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文档简介

第07讲乙烯与有机高分子材料

——•模块导航•————•学习目标•——

模块一思维导图串知识1.掌握乙烯的组成及结构特点,掌握乙烯的化学性质,

模块二基础知识全梳理(吃透教材)知道氧化、加成、聚合反应等有机反应类型。

模块三教材习题学解题2.了解煌的概念及分类,了解常见煌的组成及结构。

模块四核心考点精准练(7大考点)3.初步认识有机高分子材料的组成、性能,了解塑料、

模块五小试牛刀过关测橡胶、纤维的性能及其在生活和生产中的应用。

(基础练10题)4.掌握燃的燃烧规律及应用,能根据燃分子中碳原子的

(提升练6题)成键特点分析原子共线、共面问题。

模块一思维导图串知识------------

模块二基础知识全徐理------------

课时1乙烯

一、乙烯的组成、结构与物理性质

i.乙烯的物理性质

颜色状态气味密度水溶性

无色气体稍有气味比空气的略小2t溶于水

2.乙烯的组成和结构

(I)乙烯的表示方式

分子式电子式结构式

HH

HH\/

C2H4C—C

/\

H:C::C:IIHH

结构简式球棍模型空间填充模型

CH=CH

22M

(2)乙烯的结构

①空间结构

*二找。。乙烯为平面结构,2个C原子

*H和4个H原子共平面

②结构特点

乙烯分子中氢原子数支上乙烷分子中的氢原子数。碳原子的价键没有仝部被氢原子“娅乙烯分子中的碳

碳双键使乙烯表现出较活泼的化学性质。

二、乙烯的化学性质及用途

1.乙烯的化学性质

(1)氧化反应

实验现象及反应

火焰明亮且伴有黑烟,同时放出大量的热,化学方程式为

点燃乙烯

六燃

C2H4+302—^2CO2+2H2。

KMnaH

通人酸性高镉酸钾溶液中酸性高锌酸钾溶液褪色,CH2=CH2>co2

(2)加成反应

①实验探究

C曲

实验装置

红榇色-:无色」

浜的四氯化碳溶液

现象溟的四氯化碳溶液褪色

微观探析乙烯双键中的一个键断裂,两个汰原子分别加在两个价键不饱和的碳原子上

HHHH

'、/11

C=CH-C—C—H

/\||

HH+Br—Br—BrBr

化学方程式

1,2二澳乙烷

CH.CH,

11

也可以写成:CH2=CH2+Br2->BrBr

②概念:有机物分子中的强利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乙烯不仅可以与澳发生加成反应,在一定条件下,还可以与氯气、氢气、氯化氢和水等物质发生加成反

应。

反应化学方程式

与Cb加成CH2=CH2+C12—>CH2cleH2cl

与H2加成CH=CH+3cH3

22△

催化剂

与HC1加成CH=CH+HC1—~3cH2cl

22△

与H0加成CH2=CH2+H20cH3cH20H(工业制乙醇)

2n〃11义7小、/7JUJ-It

(3)聚合反应

①乙烯的聚合反应

在适当的温度、压强和催化剂存在的条件卜,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,反应的化学方程式:

②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做聚合反应。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。

③聚合反应的相关概念

概念含义示例

链节高分子中重复的结构单元

催化剂」聚以物「

聚合度高分子中链节的数目〃

MCH2=CH2------►-[CH?—C叱

丁'I~1

单体能合成高分子的小分子物质

单体链节聚合度

聚合物由单体聚合形成的相对分子质量很大的物质

2.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。乙烯的产最可以用来

衡量一个国家的石油化工发展水平。

(2)在农业生产中乙烯可以调节植物生长,可用于催熟果实。

课时2是有机高分子材料

一、足

i.。的概念

仅含邈1氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物,也称为危。

2,炫的分类

(1)依据:根据碳原子间成键方式的不同可分为饱遁和丕饱迹;根据碳骨架的不同可分为隹状煌

和环状真。

(2)分类

「主要成分:合成树脂

‘提高塑性:增塑剂

①组成<防止老化:防老剂

添加剂,

增强材料

、着色剂

②性能:强度高、密度小、耐腐蚀、易加工等。

③常见塑料及用途

名称结构简式用途

可制成薄膜,用于食品、药物的包装材料,以及

聚乙烯(PE)CHz—CH

2日常用品、绝缘材料等

-£CH2—CHi

聚氯乙烯(PVC)1可制成电线的绝缘层、管道等

Cl

-ECH,—CHan

6

聚苯乙烯(PS)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

(PTFE)CFz—CF2

■ECHLCH玉

聚丙烯(PP)可制成管道、包装材料等

CH3

聚甲基丙烯酸甲酯

可制成飞机和车辆的风挡、光学仪器等

(有机玻璃,PMMA)

脉醛塑料(电玉,UF)可制成电器升关、插座等

④塑料的危害与防治

危害:造成白色污染。

防治:少用塑料制品并及时回收再生,生产可降解塑料。

(2)橡胶

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

-ECH,—C-CH—CHoxCH2=c—CH=CH2

|一

的主要成分是聚异戊二烯,结构简式为CH),其单体为CH.;天然橡胶中

\/

c=c

含有/易发生加成反应和氧化反应。

②橡胶的分类、结构及性能

天然橡胶

线型结构,有一定弹性,但强度和韧性差

合成天然橡胶(异戊橡胶)

硫化橡胶网状结构,有更好的强度、韧性'弹性和化学稳定性

特种橡胶耐热和耐酸、碱腐蚀的氟橡胶;耐高温和严寒的硅橡胶

③用途:制造汽车、飞机轮月台:各种密封材料。

(3)纤维

①分类

天然

纤维

化学

②合成纤维的性能及用途

性能:强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不易虫蛀等。

用途:制衣料、绳索、渔网等,广泛应用于工农业领域。

课时3任的热烧规律及性分子中原子共线、共面的判断

一、烧的燃烧规律及应用

1.烧(CxHf)的燃烧通式

CM.+Q+力02—巴3。2+犯0(配平化学方程式)。

2.泾的燃烧耗氧规律

⑴相同物质的量的燃(CiHJ,x+?越大,耗氧越多,反之越少。

⑵用同质量的燃(C、H、,),?越大,耗氧越多,反之越少。

3.燃燃烧前后气体体积的变化

CXHV4-(X+^)O2—^->A€O2+^H2OAV

1x+^x方

其中,AV=V^-VWo

⑴当温度大于或等于100c时,水为气态

‘当y>4,总体积变大

则犷=-「当y=4,总体积不变

〔当yV4,总体积减小

(2)当常温常压时,水为液体

则AV=—(I+3,反应后气体体积始终减小且减少量与氢原子数有关。

二、常见垃分子中原子共线、共面的判断

1.常见分子构型

(1)甲烷型:

正四面体一凡是碳原子形成4个共价单键时,其空间结构都是四圆量法5个原子中最多有3个原子共平而。

\/

C=C

(2)乙烯型:/

平面结构一碳碳双键直接相连的L个原子与2个碳原子共平面。

(3)乙块型:一C三C一

直线结构一碳碳三键直接相连的2个原了与2个碳原了共直线。

(4)苯型:

平面结构一位于茉环上的12个原子共平于,位于对角线位置上的4个原子基直线。

2.原子共面的分析方法

(1)甲烷、乙烯、苯三种分子中的氢原子如果被其他原子取代,则取代后的分子结构基本不变。

(2)共价单键"J以自由旋转,共价双键和共价三键不能旋转。

H

C—H

I

(3)根据分子的结构和化学键之间的夹角画出分子中原子的相对位置,如H。

模块三教材习题学解题------

教材习题01解题思路

能证明乙烯分子中含有一个碳碳双键的事实是()分子中的碳氢原子个数比只能说明嫌的组成,不能说

A.乙烯分子中碳、氢原子的个数比为I:2明其结构特点;燃烧产物的物质的量相等和被酸性

B.乙烯完全燃烧生成的CCh和HQ的物质的量相等KMnO』溶液氧化,不能说明乙烯分子中含有一个碳

C.乙烯易与溪水发生加成反应,且1mol乙烯完全碳双键;1mol乙烯只能与1mol漠单质加成,说明

加成需消耗1mol澳单质乙烯分子中含有一个碳碳双键。

D.乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色

【答案】C

教材习题02解题思路

下列有关烽的说法正确的是()烧是分子中只有碳和氢元素的有机物,A错误;含苯

A.烧分子中除了含碳和氢之外,还可能含其他元素环的碳氢化合物才属于芳香烧,C错误;乙烯和乙焕

B.根据燃分子中碳原子间成键方式不同,可把煌分分子结构不同,不为同系物,D错误。

为饱和燃与不饱和燃

C.分子中含有苯环的有机物就是芳香燃

D.乙烯和乙块分子中都含有不饱和键,故它们互为

同系物

【答案】B

3模块四核心考点精准练------------------------

奇核心考点一:乙烯的组成与结构

【例1】对乙烯的结构,下列说法正确的是()

HH

A.乙烯的电子式为H::14

B.乙烯的球棍模型为*

C.乙烯分子在空间上呈平面结构

D.乙烯的结构简式为CH2cH2

【答案】C

【解析】乙烯分子中碳原子间形成的是双键,有两对共用电子对,A项错误;碳原子的半径应比氢原子的

大,B项错误;乙烯的结构简式为CH2=CH2,D项错误。

岑核心考点二:乙烯的性质和用途

【例2]有关乙烯的下列叙述:①乙烯溶于水后可得乙醇;②乙烯燃烧时产生淡蓝色火焰;③乙烯能与澳

水发生加成反应;④乙烯是无色、稍有气味、难溶于水的气体。正确的是()

A.③④B.①③

C.②③D.®®®

【答案】A

【解析】乙烯和水发生加成反应需要催化剂等条件,①错误;乙烯燃烧时火焰较明亮,并伴有黑烟,②错

误;乙烯分子中有碳碳双键,能与滨水发生加成反应,③正确:乙烯是无色、稍有气味、难溶干水的气体,

④正确;A项正确。

G核心考点三:加成反应概念理解及判断

【例31下列各反应属于加成反应的是()

A.CH4+2O2-^CO2+2H2O

B.CH3CH=CH2+Br2—*CH3cHBr—CH?Br

C.CH3cH2cH3+CI2—^CH3cH2cH2CI+HC1

D.CH3cH2cH2cH3CH2=CH2+CH3—CH3

【答案】B

【解析】CH4在02中燃烧,是氧化反应,A项错误;CH3cH=CH2与Bn发生的是加成反应,B项正确;

CH3cH2cH3与CL在光照条件下发生取代反应,C项错误;CH3cH2cH2cH3发生的是分解反应,D项错误。

。核心考点四:烯煌的组成、结构及性质

【例4】下列属于烯嫌的是()

A.CH3cH2cH3B.CH2=CHCH5

C.CH2=CHCH2C1D.CH2=CHCOOH

【答案】B

【解析】CH3cH2cH3属于烷煌,CH2=CHCH2。含有氯元素,不为统,CH2=CHC00H含有氧元素,也不

为烽,CH?=CH—C%为丙烯,属于烯烧。

奇核心考点五:常见有机高分子材料

【例5】橡胶属于重要的工业原料,它是一种有机高分子化合物,具有良好的弹性,但强度较差。为了增加

某此橡胶制品的强度,加T时往往需要进行硫化处理.即使橡胶原料与硫黄在一定条件下反应.橡胶制品

硫化程度越高,强度越大,同时弹性越差。卜列橡胶制品中,加工时硫化程度较高的是()

A.医用橡胶手套B.皮鞋胶底

C.自行车内胎D.橡皮筋

【答案】B

【解析】根据橡胶制品硫化程度越高,强度越大,弹性越差的特点,可知皮鞋胶底应当强度大,弹性较橡

胶手套、自行车内胎及橡皮筋要差,故皮鞋胶底的硫化程度较高。

奇核心考点六:加聚反应与有机高分子

《CH,—CH=CH—CH,一CHLCH玉

I

【例6】丁睛橡胶(CN)具有优良的耐油、耐高温性能,合成丁精橡

胶的原料是()

@CH2=CH—CH=CH2②CH3—CmC—CH3®CH2=CH—CN®CH3—CH=CHCN

@CH5—CH=CH2@CH3—CH=CH—CH?

A.①③B.@@

C.②③D.④⑤

【答案】A

【解析】高聚物属于加聚产物,链节主链上存在碳碳双键结构,有6个碳原子,单体为两种。按如图所示

断开

4-CH2—CH=CH—CH2-|-CH2—CH-k

CN

然后打开双键中的1个C—C,将半键闭合就得到高聚物单体:CH2=CH—CH=CH2和CH2=CH—CN,故

选Ao

处模块五小试牛刀过关测------------------------

【基础练】

【答案】B

【解析】A.酸性高钵酸钾溶液与乙烯反应生成二氧化碳,引入新的杂质,A错误;

B.溪水与乙烯发生加成反应,乙烷与滨水不反应,能除乙烷气体中的乙烯气体,B正确;

D.氢气在常温下与乙烯不反应,高温催化剂条件下反应,条件较高且氢气的量不易控制,D错误;

故选Bo

2.12023年四川省高中学业水平合格性考试)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。下列材料属于天然有机高分子材料的是

A.棉花B.塑料C.合成橡胶D.合成纤维

【答案】A

【解析】A.棉花成分为纤维素,属于天然有机高分子材料,故A正确:

B.塑料为高聚物,属于有机合成高分子材料,故B错误;

C.合成橡胶属于有机合成高分子材料,故C错误;

D.合成纤维属于有机合成高分子材料,故D错误;故选A。

3.1北京市朝阳区20232024学年高一期末)下列关于乙烯的叙述中,不正颐的是

A.属于饱和煌B.官能团为碳碳双键

【答案】A

【解析】A.乙烯能够发生加成反应,属于不饱和烧,A错误;

B.乙烯为烯烧,官能团为碳碳双键,B正确;

C.燃类物质难溶于水,故乙烯难溶于水,C正确;

D.乙烯的碳碳双键能使酸性高锦酸钾褪色,D正确:故选A。

4.1河北衡水中学20232024学年高一下期末)下列反应中,属于加成反应的是

A.甲烷燃烧生成二氧化碳和水B.氢气与氧气反应生成水

C.乙烯与溪反应生成1,2—二澳乙烷D.甲烷与氯气反应生成一氯甲烷和氯化氢

【答案】C

【解析】A.甲烷燃烧生成二氧化碳和水,产物不唯一,属于氧化反应,A错误;

B.氢气与氧气反应生成水,属于氧化反应,B错误;

C.乙烯与溟反应生成1,2二澳乙烷,产物唯一,发生加成反应,C正确;

D.甲烷与氯气反应生成一氯甲烷和氯化氢,产物不唯一,属于取代反应,D错误;故选C。

5.1甘肃省武威七中20232024学年高一期末)下列说法不正确的是

A.用酸性高锯酸钾溶液可以区分乙烷和乙烯

B.乙烷与乙烯可用澳水鉴别

C.除去乙烷中的乙烯可通入酸性高锦酸钾溶液

【答案】C

【解析】A.烯炫可以使酸性高钵酸钾溶液褪色,烷烧不可以,A正确;

B.乙烯与溪单质发生加成反应使滨水褪色,乙烷与漠水不反应,不能使溪水褪色,B正确;

C.乙烯被酸性高钵酸钾溶液氧化为二氧化碳,不能达到除杂的目的,C错误;

D.假设两者的质量均为〃?克,由于CH4的摩尔质量小于C2H4,CH4的物质的量将大于C2H4,因此在完全

燃烧时,CH4生成的H9的物质的量将大于C2H■»,D正确;故选C。

6.1浙江省台金七校20232024学年高•联考)下列说法正确的是

A.羊毛、蚕丝、塑料、橡胶都属于天然有机高分子材料

C.乙烯分子中所有原子都在同一平面上

D.乙烯合成聚乙烯,原子利用率未达到100%,不符合“绿色化学”

【答案】c

【解析】A.羊毛、蚕丝、天然椽胶都属于天然有机高分子材料,但塑料和合成橡胶不是,故A错误;

B.{CH2-CH26的单体是CH2=CH2,—CH2—CH2是链节,故B错误;

C.乙烯中含碳碳双键,为平面结构,则所有原子都在同一平面上,故C正确;

D.乙烯合成聚乙烯是加聚反应,原子利用率达到100%,符合“绿色化学”,故D错误;

答案选C。

7.1山西省阳泉市第一中学20232024学年高一期末)乙烯是最简单的烯烧,有关乙烯的叙述不正确的是

A.能与澳的四氯化碳溶液发生反应B.可使酸性高钵酸钾溶液褪色

C.是植物生长调节剂可用作催熟果实D.只能发生加成和加聚反应

【答案】D

【解析】A.乙烯含有碳碳双键,能与溪的四氯化碳溶液发生反应,A正确;

B.乙烯含有碳碳双键,可使酸性高锦酸钾溶液因发生氧化反应而褪色,B正确;

C.乙烯可以调节植物生长,可用于果实催熟,C正确;

D.乙烯不仅能发生加成和加聚反应,还能发生氧化反应,如燃烧、与酸性高钵酸钾溶液反应等,D错误;

故选D。

8.[贵州省金成实验学校20232024学年高一月考)下.列关于乙烯和甲烷的说法错误的是

A.乙烯比甲烷化学性质更稳定B.乙烯能使酸性KMnCU溶液褪色,甲烷则不能

C.乙烯是不饱和烧,甲烷是饱和危D.乙烯分子为平面结构,甲烷分子为立体结构

【答案】A

【解析】A.乙烯含有碳碳双键,乙烯比甲烷化学性质更活泼,故A错误;

B.乙烯含有碳碳双键,乙烯能使酸性KMnCh溶液褪色,甲烷则不能,故B正确:

C.乙烯含有碳碳双键是不饱和烧,甲烷是饱和烧,故C正确;

D.乙烯分子为平面结构,甲烷分子为正四面体结构,故D正确;故选A。

9.1广西钦州市天山中学20232024学年高一期中)下列表示正确的是

C.丙烷分子的空间填充模型:D.甲烷分子的球棍模型:

【答案】B

氮气中氮原子间形成氮氮三键,结构式为N三N,B正确:

为丙烷分子的球棍模型,C错误;

为甲烷的空间填充模型,D错误;故选B。

10.(南省长沙市用理高级中学20232024学年高一期中)关于乙烯的化学性质,说法错误的是

可弓'浪水发生加成反应D.能使酸性高铳酸钾褪色

【答案】B

【解析】A.乙烯含有碳碳键,可发生聚合反应,A正确;

B.乙烯结构简式为CH2二CHz,B错误;

C.乙烯含有碳碳键,可与澳水发生加成反应,C正确;

D.乙烯含有碳碳键,能被酸性高镒酸钾氧化,使酸性高锌酸钾褪色,D正确;故选B。

【提升练】

H.(福建省四地五校2U232U24学年高一联考)下列化学用语正确的是

A.乙烯的结构简式CH2cH2B.乙烷的结构简式:C2H6

【答案】D

【解析】

A.乙烯的官能团为碳碳双键,书写结构简式时必须标出,则乙烯结构简式为CH?二CH?,故A错误;

B,乙烷的结构简式为CH3cH3,分子式为C2H6,故B错误;

:C1:

..X•..

C.CC14是共价化合物,C、C1原子间共用1对电子对,。的最外层电子数为8,其电子式为:Cl;c个Cl:,

••・x・・

:C1:

••

故c错误;

D.CH4为正四面体结构的分子,含有C—H键,并且C原子半径大于H,其球棍模型为,故D正

确;故选D。

12.(天津市河北区20232024学年高一期末)下列方法或实验现象能用来鉴别甲烷和乙烯的是

A.观察颜色B.通入紫色石蕊溶液

C.通入水中D.通入澳的四氯化碳溶液

【答案】D

【解析】甲烷和乙烯都为无色气体,且都不溶于水,且与紫色石蕊试液不反应,乙烯含有碳狱双键,能与

浪的四氯化碳溶液发生加成反应,使之褪色,可用来鉴别甲烷和乙烯;故选D。

13.(北京师范大学附中20232024学年高一期中)乙烯是重要的工业原料,下列有关乙烯叙述不正确的是

A.常温常压下是稍有气味的气体B.能使澳的四氯化碳溶液褪色

C.不能使酸性高锦酸钾溶液褪色D.在一定条件下能够聚合生成聚乙烯

【答案】C

【解析】A.乙烯分子中碳原子个数小于5,常温常压下是一种带有气味的气体,A正确;

B.乙烯能与溪发生加成反应,生成无色的1.2二漠乙烷,能使溟的四氯化碳溶液褪色,B

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