高中化学人教版必修第二册2026版步步高学习第七章　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[核心素养发展目标]1.了解烃的概念及分类，了解常见烃的组成及结构，培养证据推理与模型认知能力。2.初步认识有机高分子材料的组成、性能，了解塑料、橡胶、纤维的性能及其在生活和生产中的应用，培养宏观辨识与微观探析的学科素养。一、烃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.烃的分类特别提醒苯是芳香烃的母体，分子式为C6H6，结构简式为或，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。思考搭建分子的球棍模型，借助模型认识烃的分子结构。烃甲烷乙烯乙炔电子式H·H·化学键C—HC—H、C—H、—C≡C—结构式H—C≡C—H分子结构特点正四面体形平面形直线形分析烃的分子结构和性质，回答下列问题：(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？提示甲烷分子只存在单键，能发生取代反应；乙烯由于存在碳碳双键，能发生加成反应、加聚反应、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，甲烷分子中全为C—H，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CH≡CH+Br2→、+Br2→。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.判断正误(1)一种有机物完全燃烧，产物只有CO2和H2O，则该有机物一定属于烃()(2)乙烯的分子式为C2H4，故分子组成为C6H12的烃一定属于烯烃()(3)和都属于芳香烃()(4)苯的分子式为C6H6，结构简式为，分子高度不饱和，故苯分子中一定含有碳碳双键，属于烯烃()(5)属于烃的有机化合物分子中的氢原子个数一定为偶数()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√2.(2025·海口段考)烃的组成元素只有碳、氢两种，但烃的种类多、结构复杂。下图为四种烃类物质的模型，“”代表氢原子，“”代表碳原子。下列有关说法正确的是()A.甲属于烷烃，乙、丙、丁属于烯烃B.乙与丙互为同系物C.甲与Cl2光照下只能生成一种一氯代物D.用酸性KMnO4溶液可鉴别甲与乙答案D解析甲属于烷烃，乙、丙属于烯烃，丁属于炔烃，A错误；乙与丙的分子式相同、结构不同，互为同分异构体，B错误；甲为丁烷，分子中含有2种不同化学环境的氢原子，其一氯代物有两种，C错误；甲属于烷烃，乙属于烯烃，可用酸性KMnO4溶液鉴别甲与乙，D正确。3.(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②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③下列有机化合物属于芳香烃的是。a. b. c.(2)某气态烃在标准状况下密度是2.59g·L-1，其相对分子质量等于；该烃中含碳82.8%，则分子中碳、氢原子的个数比是，分子式是，可能的结构简式有

。答案(1)①b②c③a(2)582∶5C4H10CH3CH2CH2CH3、解析(1)①结构相似，分子组成相差一个或多个CH2原子团的有机物互为同系物，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。②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。③含有苯环的烃类属于芳香烃。(2)标准状况下1mol气体的体积为22.4L，则质量为22.4L×2.59g·L-1≈58g，即该气体的摩尔质量为58g·mol-1，相对分子质量为58；含碳量为82.8%，则一个分子中C原子的个数为58×82.8%12≈4，H原子的个数为58-12×41=10，所以碳、氢原子的个数比是2∶5；分子式为C4H10；可能的结构简式有CH3CH2CH二、有机高分子材料1.有机高分子材料的分类有机高分子材料天然2.合成有机高分子材料(1)塑料①成分塑料的主要成分是合成树脂，如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、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。②生产及性能(2)橡胶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)纤维天然纤维棉花、羊毛、蚕丝和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加工成黏胶纤维、大豆蛋白纤维等合成纤维以石油、天然气和煤等为原料制成有机小分子单体，再经聚合反应制得思考1以异戊二烯()为单体发生加聚反应，制得聚异戊二烯的化学方程式是什么？提示。思考2ABS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、、。提示(1)(2)思考3思考并回答下列问题。(1)实验室盛放浓硝酸、氯水、酸性高锰酸钾溶液的试剂瓶为什么不能用橡胶塞？提示天然橡胶的主要成分为聚异戊二烯()，分子中存在碳碳双键，能被强氧化剂氧化而变硬变脆。(2)乙烯和聚乙烯都能使Br2的CCl4溶液褪色吗？为什么？提示乙烯分子中含有碳碳双键，可以和Br2发生加成反应而使Br2的CCl4溶液褪色；而聚乙烯中不存在碳碳双键，故聚乙烯不能使Br2的CCl4溶液褪色。1.判断正误(1)塑料包装袋都可以包装食品()(2)有机高分子材料是一类结构非常复杂的有机物()(3)真丝、塑料和涤纶都是合成高分子材料()(4)天然橡胶硫化的过程没有发生化学变化()(5)以石油、煤、天然气为原料可以生产某些有机高分子材料()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√2.(2025·广州段考)材料在生活中应用广泛，也是科技创新的重要支撑，下列说法错误的是()A.“神舟”飞船航天员穿的航天服使用了多种我国自主研发的合成纤维B.通过硫化，橡胶具有更好的强度、化学稳定性，橡胶硫化发生了化学反应C.织物中用到的棉花、羊毛属于天然有机高分子D.5G技术的应用离不开光缆，光缆的主要成分是硅答案D解析二氧化硅为光缆的主要成分，而不是Si，故选D。3.腈纶又名“人造羊毛”，其结构简式为，按要求回答问题。(1)“人造羊毛”的链节为，单体为。

(2)实验测得“人造羊毛”的相对分子质量(平均值)为32800，则该高聚物的聚合度n为。

(3)工业上以乙炔和HCN为原料合成腈纶，合成路线如下：。写出有关反应的化学方程式并注明反应类型：①；②。答案(1)(2)619(3)①+HCN，加成反应②，加聚反应解析(2)高聚物链节的化学式为C3H3N，式量为53，链节的个数也就是聚合度n，故n=3280053≈619。(3)根据反应流程，CH≡CH和HCN先发生加成反应生成CH2=CHCN，再发生加聚反应生成聚丙烯腈，故化学方程式为①+HCN；②。加聚产物单体的判断方法(1)凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的聚合物，其单体必为一种，将两个半键闭合即得对应单体。如的单体为。(2)凡链节的主链有四个碳原子(无其他原子)，且链节无双键的聚合物，其单体必为两种，以两个碳原子为一个单元划线断开，然后分别将两个半键闭合即得对应单体。如的单体为和。(3)凡链节的主链上只有碳原子，并存在碳碳双键结构的聚合物，其断键规律是“见双键，四个碳；无双键，两个碳”，划线断开，然后将单键变双键，双键变单键即得对应单体。如①的单体为；②的单体为和。课时对点练[分值：100分][1~8题，每小题6分]题组一常见烃的结构、性质及分类1.下列对烃的分类不正确的是()A.CH4、、均属于饱和烃B.CH3CH2CH3、、均属于链状烃C.CH3CH3、、C18H38均属于饱和烃D.、、均属于芳香烃答案A解析CH2=CH2、CH2=CHCH=CH2分子中含有碳碳双键，属于不饱和烃，A项错误；链状烃指的是分子中无环状结构的烃，B项正确；CH3CH3、、C18H38三种分子中每个C原子均达到饱和状态，属于饱和烃，C项正确；含苯环的烃属于芳香烃，D项正确。2.下列有关烃的说法正确的是()A.烃分子中除了含碳、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，故它们互为同系物答案B解析烃是分子中只有碳和氢两种元素的有机物，A错误；含苯环的碳氢化合物才属于芳香烃，C错误；乙烯和乙炔分子结构不相似，不互为同系物，D错误。3.已知有一种烃的结构类似自行车，简称“自行车烃”，如图所示，下列关于它的性质叙述正确的是()A.易溶于水B.可以发生取代反应C.其密度大于水的密度D.与环己烷互为同系物答案B解析烷烃都难溶于水，密度比水小，可以发生取代反应，A、C错误，B正确；“自行车烃”与环己烷二者结构不同，不满足分子式相差n个CH2原子团的要求，所以和环己烷不互为同系物，D错误。4.甲烷、乙烯、乙炔都是常见的有机化合物。下列说法错误的是()A.无论是乙烯与Br2的加成，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甲烷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.乙烯与乙炔都能使溴的四氯化碳溶液褪色，原理相同答案C解析乙烯能与Br2和酸性KMnO4溶液发生反应，但是甲烷不能，故能用溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液鉴别乙烯和甲烷，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；乙烯、乙炔均能与Br2发生加成反应而使溴的四氯化碳溶液褪色，D项正确。5.(2025·大连期末)有机物的结构可用键线式表示。如CH3—CH=CH—CH3可简写为。有机物X的键线式为。下列说法不正确的是()A.X的分子式为C8H8B.有机物Y是X的同分异构体，则Y的结构简式可能为C.X能使酸性高锰酸钾溶液褪色D.X与足量的H2在一定条件下反应可生成环状饱和烃Z，Z的一氯代物有4种答案D解析A项，根据X的键线式可知，X的分子式为C8H8；B项，X与的分子式相同，但结构不同，互为同分异构体；C项，含有碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色；D项，与足量H2发生加成反应可生成环状饱和烃，中有2种等效氢原子，故其一氯代物有2种。题组二有机高分子材料6.(2025·河北邯郸段考)干洗衣服的干洗剂主要成分是四氯乙烯，家用不粘锅内侧涂覆物质的主要成分是聚四氟乙烯()。下列关于四氯乙烯和聚四氟乙烯的说法正确的是()A.均为纯净物B.都能发生加成反应，都能使酸性高锰酸钾溶液褪色C.都属于不饱和烃，分子中都不含氢原子D.聚四氟乙烯的化学性质比较稳定答案D解析四氯乙烯是纯净物，聚四氟乙烯是混合物，A错误；四氯乙烯含碳碳双键，能发生加成反应，能使酸性高锰酸钾溶液褪色；聚四氟乙烯不含碳碳双键，不能发生加成反应，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，B错误；四氯乙烯中含有Cl，聚四氟乙烯中含有F，不是烃，C错误；聚四氟乙烯用于家用不粘锅内侧涂覆物，则化学性质比较稳定，D正确。7.(2025·南宁期中)聚丙烯是医用口罩的关键材料。下列有关说法不正确的是()A.聚合度越大，聚丙烯的平均相对分子质量越大B.聚丙烯中重复的结构单元是C.聚丙烯的单体为CH3—CH=CH2D.丙烯、聚丙烯分子中均含有碳碳双键答案D解析聚丙烯的结构单元由丙烯(CH2=CH—CH3)加聚形成，重复的结构单元为，B、C正确。8.下列物质中，不是的单体的是()A.B.CH2=CH—CH3C.CH≡CHD.答案B解析该高分子的主链只含碳原子，属于加聚反应产物，主链上存在碳碳双键结构，有8个碳原子，单体有3种，按如图方式断开，，然后将半键逐一闭合即可得到该高分子的单体是、CH≡CH、。[9~12题，每小题6分]9.乙烯的同系物2⁃丁烯(CH3CH=CHCH3)存在以下转化关系：正丁烷CH3CH=CHCH3M(C4H9Br)下列说法错误的是()A.乙烯分子中所有的原子共平面B.反应①和反应②的反应类型相同C.2⁃丁烯使溴水和酸性KMnO4溶液褪色的原理相同D.反应②的产物M只有一种结构答案C解析乙烯是平面形分子，所有原子共平面，A正确；反应①和反应②都是加成反应，反应类型相同，B正确；2⁃丁烯使溴水褪色是发生加成反应，使酸性KMnO4溶液褪色是被氧化，原理不同，C错误；2⁃丁烯的结构对称，故与HBr加成只生成一种产物，即CH3CH2CHBrCH3，D正确。10.(2025·深圳期中)下列叙述正确的是()A.1molCH2=CH2先与HCl发生加成反应，再与Cl2发生取代反应，最多消耗4molCl2B.等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧，聚乙烯消耗的氧气多C.丙烯与溴发生加成反应的产物是CH2Br—CH2—CH2BrD.有机物(CH3)3C—CH=CHCH3的分子中，所有碳原子不可能共平面答案D解析CH2=CH2+HCl→CH3CH2Cl，1molCH3CH2Cl中有5mol氢原子，再与Cl2发生取代反应，最多消耗5molCl2，A错误；乙烯和聚乙烯的最简式相同，故等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧，消耗的氧气相等，B错误；丙烯(CH2=CH—CH3)与溴发生加成反应时，双键碳原子上各连接1个Br原子，产物是CH2Br—CHBr—CH3，C错误；饱和碳原子与连接的4个原子不可能共面，(CH3)3C—CH=CHCH3分子中所有碳原子不可能共平面，D正确。11.(2025·江苏常州期中)科学家合成了一种“蝴蝶”烃，球棍模型如图(图中的“棍”代表单键、双键或三键)，核磁共振氢谱表明其分子中氢原子的化学环境只有一种，下列说法错误的是()A.该烃分子式为C5H4B.该烃分子中碳原子的化学环境有2种C.该分子中所有碳原子可能共平面D.“蝴蝶”烃可以使溴水以及高锰酸钾溶液褪色，但原理不同答案C解析“蝴蝶”烃分子结构为，该烃分子式为C5H4，A正确；该烃分子中碳原子的化学环境有2种，B正确；该结构中存在连接四个碳原子的饱和碳，则该分子中所有碳原子不可能共平面，C错误。12.甲烷分子中的四个氢原子都可以被取代。甲烷分子中的四个氢原子都被乙烯基(CH2=CH—)取代得到产物的结构简式如图，下列对所得分子的描述不正确的是()A.分子式为C9H12B.1mol该物质在一定条件下最多能与4molH2发生加成反应C.所有碳原子都在同一平面上D.该物质属于烯烃答案C解析A项，根据结构简式可知其分子式为C9H12，正确；B项，1mol该物质含4mol碳碳双键，故最多可与4molH2发生加成反应，正确；C项，甲烷分子中四个氢原子被四个—CH=CH2取代后，其正四面体的基本结构不变，因此所有碳原子不可能都处在同一平面上，错误；D项，因含碳碳双键，且只含有C、H两种元素，因此属于烯烃，正确。13.(12分)聚氯乙烯英文缩写为PVC，是当今世界上产量最大、应用最广的热塑性塑料之一。(1)工业上以乙烯和氯气为原料合成PVC的流程如下：乙烯1，2⁃二氯乙烷(CH2ClCH2Cl)氯乙烯(CH2=CHCl)PVC①氯乙烯的分子式为。②乙烯生成1，2⁃二氯乙烷的化学方程式为，反应类型是。③氯乙烯生成PVC的化学方程式为。(2)一定条件下，乙炔(HC≡CH)与HCl发生加成反应也可以得到氯乙烯，写出反应的化学方程式：。(3)下列有关PVC的说法正确的是(填字母)。A.能使溴的四氯化碳溶液褪色B.在空气中燃烧，但产物易引起环境污染C.能使酸性KMnO4溶液褪色答案(1)①C2H3Cl②H2C=CH2+Cl2CH2ClCH2Cl加成反应③nH2C=CHCl(2)+HClH2C=CHCl(3)B解析(3)PVC中不存在不饱和键，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，不能被高锰酸钾氧化，