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

第七章  有机化合物  第二节　乙烯与有机高分子材料 第2课时　烃　有机高分子材料 课程标准 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，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。 新知探究： 知识点一　烃 [知识梳理] 1．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．分类 (1)依据：烃分子中碳原子间_____________的不同及_____________的不同。 (2)分类 3．乙炔——最简单的炔烃 分子式：__________，电子式：____________，结构式：______________，结构简式：____________；分子空间结构：____________。 4．苯 分子式：__________，结构简式：__________或______________；6个碳原子之间的化学键________，其键长介于碳碳单键与碳碳双键之间；分子空间结构：________________，6个碳原子和6个氢原子在同一平面上。 [问题探究] 1．对下列有机物进行分类(填序号)。 ①CH3CH2Cl　② ③CH3C≡CH ④ ⑤CH3CH=== CHCH2CH=== CH2 不属于烃的是________，属于不饱和烃的是________，属于环状烃的是________，属于芳香烃的是__________。 2．书写烷烃、烯烃和炔烃的结构简式都可以将所有的碳碳键省略吗？ 3．丙炔(CH3C≡CH)分子中最少有几个原子在同一条直线上？最多有几个原子在同一条直线上？ [反思归纳] 1．根据碳原子间的成键方式将烃分为饱和烃和不饱和烃。 2．有机化合物中，碳原子互相连结成链状或环状叫分子骨架，又称碳骨架。根据碳骨架将烃分为链烃和环烃。 3．甲烷、乙烯、乙炔的分子结构比较 烃 甲烷 乙烯 乙炔 电子式  化学键 C—H极性键 C—H和极性键、非极性键 C—H和—C≡C—极性键、非极性键 分子结构特点 正四面体 平面型 直线型 [迁移应用] 1．下列关于苯的说法错误的是(　　 ) A．分子式为C6H6 B．所有的原子在同一平面上 C.存在碳碳单键与碳碳双键交替出现的结构 D．存在介于碳碳单键与碳碳双键之间的独特的键 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．甲苯()分子中至少有______个原子共平面，最多有____个原子共平面。 知识点二　有机高分子材料 [知识梳理] 1．分类 (1)天然高分子材料：_______、_______、天然橡胶等。 (2)合成高分子材料：_______、_______、_______、黏合剂、涂料等。 2．塑料 塑料— 3．橡胶 (1)性能：橡胶是一类具有________的高分子材料。 (2)用途：制造汽车、飞机________和各种密封材料等所必需的原料。 (3)分类 ①天然橡胶：主要成分为________，其结构简式为 ②合成橡胶 4．纤维 (1)分类 ①天然纤维：棉花、羊毛、蚕丝、麻等。 ②化学纤维 a．________纤维：用化学方法将农林产品中的纤维素、蛋白质等天然高分子加工成黏胶纤维、大豆蛋白纤维。 b．________纤维：以石油、天然气和煤为原料制成有机小分子单体，再经聚合反应生成合成纤维。 (2)合成纤维的性质和用途 ①性质：合成纤维具有________、________、________、耐化学腐蚀、不易虫蛀等优良性能。 ②用途：制作衣物、绳索、渔网、工业用滤布和飞机、船舶的结构材料等。 [问题探究] 1．合成材料的大量使用为人类生活生产带来便利的同时也产生了许多新的环境问题。 (1)观察图片，思考造成“白色污染”的原因是什么？ (2)思考怎样解决“白色污染”问题？ 2．天然橡胶具有线型结构，有一定的弹性，但强度和韧性差。橡胶在加工过程中要加入硫黄等硫化剂进行硫化，其目的是什么？ 3．根据教材天然橡胶的结构简式，写出天然橡胶单体的结构简式。 [反思归纳] 加聚反应单体的判断方法 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4价，则断开。 如维通橡胶CH2—CF2—CF2—CFCF3 方法二：单变双，双变单，超过四价则断开。如：丁苯橡胶 [迁移应用] 1．下列说法错误的是(　　) A．塑料的主要成分是合成树脂　　 B．橡胶是具有高弹性的高分子材料 C．化学纤维指人造纤维和合成纤维 D．塑料、橡胶和纤维都是天然高分子材料 2．腈纶又名“人造羊毛”，其结构简式为，按要求回答问题。 (1)“人造羊毛”的链节为________，单体为________。 (2)实验测得“人造羊毛”的相对分子质量(平均值)为32 800，则该高聚物的聚合度n为________。 (3)工业上以乙炔和HCN为原料合成腈纶，合成路线如下： 写出有关的化学方程式并注明反应类型： ①______________________________； ②______________________________。 3．将下列物质及其结构简式与对应的小分子有机化合物连起来。 　　　 答案解析 知识点一　烃 [知识梳理] 1．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．分类 (1)依据：烃分子中碳原子间成键方式的不同及碳骨架的不同。 (2)分类 3．乙炔——最简单的炔烃 分子式：C2H2，电子式：H∶C⋮⋮C∶H，结构式：H—C≡C—H，结构简式：CH≡CH；分子空间结构：直线形。 4．苯 分子式：C6H6，结构简式：或；6个碳原子之间的化学键相同，其键长介于碳碳单键与碳碳双键之间；分子空间结构：平面正六边形，6个碳原子和6个氢原子在同一平面上。 [问题探究] 1．对下列有机物进行分类(填序号)。 ①CH3CH2Cl　② ③CH3C≡CH ④ ⑤CH3CH=== CHCH2CH=== CH2 不属于烃的是________，属于不饱和烃的是________，属于环状烃的是________，属于芳香烃的是__________。 提示：①　 ②③⑤　②④　② 2．书写烷烃、烯烃和炔烃的结构简式都可以将所有的碳碳键省略吗？ 提示：碳碳单键可以省略，烯烃中的碳碳双键以及炔烃中的碳碳三键不能省略。 3．丙炔(CH3C≡CH)分子中最少有几个原子在同一条直线上？最多有几个原子在同一条直线上？ 提示：丙炔分子中最多和最少都只有4个原子在同一条直线上。 [反思归纳] 1．根据碳原子间的成键方式将烃分为饱和烃和不饱和烃。 2．有机化合物中，碳原子互相连结成链状或环状叫分子骨架，又称碳骨架。根据碳骨架将烃分为链烃和环烃。 3．甲烷、乙烯、乙炔的分子结构比较 烃 甲烷 乙烯 乙炔 电子式  化学键 C—H极性键 C—H和极性键、非极性键 C—H和—C≡C—极性键、非极性键 分子结构特点 正四面体 平面型 直线型 [迁移应用] 1．下列关于苯的说法错误的是(　　 ) A．分子式为C6H6 B．所有的原子在同一平面上 C.存在碳碳单键与碳碳双键交替出现的结构 D．存在介于碳碳单键与碳碳双键之间的独特的键 C　[苯的分子式为C6H6，A项正确；苯分子是平面正六边形结构，分子中12个原子在同一平面上，B项正确；苯的性质稳定，6个碳碳键完全相同，不存在碳碳双键和碳碳单键，是一种介于碳碳单键与碳碳双键之间的独特的键，C项错误，D项正确。] 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 D　[A.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，A正确；B.碳骨架呈链状的烃称为链状烃，含有碳环的烃称为环状烃，B正确；C.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，C正确；D.烷烃的通式为CnH2n＋2，D错误。] 3．甲苯()分子中至少有______个原子共平面，最多有____个原子共平面。 [答案]　12　13 知识点二　有机高分子材料 [知识梳理] 1．分类 (1)天然高分子材料：棉花、羊毛、天然橡胶等。 (2)合成高分子材料：塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等。 2．塑料 3．橡胶 (1)性能：橡胶是一类具有高弹性的高分子材料。 (2)用途：制造汽车、飞机轮胎和各种密封材料等所必需的原料。 (3)分类 ①天然橡胶：主要成分为聚异戊二烯，其结构简式为 ②合成橡胶 4．纤维 (1)分类 ①天然纤维：棉花、羊毛、蚕丝、麻等。 ②化学纤维 a．再生纤维：用化学方法将农林产品中的纤维素、蛋白质等天然高分子加工成黏胶纤维、大豆蛋白纤维。 b．合成纤维：以石油、天然气和煤为原料制成有机小分子单体，再经聚合反应生成合成纤维。 (2)合成纤维的性质和用途 ①性质：合成纤维具有强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不易虫蛀等优良性能。 ②用途：制作衣物、绳索、渔网、工业用滤布和飞机、船舶的结构材料等。 [问题探究] 1．合成材料的大量使用为人类生活生产带来便利的同时也产生了许多新的环境问题。 (1)观察图片，思考造成“白色污染”的原因是什么？ 提示：塑料制品的大量使用。 (2)思考怎样解决“白色污染”问题？ 提示：①减少塑料制品的使用；②废弃塑料资源化(就是回收废旧塑料，作为资源，加以开发和利用)；③开发新型的可降解塑料。 2．天然橡胶具有线型结构，有一定的弹性，但强度和韧性差。橡胶在加工过程中要加入硫黄等硫化剂进行硫化，其目的是什么？ 提示：橡胶硫化可以使线型的高分子链之间通过硫原子形成化学键，产生交联，形成网状结构。硫化橡胶具有更好的强度、韧性、弹性和化学稳定性。 3．根据教材天然橡胶的结构简式，写出天然橡胶单体的结构简式。 提示： [反思归纳] 加聚反应单体的判断方法 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4价，则断开。 如维通橡胶CH2—CF2—CF2—CFCF3 方法二：单变双，双变单，超过四价则断开。如：丁苯橡胶 [迁移应用] 1．下列说法错误的是(　　) A．塑料的主要成分是合成树脂　　 B．橡胶是具有高弹性的高分子材料 C．化学纤维指人造纤维和合成纤维 D．塑料、橡胶和纤维都是天然高分子材料 D　[A.塑料的主要成分是合成树脂，故A正确；B.橡胶是具有高弹性的高分子材料，故B正确；C.化学纤维指人造纤维和合成纤维，故C正确；D.塑料为合成高分子材料，橡胶分为天然橡胶和合成橡胶，纤维有天然纤维和化学纤维，故D错误。] 2．腈纶又名“人造羊毛”，其结构简式为，按要求回答问题。 (1)“人造羊毛”的链节为________，单体为________。 (2)实验测得“人造羊毛”的相对分子质量(平均值)为32 800，则该高聚物的聚合度n为________。 (3)工业上以乙炔和HCN为原料合成腈纶，合成路线如下： 写出有关的化学方程式并注明反应类型： ①______________________________； ②______________________________。 [答案]　(1) 　CH2=== CH—CN (2)619 (3)①CH≡CH＋HCNCH2=== CH—CN，加成反应 ，加聚反应 3．将下列物质及其结构简式与对应的小分子有机化合物连起来。 　　　 [答案] 学科网（北京）股份有限公司 $$