内容正文:
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
1. 通过认识烃的分类方法,知道分类是研究有机化合物的重要方法之一
2. 认识烯烃、炔烃、芳香烃的含义及结构特点
3. 知道有机高分子的三大类别
什么是烃?烃的分类有哪些?如何进行分类?分类标准是什么?
问题导学
化学性质
阅读课本P69-70页,找出烃的分类。
点拨精讲
一、认识烃
1. 烃的组成及概念
(1)有机化合物都含有 元素,还常含有 元素,以及氮、卤素、
硫、磷等元素。
(2)只含 两种元素的有机化合物称为碳氢化合物,也称为烃。
碳
氢、氧
碳和氢
含有碳、氢元素的有机化合物不一定是烃类,如CH3CH2OH等
有机化合物不一定都含有C、H元素,如CCl4
(1)根据碳原子间成键方式的不同进行分类
点拨精讲
2. 烃的分类
分子中碳原子的价键没有全部被氢原子“饱和”的烃称为不饱和烃。其中分子中含有碳碳双键的称为烯烃,含有碳碳三键的称为炔烃,含有苯环的称为芳香烃。
(2)根据碳骨架分类
2. 烃的分类
指的是不含苯环的各种环烃,比如环烷烃、环烯烃
一般指含有苯环的有机物
1.从碳原子的成键方式和碳骨架角度对下列有机化合物进行分类(填字母):
①属于链状烃的是 ;②属于环状烃的是 ;③属于饱和烃的是 ;
④属于不饱和烃的是 。
对点练习
C
BDE
DE
BC
分子式 结构式 结构简式 电子式 空间构型
3. 炔烃
①分子里含有碳碳三键的不饱和烃称为炔烃。
②乙炔——最简单的炔烃
H C C H
【思考】结合乙烯的性质,推测乙炔具有什么样的化学性质?
氧化反应:燃烧(火焰明亮,有浓烈黑烟);使酸性高锰酸钾溶液褪色。
加成反应:能与H2、Cl2等加成;能使溴水、溴的四氯化碳溶液褪色等。
加聚反应:nCH≡CH [ CH=CH ]n
催化剂
C2H2
H—C≡C—H
HC≡CH
直线形
(4个原子共线)
乙炔与足量溴水加成的产物是什么?
科学史话:苯的发现
早在19世纪初,英国科学家法拉第就发现了苯,并称为 ;后来,法国化学家热拉尔等人确定其分子量为78,苯分子式为 ;奥地利化学家洛施密特提出苯具有环状结构;德国化学家凯库勒分析大量实验得出苯的结构是由碳原子以单、双键相互交替结合而成。
C6H6
氢的重碳化合物
阅读课本P71科学史话,了解苯的结构,并从中体验人类对物质结构认识不断深化的探索过程。
凯库勒式
但凯库勒式存在一定局限,现如今的苯分子还是单双键交替结合吗?
分子式 结构式 结构简式 球棍模型 空间填充模型
C6H6
或
a.无色有特殊气味的液体,有毒,难溶于水,密度比水小,易挥发。
b.苯分子是平面正六边形结构(12个原子共平面),两个相邻化学键之间的夹角都为
c.苯分子中6个碳碳键完全相同的,是一种介于碳碳单键及碳碳双键之间的特殊键。
苯——最简单的芳香烃
凯库勒式
鲍林式
注意:并非存在单双键交替的现象!!!不能说苯分子中含有碳碳单键或含有碳碳双键!!!
4. 芳香烃(含有苯环的烃)
苯分子结构中不存在碳碳双键,苯不能使酸性KMnO4溶液和溴的CCl4溶液褪色。
苯
氧化反应
不与酸性KMnO4溶液反应
O2点燃
加成反应
取代反应
2C6H6 + 15O2 12CO2 + 6H2O
点燃
+ 3H2
催化剂△
+ Br2
FeBr3
Br
+ HBr↑
(只能用液溴)
苯能使溴水褪色,其原因是苯萃取了溴水中的溴。 (溴在苯中的溶解度比在水中的大)
没有发生化学变化
液体分层,上层橙红色,下层无色
苯环中无双键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
烃 乙烯(C2H4) 乙炔(C2H2) 苯(C6H6)
球棍模型
结构简式
碳碳键
结构特点
化学
性质
CH2 = CH2
双键
三键
平面形
键角:120°
所有原子共平面
氧化反应
加成反应
加聚反应
CH ≡ CH
或 HC ≡ CH
直线形
键角:180°
所有原子共直线
氧化反应
加成反应
加聚反应
介于单键和双键之间特殊的化学键
平面正六边形
键角:120°
所有原子共平面
氧化反应
取代反应
加成反应
归纳总结
1. 下列关于苯的说法不正确的是( )
A.分子式为C6H6 B.存在碳碳单键与碳碳双键交替出现的结构
C.所有的原子在同一平面上 D.存在介于碳碳单键与碳碳双键之间的独特的键
B
2.下列关于烃的说法不正确的是( )
A.烷烃分子中一定含有C—H,可能含有C—C
B.烯烃分子中含有C===C和C—H,可能含有C—C
C.炔烃分子中含有非极性共价键和极性共价键
D.苯分子中存在碳碳单键和碳碳双键,因此可以发生加成反应
D
3.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
甲烷
乙烯
乙炔
4.乙烯和乙炔分子中都含有不饱和的碳碳键,它们的化学性质相似。下列根据乙烯推测出的乙炔的化学性质不正确的是( )
A.乙炔在空气中燃烧,产生明亮的火焰且伴有浓烟
B.将乙炔通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色
C.将乙炔通入溴的四氯化碳溶液中,发生加成反应生成CH2BrCBr3
D.在一定条件下,乙炔能发生加聚反应生成聚乙炔
C
动动脑
材料是现代社会发展的重要支柱,请将下列材料进行分类。
①铝锅 ②玻璃 ③羊毛 ④合成纤维 ⑤光导纤维
⑥棉花 ⑦芯片 ⑧金刚砂 ⑨天然橡胶 ⑩水泥
金属材料:
材料
无机非金属材料
有机高分子材料
铝锅、刀具、钢材等。
新型材料:
传统材料:
玻璃、水泥、陶瓷等
天然材料:
合成材料:
羊毛、棉花、天然橡胶等。
合成纤维、合成橡胶、塑料等
芯片、光导纤维、金刚砂、碳纳米材料等
金属单质和合金
天然高分子材料
合成高分子材料
塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等
棉、麻、蚕丝、羊毛、天然橡胶等
有机高分子材料
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
二、有机高分子材料
1.塑料
主要成分:合成树脂(聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂等)
优良性能:强度高、密度小、耐腐蚀、易加工等
性能提升方法:增塑剂 防老剂 着色剂等。
防止塑料老化
使塑料着色
提高塑性
用途:保鲜膜 绝缘材料 储罐
聚乙烯(PE)
聚氯乙烯(PVC)
聚丙烯(PP)
二、有机高分子材料
名称
性能
主要用途
聚乙烯
PE
聚氯乙烯
PVC
聚苯乙烯
PS
绝缘性好,耐化学腐蚀,耐寒,无毒;耐热性差,容易老化
绝缘性好,耐化学腐蚀,
机械强度较高;热稳定性差
绝缘性好,耐化学腐蚀,无毒;质脆,耐热性差
可制成薄膜,用于食品、药物的包装材料,以及日常用品、绝缘材料等
可制成薄膜、管道、
日常用品、绝缘材料等
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、隔音等
表7-1 几种常见塑料的性能与主要用途
有毒,不能用于食品、药物的包装
名称 结构简式 性能 用途
聚四氟乙烯
(PTFE)
聚丙烯
(PP)
聚甲基丙烯酸甲酯
(有机玻璃)
PMMA ——
脲醛塑料
(电玉)UF ——
耐化学腐蚀,耐溶剂性好,耐低温、高温,绝缘性好;加工困难。
可制成化工、医药等行业使用的耐腐蚀、耐高温、耐低温制品。
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。
透光性好,易加工;
耐磨性差,能溶于有机溶剂。
可制成飞机和车辆的风挡、光学仪器、医疗器械、广告牌等。
绝缘性好,耐溶剂性好,不耐酸。
可制成电器开关、插座及日常用品等。
天然橡胶中含有碳碳双键,易发生加成反应和氧化反应
(2)合成橡胶:
①常见的合成橡胶:异戊橡胶(又称合成天然橡胶)、丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。
②橡胶的共性:具有线型结构,有一定的弹性,但强度和韧性差。
2. 橡胶(具有高弹性)
(1)天然橡胶:主要成分是聚异戊二烯,单体是异戊二烯。
③橡胶的硫化
④用途:合成橡胶具有高弹性、绝缘性、耐油、耐高温和不易老化等优良
性能,广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。
存在共价键的断裂和形成,是化学变化!
⑤橡胶分类
(聚异戊二烯)
通用橡胶:丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶
特种橡胶:氟橡胶(耐热、耐酸、耐腐蚀)
硅橡胶(耐高温、耐严寒)
橡
胶
(又称合成天然橡胶)
合成橡胶
天然橡胶
异戊橡胶
3. 纤维
麻
棉花
蚕丝
羊毛
人类用棉花、羊毛、蚕丝和麻等天然纤维纺纱织布已有悠久的历史,但天然纤维无论是在产量上还是在质量上都不能满足人类的需要。
纤维素
蛋白质
②主要用途:制衣料、绳索、渔网等,广泛应用于工农业领域
①性能:强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不易虫蛀等优良性能
纤维分类
天然纤维
化学纤维
纤维
再生纤维:
合成纤维:
棉花、羊毛、蚕丝、麻等
黏胶纤维、大豆蛋白纤维
丙纶、氯纶、腈纶、涤纶、锦纶、维纶(六大纶)
科学·技术·社会
黏合剂和涂料
黏合剂又称胶黏剂,日常生活中常用的糨糊、胶水就是最普通的黏合剂。黏合剂根据来源可分为天然黏合剂和合成黏合剂。人们很早就使用动物的皮或鱼鳔熬胶,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。
Lavf58.51.100
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