原料，由很多犬牙交織的纖維以隨機方向層疊而成的膜。下列對聚丙烯的描述錯誤的是(D)A．聚丙烯的分子長鏈是由C—C鏈連接而成的B．聚丙烯的分子長鏈上有支鏈C．聚丙烯的結構簡式為D．聚丙烯能使溴水褪色解析：聚丙烯的分子結構中不含碳碳雙鍵，不能使溴水褪色。2．ABS樹脂()是一種強度高、韌性好、易于加工成型的熱塑型高分子材料。用于制備儀表、電氣、電器、機械等各種零件。(1)ABS樹脂的鏈節(jié)為。(2)合成ABS樹脂的單體為CH2=CH—CN、CH2=CH—CH=CH2、CH2=CH—C6H5。加聚產物單體的推斷方法(1)凡鏈節(jié)的主鏈只有兩個碳原子(無其他原子)的聚合物，其單體必為一種，將兩個半鍵閉合即得對應單體。如的單體為CH2=CH—CH3。(2)凡鏈節(jié)的主鏈有四個碳原子(無其他原子)，且鏈節(jié)無雙鍵的聚合物，其單體必為兩種，以兩個碳原子為一個單元劃線斷開，然后分別將兩個半鍵閉合即得對應單體。如的單體為和CH2=CH2。(3)凡鏈節(jié)的主鏈上只有碳原子，并存在碳碳雙鍵結構的聚合物，其斷鍵規(guī)律是“見雙鍵，四個碳；無雙鍵，兩個碳”，劃線斷開，然后將單鍵變雙鍵，雙鍵變單鍵即得對應單體。如①CH2—CH=CH—CH2的單體為CH2=CH—CH=CH2；②CH2－CH＝CH－CH2－CH2－CH的單體為CH2=CH—CH=CH2和CH2＝CH。1．按碳骨架形態(tài)進行分類，下列關于各有機物的分類正確的是(C)①CH3CH2Cl②③(CH3)2C=CH2④⑤A．鏈狀烴：①③⑤B．鏈狀烴：只有①③C．環(huán)狀烴：②④⑤D．芳香烴：只有②④解析：題中給出的物質中除了①之外，其余都是烴，故A、B錯；②屬有苯環(huán)的芳香烴，④和⑤的結構中都含有碳環(huán)，所以②④⑤屬于環(huán)狀烴，C對，D錯。2．(2024·徐州高一檢測)乙炔的性質與乙烯相像，下列物質：①氯氣②溴化氫③水④氫氣。其中能與乙炔發(fā)生加成反應的是(D)A．只有①②④ B．只有④C．只有①④ D．①②③④解析：乙炔與鹵素單質、鹵化氫、水、氫氣都能發(fā)生加成反應。3．2024年北京—張家口勝利舉辦了第24屆冬奧會。雪上項目是冬奧會重要項目之一。制作滑雪板各部分所對應的材料中，屬于自然有機高分子的是(B)A．板面——尼龍B．板芯——木質C．板底——聚乙烯塑料D．復合層——玻璃纖維解析：尼龍的主要成分是聚酰胺纖維，為合成纖維，故A錯誤；木質的主要成分是纖維素，屬于自然有機高分子化合物，故B正確；聚乙烯塑料由乙烯通過加聚反應制得，為合成有機高分子材料，故C錯誤；玻璃纖維是無機非金屬材料，不是自然有機高分子材料，故D錯誤。4．(2024·徐州高一檢測)按要求完成下列問題。(1)聚苯乙烯的結構簡式為聚苯乙烯的鏈節(jié)是，單體是。(2)完成反應的化學方程式，并指出其反應類型。由丙烯制取聚丙烯：，_加聚反應__。解析：(1)聚苯乙烯的鏈節(jié)是，單體是(2)丙烯制取聚丙烯的反應是加聚反應。5．在19世紀初期，英國與歐洲其他的很多國家一樣，城市中已經普及了煤氣燈，然而從生產煤氣的原料中制備出煤氣后還剩下一種油狀的液體，法拉第用蒸餾的方法將這種液體進行分別，得到了另一種液體，也就是苯。某化學愛好小組安排通過試驗事實的驗證與探討，相識苯的結構式。提出問題：苯分子是碳碳單、雙鍵交替的環(huán)狀結構嗎？(1)提出假設：從苯的分子式看，C6H6具有不飽和性；從看，分子中含有碳碳雙鍵，所以，苯肯定能使_酸性KMnO4溶液(或溴水)__褪色。(2)試驗驗證：①苯不能使_酸性KMnO4溶液(或溴水)__褪色。②經科學測定，苯分子中6個碳原子之間的鍵_完全相同__；6個碳原子和6個氫原子都在同一_平面__上。(3)結論：苯的結構簡式中的雙鍵與烯烴的雙鍵_不同__(填“相同”或“不同”)，苯沒有表現出不飽和性，結構穩(wěn)定，說明苯分子_沒有__(填“有”或“沒有”)碳碳單、雙鍵交替的環(huán)狀結構。解析：若苯分子是碳碳單、雙鍵交替的環(huán)狀結構，就應當具有碳碳雙鍵的典型性質：能與Br2發(fā)生加成反應而使溴水褪色，能與酸性KMnO4溶液發(fā)生氧化反應使其褪色。對點訓練題組一常見烴的結構、性質及分類1．下列屬于芳香烴的是(B)A．NH2 B．CH＝CH2C．OH D．OH解析：含苯環(huán)的碳氫化合物稱為芳香烴。2．物質的構成有很多奇妙，人們用不同的化學用語來表示物質的構成。下列化學用語錯誤的是(B)A．四氯化碳的電子式為：B．丙炔的結構簡式：C3H4C．乙烯的結構簡式：CH2=CH2D．丙烷分子的球棍模型：解析：Cl原子最外層有7個電子，因此CCl4的電子式為A正確；丙炔的結構簡式為CH≡CCH3，B錯誤；乙烯中含有碳碳雙鍵，結構簡式為CH2=CH2，C正確；C原子半徑大于H原子半徑，丙烷的球棍模型為，D正確。3．下列有關烴的說法正確的是(B)A．烴分子中除了含碳和氫之外，還可能含其他元素B．依據烴分子中碳原子間成鍵方式不同，可把烴分為飽和烴和不飽和烴C．分子中含有苯環(huán)的有機物肯定是芳香烴D．乙烯和乙炔分子中都含有不飽和鍵，故它們互為同系物解析：烴是分子中只含有碳和氫元素的有機物，A錯誤；含有苯環(huán)的碳氫化合物才屬于芳香烴，C錯誤；乙烯和乙炔的結構不同，不互為同系物，D錯誤；故選B。題組二常見的有機高分子材料4．航天科學家正在考慮用塑料飛船代替鋁制飛船進行太空探究。其依據是(B)A．塑料是一種高分子材料，可以通過取代反應大量生產B．塑料生產中加入添加劑可得到性能比鋁優(yōu)良的新型材料C．塑料用途廣泛，可從自然界中干脆得到D．塑料是有機物，不會和強酸、強堿作用解析：飛船飛行速度很快，所以其制作材料要密度小、耐高溫、耐摩擦，因此所用塑料代替品要加入合適的添加劑制成優(yōu)良的新型材料，故選B。5．再生纖維與合成纖維的區(qū)分在于(A)A．再生纖維的原料是自然纖維；合成纖維的原料是石油、自然氣等B．再生纖維的原料是石油、自然氣等；合成纖維的原料是自然纖維C．再生纖維的成分是纖維素，合成纖維的成分是不飽和烴或烴的衍生物D．再生纖維的成分是不飽和烴或烴的衍生物，合成纖維的成分是纖維素解析：再生纖維與合成纖維的主要區(qū)分在于合成它們的原料不同。6．下列橡膠制品中，加工時硫化程度最高的是(B)A．橡皮筋 B．汽車外胎C．一般氣球 D．醫(yī)用乳膠手套解析：橡膠本身的彈性良好，但強度較差，而橡膠制品的硫化程度越高，強度越大，但彈性越差；再從生活閱歷可知，橡皮筋、一般氣球、乳膠手套都須要有較大的彈性，汽車外胎須要很高的強度，所以硫化強度最高的應是汽車外胎，故選B。7．(2024·威海高一檢測)生活中運用的塑料食品盒、水杯等通常由聚苯乙烯制成，其結構簡式為依據所學學問，可以推斷(D)A．聚苯乙烯能使溴水褪色B．聚苯乙烯是一種自然高分子化合物C．聚苯乙烯可由苯乙烯通過化合反應制得D．聚苯乙烯單體的分子式為C8H8解析：聚苯乙烯是由苯乙烯通過加聚反應制得的，是一種合成材料，所以B、C錯誤；聚苯乙烯分子中不含碳碳雙鍵，不能使溴水褪色，A錯誤。8．(2024·北京市通州區(qū)高一檢測)一種具有導電性的膜狀聚合物的結構如圖所示。有關此聚合物的相關說法錯誤的是(C)A．該聚合物的單體是乙炔B．此聚合物可能是通過加成聚合反應制取的C．該物質是純凈物D．該導電性物質能使溴水褪色解析：該聚合物的單體為乙炔，A正確；該聚合物是乙炔通過加聚反應得到的，B正確；該物質為高分子材料，屬于混合物，C錯誤；該物質含有碳碳雙鍵，能使溴水褪色，D正確。綜合強化9．如圖是以乙炔(結構簡式為CH≡CH)為主要原料合成聚氯乙烯、聚丙烯腈和氯丁橡膠的轉化關系圖。已知C的結構簡式為CH2＝CH－C≡CH。寫出有關反應的化學方程式：②；③CH≡CH＋HCNCH2=CHCN；⑤2CH≡CH→CH2=CH—C≡CH；⑦。解析：由得單體A為CH2=CHCl；則反應①為CH≡CH與HCl的加成反應；由得單體B為CH2=CHCN，則反應③為CH≡CH與HCN的加成反應；由得單體D為

10.如圖分別是烴A、B、C的模型。請回答下列問題：(1)A、B兩種模型分別是有機物的_球棍__模型和_空間填充__模型。(2)A的分子式為_CH4__，B的官能團名稱為_碳碳雙鍵__，C的結構簡式為。(3)下列關于烴A、B、C的說法中不正確的是_c__(填字母)。a．A在光照條件下與Cl2發(fā)生取代反應，得到CH3Cl、CH2Cl2，CHCl3、CCl4和HCl的混合物b．B、C燃燒時都會產生黑煙c．C分子中的原子不在同一個平面上d．B分子中含有極性鍵和非極性鍵(4)B與溴水反應的化學方程式為CH2=CH2＋Br2→CH2BrCH2Br。解析：(1)A為甲烷的球棍模型，B為乙烯的空間填充模型；(2)A為甲烷，其分子式