7.2.2 烃有机高分子材料 学案 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019） 必修第二册

烃　有机高分子材料 学习目标　1.了解烃的概念及分类,了解常见烃的组成及结构。2.初步认识有机高分子材料的组成、性能。3.了解塑料、合成橡胶、合成纤维的性能及在生活和生产中的应用。 一、烃 (一)知识梳理 1.烃的概念 仅含　　　　和　　　　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 3.苯的分子结构 (1)结构 分子式 结构式 结构简式 (2)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。 ②6个碳碳键完全相同,键长介于碳碳单键和碳碳双键之间。 (二)互动探究 分析甲烷、乙烯、乙炔的分子结构特点,回答下列问题: 烃 甲烷 乙烯 乙炔 H︰︰H H︰︰H H︰C⋮⋮C︰H H—C≡C—H 直线形 【问题讨论】 问题1　分析甲烷、乙烯、乙炔分子中化学键的类型? 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  问题2　比较甲烷和乙烯的化学性质,分析其与二者的分子结构之间存在哪些联系?结合烃的分子组成,判断乙炔与甲烷或乙烯互为同系物吗? 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  问题3　已知乙炔的化学性质与乙烯相似,试写出乙炔与溴加成的化学方程式。结合乙烷、乙烯和乙炔的化学性质,分析不同的碳碳键对有机物性质有何影响? 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  【探究归纳】　常见烃性质的比较 烷烃 烯烃 炔烃 苯 活动性 较稳定 较活泼 较活泼 较稳定 取代 反应 能与卤素单质发生取代反应 能与卤素单质发生取代反应 加成 反应 能与卤素、氢气、 卤化氢、水加成 能与氢气加成 加聚 反应 能发生 氧化 反应 淡蓝色火焰 燃烧火焰 明亮,有黑烟 燃烧火焰明亮, 有浓烟 能使酸性高锰 酸钾溶液褪色 1.下列物质中,属于有机物,但不属于烃的是 (　　) A.H2CO3 B. C.CH2==CH-CH3 D.CH≡CH 2.下列关于烃的说法,错误的是 (　　) A.根据碳原子成键情况的不同,可将烃分为饱和烃与不饱和烃 B.根据碳骨架的不同,可将烃分为链状烃和环状烃 C.烯烃、炔烃和芳香烃都属于不饱和烃 D.烷烃的通式为CnH2n 3.下列物质:①甲烷、②乙烯、③乙炔、④苯、⑤环己烷,既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又能使溴的四氯化碳溶液褪色的是 (　　) A.①② B.②④ C.②③ D.④⑤ 二、有机高分子材料 (一)知识梳理 1.有机高分子材料的分类 2.有机高分子材料 (1)塑料 ①组成 ②性能:强度　　　　　、密度　　　　　、　　　　　、易加工等。   ③常见的几种塑料及用途 名称 结构简式 用途 聚乙烯(PE) 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) 可制成电线的绝缘层、管道等 聚苯乙烯(PS) 可制成泡沫包装材料、绝缘材料等 聚四氟乙烯(PTFE) 可制成实验仪器、化工用品等 聚丙烯(PP) 可制成管道、包装材料等 聚甲基丙烯酸甲酯 (有机玻璃,PMMA) 可制成飞机和车辆的风挡、光学仪器等 脲醛塑料(电玉,UF) 可制成电器开关、插座等 ④塑料的危害与防治 危害:造成白色污染。 防治:少用塑料制品并及时回收再生,生产可降解塑料。 (2)橡胶 ①橡胶是一类具有高弹性的高分子材料,是制造汽车、飞机轮胎和各种密封材料所必需的原料。天然橡胶的主要成分是　　　　　　,结构简式为　　　　　　　　　　,其单体为;天然橡胶中含有,易发生　　　　反应和　　　　反应。  ②橡胶的分类、结构及性能 天然橡胶 　　　　结构,有一定　　　　　,但强度和韧性差  合成天然橡胶 (异戊橡胶) 硫化橡胶 　　　　结构,有更好的强度、韧性、弹性和化学　　　　  特种橡胶 耐热和耐酸、碱腐蚀的　　　　;耐高温和严寒的　　　　  ③用途:制造汽车、飞机轮胎和各种密封材料。 (3)纤维 【问题讨论】 问题1　医用口罩主要成分为聚丙烯材料,聚异戊二烯橡胶为。请写出由丙烯制备聚丙烯和聚异戊二烯橡胶的反应方程式? 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  问题2　三叶橡胶树产出的橡胶,通常称为天然橡胶,结构简式为,你能分析该高聚物的单体是什么? 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  问题3　ABS树脂 ()常用于制备仪表、电气、电器、机械等各种零件,是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑性高分子材料。 分析ABS树脂的链节为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;  合成ABS树脂的单体为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　、  　　　　　　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  问题4　实验室盛放浓硝酸、氯水、酸性高锰酸钾溶液的试剂瓶为什么不能用橡胶塞?乙烯和聚乙烯都能使Br2的CCl4溶液褪色吗?为什么? 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  【探究归纳】　加聚反应单体的判断方法 (1)凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的聚合物,其合成单体必为一种,将链节两端两个半键断开向内闭合即可。如的单体为 (2)对于比较复杂的加聚产物: 方法一:弯箭头法(一边赶法),去掉[　]和n,将链节中的一个键从左向右折叠,单变双,双变单,遇到碳超过四价,则断开。 如维通橡胶—→—→CH2==CF2和 CF2==CF—CF3 方法二:单变双,双变单,超过四价则断开。 如:丁苯橡胶 —→—→的单体为CH2==CH—CH==CH2和。 　　　　　　　　　　　　　　　　 1.下列有关有机高分子材料的说法不正确的是 (　　) A.橡胶分为天然橡胶和合成橡胶,均具有弹性 B.高分子材料中的有机物分子均呈链状结构 C.橡胶硫化是化学变化,形成的硫化橡胶具有更好的强度、韧性、弹性和稳定性 D.家用不粘锅涂层的主要成分聚四氟乙烯()的单体是CF2==CF2 2.下列有关高分子材料的表述不正确的是 (　　) A.用纯净的乙烯合成的聚乙烯是纯净物 B.塑料、合成纤维、合成橡胶等都是合成高分子材料 C.棉花、蚕丝、羊毛、天然橡胶等属于天然高分子材料 D.线型结构的橡胶弹性好,但强度差,硫化橡胶具有网状结构,强度和韧性好 3.N95口罩是用聚丙烯()制作成的能过滤95%微细颗粒的5层口罩。下列说法错误的是 (　　) A.聚丙烯的单体是 B.聚丙烯是混合物 C.丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.丙烯分子中所有原子不可能在同一平面上 烃 有机高分子材料 一、 (一)1.碳　氢　2.碳碳双键　碳碳三键　环状 3.(1)C6H6　　或　 (二) 问题1　甲烷中只有C—H,乙烯中含有C—H、,乙炔中含有C—H、—C≡C—。 问题2　甲烷分子只存在单键,能发生取代反应;乙烯由于存在碳碳双键,能发生加成反应、加聚反应、氧化反应。 乙炔、甲烷、乙烯的分子式分别为C2H2、CH4、C2H4,从组成上,乙炔和甲烷、乙烯并没有相差一个或若干个CH2原子团,从结构上,乙炔分子中含有—C≡C—,甲烷分子中全为C—H单键,乙烯分子中含有,结构不相似,故乙炔与甲烷或乙烯均不互为同系物。 问题3　CH≡CH+Br2—→、+Br2—→。 碳碳单键有稳定的化学性质,典型反应是取代反应;碳碳双键中有一个键易断裂,典型反应是氧化反应、加成反应和加聚反应;碳碳三键中有两个键易断裂,典型反应是氧化反应、加成反应和加聚反应。 对点训练 1.B　[H2CO3属于无机物,A错误;含有氧元素,所以不为烃,B正确;CH2==CH—CH3和CH≡CH分别属于烯烃和炔烃,C、D错误。] 2.D　[A项,碳原子间全部以碳碳单键形式结合的烃为饱和烃,含有碳碳双键或三键或苯环的烃为不饱和烃;B项,碳骨架呈链状的烃称为链状烃,含有碳环的烃称为环状烃;C项,烯烃、炔烃、芳香烃分子中碳原子的价键没有全部被氢原子“饱和”,因此都属于不饱和烃;D项,链状烷烃的通式为CnH2n+2,环状烷烃的通式可能为CnH2n。] 3.C　[①甲烷是烷烃,既不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又不能使溴的四氯化碳溶液褪色;②乙烯含有碳碳双键,既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又能使溴的四氯化碳溶液褪色;③乙炔含有碳碳三键,既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又能使溴的四氯化碳溶液褪色;④苯既不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又不能使溴的四氯化碳溶液褪色;⑤环己烷既不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又不能使溴的四氯化碳溶液褪色。] 二、 (一)1.天然　合成　塑料　合成纤维　合成橡胶 2.(1)①合成树脂　②高　小　耐腐蚀 ③CH2—CH2 CF2—CF2 　(2)①聚异戊二烯　　加成　氧化　②线型　弹性　网状　稳定性　氟橡胶　硅橡胶 (二) 问题1　nCH3—CH==CH2、 问题2　。 问题3　CH2==CH—CN、CH2==CH—CH==CH2、 CH2==CH—C6H5。 问题4　天然橡胶的主要成分为聚异戊二烯(),分子中存在碳碳双键,能被强氧化剂氧化而变硬变脆。乙烯分子中含有碳碳双键,可以和Br2发生加成反应而使Br2的CCl4溶液褪色;而聚乙烯中不存在碳碳双键,故聚乙烯不能使Br2的CCl4溶液褪色。 对点训练 1.B　[橡胶有天然橡胶和合成橡胶之分,通常使用的橡胶大部分为合成橡胶,不管是哪种橡胶,都具有一定的弹性,A项正确;在高分子材料中,有机物分子有的呈链状结构,有的呈网状结构,B项不正确;天然橡胶的弹性虽好,但稳定性差,易老化,利用化学反应得到的硫化橡胶,具有更好的强度、韧性、弹性和稳定性,C项正确。] 2.A　[A项,聚乙烯是高分子,是混合物;B项,塑料、合成纤维、合成橡胶等都是用小分子通过聚合反应人工合成的,属于合成高分子材料;C项,棉花的主要成分是纤维素;蚕丝、羊毛的主要成分是蛋白质;天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯,都属于天然高分子材料;D项,线型结构的橡胶弹性好,但强度差,硫化橡胶具有网状结构,强度和韧性好。] 3.A　[A项,聚丙烯的单体是CH2==CH—CH3;B项,聚丙烯是,n值不相同,故其是混合物;C项,丙烯含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色;D项,丙烯分子中存在甲基,甲基的原子与相连的碳原子构成四面体,故所有原子不可能在同一平面。] 学科网（北京）股份有限公司 $$