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

7.2.2 烃与有机高分子材料 第七章 有机化合物 第二节 乙烯与有机高分子材料 1.概 念： 有机化合物主要由碳、氢元素组成，是一定含碳的化合物。 3.通 性： ①大多数有机物熔点较低，难溶于水，易溶于有机溶剂； ②易燃烧，受热易分解；发生化学反应较复杂，常伴有副反应发生。 （故方程式书写一般用“→” 不用“=”） CO、CO2、H2CO3、碳酸盐（CO32-）、碳酸氢盐（HCO3-）、SiC金属碳化物(如CaC2)、氰化物（CN-）、硫氰化物（SCN-）等除外。 2.组成元素： 碳、 氢、氧、氮、硫、磷、卤素等 主要元素 其他元素 复习：什么是有机化合物 1.概念： 只含有碳和氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物，用通式CxHy表示，也称为烃。 练习：下列物质属于烃的是（ ） H2S、 C2H2、 CH3Cl、 C2H5OH、 CH4、 H2、 金刚石、 CH3COOH、 CO2、 C2H4 思考：根据烃分子中碳原子间成键方式的不同，烃如何分类？ 一、烃的概念及分类 3 2、饱和烃，又称为烷烃 概念：只含碳和氢两种元素，分子中的碳原子之间都以碳碳单键结合，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。 特点： ① 碳原子之间只含有碳碳单键 ②“饱和”：每个碳原子的四键都已充分利用 例如 丁烷 3、不饱和烃 碳碳双键 苯 特点： 碳原子的四键没有充分利用，即：没有被氢原子所饱和 烯烃：烃分子中含有碳碳双键的烃称为烯烃 炔烃：烃分子中含有碳碳三键的烃称为炔烃 芳香烃：烃分子中含有苯环的烃称为芳香烃 不饱和烃 含有_________ 碳碳三键 含有_________ 4. 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 H—C—C—H H H H H H—C—H H H H-C≡C-H C H H H H — C C C C C — — — H H H H H H H H — — C=C H — — H H H ‖ C H — C C C C C — H H H H H ‖ ‖ CH2 = CH2 CH≡CH CH4 C2H6 CH3CH3 C2H4 C2H2 C6H6 C6H12 甲烷 乙烷 环己烷 乙烯 乙炔 苯 碳原子间成键方式 碳骨架分类 1、A. CH3CH2Cl B. CH2CH2OH C. (C6H6) D.HC≡C-CH2-CH3 E. F. CH3CH2CH2CH3 G. CH2=CH-CH3 ①属于烃的有 。 ②在属于烃类的物质中，从碳原子的价键是否饱和角度看属于饱和烃的有 ，属于不饱和烃的有 。 ③在饱和烃中根据碳骨架呈现的形状看，属于链状饱和烃的是 ， 属于环状饱和烃的是____ 。 ④属于烷烃的是 ，属于烯烃的是 ，属于炔烃的是 ， 属于 芳香烃的是 。 CDEFG EF CDG F E G F D C 练习 2. 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 D 3．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． COOH属于芳香烃 4. 下列有关烃的说法正确的是(　 　) A、烃分子中除了含碳元素和氢元素之外，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 B 烃 甲烷（CH4） 乙烯（C2H4） 乙炔（C2H2） 电子式 化学键 结构式 结构简式 球棍模型 结构特点 CH2 = CH2 CH4 CH≡CH C—H单键 C—H单键 碳碳双键 C—H单键 碳碳三键 正四面体形 键角：109°28′ 平面形 键角120° 直线形 键角180° 二、烃的结构 【思考与讨论】 (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 与O2反应 酸性KMnO4溶液 Cl2、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 性质和 结构关系 CH4分子中的碳原子为 结构，所成的键为 ，性质 ，主要发生 反应。 CH2==CH2分子中的碳原子为_______ 结构，所成的键为 ，其中一个键容易断裂，性质活泼，主要发生 反应、 反应。 饱和 单键 稳定 取代 不饱和 碳碳双键 加成 氧化 (2) 乙炔是甲烷或乙烯的同系物吗？为什么？ (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？ 【思考与讨论】 不是，结构不相似，在分子组成上也不相差一个或若干个CH2原子团 (3)比较甲烷乙烯的化学性质，并根据乙烯与乙炔的结构特点，推测乙炔的性质。 甲烷：氧化反应、取代反应 乙烯：氧化反应、加成反应、加聚反应 乙炔（与乙烯性质相似）：氧化反应、加成反应、加聚反应 乙炔存在碳碳三键，三键中有两个键不稳定，在化学反应中容易断裂 【思考与讨论】 甲烷分子中只含有4个C—H键，化学性质比较稳定；乙烯分子中含有C=C双键，化学性质较活泼。 三、乙炔——最简单的炔烃 分子式： C2H2 H—C ≡ C—H CH ≡ CH 或 HC ≡ CH 直线型，键角1800 电子式： 结构式： 结构简式： 球棍模型： 空间充填模型： 化学性质： ① 氧化反应 ② 加成反应 ③ 加聚反应 1、乙炔的结构 C≡C的键能小于C-C的三倍，也小于C=C和C-C之和。 说明碳碳三键中有二个键不稳定，相对易断裂。 【问题】基于以下键能数据，你能发现什么？ C-C C=C C≡C 345 KJ/mol 610 KJ/mol 812 KJ/mol ☞ 乙炔的化学性质同样比烷烃活泼。 思考：推测乙炔可能有的性质？ 可能与乙烯性质相似 2、炔烃的性质-乙炔 （2）乙炔的化学性质 ① 氧化反应 b. 使酸性KMnO4 溶液褪色 现象：火焰明亮，伴有大量黑烟 甲烷 乙烯 乙炔 a. 与氧气反应 （1）乙炔的物理性质：无色无味密度比空气小，微溶于水。 乙烯能聚合成聚乙烯，乙炔也能聚合吗？ ② 加成反应（与H2、Br2、HX等） 1,1,2,2 - 四溴乙烷 Br Br H—C— C—H Br Br 乙炔可使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色 H—C C—H + Br—Br 1,2 - 二溴乙烯 H—C C—H Br Br + Br—Br H—C C—H Br Br ③ 加聚反应 乙炔 聚乙炔：导电塑料 练习： 书写乙炔与H2、HCl反应方程式（按所给计量比1：1） CH2=CH2 CHCH + H2 催化剂 CH2=CH2 + H2 催化剂 CH3CH3 CH2=CHCl CHCH + HCl 催化剂 注意：完全加成1mol碳碳三键需要 2mol H2 或2molBr2 等卤素单质。 总结： 炔 烃 通 性 1. 结构：含碳碳三键 (结构简式中必须表示出) 2. 单炔烃通式：CnH2n-2（n≥2） 3. 物性：碳数增，熔、沸点升高；密度均小于水。 【C2～C4气态 — 液态 — 固态】 4. 化性（类比乙炔）：与烯烃相似（均为不饱和烃） A. 氧化反应：燃烧（较浓黑烟）；使酸性的高锰酸钾褪色。 B. 加成反应：使溴水褪色，一定条件与H2、HX、H2O等反应。 C. 加聚反应。 烃 烷烃 烯烃 炔烃 活泼性 较稳定 较活泼 较活泼 取代反应 能够被卤素取代 —— 加成反应 不能发生 能与、、、、 等加成 （ 代表卤素原子） 3、 烷烃、烯烃和炔烃的化学性质比较 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 鉴别 不能使溴水、酸 性高锰酸钾溶液 褪色 能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色 1. 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、产生黑烟量的多少 D 2. 下列反应无论怎样调整反应物的用量都只生成一种主产物的是（ ） 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. 乙炔和氯气的加成反应 B 练习 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，乙炔燃烧火焰最明亮，有浓烟 ⑤它们都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 A. ①③④ B. ①②③⑤ C. ②③④⑤ D. ①②③④ D 阅读教材 P71 科学史话，完成思考： ③ 为何在“不饱和烃”的分类中，将芳香烃单列一类？可否并入“烯烃”？ 四、苯——最简单的芳香烃 ① 芳香族化合物、芳香烃的定义？ 芳香族化合物：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C6H6的结构特征？ 四、苯——最简单的芳香烃 1866年凯库勒提出了苯的单双键交替的正六边形平面结构（如图所示），解释了苯的部分性质。 （3）环内碳碳单双键交替。 （1）6个碳原子构成平面六边形环。 （2）每个碳原子均连接一个氢原子。 【思考讨论】 根据苯的凯库勒式，假如苯分子结构是一个正六边形的碳环，碳碳原子间以单、双键交替的形式连接，那么，请同学们进行一下预测。 苯的一氯代物种类？ 一种 苯的邻二氯代物种类？ 两种 Cl Cl Cl Cl 研究发现： 苯的一氯代物：一种 苯的邻二氯代物：一种 碳碳原子间以单、双键交替的形式连接有缺陷 以下两种结构式相同，苯的邻位二元取代物只有一种 说明苯分子中不存碳碳单、双键交替排布的结构 碳碳键是一种完全相同介于单键和双键之间的独特的键 四、苯——最简单的芳香烃 分子式 结构式 结构简式 球棍模型 空间充填模型 C6H6 常用此 平面正六边形结构，12个原子共平面，键角120º 1、共面：苯环上 6 个碳原子 与 直接连在苯环上的6 个原子 2、等长：苯环中 碳碳键等长，完全相同 【碳碳键：介于单键和双键之间的一种特殊的化学键】 3、等效：苯中 6 个碳原子完全等价，6 个氢原子完全等价 1、 苯的组成和结构 【思考】现请你依据以下信息，预测苯的真实结构？ ①苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，不能使溴水褪色。 ②苯分子是平面正六边形结构，其中C-C-C与C-C-H的键角都是120°。 ③苯分子中每一个碳碳键的键长都是0.140nm，而碳碳单键的键长是0.154nm，碳碳 双键的键长是0.134nm。 ④苯的一氯取代产物只有一种，邻位二氯取代物也只有一种。 ⑤苯中所有H 等效 在常温下，苯是一种为一种无色、有甜味的透明液体，难溶于水，其密度 0.88 g/cm3，密度小于水，具有强烈的芳香气味，熔点 5.5 ℃，沸点 80.1 ℃，易挥发，常用的有机溶剂，有毒且致癌。 苯是一种不饱和烃 2、 苯的物理性质 预测苯的化学性质 ？ 苯的特殊结构 氧化反应 与氧气？ 与酸性 KMnO4？ 加成反应 取代反应 苯环中的碳碳键，是介于单键和双键之间的特殊的键。 兼有饱和烃 & 不饱和烃的性质。 ①“难氧化” — 苯与酸性KMnO4溶液不反应（不褪色）。 可在空气中燃烧（火焰明亮，大量黑烟）。 ②“能加成（略难）”一定催化条件下可被 H2 等加成，形成环己烷等。 难点：— 苯与溴水（萃取褪色）。 Br2的CCl4溶液不反应(不褪色,苯与四氯化碳互溶)。 ③“易取代” — 苯分子中的 H 可被多种原子或原子团取代。 难点：苯与液溴取代反应。 如发生氯代、溴代等（但具体条件与烷烃不同）。 3、 苯的化学性质 （通常比较稳定） 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。 3、 苯的用途 思考：苯分子中是否含有双键？ 1. 下列说法正确的是 （ ） C 2.下列一定属于不饱和烃的是（ ） A.C2H4 B.C4H8 C.C3H8 D.C5H12 A 不含 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 材料 金属材料 复合材料 天然高分子材料 合成高分子材料 塑料、合成橡胶、合成纤维、 黏合剂、涂料 等 棉、麻、蚕丝、天然橡胶等 材料的分类 无机非金属材料 有机高分子材料 五、有机高分子材料 1.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。又称聚合物或高聚物。 2.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。 【温馨提示】有机高分子中n值不是定值，所以高分子化合物均为混合物。 五、有机高分子材料 高分子化合物 线型结构 不带支链 体型结构 带支链 网状结构(体型) (1) 塑料 3.高分子材料种类 热塑型： 热固型： 塑料 可反复加热熔融加工，多次使用（线型结构） 聚乙烯 不能加热熔融只能一次成型（体型结构) 酚醛树脂 生活中的塑料 聚丙烯(PP) 聚氯乙稀(PVC) 聚乙烯(PE) 聚苯乙烯(PS) 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 脲醛塑料(UF) 聚四氟乙烯(PTFE) 生活中的塑料 有机玻璃 电玉 (2) 橡胶 ①天然橡胶主要成分是聚异戊二烯，结构简式： ②性能：具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或耐低温等性能。 ③用途：制造汽车、飞机轮胎；各种密封材料。 易发生氧化，加成反应 橡胶的硫化：天然橡胶容易老化，工业上用硫与橡胶作用进行硫化，形成网状结构，从而提高强度、韧性和化学稳定性。 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 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。 四、有机高分子材料 ②不能用橡胶塞：盛放KMnO4溶液、浓硝酸、液溴、汽油、四氯化碳等---发生化学反应或溶解 ①使用橡胶塞：盛放NaOH、Na2CO3、石灰水等强碱性盐溶液(Na2SiO3溶液也应该使用橡胶塞)---发生化学反应而黏合在一起 实验室存放化学试剂时，有些试剂瓶必须选用橡胶塞，有些试剂瓶不能使用橡胶塞？你知道其中原因吗？ ①分类： 天然纤维 化学纤维 再生纤维：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黏胶纤维、大豆蛋白纤维等 合成纤维：丙纶、氯纶、腈纶、涤纶、锦纶、维纶（六大纶） ③主要用途：制衣料、绳索、渔网等，广泛应用于工农业领域 ②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 (3) 纤维 棉花、羊毛、蚕丝、麻等 合成纤维 黏合剂又称胶黏剂，生活中常用的糨糊、胶水就是最普通的黏合剂。合成黏合剂的黏结力强，性能优异，得到了广泛应用。 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。特种涂料在化工、航空等领域具有重要的用途。 (4) 黏合剂、涂料 1、高分子材料是纯净物还是混合物？ 高分子材料是由很多有机高分子聚集而成的，每个有机高分子的n 值并不确定，所以高分子材料为混合物。 2、聚乙烯和天然橡胶都能使Br2的CCl4溶液褪色吗? 聚乙烯分子中不存在碳碳双键，不能褪色。 天然橡胶的主要成分聚异戊二烯中存在碳碳双键，能褪色。 思考： 1.下列说法不正确的是（ ） A.棉花、羊毛均属合成纤维 B.农林产品中的纤维素可加工成黏胶纤维 C.“神舟”飞船航天员穿的航天服使用了多种合成纤维 D.聚丙烯纤维是加聚反应生成的 A 【练习】 2.下列高分子材料属于天然高分子材料的是（ ） A.聚乙烯塑料 B.麻 C.丁苯橡胶 D.脲醛树脂 B 3.人们在日常生活中大量使用各种高分子材料，下列说法中正确的是（ ） A. 天然橡胶易溶于水 B. 羊毛是合成高分子化合物 C. 橡胶老化发生了化学反应 D. 聚氯乙烯塑料会造成“白色污染” CD 4.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 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 6.下列对乙烯和聚乙烯的描述不正确的是（ ） A.乙烯是纯净物，聚乙烯是混合物 B.乙烯的性质与聚乙烯相同 C.常温下，乙烯是气体，聚乙烯是固体 D.乙烯可使溴水褪色，而聚乙烯则不能 B Lavf58.51.100 Lavf58.51.100 Lavf58.51.100 Lavf58.51.100 Lavf58.51.100 Lavf58.51.100 $