《7.2第二节 乙烯与有机高分子材料》导学案课件

第1课时

乙烯《第二节乙烯与有机高分子材料》导学案课件知识铺垫新知预习自主测试1.烷烃的特征反应是取代反应,乙烷与Cl2在光照条件下反应生成一氯代物的化学方程式为CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl。2.乙烷分子中碳原子之间以何种化学键结合?乙烷分子中所有原子是否处于同一平面上?答案:乙烷分子中碳原子之间以单键(共价键)结合,乙烷分子中所有原子不在同一个平面上。3.链状烷烃的通式是CnH2n+2(n≥1),C2H4不属于(填“属于”或“不属于”)烷烃。知识铺垫新知预习自主测试一、乙烯的物理性质二、乙烯的分子组成与结构知识铺垫新知预习自主测试三、乙烯的化学性质1.氧化反应知识铺垫新知预习自主测试2.加成反应(1)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。(2)乙烯的加成反应①乙烯与溴反应:乙烯通入溴的四氯化碳溶液,现象是溶液褪色,其化学方程式为CH2=CH2+Br2→CH2Br—CH2Br,产物名称为

1,2-二溴乙烷。知识铺垫新知预习自主测试【微思考】用乙烷(CH3CH3)和Cl2反应可以制取氯乙烷(CH3CH2Cl),用乙烯(C2H4)和HCl反应也能制氯乙烷,两种方法哪种更好?提示用C2H4和HCl反应制取更好。乙烷和Cl2发生的是取代反应,生成物中除CH3CH2Cl外,还有C2H4Cl2、C2H3Cl3、C2H2Cl4、C2HCl5、C2Cl6、HCl,生成物不纯,产率低。C2H4和HCl发生的是加成反应,无副反应,生成物只有CH3CH2Cl。知识铺垫新知预习自主测试3.加聚反应(1)乙烯自身发生加成反应的过程可表示为:(2)聚合反应基础①聚合反应: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做聚合反应。②加聚反应:乙烯的聚合反应同时也是加成反应,这样的反应又被称为加成聚合反应,简称加聚反应。知识铺垫新知预习自主测试③能合成高分子的小分子物质称为单体;高分子中化学组成相同、重复的结构单元称为链节;链节的数目称为聚合度,通常用n表示。如以乙烯生成聚乙烯的反应为例:知识铺垫新知预习自主测试四、乙烯的用途(1)乙烯是重要的化工原料,在一定条件下用来制聚乙烯塑料、聚乙烯纤维、乙醇等。乙烯的产量可以用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平。(2)在农业生产中用作植物生长调节剂。知识铺垫新知预习自主测试1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)乙烯的结构简式为CH2CH2。(

)(2)乙烯的化学性质比乙烷活泼。(

)(3)乙烯燃烧时火焰明亮,同时产生黑烟。(

)(4)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。(

)(5)某无色气体通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色,该气体一定是乙烯。(

)(6)乙烯使酸性KMnO4溶液褪色的原理是乙烯发生氧化反应。(

)知识铺垫新知预习自主测试答案:(1)×

(2)√

(3)√

(4)×

(5)×

(6)√解析:(1)书写结构简式时乙烯分子中的“=”不能省略。(2)乙烯的双键中有一个易断裂,化学性质较活泼。(3)乙烯的含碳量高,燃烧时火焰明亮且伴有黑烟。(4)乙烯双键中有一个键可以断裂,容易发生加成反应。知识铺垫新知预习自主测试2.下列反应正确的是(

)答案:B解析:A、C项中的Br原子都加到一个碳原子上,A、C两项错误;D项中的Br2是足量的,应当将碳碳双键全部加成,D项错误。任务一任务二素养脉络随堂检测乙烯的结构与性质问题探究南方的香蕉在未成熟时采摘下来(青香蕉)运到北方后,有经验的消费者常把购回家的青香蕉同几个熟透的苹果一起放入塑料袋中,放一段时间后就会吃上金黄的、香喷喷的香蕉;同样在一些水果存贮库及花店里,人们常把水果或花朵密封好后再放入一些浸泡过高锰酸钾溶液的硅土,就大大提高了它们的保鲜期,延长了销售期,获得了很好的经济效益。任务一任务二素养脉络随堂检测1.你知道青香蕉变熟的原理吗?高锰酸钾硅土为什么能延长水果的保鲜期?提示熟透的苹果会释放乙烯,可以催熟香蕉;保存过程中产生的催熟剂乙烯被KMnO4吸收氧化了。2.能否用酸性KMnO4溶液或溴的四氯化碳溶液除去乙烷中的乙烯?为什么?提示不能。因酸性KMnO4溶液将乙烯最终氧化为CO2,引入新杂质CO2;而溴的四氯化碳溶液可溶解吸收乙烷。任务一任务二素养脉络随堂检测3.CH2=CHCl、CH2=CHCH3中的所有原子均共面吗?请分析。

任务一任务二素养脉络随堂检测知识拓展1.乙烯分子的结构特点2.乙烯分子的性质特点因为乙烯所含碳碳双键中的一个键易断裂,故乙烯的特征性质是发生加成反应。任务一任务二素养脉络随堂检测3.乙烷和乙烯的结构和性质的比较

任务一任务二素养脉络随堂检测素能应用典例1下列叙述正确的是(

)A.乙烷的化学性质不如乙烯活泼B.乙烯燃烧时火焰明亮,同时产生大量白雾C.乙烷和乙烯一样,分子中所有原子共平面D.乙烷和乙烯都能与溴反应且条件相同答案:A解析:乙烯分子所含碳碳双键中的一个键易断裂,所以,乙烯的性质较活泼,故A正确;乙烯含碳量较高,燃烧时火焰明亮且伴有黑烟,B错误;乙烯是平面结构,分子中所有原子共平面,但乙烷中碳原子成键特点与甲烷类似,分子中C、H不能全部共平面,C错误;乙烷和乙烯都能与Br2反应,但前者是与溴单质在光照时反应,后者与溴水常温下即发生反应,D错误。任务一任务二素养脉络随堂检测变式训练1下列说法中错误的是(

)A.无论是乙烯与Br2的加成反应,还是乙烯使酸性KMnO4溶液褪色,都与分子内含有碳碳双键有关B.用溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液都可以鉴别乙烯和乙烷C.相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量相同D.利用燃烧的方法可以鉴别乙烯和甲烷任务一任务二素养脉络随堂检测答案:C解析:乙烯分子中含有碳碳双键,决定了它的性质与甲烷、乙烷等烷烃的性质有所不同。乙烯在发生加成反应和氧化反应过程中,碳碳双键断裂,A项正确;乙烯能使Br2的CCl4溶液和酸性KMnO4溶液褪色,但是乙烷不能,故能用溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液鉴别乙烯和乙烷,B项正确;乙烯和甲烷中氢元素的质量分数不同,故相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量不同,C项错误;甲烷燃烧产生淡蓝色火焰,乙烯燃烧火焰明亮且伴有黑烟,D项正确。任务一任务二素养脉络随堂检测重要的有机反应类型——加成反应和取代反应问题探究1.上图是烯烃与溴发生加成反应时的断键与成键过程示意图,试设计实验来验证乙烯与溴水的反应是加成反应,而不是取代反应。提示将足量的乙烯通入到溴水中,充分反应后,向溶液中滴加HNO3酸化的AgNO3溶液,如果有浅黄色沉淀生成,说明发生的是取代反应;如果无明显现象,说明发生的是加成反应。2.乙烯既可使酸性KMnO4溶液褪色,又可使溴水褪色,二者原理是否相同?提示不相同,乙烯使酸性KMnO4溶液褪色,发生的是氧化反应,乙烯被氧化;而乙烯使溴水褪色,发生的是加成反应,乙烯与Br2加成生成了1,2-二溴乙烷。任务一任务二素养脉络随堂检测知识拓展加成反应与取代反应的比较(1)反应物、生成物:取代反应的生成物有两种(一般是一种有机物、一种无机物);加成反应的反应物一般含有双键等不饱和键,生成一种有机化合物。(2)键的变化特点:取代反应的特点是“上一下一,有进有出”,是等价替换式。加成反应的特点是“断一加二,都进来”。“断一”是指双键中的一个不稳定键断裂;“加二”是指断键后的不饱和碳原子上各加上一个原子或原子团,加成反应是开键加合式。(3)定量分析:烷烃与氯气发生取代反应时,反应消耗的氯气量由分子内氢原子个数决定,完全取代时,分子内的氢原子个数与消耗的氯气分子数之比为1∶1;烯烃与氯气发生加成反应时,反应消耗的氯气量由分子中的双键数决定,双键数与消耗的氯气分子数之比为1∶1。任务一任务二素养脉络随堂检测素能应用典例2下列各组中两个反应所属反应类型相同的是

(

)A.光照甲烷和氯气的混合气体,混合气体颜色变浅;乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色B.乙烷在氧气中燃烧;乙烯在空气中燃烧C.乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色;乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色D.用乙烯与氯化氢制取氯乙烷;用乙烷与氯气反应制取氯乙烷答案:B解析:A项中一个是取代反应,一个是加成反应,反应类型不同;B项中两个反应(燃烧)均是氧化反应,反应类型相同;C项中一个是加成反应,一个是氧化反应,反应类型不同;D项中前者为加成反应,后者为取代反应。任务一任务二素养脉络随堂检测变式训练21mol乙烯与氯气发生加成反应,反应完全后,其产物与氯气在光照的条件下发生取代反应并反应完全,则两个过程中共消耗氯气(

)A.3mol B.4mol C.5mol D.6mol答案:C解析:根据CH2=CH2+Cl2→CH2Cl—CH2Cl,1

mol乙烯与氯气发生加成反应,消耗1

mol氯气;加成反应的产物1,2-二氯乙烷与氯气在光照的条件下发生取代反应,并且反应完全,需要消耗4

mol氯气。两个过程中消耗的氯气的总的物质的量是5

mol。任务一任务二素养脉络随堂检测任务一任务二素养脉络随堂检测1.苏轼的《格物粗谈》有这样的记载:“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味。”按照现代科技观点,该文中的“气”是指(

)A.脱落酸 B.甲烷 C.生成素 D.乙烯答案:D解析:根据记载所述,该“气”为植物生长催熟剂,应为乙烯,故D正确。任务一任务二素养脉络随堂检测2.(双选)下列说法正确的是(

)C.乙烯分子是平面结构D.乙烯的结构简式为CH2=CH2答案:CD解析:乙烯分子中碳原子以双键结合,有两对共用电子对,A项错误;碳原子半径应比氢原子的大,B项错误。任务一任务二素养脉络随堂检测3.下列各反应中属于加成反应的是(

)答案:B解析:A项,CH4在O2中燃烧,属氧化反应;B项,CH2=CH2与Br2发生加成反应;C项,CH4与Cl2在光照条件下发生取代反应;D项,CH3CH2CH2CH3发生分解反应。任务一任务二素养脉络随堂检测4.既可用来鉴别乙烷和乙烯,又可以用来除去乙烷中混有的少量乙烯的操作方法是(

)A.混合气体通过盛水的洗气瓶B.混合气体通过装有过量溴水的洗气瓶C.混合气体和过量H2混合D.混合气体通过酸性高锰酸钾溶液任务一任务二素养脉络随堂检测答案:B解析:除杂时要注意不能引入新杂质。此题为气体除杂,应用洗气装置,通过反应除掉杂质气体。A选项,两种气体都不能与水反应且无明显现象,不正确;B选项,乙烷不与溴水反应,乙烯与溴水发生加成反应,使溴水褪色,所以可以鉴别出来,并且通过洗气瓶时,乙烯被氧化生成CH2BrCH2Br,正确;C选项,乙烷不与H2反应,乙烯与H2需在催化剂、加热的条件下反应生成乙烷,并不是简单的混合就可以反应,而且会引入H2杂质气体,不正确;D中,乙烷不与酸性高锰酸钾溶液反应,乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以可以用来鉴别乙烷和乙烯,但乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化时有CO2生成,会引入新的杂质,不正确。任务一任务二素养脉络随堂检测5.某烃A是有机化学工业的基本原料,其产量可以用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平。A还是一种植物生长调节剂,A可发生如图所示的一系列化学反应。据图回答下列问题:(1)写出A、C、D的结构简式:A

,C

,D

。

(2)写出①②两步反应的化学方程式,并注明反应类型:①

(反应类型

)。

②

(反应类型

)。

任务一任务二素养脉络随堂检测第2课时

烃

有机高分子材料知识铺垫新知预习自主测试1.分子中含有碳碳双键的有机化合物可发生加成反应。2.写出乙烯通入溴的四氯化碳溶液中发生反应的化学方程式:3.写出乙烯发生加聚反应生成聚乙烯的化学方程式:知识铺垫新知预习自主测试一、烃1.有机化合物有机化合物都含碳元素,还常含有氢、氧,以及氮、卤素、硫、磷等元素。【微思考】含碳的化合物都属于有机化合物吗?提示不都属于。如CO、CO2、碳酸、碳酸盐等含碳化合物,它们的组成和性质与无机物相似,常把它们作为无机物来研究。2.烃仅含有碳和氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物,又称为烃,其中最简单的烃是甲烷。知识铺垫新知预习自主测试3.烃的分类(1)根据碳原子间的成键方式分类知识铺垫新知预习自主测试知识铺垫新知预习自主测试(2)根据碳骨架分类

知识铺垫新知预习自主测试二、芳香族化合物与苯1.芳香族化合物一般指分子中含有苯环的有机物,它们并不一定有香味。2.苯的研究史知识铺垫新知预习自主测试3.苯分子结构基础苯的分子式为C6H6,苯分子具有平面正六边形结构,相邻碳原子之间的键完全相同,其键长介于碳碳单键和碳碳双键的键长之间。其结构简式可写为

。苯是芳香族化合物的母体。知识铺垫新知预习自主测试三、有机高分子材料1.有机高分子材料分类2.塑料(1)成分①主要成分:合成树脂——如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、

酚醛树脂等。②添加剂:如增塑剂、防老剂、增强材料、着色剂等。(2)优良性能:强度高、密度小、耐腐蚀、易加工等。知识铺垫新知预习自主测试(3)主要用途

知识铺垫新知预习自主测试3.橡胶(1)天然橡胶:成分为聚异戊二烯,结构简式为(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。(3)橡胶的硫化①原理:使橡胶的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。②硫化橡胶的优点:具有更好的强度、韧性、弹性和化学稳定性。知识铺垫新知预习自主测试(4)特种橡胶①氟橡胶特性——耐热和耐酸、碱腐蚀。②硅橡胶特性——耐高温和严寒。(5)橡胶用途①硫化橡胶适合制轮胎,加入炭黑可提高耐磨性。②橡胶消声瓦可有效降低潜艇航行时的噪声,提高潜艇的隐蔽性。知识铺垫新知预习自主测试4.纤维(1)分类(2)合成纤维的用途做成衣服,制成绳索、渔网、工业用滤布,以及飞机、船舶的

结构材料等。知识铺垫新知预习自主测试1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)塑料就是合成树脂。(

)(2)橡胶都具有良好的弹性。(

)(3)用带有橡胶塞的试剂瓶盛放高锰酸钾溶液。(

)(4)天然橡胶的成分是聚异戊二烯,它属于合成高分子材料。(

)(5)纤维素是合成高分子。(

)答案:(1)×

(2)×

(3)×

(4)×

(5)×知识铺垫新知预习自主测试2.下列化合物中属于芳香族化合物的是(

)答案:C解析:分子结构中含有苯环的化合物属于芳香族化合物。知识铺垫新知预习自主测试3.家庭生活中常使用下列用品,其中用到有机合成材料的是(

)A.不锈钢炊具 B.纯棉饰品C.合成橡胶手套 D.陶瓷碗答案:C解析:不锈钢炊具属于金属材料,纯棉饰品属于天然有机高分子材料,合成橡胶手套属于合成有机高分子材料,陶瓷碗属于硅酸盐材料。任务一任务二任务三素养脉络随堂检测有机物分子的空间构型问题探究1.观察苯的球棍模型和空间充填模型,分析苯的空间结构如何?提示苯的空间结构为平面形。提示分子中含有—CH3,故所有原子不可能共平面。任务一任务二任务三素养脉络随堂检测知识拓展有机物分子中原子共线、共面问题(1)三种典型模型解读①甲烷分子中所有原子一定不共平面,最多有3个原子处在一个平面上,若用其他原子代替其中的任何氢原子,所有原子仍不能共平面,如CH3Cl所有原子不在一个平面上。②乙烯分子中所有原子一定共平面,若用其他原子代替其中的任何氢原子,所得有机物分子中所有原子仍然共平面,如CH2=CHCl分子中所有原子共平面。任务一任务二任务三素养脉络随堂检测任务一任务二任务三素养脉络随堂检测素能应用典例1下列有机分子中,所有的原子不可能在同一个平面上的是(

)任务一任务二任务三素养脉络随堂检测答案:D解析:判断有机物分子中原子共面问题,必须熟悉几种代表物的空间结构。如CH4为正四面体结构,最多有三个原子共面;CH2=CH2为平面结构,六个原子共面。A中分子相当于把乙烯分子中的一个氢原子替换为氯原子,C中分子相当于把苯分子中的一个氢原子替换为氯原子,所以两分子中全部原子可共面;B中苯环所在平面和乙烯基所在平面可以重合;D中含有甲基(—CH3),所以不可能所有的原子共面。任务一任务二任务三素养脉络随堂检测变式训练1下列化合物分子中的所有碳原子不可能处于同一平面的是(

)答案:D解析:根据苯分子与乙烯分子都是平面结构分析可知,A、B、C三项的碳原子都可能共平面;2-甲基丙烷中所有的碳原子不可能完全共平面。任务一任务二任务三素养脉络随堂检测烃的分类问题探究1.卤代烃是否属于烃?提示不属于。因卤代烃中除碳、氢元素外还有卤族元素(注意:全卤代烃中无氢元素)。2.聚乙烯是否属于烯烃?提示不属于。因聚乙烯中无碳碳双键。任务一任务二任务三素养脉络随堂检测知识拓展1.烃的分类任务一任务二任务三素养脉络随堂检测2.含苯环物质间的关系

任务一任务二任务三素养脉络随堂检测素能应用典例2下列有机物中:任务一任务二任务三素养脉络随堂检测(1)属于芳香族化合物的是

;

(2)属于芳香烃的是

;

(3)属于苯的同系物的是

。

答案:(1)①②⑤⑥⑦⑧⑩(2)②⑤⑧⑩

(3)⑧⑩解析:分子中含有苯环的化合物属于芳香族化合物;分子中含有苯环的烃属于芳香烃;分子中含有一个苯环且侧链是烷基的烃为苯的同系物。任务一任务二任务三素养脉络随堂检测变式训练2拟除虫菊酯是一类高效、低毒,对昆虫具有强烈触杀作用的杀虫剂,其中对光有稳定性的溴氰菊酯的结构简式如下图所示。下列对该化合物的叙述不正确的是(

)A.属于芳香族化合物B.属于卤代烃C.能使酸性KMnO4溶液褪色D.在一定条件下可以发生加成反应答案:B解析:结构简式中含有苯环,属于芳香族化合物,A项正确;分子中除了含有溴原子,还存在氮、氧原子,B项错误;分子中含有碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,可发生加成反应,且苯环在一定条件也可与H2加成,C、D项正确。任务一任务二任务三素养脉络随堂检测加聚反应问题探究塑料、合成纤维、合成橡胶是20世纪人类的伟大成就,也是有机高分子发展的重要成果。在科学技术迅速发展的今天,以塑料、合成纤维、合成橡胶为代表的合成高分子材料不仅给社会和人们生活带来了巨大的变化,而且合成高分子材料的研制和生产水平,也成为衡量一个国家现代化程度的标志之一。任务一任务二任务三素养脉络随堂检测1.高分子材料是纯净物还是混合物?提示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.具有什么结构特点的分子才能发生加聚反应?提示加聚反应从本质上讲也属于加成反应,所以能够发生加聚反应的小分子中应含有碳碳双键()或碳碳三键(—C≡C—)等不饱和键。3.聚乙烯和天然橡胶都能使Br2的CCl4溶液褪色吗?提示聚乙烯分子中不存在碳碳双键,不能使Br2的CCl4溶液褪色。天然橡胶的主要成分聚异戊二烯中存在碳碳双键,能使Br2的CCl4溶液褪色。任务一任务二任务三素养脉络随堂检测知识拓展1.加聚反应的特点任务一任务二任务三素养脉络随堂检测2.加聚反应的几种常见类型(1)单烯烃的加聚单体由官能团(一般是碳碳双键等不饱和键)和非官能团两部分组成。单体中含有不饱和键的碳链单独列成一行,断开不饱和键中的1条键,展放在中括号

内,其他非官能团部分作为支链纵列。如:任务一任务二任务三素养脉络随堂检测相应化学方程式为:任务一任务二任务三素养脉络随堂检测(2)二烯烃的加聚二烯烃单体自聚时,单体的两个碳碳双键同时打开,单体之间直接连接形成含有一个新碳碳双键的链节而形成高分子。如1,3-丁二烯的加聚反应:异戊二烯的加聚反应:任务一任务二任务三素养脉络随堂检测(3)单烯烃与二烯烃共聚单烯烃打开碳碳双键,二烯烃的两个碳碳双键也同时打开,彼此相互连接且原二烯烃中又形成一个新碳碳双键生成高分子。例如:丙烯与1,3-丁二烯的加聚反应:任务一任务二任务三素养脉络随堂检测3.巧记加聚反应产物的书写方法单烯加聚双改单,链节只有两个碳,其他部分连原碳,写成支链不改变。共轭双键(两个双键之间间隔一个碳碳单键)要加聚,链节四碳要牢记,两端双键变单键,中间单键变双键,其他部分连原碳,写成支链不改变。共聚链节灵活写,规律总结两方面,开环加聚成长链,断开之处前后连,链节再加方括号,聚合度n跟后面。任务一任务二任务三素养脉络随堂检测4.由加聚物推断单体的方法(1)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即可。(2)凡链节主链上只有四个碳原子且链节无碳碳双键的聚合物,其单体必为两种,在链节两端及正中央划线断开,然后左右两个半键闭合即可。任务一任务二任务三素养脉络随堂检测任务一任务二任务三素养脉络随堂检测素能应用典例3某有机高分子聚合物的部分结构如下:下列说法中不正确的是(

)A.聚合物的分子式为C3H3Cl3D.若n为聚合度,则其相对分子质量为97n任务一任务二任务三素养脉络随堂检测答案:A解析:从高聚物链状结构来看,是以碳链形成的高分子,碳链中没有其他原子,故应是通过加聚反应而形成的聚合物。加聚反应的碳链链节是以偶数碳原子进行聚合的,所以C正确。有机高分子相对分子质量的大小,要由n决定。合成该聚合物的单体的分子式为C2H2Cl2,则该高分子为(C2H2Cl2)n,则相对分子质量为97n。所以B、D正确。任务一任务二任务三素养脉络随堂检测变式训练3聚四氟乙烯(

CF2—CF2

)是不粘锅涂覆物质的主要成分。下列关