第7章 第2节 第2课时 烃 有机高分子材料（Word教参）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中化学必修第二册（人教版2024）

第2课时　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。（证据推理与模型认知） 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、合成纤维的性能及其在生产、生活中的应用。（宏观辨识与微观探析） （见学生用书P82） 知识点1　烃 1.烃的概念 仅含①　碳　和②　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 依据：烃分子中碳原子间③　成键方式　的不同及碳骨架的不同。 3.常见烃分子结构探究 烃 甲烷 乙烯 乙炔 电子式 ④　　 ⑤　　 ⑥　　 化学键 ⑦　C—H　共价单键 C—H共价单键和⑧　　键 C—H共价单键和⑨　—C≡C—　键 球棍 模型 分子结 构特点 碳原子⑩　4　个单电子完全和⑪　4　个氢原子形成⑫　4　个共价⑬　单键　，形成以碳原子为中心的⑭　正四面体　结构 碳和碳形成⑮　碳碳双键　，剩余价键完全和氢原子形成C—H单键，键和键夹角为⑯　120°　，2个碳原子和4个氢原子在⑰　同一平面内　 碳和碳形成⑱　碳碳三键　，剩余价键和氢原子形成⑲　C—H　单键，键和键夹角为⑳　180°　，2个氢和2个碳原子成㉑　直线结构　 知识点2　苯 1.芳香族化合物 分子中含有㉒　苯环　的有机物。 2.苯的组成与结构 分子式 结构简式 空间形状 ㉓　C6H6　 或 ㉔　平面正六边形　 其中，苯环中的相邻碳原子之间的键㉕　完全相同　，其键长介于㉖　碳碳单键　和㉗　碳碳双键　的键长之间，苯分子中6个碳原子和6个氢原子都在同一平面内。 3.苯的用途 苯是一种重要的有机化工原料和有机溶剂，广泛用于生产医药、农药、香料、染料、洗涤剂和合成高分子材料等。 知识点3　有机高分子材料 1.有机高分子材料的分类 天然有机高分子材料：如㉘　棉花　、㉙　羊毛　、㉚　天然橡胶　等。 合成有机高分子材料：如㉛　塑料　、㉜　合成纤维　、㉝　合成橡胶　、黏合剂、涂料等。 2.三大高分子材料——塑料、橡胶和纤维 （1）塑料 ①成分 主要成分 合成树脂 添加剂 ㉞　增塑剂　提高塑性 ㉟　防老剂　防止塑料老化 ㊱　增强材料、着色剂　 ②主要性能 塑料具有强度㊲　高　、密度㊳　小　、㊴　耐　腐蚀，㊵　易　加工等优良的性能。 ③常见塑料的用途 名称 用途 聚乙烯（PE） 可制成食品包装袋等 聚氯乙烯（PVC） 电线的绝缘层，管道等 聚苯乙烯（PS） 泡沫包装材料，绝缘材料等 聚四氟乙烯（PTFE） 制实验仪器、化工用品等 聚丙烯（PP） 制管材，包装材料等 有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯，PMMA） 制飞机和车辆的风挡，光学仪器等 脲醛塑料（电玉，UF） 制电器开关，插座等 （2）橡胶 橡胶 ①天然橡胶的主要成分是㊶　聚异戊二烯　，结构简式㊷　　。 ②异戊橡胶：以㊸　异戊二烯　为单体进行聚合反应，制得了异戊橡胶，性能与天然橡胶十分接近，又被称为㊹　合成天然橡胶　。 ③硫化橡胶：工业上常用硫与橡胶作用进行硫化，使㊺　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㊻　网状结构　，使其具有更好的强度、韧性、弹性和化学稳定性。 ④主要用途：制造汽车、飞机㊼　轮胎　和各种密封材料所必需的原料，特种橡胶在航空、航天和国防等尖端领域中发挥着重要的作用。 （3）纤维 ①分类： 纤维 ②合成纤维的性能：强度㊽　高　、弹性㊾　好　、耐磨、耐化学腐蚀、不易虫蛀等。 ③主要用途：制㊿　衣料　、绳索、渔网、工业用滤布，飞机、船舶的结构材料等，广泛应用于工农业生产的各个领域。 判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 （1）含有碳和氢两元素的有机化合物就属于烃。 （　×　） （2）属于烃的有机化合物分子中氢原子个数可以为奇数。 （　×　） （3）乙烯的分子式为C2H4，故分子组成为C6H12的烃一定属于烯烃。 （　×　） （4）苯的分子式为C6H6，结构简式为，分子高度不饱和，故苯分子中一定含有碳碳双键，属于烯烃。 （　×　） （5）有机高分子材料是混合物。 （　√　） （6）橡胶硫化发生的是物理变化。 （　×　） （7）以石油、煤、天然气为原料可以生产某些有机高分子材料。 （　√　） （1）烃是分子中只含C和H两元素的有机化合物，如果有其他元素存在，则一定不属于烃。 （2）根据碳原子的4价键理论，烃分子中的氢原子个数一定为偶数。 （3）分子组成为C6H12的烃，可以是烯烃，也可能是环烷烃，如环己烷。 （4）苯分子中不含碳碳双键，属于芳香烃。 （5）有机高分子材料是由很多重复的链节构成，聚合度n不同，故为混合物。 （6）橡胶硫化是线型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，发生的是化学变化。 （见学生用书P84） 探究点1　烃分子中原子共面、共线的判断 1.已知乙烯分子为平面结构，C2H2为直线结构，苯（C6H6）分子中6个氢原子和6个碳原子在同一平面，为正六边形结构，则有机物分子中，最多有几个原子共直线？最多有几个原子共平面？ 答案　根据乙炔、乙烯和苯的结构，有机物M的分子结构应为 则最多有6个原子共直线，因为碳碳单键可以旋转，最多有18个原子共平面。 1.典型空间结构 （1）甲烷型： 正四面体→凡是碳原子与4个原子形成4个共价单键时，其空间结构都是四面体形，5个原子中最多有3个原子共平面。 （2）乙烯型： 平面结构→与碳碳双键直接相连的4个原子与2个碳原子共平面。 （3）乙炔型： 直线结构→与碳碳三键直接相连的2个原子与2个碳原子共直线。 （4）苯型： 平面结构→位于苯环上的12个原子共平面，位于对角线位置上的4个原子共直线。 2.烃分子中原子共面、共线的判断 对于一些复杂的有机物分子结构，要解剖成若干个基本单元，由整体到局部，然后再回到整体。要清楚每一个基本单元的空间构型，有时凭借局部即可判断整体。在拼接或组合时要注意是否可以发生键的旋转：单键可“旋转”，双键、三键“不旋转”的理论，即单键（包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键）均可绕键轴自由旋转。双键、三键不能绕键轴旋转，双键、三键对分子中原子的位置起到固定作用。 【例题1】下列分子中的所有原子都处于同一平面的是（　　） A.甲烷　　　　 B.乙烯 C.丙烯（CH2CH—CH3）　　　　 D.正丁烷 答案　B 解析　甲烷是正四面体形分子，所有原子不可能都在同一平面上，A项错误；乙烯是平面形分子，所有原子处于同一平面，B项正确；丙烯（CH3—CHCH2）中含有甲基，甲基碳上所连的原子不可能在同一平面内，C项错误；正丁烷中含有甲基，甲基具有甲烷的结构特点，因此所有原子不可能处于同一平面，D项错误。 【变式1】下列物质的所有原子，不可能处于同一平面内的是（　　） A.CH3CHCH2 B.CH2CH2 C. D. 答案　A 解析　丙烯中有甲基结构，所有原子不可能共平面，A项符合题意；乙烯和苯都属于平面形结构，所有原子都处于同一平面内，B、D项不符合题意；甲烷分子是正四面体结构，故甲基中的原子不可能处于同一平面内，可看作是乙烯中的一个氢原子被苯环取代，单键可以旋转，则所有原子有可能处于同一平面内，C项不符合题意。 探究点2　高分子化合物单体的判断 2.聚氯乙烯（PVC）和聚丙烯（PP）是两种常用塑料，试写出由单体氯乙烯（CH2CHCl）和丙烯（CH2CHCH3）分别合成两种塑料的化学方程式。反应类型是什么？ 答案　nCH2CHCl，加聚反应； nCH2CHCH3，加聚反应。 3.写出有机高分子材料的单体。 答案　该高分子材料的单体为CH2CH2和。 1.凡链节的主链只有两个碳原子（无其他原子）的聚合物，其单体必为一种，将两个半键闭合即得对应单体。如的单体为CH2CH—CH3。 2.凡链节主链有四个碳原子（无其他原子），且链节无双键的聚合物，其单体必为两种，以两个碳原子为一个单元划线断开，然后分别将两个半键闭合即得对应单体。 如 的单体为和CH2CH2 3.凡链节主链上只有碳原子，并存在碳碳双键结构的高聚物，其断键规律是“见双键，四个碳；无双键，两个碳”， 划线断开，然后将单键变双键，双键变单键即得对应单体。如 ①的单体为； ②的单体为和。 【例题2】高分子化合物的结构如下： 其单体可能是（　　） ①CH2CHCN　②乙烯　③1，3－丁二烯　④苯乙炔　⑤苯乙烯　⑥1－丁烯 A.①③⑤ B.②③⑤ C.①②⑥ D.①③④ 答案　A 解析　根据“见双键，四个碳；无双键，两个碳”划线断开，则该聚合物按照如下断键方式断裂，断键后将半键闭合，即将单双键互换，得到的单体为CH2CHCN、CH2CH—CHCH2和，A项正确。 【变式2】某高分子化合物的结构简式为。下列叙述错误的是（　　） A.聚合度为n B.单体为CH2CHCH3 C.链节为—CH2—CH—CH3— D.该高分子化合物是混合物 答案　C 解析　的聚合度为n，由于聚合度n的值不确定，故属于混合物，单体为CH2CHCH3，链节为，C项错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$