高一化学（人教版）教学课件 必修二 第七章 第二节 第2课时 烃 有机高分子材料

第2课时烃有机高分子材料目录新知探究(一)——烃新知探究(二)——有机高分子材料课时跟踪检测命题热点——加聚反应与单体的判断新知探究(一)烃导学设计1.填写下表,认识甲烷分子结构,搭建甲烷分子的球棍模型分子式结构式球棍模型CH4结构特点①甲烷分子中的5个原子形成

结构;②碳原子位于正四面体的中心,4个氢原子分别位于

顶点;③分子中的4个C—H的长度

,相互之间的夹角_____正四面体4个相同相等2.填写下表,搭建乙烷、乙烯和乙炔分子的球棍模型,比较三者结构烃乙烷乙烯乙炔分子式C2H6C2H4C2H2结构式H—C≡C—H球棍模型结构特点①6个C—H的长度和强度完全相同;②碳原子之间通过____相连;③分子中2个碳原子和6个氢原子

同一个平面上①碳原子之间通过

相连;②4个C—H的长度和强度完全相同,夹角为120°;③2个碳原子和4个氢原子

同一个平面上①碳原子之间通过

相连;②2个C—H的长度和强度完全相同,夹角为180°;③2个碳原子和2个氢原子处于_____________单键不在碳碳双键在碳碳三键同一条直线上续表(1)比较甲烷和乙烯的化学性质,分析其与二者的分子结构之间存在哪些联系?提示:甲烷分子中只存在单键,能发生取代反应;乙烯分子中由于存在碳碳双键,所以能发生加成反应、加聚反应和氧化反应。(2)结合烃的分子组成,判断乙炔与甲烷或乙烯互为同系物吗?提示:乙炔、甲烷、乙烯的分子式分别为C2H2、CH4、C2H4,从组成上,乙炔和甲烷、乙烯并没有相差一个或若干个CH2原子团;从结构上,乙炔分子中含有—C≡C—,甲烷分子中全为C—H单键,乙烯分子中含有

,结构不相似,故乙炔与甲烷或乙烯均不互为同系物。(3)已知乙炔的化学性质与乙烯的相似,试写出乙炔与溴加成的化学方程式。结合乙烷、乙烯和乙炔的化学性质,分析不同的碳碳键对有机物性质的影响。提示:

。碳碳单键有稳定的化学性质,典型反应是取代反应;碳碳双键中有一个键易断裂,典型反应是氧化反应、加成反应和加聚反应;碳碳三键中有两个键易断裂,典型反应是氧化反应、加成反应和加聚反应。1.烃的概念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(1)依据根据碳原子间成键方式的不同可分为饱和烃和不饱和烃;根据碳骨架的不同可分为链状烃和环状烃。

[系统融通知能](2)分类3.常见烃代表物的分子结构(1)甲烷和乙烯、乙炔的分子结构烃甲烷乙烯乙炔分子式CH4C2H4C2H2碳碳键类型—碳碳双键碳碳三键结构简式CH4CH2==CH2空间结构正四面体形平面结构直线结构是否饱和饱和烃不饱和烃不饱和烃4.烷烃、烯烃、炔烃的主要化学性质比较烃烷烃烯烃炔烃活动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H2、X2、HX、H2O、HCN等加成(X代表卤素原子)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续表1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)烷烃分子中一定含有C—H,可能含有C—C。()(2)CH3CH3、

、C18H38均属于饱和烃。()(3)炔烃分子中含有非极性共价键和极性共价键。()

[题点多维训练]√√√×××2.(2024·徐州高一检测)乙炔的性质与乙烯相似,下列物质:①氯气②溴化氢③水④氢气。其中能与乙炔发生加成反应的是(

)A.只有①②④

B.只有④C.只有①④ D.①②③④√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√4.苯的结构简式可用

来表示,下列关于苯的叙述正确的是(

)A.苯属于烯烃B.苯分子中含有碳碳双键C.苯分子中所有碳原子位于同一平面上D.苯的二溴代物有4种√5.(1)烃是一类重要的有机化合物,其结构与性质密切相关。①下列有机化合物与甲烷互为同系物的是

(填字母,下同)。

a.乙烯b.乙烷c.乙炔解析:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互为同系物,乙烯、乙炔均含有不饱和键,与甲烷结构不相似,乙烷和甲烷均为烷烃,互为同系物,所以选b。b②下列试剂可用于鉴别乙烷和乙烯的是

。a.水b.四氯化碳 c.酸性KMnO4溶液解析:乙烷和乙烯均为不溶于水的气体,故a无法鉴别;乙烷和乙烯均为可溶于四氯化碳的气体,故b无法鉴别;乙烯含有碳碳双键可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,而乙烷不可以,故c可以鉴别。c③下列有机化合物属于芳香烃的是

。a.b. c.解析:含有苯环的烃类属于芳香烃。a

582∶5C4H10CH3CH2CH2CH3、新知探究(二)有机高分子材料1.有机高分子材料的分类(1)天然有机高分子材料如

、

、

等。(2)合成有机高分子材料如

、

、

、黏合剂、涂料等。棉花羊毛天然橡胶塑料合成纤维合成橡胶

合成树脂②性能:强度高、密度小、耐腐蚀、易加工等。③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。④常见塑料示例名称结构简式聚乙烯(PE)聚氯乙烯(PVC)聚苯乙烯(PS)聚四氟乙烯(PTFE)聚丙烯(PP)有机玻璃(PMMA)和电玉(UF)等续表(2)橡胶①橡胶的组成、结构与性能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。天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯,结构简式为

。其单体为

(异戊二烯);天然橡胶分子中含有碳碳双键,易发生氧化反应和加成反应;硫化橡胶是工业上用硫与橡胶作用进行橡胶硫化,其原理是使线型的高分子链之间通过硫原子形成

,产生交联,形成网状结构,从而提高强度、韧性和化学稳定性。化学键②橡胶的分类[微点拨]

橡胶中一般含碳碳双键,易被氧化和发生加成反应,带橡胶塞的试剂瓶不盛放酸性、氧化性物质、有机溶剂和卤水等试剂。

②合成纤维的性质和用途性质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制作衣服、绳索、渔网、工业用滤布,以及飞机、船舶的结构材料等,广泛应用于工农业生产的各个领域1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)通常所说的三大合成材料是塑料、合成纤维和合成橡胶。()(2)实验室盛放浓硝酸、酸性高锰酸钾溶液的试剂瓶的瓶塞能用橡胶塞。()(3)有机高分子材料是一类结构非常复杂的有机物。()

[题点多维训练]√×√(4)纯净的聚乙烯塑料为纯净物。

()(5)乙烯和聚乙烯都能使溴的CCl4溶液褪色。()(6)橡胶硫化可以使线型结构变成网状结构,增强橡胶的强度和韧性。()××√2.(2024·太原高一检测)熔喷布是口罩的“心脏”,是一种以高熔融指数的聚丙烯为原料,由许多纵横交错的纤维以随机方向层叠而成的膜。下列对聚丙烯的描述错误的是(

)A.聚丙烯的分子长链是由C—C链连接而成的B.聚丙烯的分子长链上有支链C.聚丙烯的结构简式为

D.聚丙烯能使溴水褪色√解析:聚丙烯中不含

,不能使溴水褪色,D错误。3.(2024·西宁高一检测)天然橡胶具有弹性,但强度差,易发黏。研究人员在研究天然橡胶改性过程中,意外发现橡胶与硫黄混合共热,可以使橡胶制品性能大为改观。橡胶硫化程度越高,强度越大,弹性越差。下列橡胶制品中,硫化程度较高的是(

)A.医用橡皮手套 B.皮鞋胶底C.自行车内胎

D.橡皮筋√解析:医用橡皮手套强度小,可伸缩,弹性强,故A错误;皮鞋胶底,可承重大,强度大,但伸缩性差,弹性小,故B正确;自行车内胎弹性大,强度较小,故C错误;橡皮筋弹性大,强度小,故D错误。4.下列关于有机高分子材料的说法不正确的是(

)A.塑料中只含合成树脂B.聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料都可制成薄膜,但前者可制成食品包装袋C.线型结构的橡胶与硫作用可得到网状结构的硫化橡胶,该橡胶适合制造轮胎D.以农林产品中的纤维素等为原料可制成再生纤维,以化石燃料为原料可制成合成纤维√解析:塑料的主要成分是合成树脂,如聚丙烯、酚醛树脂等,此外,还根据需要加入一些具有特定作用的添加剂,如增塑剂、防老剂、着色剂等,故A项错误。5.下列关于塑料的说法中,正确的是(

)A.聚乙烯塑料的单体是乙烯,所以聚乙烯塑料是纯净物B.塑料不都是人工合成的C.聚氯乙烯塑料可以用作绝缘材料D.塑料制品废弃物可以倾倒于海洋中√解析:聚乙烯属于高分子化合物,是混合物,A错误;自然界中没有塑料,塑料都是人工合成的,B错误;塑料具有良好的绝缘性,可用聚氯乙烯塑料作电线外面的绝缘层,C正确;将塑料制品废弃物倾倒于海洋中,会污染海水,应该加以回收利用,D错误。命题热点加聚反应与单体的判断1.加聚反应类型单烯烃加聚单体中只含一个

时,断开双键,断键原子与其他分子中的断键原子结合,依次重复形成高聚物,如丙烯的聚合:nCH3—CH==CH2

二烯烃加聚当一个分子中存在两个

时,断键原子与其他分子中的断键原子相结合,而内部其他的断键原子再结合成不饱和键。如顺丁橡胶的生成:nCH2==CH—CH==CH2

共聚是两种或多种化合物在一定条件下发生聚合反应生成一种高聚物的反应。例如,丙烯和乙烯的一种加聚方式为在一定条件下生成聚乙丙烯(其中一种加聚反应)。nCH2==CH2+nCH2==CH—CH3

[注意]

炔烃也可以加聚。如乙烯与乙炔按1∶1共聚:nCH2==CH2+nCH≡CH续表2.加聚产物单体的推断(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。如

,其单体是

。(2)凡链节主链上只有四个碳原子(无其他原子)且链节无双键的聚合物,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。如

的单体为

和CH3—CH==CH2。(3)凡链节主链上只有碳原子且存在

键结构的高聚物,判断其合成单体的规律是“见双键,四个碳,无双键,两个碳”,划线断开,然后将半键闭合,将单、双键互换即可。如

的单体是

。

[题点多维训练]√解析:

该高分子材料是由三种单体合成:

、

、CH3—CH==CH—CN。√3.ABS树脂()是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料。用于制备仪表、电气、电器、机械等各种零件。(1)ABS树脂的链节为

。(2)合成ABS树脂的单体为

、

、

。

CH2==CH—CN

CH2==CH—CH==CH2CH2==CH—C6H54.(2024·徐州高一检测)按要求完成下列问题。(1)聚苯乙烯的结构简式为

,聚苯乙烯的链节是

,单体是

。

(2)完成反应的方程式,并指出其反应类型。由丙烯制取聚丙烯:

,

。

加聚反应课时跟踪检测(选择题第1~9小题,每小题3分,第12小题5分,本检测满分70分)123456789101113√121.日常生活中我们会接触到各种高分子材料,下列有关说法正确的是(

)A.聚乙烯塑料是天然有机高分子材料B.聚氯乙烯塑料可用于包装食品C.羊毛是合成有机高分子材料D.硫化橡胶具有较好的强度、韧性12345678910111312解析:聚乙烯塑料是合成高分子材料,A错误;聚乙烯塑料可用于包装食品,B错误;羊毛是天然有机高分子材料,C错误。√124567891011121332.下列说法错误的是(

)A.分子式符合CnH2n+2的碳原子数不同的物质一定互为同系物B.分子式符合CnH2n的烃不一定是烯烃C.烯烃和炔烃都属于不饱和烃D.芳香烃属于饱和烃解析:芳香烃含苯环,为不饱和烃,D错误。√124567891011121333.科学家对探测器发回的数据进行了分析,发现土卫六的大气层中含有95%的氮气,剩余的气体为甲烷和其他碳氢化合物。下列关于碳氢化合物的叙述正确的是(

)A.碳氢化合物的通式为CnH2n+2B.燃烧产物为二氧化碳和水的化合物一定是碳氢化合物C.有些烷烃在光照下不能与氯气发生取代反应D.碳氢化合物分子的相对分子质量一定是偶数12456789101112133解析:CnH2n+2是链状烷烃的通式,A项错误;燃烧产物为二氧化碳和水的化合物不一定是碳氢化合物,分子内也可能含有氧元素,B项错误;烷烃都能在光照下与氯气发生取代反应,C项错误;因为碳原子的相对原子质量为偶数,烃分子中的氢原子数也一定为偶数,所以碳氢化合物分子的相对分子质量一定是偶数,D项正确。√124567891011121334.下列关于乙烯、乙烷、苯的说法中,不正确的是(

)A.乙烯、苯属于不饱和烃,乙烷属于饱和烃B.乙烯、苯分子中所有原子处于同一平面上,乙烷分子则为立体结构,所有原子不在同一平面上C.书写结构简式时,表示乙烯分子碳碳双键和乙烷分子碳碳单键的短线均可省略不写D.相同质量的乙烯和乙烷完全燃烧后产生水的质量,后者大12456789101112133解析:书写结构简式时,表示乙烯分子碳碳双键的短线不能省略,故C项错误。√124567891011121335.维通橡胶是一种耐腐蚀、耐油、耐高温、耐寒性能都特别好的氟橡胶。它的结构简式为

,合成它的单体为(

)A.CH2==CF—CF3和CF2==CF2B.CH2==CF2和CF2==CF—CF3C.CH2==CF—CF==CF—CF3D.CH2==CF—CF2—CF==CF212456789101112133解析:由链节可知,主碳链为4个碳原子,而且都为单键,其单体必为两种含双键的物质,据加聚反应的特点,可推知两种单体分别为CH2==CF2和CF2==CF—CF3。√124567891011121336.PVC是聚氯乙烯的英文缩写,为保证PVC塑料制品的性能,通常需要加入多种有机助剂。下列选项中的事实均能支持“PVC保鲜膜对人体健康有害”的是(

)①PVC塑料属于高分子材料②使用的有机助剂有毒③含氯的化合物不一定有毒

④在高温下会分解出有害物质A.①②

B.③④C.②④ D.①③12456789101112133解析:聚氯乙烯是一种高分子化合物,在日常生活中应用非常广泛,但在高温或光照条件下会分解出HCl等有害物质,同时其所含的增塑剂(有机助剂)有毒,不宜用聚氯乙烯塑料制品盛装食品或直接接触食品。√124567891012111337.下列说法正确的是(

)A.溴水或酸性高锰酸钾溶液都可用来除去甲烷中的乙烯B.聚乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色C.苯分子具有平面正六边形结构,其中6个碳原子之间的键长完全相同D.丙烯()与Br2发生加成反应的产物是

12456789101211133解析:酸性高锰酸钾溶液能将乙烯氧化为二氧化碳,混在甲烷气体中,从而引入新的杂质,A错误;聚乙烯的结构简式为

,分子内不含有碳碳双键,所以不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B错误;苯分子内碳原子间不存在单双键交替的结构,形成的6个碳碳键完全相同,苯分子具有平面正六边形结构,C正确;丙烯与Br2发生加成反应的产物是CH2BrCHBrCH3,D错误。√124567891011121338.已知①

、②

、③

的分子式均为C8H8,下列说法正确的是(①②③中每个拐点均表示一个碳原子,氢原子均省略)(

)A.①②③均能使溴的四氯化碳溶液褪色B.②的分子中存在3种等效氢原子C.①的三氯代物与五氯代物的结构数相同D.①的同分异构体只有②和③12456789101112133解析:①不能使溴的四氯化碳溶液褪色,②③中均含有碳碳双键,可以使溴的四氯化碳溶液褪色,A项错误;②的分子中苯环上含3种等效氢原子,侧链上含2种等效氢原子,共有5种等效氢原子,B项错误;①的分子中共有8个氢原子,由等效法可知其三氯代物与五氯代物的结构数相同,C项正确;①的同分异构体还有可能为链状不饱和烃,D项错误。√124567891011121339.桥环烃是指由两个碳环共用两个或两个以上碳原子的一类环烃,二环[1,1,0]丁烷()是最简单的一种桥环烃。下列关于该化合物的说法错误的是(

)A.与CH2==CHCH==CH2互为同分异构体B.二氯代物共有4种C.所含碳碳键不都是单键D.每个碳原子均处于与其直接相连的原子构成的四面体内部12456789101112133解析:由二环[1,1,0]丁烷的结构简式可知其分子式为C4H6,它与CH2==CHCH==CH2互为同分异构体,A项正确;二环[1,1,0]丁烷的二氯代物中,两个氯原子取代同一个碳原子上的氢原子的结构有1种,两个氯原子取代不同碳原子上的氢原子的结构有3种,共有4种,B项正确;二环[1,1,0]丁烷分子中的碳碳键均是单键,C项错误;二环[1,1,0]丁烷分子中,每个碳原子均形成4个单键,类似于甲烷分子中的碳原子,处于与其直接相连的原子构成的四面体内部,D项正确。1245678910111213310.(8分)下列有机物中:①

②

③

④

⑤

⑥

(1)属于饱和烃的是

,属于芳香烃的是

,属于链状烃的是

(填序号,下同)。

③⑥②⑤⑥12456789101112133(2)与溴的CCl4发生加成反应的是

。

(3)⑥的一氯代物有

种。

(4)写出②发生聚合反应的方程式:

。

②④11245678910111213311.(15分)(2024·长沙高一期中)如表是A、B、C、D四种烃的有关信息。A①球棍模型为

②能和Cl2在光照条件下生成多种氯代物B①能使溴水褪色②标准状况下,气体密度为1.25g·L-112456789101112133C①既不能使溴水褪色,也不能使酸性KMnO4溶液褪色②平面结构③球棍模型为

D①能使溴水褪色②1mol该物质能和2molH2加成③空间填充模型为

续表12456789101112133(1)A的电子式:

,B分子的空间结构为

,D的结构式为

,空间结构为

。

12456789101112133解析:根据信息及四种烃的结构知,A为乙烷(CH3CH3),B为乙烯(CH2==CH2),C为苯(),D为乙炔()。乙烷为饱和烷烃,和甲烷互为同系物;乙烯、乙炔和苯为不饱和烃,其中乙烯和乙炔的化学性质相似,可以发生氧化反应,乙炔通入酸性高锰酸钾溶液中的现象是溶液紫红色褪去或变浅;苯分子的分子式为C6H6,根据信息和碳原子的四价键原则可知,苯分子中不存在一般的碳碳单键和碳碳双键,而是一种特殊的共价键。12456789101112133(2)四种烃中,和甲烷互为同系物的是

(填结构简式,下同),完全燃烧,生成CO2和H2O的物质的量之比为1∶1的是

。

12456789101112133解析:根据信息及四种烃的结构知,A为乙烷(CH3CH3),B为乙烯(CH2==CH2),C为苯(),D为乙炔()。乙烷为饱和烷烃,和甲烷互为同系物;乙烯、乙炔和苯为不饱和烃,其中乙烯和乙炔的化学性质相似,可以发生氧化反应,乙炔通入酸性高锰酸钾溶液中的现象是溶液紫红色褪去或变浅;苯分子的分子式为C6H6,根据信息和碳原子的四价键原则可知,苯分子中不存在一般的碳碳单键和碳碳双键,而是一种特殊的共价键。12456789101112133(3)写出B和H2O在一定条件下发生反应的化学方程式:

。CH2==CH2+H2OCH3CH2OH解析:根据信息及四种烃的结构知,A为乙烷(CH3CH3),B为乙烯(CH2==CH2),C为苯(),D为乙炔()。乙烷为饱和烷烃,和甲烷互为同系物;乙烯、乙炔和苯为不饱和烃,其中乙烯和乙炔的化学性质相似,可以发生氧化反应,乙炔通入酸性高锰酸钾溶液中的现象是溶液紫红色褪去或变浅;苯分子的分子式为C6H6,根据信息和碳原子的四价键原则可知,苯分子中不存在一般的碳碳单键和碳碳双键,而是一种特殊的共价键。12456789101112133(4)已知B和D具有相似的化学性质,试写出烃D与Br2按物质的量之比为1∶1反应的化学方程式:

,将D通入酸性KMnO4溶液的现象是

。

溶液紫红色褪去(或变浅)12456789101112133解析:根据信息及四种烃的结构知,A为乙烷(CH3CH3),B为乙烯(CH2==CH2),C为苯(),D为乙炔()。乙烷为饱和烷烃,和甲烷互为同系物;乙烯、乙炔和苯为不饱和烃,其中乙烯和乙炔的化学性质相似,可以发生氧化反应,乙炔通入酸性高锰酸钾溶液中的现象是溶液紫红色褪去或变浅;苯分子的分子式为C6H6,根据信息和碳原子的四价键原则可知,苯分子中不存在一般的碳碳单键和碳碳双键,而是一种特殊的共价键。12456789101112133(5)下列有关C的说法正确的是

(填字母)。

A.C的分子式为C6H6,属于不饱和烃B.从C的组成上看,分子结构应该存在碳碳双键,故应属于烯烃C.C分子中的12个原子都在同一平面内D.C分子中的化学键应当比较特殊,化学键不同于一般的碳碳单键和碳碳双键E.1molC分子和H2在一定条件下反应,最多需要3molH2ACDE12456789101112133解析:根据信息及四种烃的结构知,A为乙烷(CH3CH3),B为乙烯(CH2==CH2),C为苯(),D为乙炔()。乙烷为饱和烷烃,和甲烷互为同系物;乙烯、乙炔和苯为不饱和烃,其中乙烯和乙炔的化学性质相似,可以发生氧化反应,乙炔通入酸性高锰酸钾溶液中的现象是溶液紫红色褪去或变浅;苯分子的分子式为C6H6,根据信息和碳原子的四价键原则可知,苯分子中不存在一般的碳碳单键和碳碳双键,而是一种特殊的共价键。12√124567891011133高阶思维训练(选做题)12.有人设想合成具有以下结构(结构中只表示出碳碳键,省略了C、H原子和碳氢键)的四种烃分子,下列有关说法不正确的是(

)A.1mol甲分子内含有6mol非极性共价键B.由乙分子构成的物质不能发生氧化反应C.丙分子的一氯代物只有一种D.丁分子不能合成12456789101112133解析:由题图可知,1个甲分子中含有6个碳碳单键(非极性共价键),A项正确;乙分子的化学式为C6H6,能够在氧气中燃烧,属于氧化反应,B项错误;丙分子具有高度对称结构,相互对称的碳原子上连接的氢原子等效,其一氯代物只有一种,C项正确;丁分子中有多个碳原子具有5个价键,不符合碳原子的成键特点,因此丁分子不能合成,D项正确。1245678910111213313.(15分)(2024·郑州高一检测)乙烯是石油化工的重要基本原料。通过一系列化学反应,可以由乙烯得到有机高分子材料、药物等成千上万种有用的物质。根据图示装置,将含有杂质的乙烯通入图中装置,回答下列问题。12456789101112133(1)已知:1,