内容正文:
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
人教版必修第二册
情境引入
有机高分子化合物
学习目标
1.了解烃的分类,了解乙炔、苯的结构和性质。
2.了解常见有机高分子材料,塑料、橡胶、纤维的性能及用途。
学习目标
掌握烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃的组成及结构。
重难点
思考:
1、阅读课本P69,明确烃的概念,并尝试用树状分类法对烃进行分类。
2、阅读课本P70探究和P71科学史话,分析甲烷、乙烯、乙炔 、苯的分子结构。
3、比较甲烷、乙烯的化学性质,并预测乙炔的化学性质。
4、有机高分子三大材料塑料、橡胶和纤维性能以及用途。
一、烃
(1)定义: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.烃的组成及分类
2.炔烃
(2)乙炔——最简单的炔烃
(1)定义:分子里含有碳碳三键的不饱和烃称为炔烃。
分子式 结构式 电子式 空间结构 结构简式 球棍模型 空间填充模型
C2H2 直线形
乙炔结构特点:4个原子共线,键角180°
问题:对比乙烯、乙炔的分子结构预测乙炔的化学性质
① 氧化反应:
② 加成反应:
③ 加聚反应:
思考:乙炔是甲烷或乙烯的同系物吗?为什么?
不是,同系物要求结构组成相似,甲烷、乙烯、乙炔的结构不同。
2C2H2 + 5O2 4CO2 + 2H2O
点燃
催化剂
nCH≡CH [CH=CH ]n
酸性高锰酸钾褪色
CH ≡ CH +2H2 CH3CH3
催化剂
∆
3)乙炔的化学性质
典例1.
乙炔的性质与乙烯相似,下列物质:①氯气 ②溴化氢 ③水 ④氢气。其中能与乙炔发生加成反应的是( )
A.只有①②④ B.只有④
C.只有①④ D.①②③④
课堂练习
【答案】D
【解析】乙炔与卤素单质、卤化氢、水、氢气都能发生加成反应。
3.芳香族化合物和苯
(1)定义:分子里含有苯环的有机物。芳香烃:含有苯环的烃称为芳香烃。
(2)苯——最简单的芳香烃
①分子组成与结构
分子式 结构式 结构简式 球棍模型 空间填充模型 空间结构
C6H6 平面正六边形
无色有特殊气味的液体,有毒,难溶于水,密度比水小。
苯分子是平面正六边形结构(12个原子共平面)
苯分子中6个碳碳键完全相同的,其键长介于碳碳单键及碳碳双键之间是一种特殊的化学键
②苯的化学性质(了解)
由于苯分子中6个碳碳键完全相同,其键长介于碳碳单键及碳碳双键之间,是一种特殊的化学键,故苯具有烷烃和烯烃部分性质。
烃 甲烷 乙烯 乙炔
电子式
化学键
结构特点
C—C
—C≡C—
正四面体
平面
直线
苯
平面
单键与双键之间
独特的键
键角 109°28' 120° 180°
120°
【小结1】补充教材P70表格
11
小结2烷烃、烯烃、炔烃的主要性质比较
烃 烷烃 烯烃 炔烃
活动性 较稳定 较活泼 较活泼
取代反应 能够被卤素 —
加成反应 不能发生 能与H2、X2、HX、H2O、HCN等加成(X代表卤素原子)
氧化反应 淡蓝色火焰 燃烧时火焰明亮,有黑烟 燃烧时火焰明亮,有浓烟
不与酸性高锰酸钾溶液反应 能使酸性高锰酸钾溶液褪色
加聚反应 不能发生 能发生
例:
4、常见烃分子的共平面问题
(1)原子共面、共线四种基本类型
甲烷型 正四面体―→凡是碳原子形成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
乙烯型 平面结构―→碳碳双键直接相连的4个原子与2个碳原子共平面
4、常见烃分子的共平面问题
乙炔型 —C≡C— 直线结构―→碳碳三键直接相连的2个原子与2个碳原子共直线
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
[思维建模] 判断烃分子中原子共面的方法
练习
二、有机高分子材料
(1)天然有机高分子材料:如棉花、羊毛、天然橡胶等。
1.分类
(2)合成有机高分子材料:如塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等。
有机高分子化合物:
天然有机高分子化合物——纤维素、淀粉、蛋白质、天然橡胶、DNA、RNA、
合成有机高分子化合物: 聚乙烯等聚合物,酚醛树脂等树脂、涤纶等轮
教学过程
2.塑料
2.合成高分子材料:塑料、合成纤维、合成橡胶
(1)塑料
成分
主要成分:合成树脂
添加剂
特征:强度高、密度小、耐腐蚀、易加工
增塑剂
防老剂
着色剂
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
上述聚合物的单体是?
教学过程
3.橡胶
教学过程
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聚异戊二烯,单体为异戊二烯。
一方面天然橡胶分子中含有碳碳双键,易发生氧化反应和加成反应,所以橡胶易老化,另一方面,橡胶易溶于有机溶剂发生溶胀作用,因此验室中盛放KMnO4溶液、浓硝酸、液溴、汽油、苯、四氯化碳等药品的试剂瓶的瓶塞不能用橡胶塞。
硫化橡胶中硫化剂的作用是打开橡胶分子中的双键,以-S-S-键将线型结构的高分子链连接成为网状结构得到化学稳定性好且既有弹性又有强度的橡胶。
(1)橡胶的组成、结构与性能
聚异戊二烯
异戊二烯
教学过程
(2)橡胶的分类
教学过程
4.纤维
4.纤维
(1)纤维的分类
(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:制作衣服、绳索、渔网、工业用滤布和飞机、船舶的结构材料等。
常见的合成纤维有聚丙烯纤维(丙纶)、聚氯乙烯纤维(氯纶)聚丙烯腈纤维(腈纶含N)聚对苯二甲酸乙二酯纤维(涤纶)和聚酰胺纤维(含N锦纶、芳纶)等
课堂小结
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微点拨
①共价单键可以自由旋转,共价双键和共价三键不能旋转。
②若分子中出现饱和碳原子,所有原子不可能共面。
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