内容正文:
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第二节乙烯与有机高分子材料
【知识梳理】
知识点一 乙烯的组成、结构与物理性质
1.乙烯的物理性质:无色、稍有气味的气体,密度比空气的略小,难溶于水。
2.乙烯的组成、结构
(1)表示方式
分子
式
结构简式
结构式
球棍模型
空间填
充模型
C2H4
CH2===CH2
(2)结构特点
乙烯分子中的氢原子数少于乙烷分子中的氢原子数,碳原子的价键没有全部被氢原子“饱和”。
【对点练习】
(1)乙烯的结构简式可表示为CH2CH2( )
(2)乙烯的空间填充模型为( )
(3)乙烯分子中碳碳双键中的两个键的强度相同( )
(4)乙烯分子中所有原子共平面,因此丙烯
(CH2===CH—CH3)分子中所有原子也共平面( )
(5)乙烯分子中碳原子的价键没有全部被氢原子“饱和”,因此乙烯属于不饱和烃( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
知识点二 乙烯的化学性质与用途
1.化学性质
(1)氧化反应
实验
现象或反应
点燃纯净的乙烯
火焰明亮且伴有黑烟,同时放出大量的热,化学方程式为C2H4+3O22CO2+2H2O
将乙烯通入盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中
溶液紫红色褪去,CH2===CH2
CO2+H2O
(2)加成反应
①实验探究
实验装置
实验现象
溴的四氯化碳溶液褪色
微观探析
化学方程式
②概念:有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。
③在一定条件下,乙烯还可以与氯气、氢气、氯化氢和水等物质发生加成反应。
与Cl2
加成
CH2===CH2+Cl2―→CH2ClCH2Cl(写化学方程式,下同)
与H2
加成
CH2===CH2+H2CH3CH3
与HCl
加成
CH2===CH2+HClCH3CH2Cl
与H2O
加成
CH2===CH2+H2OCH3CH2OH
(工业上可以利用该反应制取乙醇)
(3)聚合反应
①乙烯的聚合反应:在适当的温度、压强和催化剂存在的条件下,乙烯分子中碳碳双键中的一个键断裂,分子间通过碳原子相互结合形成很长的碳链,生成相对分子质量很大的聚合物——聚乙烯,反应的化学方程式为nCH2===CH2CH2—CH2。
②聚合反应的概念
由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的聚合物的反应叫做聚合反应。乙烯的聚合反应同时也是加成反应,这样的反应又被称为加成聚合反应,简称加聚反应。
③聚合反应的相关概念
名称
概念
单体
能合成高分子的小分子物质
链节
高分子中重复的结构单元
聚合度
高分子中链节的数目n
聚合物
由单体聚合形成的相对分子质量很大的物质
示例:
2.用途
(1)乙烯是石油化学工业重要的基本原料,通过一系列化学反应,可以从乙烯得到有机高分子材料、药物等成千上万种有用的物质。乙烯的用途广泛,其产量可以用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平。
(2)乙烯可以调节植物生长,可用于催熟果实。
【名师指点】
加成反应与取代反应的比较
类型
加成反应
取代反应
反应物的
结构特征
含有不饱和键(如碳碳双键等)
含有易被取代的原子或原子团
生成物
一种(有机物)
两种(一般是一种有机物和一种无机物)
碳碳键的
变化情况
不饱和键断裂
无变化
结构变化
形式举例
开键加合式,如CH2===CH2+HClCH3CH2Cl
等量替换式,如CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl
知识点三 烃
1.烃的概念:仅含碳和氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物,也称为烃。
2.烃的分类
(1)依据:根据烃分子中碳原子间成键方式的不同,可分为饱和烃和不饱和烃;根据碳骨架的不同,可分为链状烃和环状烃。
(2)图示
3.苯
苯是芳香烃的母体,是一种具有环状分子结构的不饱和烃。
分子式
C6H6
结构式
结构简式
结构特点
(1)平面正六边形结构,分子中6个碳原子和6个氢原子共平面;
(2)6个碳原子之间的键完全相同,其键长介于碳碳单键和碳碳双键之间
4.常见的烃
知识点四 有机高分子材料
1.有机高分子材料的分类
2.常见有机高分子材料
(1)塑料
①
②性能:强度高、密度小、耐腐蚀、易加工等优良的性能。
③常见塑料的结构简式及主要用途
名称
结构简式
主要用途
聚乙烯
(PE)
CH2—CH2
可制成薄膜、用于食品、药物的包装材料,以及日常用品、绝缘材料等
聚氯乙烯
(PVC)
可制成薄膜、管道、日常用品、绝缘材料等
聚苯乙烯
(PS)
可制成日常用品、绝缘材料,还可制成泡沫塑料用于防震、保