2025版高一化學必修第二冊（含不定項選擇）第七章 第二節(jié) 第2課時 烴 有機高分子材料

第2課時烴有機高分子材料課標定向目標定位1.了解烴的組成,能根據(jù)結構對烴進行分類。(宏觀辨識與微觀探析)2.能借助模型認識不同類型烴的結構特點,對比結構和性質的不同。(證據(jù)推理與模型認知)3.知道合成新物質是有機化學研究價值的重要體現(xiàn)。結合實例認識高分子有機化合物在生產、生活領域中的重要應用。(科學態(tài)度與社會責任)厘清重點認識幾種烴的結構特點,辨析性質的不同。認識幾種有機高分子材料的結構特征突破難點從微觀結構解釋塑料、合成纖維、合成橡膠中同類物質的共性和不同類物質性質差異及其原因學習任務一:烴必備知識·導學一、烴1.概念:僅含碳和氫兩種元素的有機化合物稱為碳氫化合物,也稱為烴,其通式可表示為CxHy(y為偶數(shù),且y≤2x+2)。2.烴的分類(1)依據(jù):烴分子中碳原子間成鍵方式的不同及碳骨架的不同。(2)按碳骨架的不同:(3)按碳原子間的成鍵方式不同:二、炔烴1.乙炔的結構分子式電子式結構式結構簡式空間結構鍵角C2H2H×·C??H—C≡C—HCH≡CH直線形180°球棍模型空間填充模型2.炔烴的結構官能團是碳碳三鍵(—C≡C—)。3.炔烴的化學性質(1)燃燒:產生黑煙。(2)具有不飽和鍵的性質,能使酸性高錳酸鉀或溴的四氯化碳溶液褪色。三、苯和芳香族化合物苯是芳香烴的母體,是一種具有環(huán)狀分子結構的不飽和烴,其結構式習慣上簡寫為。實際上苯分子中6個碳碳鍵完全相同,是一種介于碳碳單鍵和雙鍵之間的特殊的化學鍵。分子式結構式結構簡式球棍模型空間填充模型C6H6或苯分子中6個碳原子和6個氫原子都在同一平面內,是平面正六邊形。[思考]觀察下面兩個化學方程式,說一說苯能發(fā)生什么類型的反應。+Br2+HBr↑+3H2提示:苯能發(fā)生取代反應、加成反應。苯既有飽和烴的性質,又有不飽和烴的性質。判對錯·通教材判斷下列說法是否正確,正確的打“√”,錯誤的打“×”。(1)屬于烴的有機化合物分子中的氫原子個數(shù)一定為偶數(shù)。 (√)提示:根據(jù)碳原子的4價鍵理論,烴分子中的氫原子數(shù)一定為偶數(shù)。(2)和都屬于芳香烴。 (×)提示:和分子中都不含有苯環(huán)(),不屬于芳香烴。(3)乙炔使酸性高錳酸鉀溶液和溴水褪色原理相同。 (×)提示:乙炔使酸性高錳酸鉀溶液褪色發(fā)生了氧化反應,使溴水褪色發(fā)生了加成反應。學力診斷·測評1.(2024·東營高一檢測)甲烷、乙烯和乙炔(C2H2,性質與乙烯相似)是常見的烴,下列說法正確的是 ()A.甲烷不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,故不能發(fā)生氧化反應B.乙烯和乙炔均能與溴的四氯化碳溶液發(fā)生取代反應而使其褪色C.乙烯和乙炔均能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,且褪色原理相同D.等質量的甲烷、乙烯和乙炔在足量氧氣中燃燒,乙烯消耗的氧氣最多【解析】選C。甲烷能夠燃燒生成二氧化碳和水,所以甲烷不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,但是可以發(fā)生氧化反應,故A錯誤;乙烯和乙炔都是不飽和烴,均能與溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應而使其褪色,故B錯誤;乙烯和乙炔都具有還原性,能夠還原酸性高錳酸鉀溶液使其褪色,故C正確;甲烷、乙烯和乙炔中甲烷中氫的含量最高,所以等質量的甲烷、乙烯和乙炔在足量氧氣中燃燒,甲烷消耗的氧氣最多,故D錯誤。2.下列關于烴的說法正確的是 ()A.甲烷、乙烷與氯水可發(fā)生取代反應B.乙烯分子和苯分子的分子形狀相同C.乙烯分子和苯分子中的所有原子均在同一平面內D.苯分子中的碳碳鍵為單鍵與雙鍵交替存在【解析】選C。甲烷、乙烷能與氯氣發(fā)生取代反應,A項錯誤;乙烯分子和苯分子都是平面結構,但后者分子形狀是平面正六邊形,乙烯分子的形狀不是平面正六邊形,B項錯誤,C項正確;苯分子中的碳碳鍵是介于碳碳單鍵與碳碳雙鍵之間獨特的鍵,不存在碳碳單鍵與碳碳雙鍵的交替,D項錯誤?！狙a償訓練】下列物質不能由炔烴加成得到的是 ()A. B.CH2=CH2C. D.CH2=CH—CH=CH2【解析】選C。如炔烴為(CH3)2CHC≡CH,可與氫氣加成生成,故A不選;CH≡CH可與氫氣發(fā)生加成反應生成CH2=CH2,故B不選;C原子共價鍵達到飽和,不能由不飽和炔烴加成反應生成,故C選;CH≡C—C≡CH、CH≡C—CH=CH2可與氫氣發(fā)生加成反應生成CH2=CH—CH=CH2,故D不選。學習任務二:有機高分子材料必備知識·導學一、有機高分子材料的分類二、三大合成材料1.塑料(1)塑料的主要成分是合成樹脂,還可根據(jù)需要加入一些具有特定作用的添加劑。(2)幾種常見塑料的結構與主要用途名稱化學式用途聚乙烯可制成食品包裝袋等聚氯乙烯可制成電線的絕緣層、管道等聚苯乙烯可制成泡沫包裝材料、絕緣材料等聚四氟乙烯可制成實驗儀器、化工用品等聚丙烯可制成管道、包裝材料等有機玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)—可制成飛機和車輛的風擋、光學儀器等脲醛塑料(電玉)—可制成電器開關、日常用品,生產木材黏合劑和建筑保溫材料等2.橡膠(1)天然橡膠:主要成分是聚異戊二烯(),單體是異戊二烯()。天然橡膠分子中含有碳碳雙鍵,易發(fā)生加成反應和氧化反應。[注意]盛放溴水、酸性高錳酸鉀溶液、濃硝酸、濃硫酸、汽油等的試劑瓶,不能用橡膠塞。(2)常見的合成橡膠及其共性①常見的合成橡膠:異戊橡膠(又稱合成天然橡膠)、丁苯橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠等。②橡膠的共性:具有線型結構,有一定的彈性,但強度和韌性差。(3)橡膠的硫化3.纖維纖維分為天然纖維和化學纖維。纖維生產流程實例天然纖維動物纖維—羊毛、蠶絲等植物纖維棉花、麻等化學纖維再生纖維用化學方法將農林產品中的纖維素、蛋白質等天然高分子再加工黏膠纖維、大豆蛋白纖維等合成纖維以石油、煤、天然氣等為原料,生成有機小分子單體,再聚合成高分子聚合物丙綸、氯綸、腈綸、滌綸、錦綸、芳綸[思考]高分子材料是純凈物還是混合物?你知道的天然纖維有哪些?提示:混合物;棉花、羊毛、蠶絲、麻等都是天然纖維。核心要點·歸納1.簡單加聚產物的書寫和判斷單烯烴(含一個碳碳雙鍵)加聚雙改單,鏈節(jié)只有兩個碳,其他原子(或原子團)連原碳,寫成支鏈不改變,鏈節(jié)再加方括號,聚合度n跟后面。如聚丙烯塑料:2.簡單加聚產物單體的判斷凡鏈節(jié)主鏈只有兩個碳原子(無其他原子)的聚合物,其合成單體必為一種,將鏈節(jié)兩端兩個半鍵斷開向內閉合即可。如,其單體是。學力診斷·測評1.下列生活中使用的物質的主要成分不是高分子材料的是 ()選項ABCD生活中使用的物質名稱防紫外線樹脂眼鏡大理石玉石藍紋背景墻有機玻璃板飛機上使用的芳砜綸纖維【解析】選B。樹脂類材料屬于有機高分子,故A錯誤;大理石玉石的主要成分是無機鹽,不屬于高分子,故B正確;有機玻璃屬于有機高分子,故C錯誤;芳砜綸纖維屬于有機高分子,故D錯誤。2.高分子化合物的單體是 ()A.CH2=CH—CH=CH2B.CH3—CH2—CH2—CH3C.CH3—CH=CH—CH3D.CH2=CH2【解析】選C。是通過CH3—CH=CH—CH3加聚反應得到,故的單體是CH3—CH=CH—CH3。學情檢測·素養(yǎng)達標1.(雙選)甲烷分子中的4個氫原子都可以被取代,若甲烷分子中的4個氫原子被苯基取代,則可得到的分子如圖所示,下列描述中正確的是 ()A.分子式為C25H24B.分子含有碳碳雙鍵C.此物質屬芳香烴類物質D.最多有13個碳原子在同一平面上【解析】選C、D。A.該有機化合物的分子式為C25H20,A錯誤;B.苯環(huán)結構中不含有碳碳雙鍵,故該分子沒有碳碳雙鍵,B錯誤;C.此物質含有苯環(huán),且只含有C、H元素,因此屬于芳香烴類物質,C正確;D.中心碳原子為飽和碳,與苯環(huán)相連的單鍵可以旋轉,因此最多可以有2個苯環(huán)共平面,故最多可以有13個碳原子共平面,D正確。2.下列關于烴的含碳量的說法,正確的是 ()A.烴分子中碳原子數(shù)越多,含碳量越高B.烴的含碳量越高,在空氣中燃燒越充分,火焰越明亮C.甲烷是含碳量最低的烴D.乙炔是含碳量最高的烴【解析】選C。烯烴中含碳量是固定不變的,故A錯誤;烴的含碳量越高,燃燒的越不充分,黑煙越濃,故B錯誤;根據(jù)碳的四價結構,可知1個碳原子最多與4個H原子結合,甲烷為含氫量最高的有機物,故含碳量最低,故C正確;稠環(huán)芳香烴中的許多物質其含碳量都比乙炔高,如萘(C10H8),故D錯誤。3.合成所需的單體是 ()A.CH3CH2CH(CH3)CH2CH3B.CH3CH=C(CH3)CH=CH2C.CH3CH=CHCH3、CH2=CH2D.CH2=CHCH=CH2、CH2=CH2【解析】選C。的鏈節(jié)主鏈只有碳碳單鍵,則單體為單烯烴,其單體為CH3CH=CHCH3、CH2=CH2,故C正確。4.腈綸又名“人造羊毛”,其結構簡式為,按要求回答問題。(1)“人造羊毛”的鏈節(jié)為___________________,

單體為_____________。

(2)實驗測得“人造羊毛”的相對分子質量(平均值)為32800,則該高聚物的聚合度n為____。

(3)工業(yè)上以乙炔和HCN為原料合成腈綸,合成路線如下:CH≡CHCH2=CH—CN。寫出有關的化學方程式并注明反應類型:①____、

____;

②____、

____。

【解析】(1)高聚物的鏈節(jié)為,單體為CH2=CH—CN。(2)高聚物的鏈節(jié)的化學式為C3H3N,相對分子質量為53,鏈節(jié)的個數(shù)也就是聚合度為n,故n=3280053≈619。(3)根據(jù)反應流程,CH≡CH和HCN先發(fā)生加成反應生成CH2=CHCN,再發(fā)生加聚反應生成聚丙烯腈,故化學方程式為①CH≡CH+HCNCH2=CH—CN;②nCH2=CH—CN。答案:(1)CH2=CH—CN(2)619(3)①CH≡CH+HCNCH2=CH—CN加成反應②nCH2=CH—CN加聚反應深挖掘·教材激活5.(情境源于教材)聚四氟乙烯的耐熱性和化學穩(wěn)定性都超過其他塑料,甚至在“王水”中也不發(fā)生變化,故號稱“塑料王”,在工業(yè)上有著廣泛的用途。(1)思考:聚四氟乙烯的結構簡式是什么?它的單體是什么?提示:CF2=CF2。(2)討論:如按