7.2.2 烃 有机高分子材料 课件 2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

人教版必修第二册 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 【学习目标与核心素养】 学习目标 1、了解烃的概念及分类，掌握烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃的组成及结构。 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 的性能及在生活生产中的应用。 核心素养 1、证据推理与模型认知：了解烃的概念及分类，了解常见烃的组成及结构 2、科学态度与社会责任：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生产中的应用 碳在地壳中的含量很低，但是含有碳元素的有机化合物却分布极广。与无机化合物相比，有机化合物的组成元素并不复杂，但化合物数量众多，性质各异。有机化合物不仅构成了生机勃勃的生命世界，也是燃料、材料、食品和药物的主要来源。那么我们如何有规律的种类繁多的有机物呢？ 对有机化合物的研究，需要在了解碳原子成键规律的基础上，认识有机化合物的分子结构，以及决定其分类与性质的特征基团，进而认识有机化学反应，实现有机化合物之间的转化，合成新的物质。 【引入】 1.烃的概念 一、烃 仅含 和 两种元素的有机化合物称为碳氢化合物，也称为烃。 碳 氢 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。 + = 烃 t īng q 火 气 àn t īng 用通式CxHy表示 甲烷是最简单的烃 烷烃：只含碳和氢两种元素，分子中的碳原子之间都以单键结合，碳原子的剩余价键均与氢原子结合，使碳原子的化合价都达到“饱和”，这样的一类有机化合物称为饱和烃，也称为烷烃，甲烷是最简单的烷烃。烷烃通式: CnH2n+2 (n≥>1整数） 烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃的定义 p70 烯烃：烃分子中含有碳碳双键的不饱和烃称为烯烃，烯烃通式为 CnH2n(n≥2整数)，乙烯是最简单的烯烃。 炔烃：烃分子中含有碳碳三键的不饱和烃称为炔烃，炔烃通式为CnH2n-2(n≥2整数)，乙炔是最简单的炔烃。 芳香烃：烃分子中含有苯环的不饱和烃称为芳香烃，苯是最简单的芳香烃，苯是芳香烃的母体，苯及其苯的同系物通式为: CnH2n-6(n≥6)。 一、烃 2.烃的分类 烃 饱和烃（烷烃） 不饱和烃 链状烷烃 环状烷烃 烯 烃 炔 烃 芳香烃 CnH2n+2（n≥1） CnH2n（n≥3） CnH2n（n≥2） CnH2n-2（n≥2） 或 仅含碳和氢两种元素的有机化合物 碳原子全部以单键连接，碳原子皆为饱和碳原子的烃 所含碳原子以双键、三键连接或苯环上的碳原子的烃 烃分子中碳原子间成键方式的不同： 一、烃 2.烃的分类 将烃分为链状烃和环状烃。 烃 链状烃 环状烃 饱和链烃 不饱和链烃 脂环烃 芳香烃 碳架： 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架。 2.烃的分类 一、烃 （2）根据碳骨架的不同： 【随堂练习】 1. 烃有不同的分类方法,下列说法正确的是(　　) ①按烃分子中碳的成键方式分:饱和烃、不饱和烃 ②按烃分子中碳骨架的形状分:链状烃、环状烃 ③根据不饱和烃中不饱和键的类型分:烯烃、炔烃、芳香烃等 ④ 可划分为烃、环状烃、烯烃 A.①③④ B.①②③ C.①②④ D.②③④ B 【活动探究】 烃的分子结构 【目的】 以甲烷、乙烯和乙炔为例，借助模型认识烃的分子结构。 【活动】 (1) 根据碳原子的成键规律和甲烷、乙烯、乙炔的结构式，写出三者的电子式，并讨论其分子中有哪些类型的化学键。 (2) 结合以上分析，使用分子结构模型（或橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙签等代用品）搭建甲烷、乙烯和乙炔分子的球棍模型。展示并描述三者的分子结构特点。 烃 甲 烷 乙 烯 乙 炔 电子式 化学键 球棍模型 分子结 构特点 C—H C—H C—H —C≡C— 碳原子4个单电子完全和4个氢原子形成4个共价单键，形成以碳原子为中心的正四面体结构 碳和碳形成碳碳双键， 剩余价键完全和氢原子 形成C—H单键，键和键夹角为120°，2个碳原子和4个氢原子在同一平面内 碳和碳形成碳碳三键， 剩余价键和氢原子形成C—H单键，键和键夹角为180°，2个氢和2个碳原子成直线结构 【问题和讨论】p71 (1) 比较CH4、CH2=CH2的化学性质，并分析其化学性质与二者结构的关系？ 物质 甲烷 乙烯 与Br2反应 Br2试剂 反应条件 反应类型 氧化反应 和O2燃烧 酸性KMnO4溶液 性质和结构关系 Br2蒸气 溴水或溴的CCl4溶液 光照 取代反应 加成反应 燃烧，火焰呈淡蓝色 燃烧，火焰明亮、伴有黑烟 不反应 酸性KMnO4溶液褪色（氧化反应） CH4分子中的碳原子为饱和结构，所成的键为单键，性质稳定，主要发生取代反应 CH2==CH2分子中的碳原子为不饱和结构，所成的键为碳碳双键，其中一个键容易断裂，性质活泼，主要发生加成反应、氧化反应 (2) 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，在分子组成上也不相差一个或若干个CH2原子团。 一、烃 3.乙炔 分子式 电子式 结构式 结构简式 球棍模型：     空间充填模型： C2H2 H C C H H—C ≡ C—H CH ≡ CH 或 HC ≡ CH 分子为直线形结构，键角1800，分子中的所有原子处在同一直线 一、烃 3.乙炔 C-C C=C C≡C 347.7 KJ/mol 615 KJ/mol 812 KJ/mol 通过以上分析，你觉得炔烃的化学性质活泼吗？ C≡C的键能和键长并不是C-C的3倍，也不是C=C和C—C之和。说明碳碳三键中有二个键不稳定，容易断裂。 通过以下数据你能发现什么？ 活泼 一、烃 3.乙炔 思考1：根据乙炔的结构推测乙炔可能有的性质？ 与乙烯性质相似。 （1）氧化反应：燃烧，使酸性高锰酸钾褪色。 （2）加成反应：能使溴水褪色等。 （3）加聚反应。 ①氧化反应： 思考2：书写乙炔反应方程式？ 2C2H2 + 5O2 4CO2 + 2H2O 现象：明亮火焰，且伴有浓烈的黑烟 能使酸性高锰酸钾褪色。 一、烃 3.乙炔 写出乙炔与H2，HCl反应所有可能的化学方程式？ CH≡CH + 2H2 CH3－CH3 催化剂 CH≡CH + HCl CH2═CHCl 催化剂 【随堂练习】 1. 下列关于乙烷、乙烯、乙炔的说法正确的个数（ ） ①它们不是同系物，也不具有相似的性质 ②乙烷是饱和烃，乙烯、乙炔是不饱和烃 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，乙炔燃烧火焰应该最明亮，有浓烟 ⑤它们都能使酸性KMnO4溶液褪色 A.2个 B.3个 C.4个 D.5个 B √ √ × √ × 【随堂练习】 2. 鉴别甲烷、乙烯、乙炔三种气体可采用的方法是（ ） A. 通入溴水中，观察溴水是否褪色 B. 通入酸性高锰酸钾溶液中，观察颜色是否变化 C. 点燃，检验燃烧产物 D. 点燃，观察火焰明亮程度及产生黑烟量的多少 D 3. 下列反应无论怎样调整反应物的用量都只能生成一种物质的是(　　) A．甲烷和氯气混合后光照发生反应 B．乙烯与氯化氢的加成反应 C．甲烷在氧气中燃烧 D．乙炔和氢气的加成反应 B 【科学史话】 芳香族化合物、芳香烃、苯 1.苯的同系物。 2.芳香烃（C、H）：含苯环的烃。（苯、萘、蒽、连苯） 3.芳香族化合物：分子中含有苯环的有机物。 分子式 结构式 结构简式 空间形状 C6H6 平面正六边形 苯环中的碳碳之间的键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键，6个C和6个H都在同一平面内，键角120度。（不能使酸性高锰酸钾、溴的CCl4溶液褪色） 4.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。 凯库勒式 凯库勒发现苯结构的故事 　　凯库勒是一位极富想象力的化学家，长期被苯分子的结构所困惑。一天夜晚，他在书房中打起瞌睡，眼前又出现了旋转的碳原子。碳原子的长链像蛇一样盘绕卷曲，忽见一条蛇咬住了自己的尾巴，并旋转不停。他像触电般地猛然醒来，终于提出了苯分子的结构。 　　对此，凯库勒说："让我们学会做梦吧！那么，我们就可以发现真理。"但凯库勒的梦中发现并不是偶然的，这是跟他渊博的知识、丰富的想象、对问题的执着追求分不开的。 资料卡片 【随堂练习】 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. 苯乙烯是一种重要的有机化工原料，其结构简式为 它不可能具有的性质是（ ） A. 易溶于水，不易溶于有机溶剂 B. 在空气中燃烧产生黑烟 C. 它能使溴的四氯化碳溶液褪色，也能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. 能发生加成反应 A C 【随堂练习】 原子间成键方式 空间构型 四面体形 平面形 直线形 平面形 键角 一定共面原子 109°28′ 120° 180° 120° 3个 6个 4个（共线） 12个 对称轴上原子是共线 有机物共面共线问题 1. 代表物(结构不同的基团母体)的空间构型 【随堂练习】 有机物共面共线问题 CH=C-CH=CH-CH3 最多几个原子共线、几个原子共面？ 4原子共线、9原子共面 材料是现代社会发展的重要支柱。除了我们学过的金属材料和无机非金属材料，还有一大类非常重要的材料--------有机高分子材料。 能源、 信息和材料是现代社会发展的三大支柱！ 材料 金属材料 无机非金属材料 有机高分子材料 复合材料 有机高分子材料，其全球年产量已超过3亿吨，相应的体积超过了同时期生产的钢铁的体积。 铝锅、钢材等。 新型材料： 传统材料： 玻璃、水泥、陶瓷等。 光导纤维、芯片、金刚砂等 二、有机高分子材料 1.有机高分子材料的分类 阅读课本P71-75有机高分子材料 有机高分子材料 天然有机高分子材料 棉花、羊毛、天然橡胶 合成有机高分子材料 塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等 2.三大合成高分子材料——塑料、橡胶和纤维 (1) 塑料 二、有机高分子材料 增塑剂 防老剂 着色剂 塑料具有强度 、密度 、耐 ， 加工等优良的性能。 高 小 腐蚀 易 用途：食品包装袋、绝缘材料、各类管道、挡风玻璃、电器插座等。 二、有机高分子材料 几种常见的塑料及其用途 聚乙烯无毒 聚氯乙烯有毒 n (1) 塑料 二、有机高分子材料 (1) 塑料 有机玻璃是塑料 ①热塑性塑料 特性：线型结构，受热时软化并可熔化成流动的液体，冷却后变成固体，加热后又熔化，可反复加工，多次使用 ②热固性塑料 特性：体型结构，在制造过程中受热时能变软塑成一定的形状，但加工成型后就不会受热熔化 ，只能一次成型。 (聚乙烯, 聚氯乙烯, 聚丙烯等) （酚醛塑料） 塑料的分类： 二、有机高分子材料 二、有机高分子材料 几种常见的塑料及其用途 聚氯乙烯塑 料薄膜大棚 聚四氟乙烯做 内衬的不粘锅 “水立方”使用聚四氟乙烯薄膜 有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯）制成的标牌 电线外面的绝缘层是聚氯乙烯 酚醛塑料制成的手柄有较好的耐热性 二、有机高分子材料 (1) 塑料 白色污染(White Pollution)是人们对难降解的塑料垃圾(多指塑料袋)污染环境现象的一种形象称谓。它是指用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的各类生活塑料制品使用后被弃置成为固体废物，由于随意乱丢乱扔，难于降解处理，以致破坏环境，严重污染的现象。你有哪些好的解决白色污染的办法？ 少用或不用 回收再利用 可降解塑料 2.三大合成高分子材料——塑料、橡胶和纤维 (2) 橡胶 二、有机高分子材料 ①天然橡胶主要成分是 ，结构简式 。 ②硫化橡胶：工业上用硫与橡胶作用进行硫化，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，从而提高强度、韧性和化学稳定性。 ③常见合成橡胶有丁苯橡胶，顺丁橡胶，氯丁橡胶，还有氟橡胶、硅橡胶等特种橡胶。 ④主要用途：制 ，在航空、航天、国防等领域也有广泛应用。 聚异戊二烯 轮胎 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聚异戊二烯。 结构简式： ②人们很早就知道从橡胶树等植物中获得天然橡胶，但天然橡胶远不能满足人们的需要，于是化学家开始研究如何用化学方法人工合成橡胶。 其单体为 2.三大合成高分子材料——塑料、橡胶和纤维 (2) 橡胶 二、有机高分子材料 2.三大合成高分子材料——塑料、橡胶和纤维 ③ 橡胶的分类 二、有机高分子材料 橡胶 天然橡胶 合成橡胶 耐热、耐酸；碱腐蚀 通用橡胶 丁苯橡胶 顺丁橡胶 氯丁橡胶 特种橡胶 氟橡胶 硅橡胶 耐高温、严寒 特种橡胶在航空、航天和国防等尖端技术领域中发挥着重要的作用。 聚异戊二烯 —CH2−C＝CH−CH2— CH3 [ ]n 2.三大合成高分子材料——塑料、橡胶和纤维 ④ 橡胶的结构与功能 二、有机高分子材料 结构 线型结构 网状结构 有一定弹性， 但强度和韧性差 较好的强度、韧性、弹性和化学稳定性 硫 化 性质 硫化过程：橡胶分子内碳碳双键中的1个键断裂，硫分子中的部分硫硫单键断裂，形成2个或多个硫原子的链，通过硫原子与碳原子间的重新成键，形成网状结构。 2.三大合成高分子材料——塑料、橡胶和纤维 ⑤ 橡胶的用途 二、有机高分子材料 合成橡胶与天然橡胶相比，具有高弹性，绝缘性、耐油和耐高温等性能，因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。 橡胶消声瓦可降低潜艇航行时的噪音，提高潜艇隐蔽性 硫化后的橡胶适合制造轮胎加入炭黑提高耐磨性 天然橡胶 2.三大合成高分子材料——塑料、橡胶和纤维 (3) 纤维 二、有机高分子材料 ①分类 纤维 天然纤维： 化学纤维 再生纤维： 合成纤维： 棉花、羊毛、蚕丝、麻等。 麻 棉花 羊毛 蚕丝 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的纤维。 黏胶纤维、大豆蛋白纤维等。 用石油、天然气、煤和农副产品做原料制成有机小分子单体,再经聚合反应制成的纤维。 丙纶（聚丙烯纤维） 氯纶（聚氯乙烯纤维） 腈纶（聚丙烯腈纤维） 涤纶（聚对苯二甲酸乙二酯纤维） 锦纶、芳纶（聚酰胺纤维） （六大纶） 涤纶：凉快、吸湿性较差、穿着有闷热感、易带静电、沾污灰尘，影响美观和舒适性。不过洗后极易干燥，不易变形、有良好的洗穿性能。纯棉衬衫吸湿性比较好，但清洗后易变形。 ②合成纤维性能：强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀，不易虫蛀等。 ③主要用途：制衣料、绳索、渔网等，广泛应用于工农业领域。 2.三大合成高分子材料——塑料、橡胶和纤维 (3) 纤维 二、有机高分子材料 三、黏合剂和涂料 黏合剂和涂料 黏合剂又称胶黏剂，日常生活中常用的船舶、车辆，以及家电、家具的保护和装覆糊、胶水就是最普通的黏合剂。黏合剂根饰。特种涂料在化工、航空等领域具有重要据来源可分为天然黏合剂和合成黏合剂。人们的用途。很早就使用动物的皮或鱼镖熬胶，用于黏结木材。合成黏合剂的黏结力强，性能优异，得到了广泛的应用。近几十年来，汽车、电子等行业的发展对黏合剂的性能提出了更高 的要求，一系列具有耐高温、耐低温、导电、导磁和导热等性能的特种黏合剂相继问世。 涂料是一类含有机高分子的混合液或粉末，能在物体表面形成附着坚固的涂膜，油漆就是一种常见的涂料。涂料可用于建筑、船舶、车辆，以及家电、家具的保护和装饰。特种涂料在化工、航空等领域具有重要的用途。 课堂小结 天然有机高 分子材料 合成有机高 分子材料 有机高分子材料 棉花、麻 羊毛、蚕丝 主要成分是纤维素 主要成分是蛋白质 天然橡胶 主要成分是聚异戊二烯 塑料 合成纤维 合成橡胶 PE、PVC、PP 通用橡胶 特种橡胶 丁苯橡胶 顺丁橡胶 氯丁橡胶 氟橡胶 硅橡胶 丙纶、氯纶、腈纶（人造羊毛）、 涤纶(的确良)、锦纶（尼龙）、维纶 (1)含有碳和氢两元素的有机化合物就属于烃(　　) × 提示　烃是分子中只含C和H两元素的有机化合物。 (2)属于烃的有机化合物分子中氢原子个数可以为奇数(　　) × 提示　根据碳原子的4价键理论，烃分子中的氢原子一定为偶数。 (3)甲烷、乙烯和乙炔分子中都只含有碳和氢两元素，故它们是同系物(　　) × 提示　三者的结构不同，甲烷分子中全部为单键，乙烯分子中含有碳碳双键，乙炔分子中含有碳碳三键，而且分子组成上也不相差一个或若干个CH2原子团，故不为同系物。 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) 【课堂练习】 (4)乙烯的分子式为C2H4，故分子组成为C6H12的烃一定属于烯烃(　　) × 提示　分子组成为C6H12的烃，可以是烯烃，也可能属于环烷烃，如环己烷。 (5)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(　　) × 提示　苯分子中含有 ，结构简式 是一种习惯写法，分子中不含有 ，属于芳香烃。 【课堂练习】 (6)有机高分子材料是一类结构非常复杂的有机物(　　) 提示　有机高分子材料虽然相对分子质量很大，但一般结构简单，是由很多重复的链节构成。 (7)真丝、塑料和涤纶都是合成高分子材料(　　) 提示　真丝是天然高分子材料，塑料和涤纶是合成高分子材料。 (8)有机高分子材料是混合物(　　) 提示　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。 × × √ 【课堂练习】 (9)乙烯和聚乙烯都能使溴的CCl4溶液褪色(　　) 提示　聚乙烯结构为 ，链节中不存在碳碳双键，不能使溴的CCl4溶液褪色。 (10)橡胶硫化发生的是物理变化(　　) 提示　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。 (11)以石油、煤、天然气为原料可以生产某些有机高分子材料(　　) 提示　以石油、天然气和煤为原料制成有机高分子单体，再聚合生成塑料、合成纤维等有机高分子材料。 × × √ 【课堂练习】 2.已知丙烷和甲烷互为同系物，下列有关丙烷的说法错误的是( ) A.丙烷属于饱和烃 B.丙烷和氯气在光照条件下可发生取代反应 C.丙烷能使酸性KMnO4溶液褪色 D.丙烷分子中3个碳原子不在同一直线上 C 解析：　丙烷是饱和烃，属于烷烃，化学性质稳定，不能使酸性KMnO4溶液褪色。 【课堂练习】 3.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，可把烃分为饱和烃和不饱和烃 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 B 解析：　烃是分子中只有碳和氢元素的有机物，A错误； 含苯环的碳氢化合物才属于芳香烃，C错误； 乙烯和乙炔分子结构不同，不为同系物，D错误。 【课堂练习】 4.下列反应中不属于加成反应的是( ) A.由乙烯制乙醇 B.乙烷在空气中燃烧 C.乙炔和溴反应生成1,1,2,2-四溴乙烷( ) D.由乙烯制聚乙烯 解析：　乙烷在空气中燃烧为氧化反应。 B 【课堂练习】 5.下列有机物分子中，所有原子不可能在同一平面内的是() A.CH2==CHCl B.CH3CH2CH3 C. D.CF2==CF2 B 解析：　CH2==CHCl和CF2==CF2可看作CH2==CH2分子中的H原子被Cl或F原子代替后的产物，因乙烯为平面结构，故A和D中所有原子共面，因苯环中6个碳和6个H原子共平面，故C项所有原子共面，丙烷分子中碳原子为饱和结构，空间为四面体结构，故丙烷分子中所有原子不可能共面。 【课堂练习】 Lavf58.51.100 Lavf58.51.100 $