7.2乙烯与有机高分子材料-高一化学教学讲义（人教版2019）（原卷版）

第二节乙烯与有机高分子材料知识解读·必须会知识解读·必须会知识点一乙烯1.乙烯分子组成和分子结构（1）分子组成与结构分子式电子式结构式结构简式球棍模型比例模型C2H4CH2=CH2（2）空间构型2.乙烯的物理性质颜色状态气味密度水溶性熔沸点无色气态稍有气味比空气略小难溶于水较低3.乙烯的化学性质——氧化反应、加层反应、加聚反应碳碳双键使得乙烯表现出较活泼的化学性质，能与氧化剂O2、酸性KMnO4溶液反应，还能与Br2、H2O、HCl、H2等发生反应。（1）氧化反应①燃烧反应：C2H4＋3O2eq\o(→,\s\up7(点燃))2CO2＋2H2O现象：火焰明亮，伴有黑烟，放出大量热。②可使酸性高锰酸钾溶液褪色。（2）加成反应①乙烯与溴的加成乙烯碳碳双键中的一个键断裂，两个溴原子分别加在两个价键不饱和的碳原子上，生成无色的1，2二溴乙烷液体，使得溴的四氯化碳溶液/溴水褪色，化学方程式为：+Br2（1，2二溴乙烷）原理分析：乙烯双键中的一个键易于断裂，两个溴原子分别加在两个价键不饱和的碳原子上。②加成反应的定义：有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。③乙烯与常见物质的加成反应X2或XY反应方程式产物名称H2CH2CH2＋H2eq\o(——→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CH3CH3乙烷H2OCH2CH2＋H2Oeq\o(——→,\s\up7(催化剂),\s\do5(加热、加压))CH3CH2OH乙醇HClCH2CH2+HCleq\o(——→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CH3CH2Cl氯乙烷（3）聚合反应①聚合反应的概念由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的聚合物的反应叫作聚合反应。②乙烯的聚合反应在适当的温度、压强和催化剂存在的条件下，乙烯分子中碳碳双键中的一个键断裂，分子间通过碳原子相互结合形成很长的碳链，生成相对分子质量很大的聚合物——聚乙烯，化学方程式：n（聚乙烯）③高分子有机物中的几个概念：单体：聚合成高分子化合物的小分子化合物，如CH2＝CH2；链节：高分子化合物中的最小重复单元，如—CH2—CH2—；聚合度：高分子化合物中的链节数，如聚乙烯中的n。知识点二烃1.烃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3.烃的分子结构烃的名称甲烷乙烯乙炔电子式eqH\o\ac(\s\up2(·),\s\do2(·))\o\ac(C,\s\up6(··),\s\up12(H),\s\do6(··),\s\do12(H))\o\ac(\s\up2(·),\s\do2(·))HeqH\o\ac(\s\up2(·),\s\do2(·))\o\ac(C,\s\up6(··),\s\up12(H))\o\ac(\s\up2(··),\s\do2(··))\o\ac(C,\s\up6(··),\s\up12(H))\o\ac(\s\up2(·),\s\do2(·))HeqH\o\ac(\s\up2(·),\s\do2(·))C\o\ac(··,\s\up4(··),\s\do4(··))C\o\ac(\s\up2(·),\s\do2(·))H主要化学键只有C—H共价单键eq\a(＼,／)C=C\a(／,＼)—C≡C—球棍模型充填模型分子空间构型正四面体平面形直线形知识点三有机高分子材料1.有机高分子材料（1）合成高分子化合物大部分是由小分子物质通过聚合反应制得的。（2）分类根据来源不同可将有机高分子材料分为天然有机高分子材料和合成有机高分子材料。①天然有机高分子材料：如棉花、羊毛、天然橡胶等。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。（3）有机高分子材料的基本性质①溶解性。线型高分子化合物在适当有机溶剂里缓慢溶解，体型高分子化合物只是胀大，不能溶解。②热塑性。线型高分子材料有热塑性，加热变软流动，冷却后又变硬。适于加工器具。③热固性。体型高分子材料有热固性，加热不能变软流动，加强热就分解了。④强度。高分子材料强度一般都较大或很大。⑤绝缘性。高分子材料一般都不导电。2.塑料（1）成分eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(主要成分：合成树脂如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、酚醛树脂等,\a\vs4\al(特定作用,的添加剂)\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(增塑剂：提高塑性,防老剂：防止塑料老化,着色剂：使塑料着色,增强材料))))（2）主要性能：具有强度高、密度小、耐腐蚀，易加工等优良的性能。（3）常用塑料的化学式和用途名称化学式用途聚乙烯可制成食品包装袋等聚氯乙烯可制成电线的绝缘层、管道等聚苯乙烯可制成泡沫包装材料、绝缘材料等聚四氟乙烯可制成实验仪器、化工用品等聚丙烯可制成管道、包装材料等有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)可制成飞机和车辆的风挡、光学仪器等脲醛塑料(电玉)可制成电器开关、插座等3.橡胶（1）橡胶的分类天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯，单体是异戊二烯。eq\a\vs4\al(橡,胶)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(天然橡胶聚异戊二烯，结构简式。,合成橡胶\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(合成天然橡胶：异戊橡胶,通用橡胶：丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶,特种橡胶\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(氟橡胶：耐热和耐酸、碱腐蚀,硅橡胶：耐高温和严寒))))))②橡胶的硫化：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。eq\a(\x(线型结构：有弹性，但强度和韧性差),\s\do11(橡胶↓硫化),\x(网状结构：更好的强度、韧性、弹性和化学稳定性))③橡胶的用途：制造汽车、飞机轮胎和各种密封材料所必需的原料。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作用。4.纤维（1）纤维的分类纤维生产流程实例天然纤维动物纤维羊毛、蚕丝等植物纤维棉花、麻等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再加工的产品黏胶纤维、大豆蛋白纤维等合成纤维以石油、煤、天然气等为原料，生成小分子单体，再聚合成高分子聚合物丙纶、氯纶、腈纶、涤纶、锦纶、芳纶（2）合成纤维的性能及用途性能：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。用途：可供人类穿着、制成绳索、渔网、工业用滤布，以及飞机、船舶的结构材料等。热点题型·学解题热点题型·学解题【例1】下列关于乙烯的叙述中,不正确的是()A.乙烯的化学性质比乙烷活泼B.乙烯燃烧时,火焰明亮,同时伴有黑烟C.乙烯可作香蕉等水果的催熟剂D.乙烯碳碳双键中的一个键可以断裂,容易发生加成反应和取代反应【变式11】下列表示正确的是()A．乙烯分子的球棍模型： B．乙醛的结构简式：CH3COHC．硫原子的结构示意图：68+1668+162【例2】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.CH3CH2CH3C. D.CF2=CF2【变式21】下列分子中的各原子均在同一平面上的是()A．C2H3Cl B．CHCl3C．CH3CHCH2 D．CH3—CH3【例3】下列过程中发生了加成反应的是()A.C2H4使酸性高锰酸钾溶液褪色B.C2H4使溴的CCl4溶液褪色C.C2H4燃烧生成二氧化碳和水D.CH4和Cl2的混合气体在光照条件下逐渐褪色【变式31】下列关于乙烷、乙烯、乙炔的说法正确的个数有（）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，乙炔燃烧火焰应该最明亮，有浓烟⑤它们都能使酸性KMnO4溶液褪色A.1个B.2个C.3个D.4个【例4】将15gCH4和C2H4的混合气体通入盛有足量溴水的容器中,溴水的质量增加了7g,则混合气体中CH4和C2H4的体积之比为()A.1∶2 B.2∶1 C.3∶2 D.2∶3【变式41】相同状况下,1体积某气态烯烃只能与1体积Cl2发生加成反应生成氯代烷,1mol此氯代烷可与4molCl2发生完全取代反应,则该烯烃的结构简式为()A.CH2CH2B.CH3CHCH2C.CH3CH3D.CH2CH—CHCH2【例5】按碳骨架形状进行分类,下列关于各有机物的分类正确的是()①CH3CH2Cl②③(CH3)2CCH2④⑤A.链状烃:①③⑤ B.链状烃:只有①③C.环状烃:②④⑤ D.芳香烃:只有②④【变式51】请用下列8种物质的序号填空：⑦⑧（1）属于芳香烃的是__________；（2）属于芳香族化合物的是__________；（3）属于饱和烃是__________；（4）属于烯烃的是__________；（5）互为同系物的是__________。【例6】下列说法中正确的是()A.通常所说的三大合成材料是指塑料、合成纤维和合成橡胶B.用木材等经过加工制成的黏胶纤维属于合成纤维C.腈纶、维尼纶属于再生纤维D.棉、麻、羊毛及合成纤维完全燃烧都只生成CO2和H2O【变式61】保鲜膜按材质分为聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)等。PVC被广泛地用于食品、蔬菜外包装,它对人体有潜在危害。下列有关叙述错误的是()A.废弃的PE和PVC均可回收利用以减少白色污染B.PVC的单体可由PE的单体与氯化氢加成制得C.将PVC薄膜放入试管中加强热,产生的气体可使湿润的蓝色石蕊试纸变红D.等质量的聚乙烯和乙烯燃烧消耗氧气的量相等【例7】日常生活中接触到的材料多为合成材料。下列物质中，不属于合成材料的是()A．塑料B．棉花C．合成纤维 D．合成橡胶【变式71】N95口罩熔喷过滤布可以有效阻挡病毒，其成分为100%PP(聚丙烯)。下列说法正确的是()A．聚丙烯是纯净物 B．聚丙烯可以使溴水褪色C．聚丙烯的单体为CH3CH=CH2 D．聚丙烯的链节为CH3CHCH2【例8】下列有关聚乙烯的说法正确的是（）A.乙烯通过加聚反应可生成聚乙烯B.聚乙烯具有固定的元素组成，因而具有固定的熔、沸点C.聚乙烯塑料袋因有毒，不可以装食品D.聚乙烯因性质稳定，故受热不易变形【变式81】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羊毛是合成高分子材料C.聚乙烯塑料是天然高分子材料D聚氯乙烯塑料会造成“白色污染”【例9】下列说法中正确的是()A．利用石油为原料制得的纤维是再生纤维B．天然纤维是不能再被加工处理的C．合成纤维、再生纤维和天然纤维统称化学纤维D．合成纤维的原料可以是天然气、石油和煤的化工产品【变式91】5．下列关于天然橡胶的叙述不正确的是（）A.该天然橡胶是天然有机高分子材料B.该天然橡胶受日光、空气等作用，会逐渐被还原而老化C.该天然橡胶能溶于汽油、苯等有机溶剂D.该天然橡胶分子中含有碳碳双键，能发生加成反应【例10】将CH4和C2H4的混合气体15g通入盛有足量溴水的容器中，溴水的质量增加了7g,则混合气体中CH4和C2H4的体积比为()A.1:2B.2:1C.3:2D.2:3【变式101】两种气态碳氢化合物以一定比例混合,在105℃时,1L该混合气体与9L氧气混合,充分燃烧后恢复到原状态,所得气体的体积为11L,下列各组混合物中不符合此条件的是()A.C3H6、C4H10 B.CH4、C3H4C.C2H4、C4H10 D.C3H8、C4H8课后提升·练到位课后提升·练到位1.下列关于乙烯和乙烷的说法中错误的是（）A.乙烯是不饱和烃，乙烷是饱和烃B.乙烯分子中的两个碳原子在同一条直线上，乙烷分子中的两个碳原子也在同一条直线上C.乙烯分子中碳碳双键的键能是乙烷分子中碳碳单键键能的两倍，因此乙烯比乙烷稳定D.乙烯分子为平面结构，乙烷分子为立体结构2.如图所示为某有机物分子的球棍模型图。图中的“棍”代表单键或双键，不同大小的“球”代表三种不同的短周期元素的原子。对该有机物的叙述不正确的是()A.该有机物可能的分子式为C2HCl3B.该有机物分子中一定有C.该有机物分子中的所有原子在同一平面上D.该有机物可以由CH2=CH2和HCl通过加成反应得到3.下列说法正确的是（）A.乙烯的电子式为B.乙烯的球棍模型为C.乙烯分子是空间平面结构D.乙烯的结构简式为CH2CH24.能证明乙烯分子里含有一个碳碳双键的事实是（）A.乙烯分子里碳氢个数比为1:2B.乙烯完全燃烧生成的CO2和水的物质的量相等C.乙烯容易与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，且1mol乙烯完全加成需要消耗1mol溴D.乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色5．下列各反应中属于加成反应的是()A．CH2===CH2＋3O2eq\o(――→,\s\up7(点燃))2CO2＋2H2OB．H2＋Cl2eq\o(=====,\s\up7(光照))2HClC．CH≡CH＋HCleq\o(――→,\s\up7(催化剂))CH2===CHClD．CH3—CH3＋2Cl2eq\o(――→,\s\up7(催化剂))CH2Cl—CH2Cl＋2HCl6.1mol乙烯与氯气发生完全加成反应，然后该加成反应的产物与足量的氯气在光照条件下发生完全取代反应，则两个过程消耗氯气的总物质的量为（）A.3molB.4molC.5molD.6mol7.为了除去括号内的杂质，其试剂选择和分离方法都正确的是（）序号物质(杂质)所用试剂分离方法A甲烷(乙烯)溴水洗气B氢氧化钠溶液(氢氧化钙溶液)二氧化碳过滤C乙烯(SO2)酸性KMnO4溶液洗气DCO2(HCl)饱和Na2CO3溶液洗气8．下列关于乙烯和乙烷比较的说法中，不正确的是()。A．乙烯的结构简式为CH2CH2，乙烷的结构简式为CH3CH3B．乙烯分子中所有原子处于同一平面上，乙烷分子则为立体结构，原子不都在同一平面上C．乙烯分子中含有碳碳双键，乙烷分子中含有碳碳单键，双键不如单键稳定，导致乙烯的性质比乙烷活泼D．乙烯分子中因含有不饱和键，导致乙烯能使酸性KMnO4溶液和溴的四氯化碳溶液褪色9．下列物质不可能是乙烯加成产物的是()A．CH3CH3B．CH3CHCl2C．CH3CH2OHD．CH3CH2Br10．既可以用来鉴别乙烷和乙烯，又可以用来除去乙烷中混有的乙烯，得到纯净乙烷的方法是()A．与足量溴反应B．通入足量溴水中C．在一定条件下通入氢气D．分别进行燃烧11．乙烯燃烧时火焰明亮，同时伴有黑烟，是由于含碳量较大C．乙烯易与溴水发生加成反应，1mol乙烯完全加成能消耗2molBr2D．乙烯使酸性KMnO4溶液褪色是发生了加成反应12.制取一氯乙烷最好采用的方法是()A.乙烷和氯气反应B.乙烯和氯气反应C.乙烯和氯化氢反应D.乙烯和氢气反应后再和氯气反应12.下列因发生加成反应而产生的现象是（）A.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色B.SO2通人品红溶液中，品红溶液褪色C.往硝酸银溶液中滴加盐酸产生白色沉淀D.甲烷与氯气在光照下反应，黄绿色逐渐褪去13某单烯烃与H2加成后的产物为,则该烯烃的结构可能有()A.1种B.2种C.3种D.4种14．下列物质反应后可生成纯净的Br—CH2—CH2—Br的是()A．乙烯和溴化氢加成B．乙烷和少量的溴蒸气光照C．乙烯通入溴的四氯化碳溶液中D．乙烷通入溴水中15.某烃的结构简式为,有关其结构的说法正确的是()A.所有原子可能在同一平面上B.所有原子可能在同一直线上C.所有碳原子可能在同一平面上D.所有氢原子可能在同一平面上16.以下有关物质结构的描述正确的是()A.甲苯分子中的所有原子可能共平面B.苯乙烯分子中的所有原子不可能共平面C.二氯甲烷分子为正四面体结构D.乙烷分子中的所有原子不可能共面17．（1）某有机物由C、H、O三种元素组成，球棍模型如图所示：①含有的官能团名称是_______；②写出此有机物与金属钠反应的化学方程式_______。（2）四种常见有机物分子的比例模型示意图如下，其中甲、乙、丙为烃，丁为烃的衍生物。①可以鉴别甲和乙的试剂为