内容正文:
第二节 乙烯与有机高分子材料
题型01 乙烯的结构与性质
题型02 烯烃的结构与性质
题型03 烃的结构与性质
题型04 加聚反应
题型05 有机高分子材料
题型06 有机分子共线共面问题
题型07 烃的燃烧规律及应用
题型01 乙烯的结构与性质
1.乙烯的结构
(1)分子表示方法
分子式
电子式
结构式
结构简式
分子模型
球棍模型
空间填充模型
C2H4
CH2==CH2
(2)空间结构
分子空间结构
结构特点
其分子中的2个碳原子和4个氢原子都处在同一平面上,它们彼此之间的键角约为120°。
2.乙烯的物理性质
颜色
状态
气味
水溶性
密度
无色
气体
稍有气味
难溶于水
比空气略小(标况1.25g/L)
3.乙烯的化学性质
反应类型
化学方程式
加成反应
CH2=CH2+H2CH3CH3 CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br(1,2二溴乙烷)
CH2=CH2+H2OCH3CH2OH(工业制备乙醇)
CH2=CH2+HClCH3CH2Cl(制备氯乙烷)
氧化反应
CH2=CH2 + KMnO4 +H2SO4→CO2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O
加聚反应
nCH2=CH2
4.乙烯的实验室制法
(1)药品:乙醇、浓硫酸。
(2)反应原理:CH3—CH2—OHCH2=CH2↑+H2O
(3)发生装置:用“液+液气”类型的反应装置(见右图)。
(4)收集方法:排水集气法
3.乙烯的主要用途
(1)乙烯是石油化学工业的最重要的基础原料,主要用于制造塑料、合成纤维、有机溶剂等。
(2)乙烯是一种植物生长调节剂,用它可以催熟果实。
(3)乙烯生产的发展推进了石油化工基础原料和产品的发展,因此常把乙烯产量作为衡量石油化工发展水平的标志,也是一个国家综合国力的表现。
【易错警示】
酸性高锰酸钾溶液可用于鉴别乙烷和乙烯,但不能用于除去乙烷中的乙烯。除去乙烷中混有的乙烯,可以先通入酸性KMnO4溶液再通入NaOH溶液中最后通入碱石灰。
【典例1】(2026·浙江杭州高一期中)下列有关乙烯(CH2=CH2)的说法正确的是( )( )
A.六个原子共平面 B.常温下易溶于水
C.不能使KMnO4溶液褪色 D.燃烧火焰明亮,无黑烟
【答案】A
【解析】A项,乙烯分子中两个碳原子为sp2杂化,键角约120°,所有六个原子(两个碳和四个氢)处于同一平面,A正确;B项,乙烯为非极性分子,水为极性溶剂,根据相似相溶原理,乙烯常温下难溶于水,B错误;C项,乙烯含碳碳双键,具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C错误;D项,乙烯含碳量较高(85.7%),燃烧时火焰明亮但伴有黑烟(因不完全燃烧),D错误;故选A。
【变式1-1】
下列关于乙烯说法不正确的是( )
A.分子中碳原子均达到饱和 B.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.能使溴的四氯化碳溶液褪色 D.一定条件下可以生成聚乙烯()
【答案】A
【解析】A项,分子中含碳碳双键,所以碳原子均未达到饱和,故A错误;B项,分子中含碳碳双键,能发生氧化反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B正确;C项,分子中含碳碳双键,能发生加成反应,能使溴的四氯化碳溶液褪色,故C正确;D项,分子中含碳碳双键,能发生加聚反应,一定条件下可以生成聚乙烯,故D正确;选A。
【变式1-2】下列操作方法既可以用来鉴别乙烷和乙烯,又可以用来除去乙烷中混有少量乙烯的是
A.将气体通过盛浓硫酸的洗气瓶 B.将气体与氯气混合
C.将气体通过盛酸性KMnO4溶液的洗气瓶 D.将气体通过盛溴水的洗气瓶
【答案】D
【解析】A项,二者都不和浓硫酸反应,既不能鉴别也不能除杂,A不符合题意;B项,将气体与氯气混合,乙烷和氯气在光照条件下可以发生取代反应生成油状液体卤代烃,乙烯可以和氯气加成生成1,2二氯乙烷,也是油状液体,不能鉴别也不能除杂,B不符合题意;C项,虽然乙烯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,而乙烷不能,可以鉴别二者,但是酸性KMnO4溶液会将乙烯氧化物二氧化碳引入新的杂质,所以不能除杂,C不符合题意;D项,因为乙烷不和溴水反应,而乙烯能和溴水发生加成反应而使溴水褪色,所以可以鉴别,且生成的CH2BrCH2Br为液态,可以除杂,D符合题意;综上所述答案为D。
【变式1-3】乙烯是一种重要的化工原料,工业上可用石蜡油制得,某实验小组用下列装置模拟该工业过程制备乙烯,并探究它的化学性质。
(1)加入药品之前的操作为 。
(2)B装置中发生反应的方程式为 ,该有机反应类型是 。
(3)C装置中的现象是 。
(4)通过上述实验探究可知,检验鉴别甲烷和乙烯的方法可以是 (填字母,下同);除去甲烷中乙烯的方法是 。
A.将气体通过装酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶 B.将气体通入氢氧化钠溶液中
C.将气体通入水中 D.将气体通过装溴水的洗气瓶
(5)写出乙烯发生加聚反应生成聚乙烯的方程式: 。
【答案】(1)检查装置气密性
(2)CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br 加成反应
(3)酸性高锰酸钾溶液褪色
(4) AD D
(5)CH2=CH2
【解析】装置A中对浸透了石蜡油的石棉加热,产生的乙烯通到B中与溴发生加成反应,生成无色的物质而使溴水褪色,乙烯能被C中的酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,同时产生二氧化碳,产生的二氧化碳能被D中澄清石灰水吸收而使澄清石灰水变浑浊,乙烯不溶于水,装置E用于收集乙烯。
【解析】(1)该实验有气体参与反应,因此加入药品之前,应先检查装置气密性;
(2)B中乙烯和溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,其反应的化学方程式为:CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br,反应类型是加成反应;
(3)乙烯中含碳碳双键,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,因此C装置中的现象是:酸性高锰酸钾溶液褪色;
(4)A项,甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙烯能酸性高锰酸钾溶液褪色,因此将气体通过装酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶,可以鉴别甲烷和乙烯,但不能除去甲烷中的乙烯,因为乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应会生成新杂质气体二氧化碳;B项,甲烷和乙烯均不能与氢氧化钠溶液反应,将气体通入氢氧化钠溶液中,既不能鉴别甲烷和乙烯,也不能除去甲烷中的乙烯;C项,甲烷和乙烯均不溶于水,也不与水反应,将气体通入水中,既不能鉴别甲烷和乙烯,也不能除去甲烷中的乙烯;D项,甲烷不与溴水反应,不能使溴水褪色,乙烯能与溴发生加成反应使溴水褪色,将气体通过装溴水的洗气瓶,既能鉴别甲烷和乙烯,也能除去甲烷中的乙烯;因此鉴别甲烷和乙烯的方法可以是:AD;除去甲烷中乙烯的方法是:D;
(5)乙烯中含碳碳双键,能发生加聚反应生成聚乙烯,反应的化学方程式为:n CH2=CH2 。
题型02 烯烃的结构与性质
1.烯烃的结构特点
(1)官能团:碳碳双键()。
(2)结构特点:除乙烯外,其他烯烃分子中不仅含有碳碳双键和碳氢键,还含有碳碳单键。
(3)通式:烯烃只含有一个碳碳双键(单烯烃)时,其通式为CnH2n(n≥2)。
2.烯烃的物理性质
(1)常温常压下的状态:碳原子数≤4的烯烃为气态,其他为液态或固态。
(2)熔、沸点:随着分子中碳原子数的增加,烯烃的熔、沸点逐渐升高;相同碳原子数时,支链越多,熔、沸点越低。
(3)密度:相对密度逐渐增大,但相对密度均小于1。
(4)溶解性:都难溶于水,易溶于有机溶剂。
3.烯烃的化学性质
(1)氧化反应
①能使酸性KMnO4溶液褪色,常用于的检验。
②燃烧:火焰明亮,并伴有黑烟,其燃烧通式为CnH2n+O2nCO2+nH2O。
(2)加成反应(特征反应)
①烯烃可以与X2、HX(X表示卤素)、H2、H2O等在一定条件下发生加成反应。例如:
乙烯与溴水反应:CH2===CH2+Br2→CH2Br—CH2Br(名称为1,2-二溴乙烷)
乙烯与氢气反应:CH2===CH2+H2CH3CH3
乙烯与HCl反应:CH2===CH2+HClCH3CH2Cl
乙烯与水反应:CH2===CH2+H2OCH3CH2OH
②当不对称烯烃与卤化氢发生加成反应时,通常“氢加到含氢多的不饱和碳原子一侧”。
丙烯和溴化氢的加成反应主要产物为2-溴丙烷:CH2=CH—CH3+HBr
丙烯和水的加成反应主要产物为2-丙醇:CH2===CHCH3+H2O
(3)加聚反应:单烯烃可在一定条件下发生加成聚合反应,如丙烯生成聚丙烯:
【典例2】由乙烯推测丙烯(CH3CH=CH2)的结构或性质,正确的是( )
A.分子中3个碳原子在同一直线上 B.分子中所有原子在同一平面上
C.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.能发生加聚反应
【答案】D
【解析】A项,乙烯是平面形结构,键角是120°,丙烯分子中也含有碳碳双键所以丙烯分子中的3个碳原子在同一平面内,但不在同一条直线上,A错误;B项,由于含有甲基,所以分子中所有原子不可能在同一平面上,B错误;C项,丙烯中含有碳碳双键,能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色,C错误;D项,含有碳碳双键的有机物都能发生加聚反应,D正确;故选D。
【变式2-1】有关烯烃的下列说法中,正确的是( )
A.烯烃分子中所有的原子一定在同一平面上
B.烯烃在适宜的条件下只能发生加成反应,不能发生取代反应
C.分子式为C4H8的烃分子中一定含有碳碳双键
D.烯烃在一定条件下能生成聚合物
【答案】D
【解析】烯烃分子中,与双键碳原子相连的4个原子及2个双键碳原子处于同一平面上,其他原子不一定处于该平面上;如果烯烃分子结构中还含有烷基等其他基团,在一定条件下也可能发生取代反应;环烷烃的通式和烯烃的通式相同,分子式为C4H8的烃可能是丁烯(含有碳碳双键),也可能是环丁烷(不含有碳碳双键);烯烃含有碳碳双键,在一定条件下可以发生加聚反应而生成聚合物。
【变式2-2】某气态烃1体积只能与1体积氯气发生加成反应,生成氯代烷,此氯代烷1 mol可与4 mol氯气发生完全取代反应,则该烃的结构简式为( )
A.CH2=CH B.CH3CH=CH2 C.CH3CH3 D.CH2=CHCH=CH2
【答案】A
【解析】某气态烃1体积只能与1体积氯气发生加成反应,说明该烃中含有1个碳碳双键,此氯代烷1 mol可与4 mol氯气发生完全取代反应,说明分子中含有4个H原子,则该烃的结构简式为CH2=CH2,故选A。
【变式2-3】某烃的化学式为C4Hm,下列关于C4Hm的说法中正确的是( )
A.当m=8时,该烃一定与乙烯互为同系物
B.当m=4时,该烃一定含有碳碳双键
C.该烃不可能同时含有碳碳双键和碳碳叁键
D.1 mol C4Hm完全燃烧,不可能生成3.5 mol H2O
【答案】D
【解析】当m=8时,该烃分子式为C4H8,满足该分子组成的烃可能为环丁烷或丁烯,由于不能确定其结构,所以与乙烯不一定互为同系物;当m=4时,该烃分子式为C4H4,不一定含有碳碳双键,可能含有碳环和碳碳叁键;当m=4时,该烃分子中可能含有1个碳碳双键和1个碳碳叁键; 1 mol C4Hm完全燃烧,若生成3.5 mol H2O,则该烃的分子中含有7个H,烃分子中含有的氢原子数都是偶数,所以不可能含有7个氢原子。
题型03 烃的结构与性质
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)分类
3.炔烃
炔烃是含有碳碳三键的一类不饱和烃。乙炔是最简单的炔烃,结构式为H—C≡C—H,结构简式为CH≡CH。炔烃与烯烃具有相似的化学性质。
4.芳香烃
芳香烃是含有苯环的碳氢化合物。苯是芳香烃的母体,是一种具有环状分子结构的不饱和烃,其结构通常用或表示。苯分子中6个碳原子之间的键完全相同。芳香烃兼有烷烃和烯烃的某些化学性质。
【归纳总结】
常见烃的分子结构与性质
烃
甲烷
乙烯
乙炔
苯()
电子式
—
化学键
C—H
C—H和
C-H和—C≡C—
C—H和特殊的碳碳键
结构式
H—C≡C—H
分子结
构特点
正四面体
6个原子共平面
4个原子共直线
12个原子共平面
主要性质
取代反应
加成反应,加聚反应
加成反应
一定条件下既可以发生取代反应,也可以发生加成反应
【典例3】下列关于乙烷、乙烯、乙炔的说法正确的是( )
①它们既不是同系物,也不是同分异构体 ②乙烷属于饱和烃,乙烯、乙炔属于不饱和烃
③乙烯、乙炔能使溴水褪色,乙烷不能使溴水褪色 ④它们都能燃烧
⑤它们都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
A.①③④ B.①②③⑤ C.②③④⑤ D.①②③④
【答案】D
【解析】①乙烷、乙烯和乙炔结构不相似,分子式也不同,所以它们既不是同系物,也不是同分异构体,故①正确;②乙烷是饱和烃,乙烯、乙炔中含有碳碳不饱和键,因此乙烯和乙炔是不饱和烃,故②正确;③乙烯、乙炔中碳碳不饱和键能和溴水发生加成反应而使溴水褪色,乙烷和溴水不反应因而不能使溴水褪色,故③正确;④它们都属于有机物,都能燃烧,故④正确;⑤乙烯和乙炔中碳碳不饱和键能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙烷性质稳定和高锰酸钾溶液不反应,所以不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故⑤错误;综上所述,①②③④正确,故选D。
【变式3-1】下列对烃的分类不正确的是( )
A.CH2CH2、CH≡CH、CH2CH—CHCH2均属于不饱和烃
B.CH3CH2CH3、CH3CHCH2、CH3CHCHCH2CHCH2均属于链状烃
C.CH3CH3、、C18H38均属于饱和烃
D.、、均属于芳香烃
【答案】D
【解析】烃只含碳、氢两种元素,含有氧元素,D项错误。
【变式3-2】下列有关烃的说法正确的是( )
A.烃分子中除了含碳和氢之外,还可能含其他元素
B.根据烃分子中碳原子间成键方式不同,可把烃分为饱和烃与不饱和烃
C.分子中含有苯环的有机物就是芳香烃
D.乙烯和乙炔分子中都含有不饱和键,故它们互为同系物
【答案】B
【解析】A项,烃类由仅C、H两种元素组成,不含其他元素,故A错误;B项,碳原子间可能以单键结合,也可能以双键或三键结合,因此可把烃分为饱和烃与不饱和烃,故B正确;C项,有苯环的有机物不一定是芳香烃,故C错误;D项,乙烯含有的不饱和键为碳碳双键,乙炔含有的不饱和键为碳碳三键,故它们不互为同系物故D错误;故选B。
【变式3-3】苯乙烯()是石化行业重要的基础原料。下列关于苯乙烯的说法错误的是( )
A.分子式为C8H9 B.一定条件下可发生取代反应
C.1 mol苯乙烯可与4 mol氢气发生加成 D.可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】A
【解析】A项,苯乙烯的分子式为C8H8,错误;B项,苯环上的H原子可被取代,正确;C项,苯环可加成3 mol H2,乙烯基可加成1 mol H2,共4 mol,正确;D项,碳碳双键可使酸性高锰酸钾溶液褪色,正确。
题型04 加聚反应
1.加聚反应的相关概念
概念
含义
示例
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
单体
能合成高分子的小分子物质
聚合物
由单体聚合形成的相对分子质量很大的物质
2.由加聚产物推断单体的方法:
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形成双键即可。
如,其单体是
如,其单体是
【典例4】EPR是一种对氧化剂具有较好抗氧化性的合成材料,应用极为广泛,其结构简式可以表示,合成EPR所用的单体为( )
A. B.
C.CH2=CH-CH3和CH2=CH2 D.和CH4
【答案】C
【解析】此聚合物链节中无双键结构,则为单烯烃聚合,要得到单体可将两个碳原子为一组,取链节断开中间的单键后,加双键即得高聚物的单体,则断开后添加双键得到的单体结构有2种,分别为:CH2=CH-CH3和CH2=CH2,所给的四个选项中,符合的选项为C。故选C。
【变式4-1】高分子化合物 的单体是( )
A.CH2=CH-CH2-CH3 B.
C. D.
【答案】C
【解析】根据加聚产物的单体推断方法,凡链节的主链上只有两个碳原子(无其他原子)的高聚物,其合成单体必为一种,将两个半键向内闭合即可知其单体为,故选C。
【变式4-2】N95口罩是用聚丙烯制作,能过滤95%微细颗粒的5层口罩。下列说法不正确的是( )
A.聚丙烯的单体是CH2=CH﹣CH3 B.聚丙烯是混合物
C.聚丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.聚丙烯的最简式为CH2
【答案】C
【解析】A项,聚丙烯的单体是丙烯,即CH2=CHCH3,A正确;B项,聚丙烯是高分子,是多种聚合度不同的分子混合而成的混合物,B正确;C项,聚丙烯是丙烯聚合后的生成物,没有碳碳双键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C错误;D项,由结构可知,聚丙烯的最简式为CH2,D正确;故选C。
【变式4-3】电器包装中大量使用的泡沫塑料的主要成分是聚苯乙烯,试回答下列问题:
(1)聚苯乙烯重复出现的结构单元是 ,它是由 (写结构简式)聚合而成的。
(2)实验测得某聚苯乙烯的相对分子质量是52000(平均值),则该高聚物的结构单元重复出现的次数n= 。
【答案】(1) (2)500
【解析】(1)由聚苯乙烯的结构简式()可知,聚苯乙烯中重复出现的结构单元是,它是由苯乙烯即发生加聚反应得到的。
(2)聚苯乙烯重复出现的结构单元是,其相对分子质量为128+18=104,则重复出现的次数n==500。
题型05 有机高分子材料
1.有机高分子材料
概念
由许多小分子化合物通过共价键结合成的,相对分子质量很高(104~106)的一类化合物叫有机高分子化合物。
特点
相对分子质量很大,由于高分子化合物都是混合物,无固定的熔、沸点,其相对分子质量只是一个平均值;合成原料都是低分子化合物;每个高分子都是由若干个重复结构单元组成的。
组成与结构
高分子化合物中能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物叫单体;化学组成相同、可重复的最小单位叫链节;含有链节的数目,通常用n表示,叫聚合度,且聚合物的平均相对分子质量=链节的相对质量×n。
如:
类型
有机高分子材料分天然有机高分子材料【如棉花(纤维素)、羊毛(蛋白质)、天然橡胶】等和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)等两大类。
2.常见塑料及用途
名称
结构简式
性能
用途
聚乙烯(PE)
有耐低温和耐化学腐蚀,绝缘性好,无毒;耐热性差,易老化
可制成薄膜,用于食品、药物的包装材料及日常用品、绝缘材料
聚氯乙烯
绝缘性好,耐化学腐蚀、机械强度较高;热稳定性差
可制成薄膜、管道、日常用品、绝缘材料等
聚苯乙烯(PS)
绝缘性好,耐化学腐蚀,无毒;质脆,耐热性差
可制成日常用品,绝缘材料,还可制成泡沫塑料用于防震、保温、隔音
聚四氟乙烯
耐化学腐蚀,耐溶剂性好,耐低温、高温,绝缘性好,加工困难
制化工、医药等行业使用的耐腐蚀、耐高温、耐低温制品
聚丙烯(PP)
机械强度较高,绝缘性好,耐化学腐蚀,无毒;低温发脆,容易老化
可制成薄膜、管道、日常用品、包装材料等
3.橡胶
(1)性能: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。
(2)成分:天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯,结构简式为 ,其单体为。
(3)橡胶的分类、结构及性能
天然橡胶
线型结构,有一定弹性,但强度和韧性差
合成天然橡胶(异戊橡胶)
硫化橡胶
网状结构,有更好的强度、韧性、弹性和化学稳定性
特种橡胶
耐热和耐酸、碱腐蚀的氟橡胶;耐高温和严寒的硅橡胶
(4)用途:制造汽车、飞机轮胎;各种密封材料。
4.纤维
(2)合成纤维的性能及用途
①性能:强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不易虫蛀等。
②用途:制衣料、绳索、渔网等,广泛应用于工农业领域。
3.橡胶
(1)性能: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。
(2)成分:天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯,结构简式为 ,其单体为。
(3)橡胶的分类、结构及性能
天然橡胶
线型结构,有一定弹性,但强度和韧性差
合成天然橡胶(异戊橡胶)
硫化橡胶
网状结构,有更好的强度、韧性、弹性和化学稳定性
特种橡胶
耐热和耐酸、碱腐蚀的氟橡胶;耐高温和严寒的硅橡胶
(4)用途:制造汽车、飞机轮胎;各种密封材料。
4.纤维
(1)分类
(2)合成纤维的性能及用途
①性能:强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不易虫蛀等。
②用途:制衣料、绳索、渔网等,广泛应用于工农业领域。
【典例5】下列说法错误的是( )
A.塑料主要成分是合成树脂
B.橡胶的硫化过程发生了化学反应
C.天然橡胶的成分是聚异戊二烯,它属于合成高分子材料
D.“神舟”飞船宇航员穿的航天服使用了多种合成纤维
【答案】C
【解析】A项,塑料的主要成分是高分子化合物,俗称合成树脂,A正确;B项,橡胶硫化通过化学交联形成网状结构,属于化学反应,B正确;C项,天然橡胶是天然高分子材料,而非合成高分子材料,C错误;D项,航天服使用合成纤维(如高强度纤维)符合实际应用,D正确;故选C。
【变式5-1】现代以石油化工为基础的三大合成材料是( )
①塑料②合成氨③合成橡胶④医药⑤合成纤维⑥合成尿素⑦合成洗涤剂
A.①③⑤ B.②④⑥ C.②④⑦ D.④⑤⑥
【答案】A
【解析】以石油化工为基础的三大合成材料是塑料和合成橡胶和合成纤维。故选A。
【变式5-2】高分子材料是高新技术的必然产物,它以其特有的功能广泛应用于生活的方方面面,深深影响着我们的衣食住行。下列物质一定是天然高分子材料的是( )
A.真丝 B.食品保鲜膜 C.橡胶 D.陶瓷
【答案】A
【解析】A项,真丝成分是蛋白质,属于天然高分子材料,A选;B项,食品保鲜膜成分是聚乙烯,属于合成高分子材料,B不选;C项,橡胶分为天然橡胶和合成橡胶,合成橡胶不属于天然高分子化合物,C不选;D项,陶瓷成分是硅酸盐,属于无机材料,D不选;故选A。
【变式5-3】异丁烯是合成聚异丁烯塑料的化工原料,反应的方程式为nCH2C(CH3)2。下列有关说法错误的是( )
A.聚异丁烯的平均相对分子质量为56n(n为聚合度)
B.异丁烯为纯净物,聚异丁烯为混合物
C.聚异丁烯完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量相等
D.异丁烯和聚异丁烯均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】D
【解析】在聚异丁烯的链中,不存在,故不能使酸性KMnO4溶液褪色,D错误。
题型06 有机分子共线共面问题
(1)甲烷型:
正四面体→凡是碳原子与4个原子形成4个共价键时,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:—C≡C—
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。
【方法技巧】
有机物共面问题解题规律
(1)甲烷、乙烯、乙炔、苯四种分子中的氢原子如果被其他原子取代,则取代后的分子结构基本不变。
(2)共价单键可以自由旋转,共价双键和共价三键不能旋转。
(3)结构式中有甲基(或饱和碳原子)的有机物,其分子中的所有原子不可能共平面。
(4)要弄清题目要求的是“可能共面”还是“一定共面”,是“至少”还是“最多”,是“碳原子”还是“所有原子”。
(5)将所给有机物的分子中一定共面的结构分别确定为平面M和平面N,若两个平面通过单键相连,则通过旋转任意一个平面,可以使两个平面重合,即该有机物分子中所有原子共平面。
【典例6】下列有机化合物分子中的所有碳原子不可能处于同一平面的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】在常见的有机化合物中甲烷是正四面体结构,乙烯和苯是平面型结构,乙炔是直线型结构,其它有机物可在此基础上进行判断。A项,乙炔为直线结构,丙炔中甲基碳原子处于乙炔中H原子位置,所有碳原子处于同一直线,所有碳原子都处在同一平面上,故A不符合;B项,苯为平面结构,甲苯中甲基碳原子处于苯中H原子位置,所有碳原子都处在同一平面上,故B不符合;C项,2-甲基丙烷中,3个甲基处于2号碳原子四面体的顶点位置,2号碳原子处于该四面体内部,所以碳原子不可能处于同一平面,故C符合;D项,乙烯为平面结构,2-甲基丙烯中2个甲基的碳原子处于乙烯中H原子位置,所有碳原子都处在同一平面上,故D不符合;故选C。
【变式6-1】下列说法正确的是( )
A.烷烃就是饱和烃
B.C20H42一定属于烷烃
C.乙烷分子中的两个C原子共线,而C、H八个原子共面
D.C3H8分子中的三个碳原子可能共线,但所有的原子不可能共面
【答案】B
【解析】A项,烷烃属于饱和烃,而饱和烃除链状烷烃以外,还有环烷烃,故不能说烷烃就是饱和烃,故A错误;B项,符合CnH2n+2通式的只有链状烷烃,故C20H42一定为烷烃,故B正确;C项,碳原子形成的4条价键是四面体构型,故乙烷中的8个原子不能共平面,故C错误;D项,烷烃中碳原子是锯齿形,故丙烷中的3个碳原子不会共直线,故D错误;故选B。
【变式6-2】已知乙烯分子为平面结构,C2H2为直线结构。则有机物M(CH≡C—CH===CH—CH3)分子中,共平面的原子数最多为( )
A.11 B.10 C.9 D.8
【答案】C
【解析】根据乙炔、乙烯和甲烷的结构知,有机物M的分子结构为,因为单键可以旋转,甲基上3个H原子中,可以有一个H原子旋进面内,因此最多有9个原子共平面。
【变式6-3】下列关于有机物的空间结构说法不正确的是( )
A.中一定共面的碳原子至少有8个
B.CH≡C—CH2—CH3中所有碳原子一定不在同一平面
C.中所有原子可能处于同一平面
D.分子中至少有11个碳原子处于同一平面上
【答案】B
【解析】苯环和双键是平面结构,三键是直线结构,单键可旋转,中一定共面的碳原子至少有8个,A正确;三键是直线结构,单键可旋转,分子中所有碳原子可能在同一平面,B错误;苯环和双键是平面结构,单键可旋转,中所有原子可能处于同一平面,C正确;苯环是平面结构,苯环对位上的原子共线,单键可旋转,分子中至少有11个碳原子处于同一平面上,D正确。
题型07 烃的燃烧规律及应用
1.烃燃烧的通式
若烃的分子式为CxHy,则CxHy在空气或氧气中完全燃烧的化学方程式为
CxHy+O2xCO2+H2O。
2.耗氧量规律
(1)当烃的物质的量一定时,越大,耗氧量越多,越小,耗氧量越少。
(2)当烃的质量一定时,越大,耗氧量越多,越小,耗氧量越少。
3.气体体积变化规律
CxHy+O2xCO2+H2OΔV=V前-V后
1 x+ x
(1)当温度大于或等于100 ℃时,水为气态
则ΔV=1-
燃烧后生成气态水时,气体总体积变化只与氢原子数有关,可能增大、不变或减小。
(2)当常温常压时,水为液体
则ΔV=+1,反应后气体体积始终减小且减少量与氢原子数有关。
【典例7】下列说法正确的是( )
A.等质量的CH4和C2H6在氧气中充分燃烧,生成CO2的量相同
B.等物质的量的CH4和C2H6在氧气中充分燃烧,CH4消耗氧气更多
C.等质量的C2H6和C3H8在氧气中充分燃烧,C3H8消耗氧气更多
D.质量一定的C2H4和C3H6混合气体,两者以任何比例混合,消耗氧气的量均不变
【答案】D
【解析】等质量的CH4和C2H6中碳原子的物质的量不同,故在氧气中充分燃烧,生成CO2的量不相同,A错误;根据烃的燃烧通式CxHy+(x+)O2xCO2+H2O知,烃的物质的量相等时,消耗氧气的量由x+决定,故等物质的量的CH4和C2H6在氧气中充分燃烧,C2H6消耗氧气更多,B错误;等质量的烃完全燃烧时,烃分子中氢原子与碳原子个数比越大,氢原子的质量分数就越大,耗氧量就越多,故等质量的C2H6和C3H8在氧气中充分燃烧,C2H6消耗氧气更多,C错误;C2H4和C3H6的最简式相同,故总质量不变,耗氧量不变,D正确。
【变式7-1】现有①C4H10、②C4H8、③C7H8、④C6H12四种烃,分别完全燃烧,耗氧量分析不正确的是( )
A.等物质的量时耗氧量最少的是① B.等物质的量时③和④的耗氧量相等
C.等质量时耗氧量最大的是① D.等质量时②和④的耗氧量相等
【答案】A
【解析】烃类(CxHy)物质等物质的量燃烧时,x+越大,耗氧量越大;等质量时,若写成CHx形式,则x越大,耗氧量越大。
【变式7-2】120 ℃以上时,由两种气态烃组成的混合烃的总物质的量与该混合烃充分燃烧后所得气体产物(二氧化碳和水蒸气)的物质的量的变化关系如图所示。下列对混合烃组成的判断中正确的是( )( )
A.一定有乙烯(C2H4) B.一定有甲烷 C.一定有丙烷 D.一定有乙烷
【答案】B
【解析】根据图示,2 mol混合烃燃烧生成3 mol CO2和4 mol H2O,所以两种气态烃的平均组成为C1.5H4,根据碳原子平均数可知,混合气体中一定含有CH4,由氢原子平均数可知,另一气态烃中氢原子数目为4,碳原子数目大于1.5,且不超过4,可能含有C2H4或C3H4等,一定没有乙烷、丙烷,故选B。
【变式7-3】现有CH4、C2H4、C2H6三种有机化合物:
(1)等质量的以上三种物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是________(填化学式,下同)。
(2)常温常压下,同体积的以上三种物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是________。
(3)等质量的以上三种物质燃烧时,生成二氧化碳的量最多的是________,生成水的量最多的是________。
(4)在120 ℃、1.01×105 Pa下,以上三种物质中的两种和足量的氧气混合点燃,相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化,这两种气体是____________。
【答案】(1)CH4 (2)C2H6 (3)C2H4 CH4 (4)CH4和C2H4
【解析】(1)等质量的烃(CxHy)完全燃烧时,的值越大,耗氧量越多。CH4、C2H4、C2H6的的值依次为4、2、3,故等质量的CH4、C2H4、C2H6完全燃烧时消耗O2的量最多的是CH4。
(2)等物质的量的烃(CxHy)完全燃烧时,的值越大,耗氧量越多。三种物质的的值依次为2、3、3.5,故常温常压下,同体积的CH4、C2H4、C2H6完全燃烧时消耗O2的量最多的是C2H6。
(3)质量相同时,烃(CxHy)的的值越大,生成二氧化碳的量越多;的值越大,生成水的量越多。故生成二氧化碳的量最多的是C2H4;生成水的量最多的是CH4。
(4)由题意可知,在120 ℃、1.01×105 Pa下,
CxHy+O2xCO2+H2O(g)
1 x+ x
由于ΔV=0,则1+x+=x+,得y=4,即该条件下,当烃分子中含有4个氢原子时,该烃完全燃烧前后气体体积不变。故符合要求的两种烃为CH4和C2H4。
1 / 1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
第二节 乙烯与有机高分子材料
题型01 乙烯的结构与性质
题型02 烯烃的结构与性质
题型03 烃的结构与性质
题型04 加聚反应
题型05 有机高分子材料
题型06 有机分子共线共面问题
题型07 烃的燃烧规律及应用
题型01 乙烯的结构与性质
1.乙烯的结构
(1)分子表示方法
分子式
电子式
结构式
结构简式
分子模型
球棍模型
空间填充模型
C2H4
CH2==CH2
(2)空间结构
分子空间结构
结构特点
其分子中的2个碳原子和4个氢原子都处在________上,它们彼此之间的键角约为120°。
2.乙烯的物理性质
颜色
状态
气味
水溶性
密度
无色
气体
稍有气味
_______溶于水
比空气略_____(标况1.25g/L)
3.乙烯的化学性质
反应类型
化学方程式
加成反应
CH2=CH2+H2 ________ CH2=CH2+Br2→________ (1,2二溴乙烷)
CH2=CH2+H2O ________ (工业制备乙醇)
CH2=CH2+HCl ________ (制备氯乙烷)
氧化反应
CH2=CH2 + KMnO4 +H2SO4→CO2 + MnSO4 + K2SO4 + H2O
加聚反应
nCH2=CH2 _______ ________
4.乙烯的实验室制法
(1)药品:乙醇、浓硫酸。
(2)反应原理:CH3—CH2—OHCH2=CH2↑+H2O
(3)发生装置:用“液+液气”类型的反应装置(见右图)。
(4)收集方法:排水集气法
3.乙烯的主要用途
(1)乙烯是石油化学工业的最重要的基础原料,主要用于制造________、合成纤维、有机溶剂等。
(2)乙烯是一种植物生长________________,用它可以催熟果实。
(3)乙烯生产的发展推进了石油化工基础原料和产品的发展,因此常把________________作为衡量石油化工发展水平的标志,也是一个国家综合国力的表现。
【易错警示】
酸性高锰酸钾溶液可用于鉴别乙烷和乙烯,但不能用于除去乙烷中的乙烯。除去乙烷中混有的乙烯,可以先通入酸性KMnO4溶液再通入NaOH溶液中最后通入碱石灰。
【典例1】(2026·浙江杭州高一期中)下列有关乙烯(CH2=CH2)的说法正确的是( )( )
A.六个原子共平面 B.常温下易溶于水
C.不能使KMnO4溶液褪色 D.燃烧火焰明亮,无黑烟
【变式1-1】
下列关于乙烯说法不正确的是( )
A.分子中碳原子均达到饱和 B.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.能使溴的四氯化碳溶液褪色 D.一定条件下可以生成聚乙烯()
【变式1-2】下列操作方法既可以用来鉴别乙烷和乙烯,又可以用来除去乙烷中混有少量乙烯的是
A.将气体通过盛浓硫酸的洗气瓶 B.将气体与氯气混合
C.将气体通过盛酸性KMnO4溶液的洗气瓶 D.将气体通过盛溴水的洗气瓶
【变式1-3】乙烯是一种重要的化工原料,工业上可用石蜡油制得,某实验小组用下列装置模拟该工业过程制备乙烯,并探究它的化学性质。
(1)加入药品之前的操作为 。
(2)B装置中发生反应的方程式为 ,该有机反应类型是 。
(3)C装置中的现象是 。
(4)通过上述实验探究可知,检验鉴别甲烷和乙烯的方法可以是 (填字母,下同);除去甲烷中乙烯的方法是 。
A.将气体通过装酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶 B.将气体通入氢氧化钠溶液中
C.将气体通入水中 D.将气体通过装溴水的洗气瓶
(5)写出乙烯发生加聚反应生成聚乙烯的方程式: 。
题型02 烯烃的结构与性质
1.烯烃的结构特点
(1)官能团:碳碳双键()。
(2)结构特点:除乙烯外,其他烯烃分子中不仅含有碳碳双键和碳氢键,还含有碳碳单键。
(3)通式:烯烃只含有一个碳碳双键(单烯烃)时,其通式为________ (n≥2)。
2.烯烃的物理性质
(1)常温常压下的状态:碳原子数≤4的烯烃为________态,其他为液态或固态。
(2)熔、沸点:随着分子中碳原子数的增加,烯烃的熔、沸点逐渐________;相同碳原子数时,支链越多,熔、沸点越________。
(3)密度:相对密度逐渐增大,但相对密度均小于________。
(4)溶解性:都难溶于水,易溶于有机溶剂。
3.烯烃的化学性质
(1)氧化反应
①能使酸性KMnO4溶液褪色,常用于的检验。
②燃烧:火焰明亮,并伴有黑烟,其燃烧通式为CnH2n+O2nCO2+nH2O。
(2)加成反应(特征反应)
①烯烃可以与X2、HX(X表示卤素)、H2、H2O等在一定条件下发生加成反应。例如:
乙烯与溴水反应:CH2===CH2+Br2→______________ (名称为1,2-二溴乙烷)
乙烯与氢气反应:CH2===CH2+H2 ______________
乙烯与HCl反应:CH2===CH2+HCl ______________
乙烯与水反应:CH2===CH2+H2O ________________
②当不对称烯烃与卤化氢发生加成反应时,通常“氢加到含氢多的不饱和碳原子一侧”。
丙烯和溴化氢的加成反应主要产物为2-溴丙烷:CH2=CH—CH3+HBr
丙烯和水的加成反应主要产物为2-丙醇:CH2===CHCH3+H2O
(3)加聚反应:单烯烃可在一定条件下发生加成聚合反应,如丙烯生成聚丙烯:
【典例2】由乙烯推测丙烯(CH3CH=CH2)的结构或性质,正确的是( )
A.分子中3个碳原子在同一直线上 B.分子中所有原子在同一平面上
C.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.能发生加聚反应
【变式2-1】有关烯烃的下列说法中,正确的是( )
A.烯烃分子中所有的原子一定在同一平面上
B.烯烃在适宜的条件下只能发生加成反应,不能发生取代反应
C.分子式为C4H8的烃分子中一定含有碳碳双键
D.烯烃在一定条件下能生成聚合物
【变式2-2】某气态烃1体积只能与1体积氯气发生加成反应,生成氯代烷,此氯代烷1 mol可与4 mol氯气发生完全取代反应,则该烃的结构简式为( )
A.CH2=CH B.CH3CH=CH2 C.CH3CH3 D.CH2=CHCH=CH2
【变式2-3】某烃的化学式为C4Hm,下列关于C4Hm的说法中正确的是( )
A.当m=8时,该烃一定与乙烯互为同系物
B.当m=4时,该烃一定含有碳碳双键
C.该烃不可能同时含有碳碳双键和碳碳叁键
D.1 mol C4Hm完全燃烧,不可能生成3.5 mol H2O
题型03 烃的结构与性质
1.烃的概念
仅含________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:根据碳原子间成键方式的不同可分为________和________________;根据碳骨架的不同可分为________和________。
(2)分类
3.炔烃
炔烃是含有碳碳三键的一类不饱和烃。乙炔是最简单的炔烃,结构式为________________,结构简式为________。炔烃与烯烃具有相似的化学性质。
4.芳香烃
芳香烃是含有________的碳氢化合物。苯是芳香烃的母体,是一种具有环状分子结构的不饱和烃,其结构通常用或表示。苯分子中6个碳原子之间的键完全________。芳香烃兼有烷烃和烯烃的某些化学性质。
【归纳总结】
常见烃的分子结构与性质
烃
甲烷
乙烯
乙炔
苯()
电子式
—
化学键
C—H
C—H和
C-H和—C≡C—
C—H和特殊的碳碳键
结构式
H—C≡C—H
分子结
构特点
正四面体
6个原子共平面
4个原子共直线
12个原子共平面
主要性质
取代反应
加成反应,加聚反应
加成反应
一定条件下既可以发生取代反应,也可以发生加成反应
【典例3】下列关于乙烷、乙烯、乙炔的说法正确的是( )
①它们既不是同系物,也不是同分异构体 ②乙烷属于饱和烃,乙烯、乙炔属于不饱和烃
③乙烯、乙炔能使溴水褪色,乙烷不能使溴水褪色 ④它们都能燃烧
⑤它们都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
A.①③④ B.①②③⑤ C.②③④⑤ D.①②③④
【变式3-1】下列对烃的分类不正确的是( )
A.CH2CH2、CH≡CH、CH2CH—CHCH2均属于不饱和烃
B.CH3CH2CH3、CH3CHCH2、CH3CHCHCH2CHCH2均属于链状烃
C.CH3CH3、、C18H38均属于饱和烃
D.、、均属于芳香烃
【变式3-2】下列有关烃的说法正确的是( )
A.烃分子中除了含碳和氢之外,还可能含其他元素
B.根据烃分子中碳原子间成键方式不同,可把烃分为饱和烃与不饱和烃
C.分子中含有苯环的有机物就是芳香烃
D.乙烯和乙炔分子中都含有不饱和键,故它们互为同系物
【变式3-3】苯乙烯()是石化行业重要的基础原料。下列关于苯乙烯的说法错误的是( )
A.分子式为C8H9 B.一定条件下可发生取代反应
C.1 mol苯乙烯可与4 mol氢气发生加成 D.可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
题型04 加聚反应
1.加聚反应的相关概念
概念
含义
示例
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
单体
能合成高分子的小分子物质
聚合物
由单体聚合形成的相对分子质量很大的物质
2.由加聚产物推断单体的方法:
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形成双键即可。
如,其单体是
如,其单体是
【典例4】EPR是一种对氧化剂具有较好抗氧化性的合成材料,应用极为广泛,其结构简式可以表示,合成EPR所用的单体为( )
A. B.
C.CH2=CH-CH3和CH2=CH2 D.和CH4
【变式4-1】高分子化合物 的单体是( )
A.CH2=CH-CH2-CH3 B.
C. D.
【变式4-2】N95口罩是用聚丙烯制作,能过滤95%微细颗粒的5层口罩。下列说法不正确的是( )
A.聚丙烯的单体是CH2=CH﹣CH3 B.聚丙烯是混合物
C.聚丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.聚丙烯的最简式为CH2
【变式4-3】电器包装中大量使用的泡沫塑料的主要成分是聚苯乙烯,试回答下列问题:
(1)聚苯乙烯重复出现的结构单元是 ,它是由 (写结构简式)聚合而成的。
(2)实验测得某聚苯乙烯的相对分子质量是52000(平均值),则该高聚物的结构单元重复出现的次数n= 。
题型05 有机高分子材料
1.有机高分子材料
概念
由许多小分子化合物通过________键结合成的,相对分子质量很高(104~106)的一类化合物叫有机高分子化合物。
特点
相对分子质量很大,由于高分子化合物都是________物,无固定的熔、沸点,其相对分子质量只是一个平均值;合成原料都是低分子化合物;每个高分子都是由若干个重复结构单元组成的。
组成与结构
高分子化合物中能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物叫单体;化学组成相同、可重复的最小单位叫链节;含有链节的数目,通常用n表示,叫________度,且聚合物的平均相对分子质量=链节的相对质量×n。
如:
类型
有机高分子材料分天然有机高分子材料【如棉花(纤维素)、羊毛(蛋白质)、天然橡胶】等和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)等两大类。
2.常见塑料及用途
名称
结构简式
性能
用途
聚乙烯(PE)
有耐低温和耐化学腐蚀,绝缘性好,无毒;耐热性差,易老化
可制成薄膜,用于食品、药物的包装材料及日常用品、绝缘材料
聚氯乙烯
绝缘性好,耐化学腐蚀、机械强度较高;热稳定性差
可制成薄膜、管道、日常用品、绝缘材料等
聚苯乙烯(PS)
绝缘性好,耐化学腐蚀,无毒;质脆,耐热性差
可制成日常用品,绝缘材料,还可制成泡沫塑料用于防震、保温、隔音
聚四氟乙烯
耐化学腐蚀,耐溶剂性好,耐低温、高温,绝缘性好,加工困难
制化工、医药等行业使用的耐腐蚀、耐高温、耐低温制品
聚丙烯(PP)
机械强度较高,绝缘性好,耐化学腐蚀,无毒;低温发脆,容易老化
可制成薄膜、管道、日常用品、包装材料等
3.橡胶
(1)性能: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。
(2)成分:天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯,结构简式为 ,其单体为。
(3)橡胶的分类、结构及性能
天然橡胶
线型结构,有一定弹性,但强度和韧性差
合成天然橡胶(异戊橡胶)
硫化橡胶
网状结构,有更好的强度、韧性、弹性和化学稳定性
特种橡胶
耐热和耐酸、碱腐蚀的氟橡胶;耐高温和严寒的硅橡胶
(4)用途:制造汽车、飞机轮胎;各种密封材料。
4.纤维
(2)合成纤维的性能及用途
①性能:强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不易虫蛀等。
②用途:制衣料、绳索、渔网等,广泛应用于工农业领域。
3.橡胶
(1)性能: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。
(2)成分:天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯,结构简式为 ,其单体为。
(3)橡胶的分类、结构及性能
天然橡胶
线型结构,有一定弹性,但强度和韧性差
合成天然橡胶(异戊橡胶)
硫化橡胶
网状结构,有更好的强度、韧性、弹性和化学稳定性
特种橡胶
耐热和耐酸、碱腐蚀的氟橡胶;耐高温和严寒的硅橡胶
(4)用途:制造汽车、飞机轮胎;各种密封材料。
4.纤维
(1)分类
(2)合成纤维的性能及用途
①性能:强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不易虫蛀等。
②用途:制衣料、绳索、渔网等,广泛应用于工农业领域。
【典例5】下列说法错误的是( )
A.塑料主要成分是合成树脂
B.橡胶的硫化过程发生了化学反应
C.天然橡胶的成分是聚异戊二烯,它属于合成高分子材料
D.“神舟”飞船宇航员穿的航天服使用了多种合成纤维
【变式5-1】现代以石油化工为基础的三大合成材料是( )
①塑料②合成氨③合成橡胶④医药⑤合成纤维⑥合成尿素⑦合成洗涤剂
A.①③⑤ B.②④⑥ C.②④⑦ D.④⑤⑥
【变式5-2】高分子材料是高新技术的必然产物,它以其特有的功能广泛应用于生活的方方面面,深深影响着我们的衣食住行。下列物质一定是天然高分子材料的是( )
A.真丝 B.食品保鲜膜 C.橡胶 D.陶瓷
【变式5-3】异丁烯是合成聚异丁烯塑料的化工原料,反应的方程式为nCH2C(CH3)2。下列有关说法错误的是( )
A.聚异丁烯的平均相对分子质量为56n(n为聚合度)
B.异丁烯为纯净物,聚异丁烯为混合物
C.聚异丁烯完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量相等
D.异丁烯和聚异丁烯均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
题型06 有机分子共线共面问题
(1)甲烷型:
正四面体→凡是碳原子与4个原子形成4个共价键时,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:—C≡C—
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。
【方法技巧】
有机物共面问题解题规律
(1)甲烷、乙烯、乙炔、苯四种分子中的氢原子如果被其他原子取代,则取代后的分子结构基本不变。
(2)共价单键可以自由旋转,共价双键和共价三键不能旋转。
(3)结构式中有甲基(或饱和碳原子)的有机物,其分子中的所有原子不可能共平面。
(4)要弄清题目要求的是“可能共面”还是“一定共面”,是“至少”还是“最多”,是“碳原子”还是“所有原子”。
(5)将所给有机物的分子中一定共面的结构分别确定为平面M和平面N,若两个平面通过单键相连,则通过旋转任意一个平面,可以使两个平面重合,即该有机物分子中所有原子共平面。
【典例6】下列有机化合物分子中的所有碳原子不可能处于同一平面的是( )
A. B. C. D.
【变式6-1】下列说法正确的是( )
A.烷烃就是饱和烃
B.C20H42一定属于烷烃
C.乙烷分子中的两个C原子共线,而C、H八个原子共面
D.C3H8分子中的三个碳原子可能共线,但所有的原子不可能共面
【变式6-2】已知乙烯分子为平面结构,C2H2为直线结构。则有机物M(CH≡C—CH===CH—CH3)分子中,共平面的原子数最多为( )
A.11 B.10 C.9 D.8
【变式6-3】下列关于有机物的空间结构说法不正确的是( )
A.中一定共面的碳原子至少有8个
B.CH≡C—CH2—CH3中所有碳原子一定不在同一平面
C.中所有原子可能处于同一平面
D.分子中至少有11个碳原子处于同一平面上
题型07 烃的燃烧规律及应用
1.烃燃烧的通式
若烃的分子式为CxHy,则CxHy在空气或氧气中完全燃烧的化学方程式为
CxHy+O2xCO2+H2O。
2.耗氧量规律
(1)当烃的物质的量一定时,越大,耗氧量越多,越小,耗氧量越少。
(2)当烃的质量一定时,越大,耗氧量越多,越小,耗氧量越少。
3.气体体积变化规律
CxHy+O2xCO2+H2OΔV=V前-V后
1 x+ x
(1)当温度大于或等于100 ℃时,水为气态
则ΔV=1-
燃烧后生成气态水时,气体总体积变化只与氢原子数有关,可能增大、不变或减小。
(2)当常温常压时,水为液体
则ΔV=+1,反应后气体体积始终减小且减少量与氢原子数有关。
【典例7】下列说法正确的是( )
A.等质量的CH4和C2H6在氧气中充分燃烧,生成CO2的量相同
B.等物质的量的CH4和C2H6在氧气中充分燃烧,CH4消耗氧气更多
C.等质量的C2H6和C3H8在氧气中充分燃烧,C3H8消耗氧气更多
D.质量一定的C2H4和C3H6混合气体,两者以任何比例混合,消耗氧气的量均不变
【变式7-1】现有①C4H10、②C4H8、③C7H8、④C6H12四种烃,分别完全燃烧,耗氧量分析不正确的是( )
A.等物质的量时耗氧量最少的是① B.等物质的量时③和④的耗氧量相等
C.等质量时耗氧量最大的是① D.等质量时②和④的耗氧量相等
【变式7-2】120 ℃以上时,由两种气态烃组成的混合烃的总物质的量与该混合烃充分燃烧后所得气体产物(二氧化碳和水蒸气)的物质的量的变化关系如图所示。下列对混合烃组成的判断中正确的是( )( )
A.一定有乙烯(C2H4) B.一定有甲烷 C.一定有丙烷 D.一定有乙烷
【变式7-3】现有CH4、C2H4、C2H6三种有机化合物:
(1)等质量的以上三种物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是________(填化学式,下同)。
(2)常温常压下,同体积的以上三种物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是________。
(3)等质量的以上三种物质燃烧时,生成二氧化碳的量最多的是________,生成水的量最多的是________。
(4)在120 ℃、1.01×105 Pa下,以上三种物质中的两种和足量的氧气混合点燃,相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化,这两种气体是____________。
1 / 1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$