2023-2024學(xué)年人教版必修第二冊(cè) 第七章 第二節(jié)　第2課時(shí) 烴 有機(jī)高分子材料 學(xué)案

第2課時(shí)烴有機(jī)高分子材料課程標(biāo)準(zhǔn)1.通過認(rèn)識(shí)烴的分類方法，知道分類是研究有機(jī)化合物的重要方法之一。2．知道塑料、合成纖維、合成橡膠的性質(zhì)和用途。知道合成新物質(zhì)是有機(jī)化學(xué)研究?jī)r(jià)值的重要體現(xiàn)。3．結(jié)合實(shí)例認(rèn)識(shí)高分子等有機(jī)化合物在生產(chǎn)、生活中的重要應(yīng)用。分點(diǎn)突破(一)烴1．烴的定義(1)烴：僅含碳、氫兩種元素的有機(jī)化合物稱為碳?xì)浠衔?，也稱為烴。(2)飽和烴：分子中的碳原子之間只以單鍵結(jié)合，剩余價(jià)鍵均被氫原子“飽和”的烴稱為飽和烴，即烷烴。(3)不飽和烴：分子中碳原子的價(jià)鍵沒有全部被氫原子“飽和”的烴稱為不飽和烴，如烯烴、炔烴、芳香烴等。2．烴的分類(1)按碳原子間的成鍵方式不同(2)按碳骨架的不同3．苯的分子結(jié)構(gòu)分子式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式空間結(jié)構(gòu)C6H6或平面正六邊形，即分子中所有原子共平面1．比較乙烷和乙烯的化學(xué)性質(zhì)，分析二者的分子結(jié)構(gòu)之間存在哪些區(qū)別？提示：乙烯能發(fā)生加成反應(yīng)、加聚反應(yīng)，能被酸性KMnO4氧化，而乙烷不能。乙烯分子中存在碳碳雙鍵，而乙烷分子中存在碳碳單鍵。2．已知鏈狀烷烴的分子組成通式為CnH2n＋2，觀察乙烯、乙炔與乙烷球棍模型中的差別，分析得出烯烴、炔烴的分子組成通式各是什么？提示：乙烷、乙烯、乙炔分子中碳原子數(shù)相同，相同碳原子數(shù)的烯烴比鏈狀烷烴少2個(gè)氫原子，炔烴比鏈狀烷烴少4個(gè)氫原子，則烯烴的分子組成通式為CnH2n(n≥2)，炔烴的分子組成通式為CnH2n－2(n≥2)。3．已知乙炔的化學(xué)性質(zhì)與乙烯相似。試寫出乙炔與溴加成的化學(xué)方程式。1．鏈狀烷烴、烯烴和炔烴的組成與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)烴類結(jié)構(gòu)特點(diǎn)通式鏈狀烷烴分子中碳原子之間只以單鍵結(jié)合成鏈狀，碳原子剩余的價(jià)鍵全部被氫原子“飽和”的烴CnH2n＋2(n≥1)烯烴分子里含有一個(gè)碳碳雙鍵的不飽和鏈烴CnH2n(n≥2)炔烴分子里含有一個(gè)碳碳三鍵的不飽和鏈烴CnH2n－2(n≥2)2．烷烴、烯烴和炔烴的化學(xué)性質(zhì)比較烷烴烯烴炔烴活動(dòng)性較穩(wěn)定較活潑較活潑取代反應(yīng)能夠被鹵素取代—加成反應(yīng)不能發(fā)生能與H2、X2、HX、H2O、HCN等加成(X代表鹵素原子)氧化反應(yīng)燃燒產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰燃燒火焰明亮，有黑煙燃燒火焰明亮，有濃煙不與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)能使酸性高錳酸鉀溶液褪色加聚反應(yīng)不能發(fā)生能發(fā)生鑒別不能使溴水、酸性高錳酸鉀溶液褪色能使溴水、酸性高錳酸鉀溶液褪色1．下列關(guān)于烷烴與烯烴的性質(zhì)及反應(yīng)類型的對(duì)比中正確的是()A．烷烴只含有飽和鍵，烯烴只含有不飽和鍵B．烷烴不能發(fā)生加成反應(yīng)，烯烴只能發(fā)生加成反應(yīng)C．通式為CnH2n＋2的一定是烷烴，通式為CnH2n的一定是烯烴D．烷烴與烯烴相比，發(fā)生加成反應(yīng)的一定是烯烴解析：D烯烴中也可能含飽和鍵，如CH3—CH=CH2，A錯(cuò)誤；烯烴除發(fā)生加成反應(yīng)外還易被氧化，B錯(cuò)誤；符合通式CnH2n的不一定是烯烴，如環(huán)丙烷，C錯(cuò)誤。2．按碳的骨架進(jìn)行分類，下列各物質(zhì)中與其他三種不屬于同一類的是()A．甲烷 B．乙烯C．戊烷 D．苯解析：D按碳的骨架進(jìn)行分類，甲烷、乙烯和戊烷均是鏈狀烴；苯分子中含有苯環(huán)，屬于環(huán)狀烴，與其他三種不同。3．下列有關(guān)烴的說法正確的是()A．烴分子中除了含碳、氫元素之外，還可能含其他元素B．根據(jù)烴分子中碳原子間成鍵方式不同，可把烴分為飽和烴和不飽和烴C．分子中含有苯環(huán)的有機(jī)物就是芳香烴D．乙烯和乙炔分子中都含有不飽和鍵，故它們互為同系物解析：B烴分子中僅含碳和氫兩種元素，A錯(cuò)誤；分子中含有苯環(huán)的有機(jī)物除含碳和氫元素外，還可能含有其他元素，不一定是芳香烴，C錯(cuò)誤；乙烯分子含有碳碳雙鍵，乙炔分子含有碳碳三鍵，結(jié)構(gòu)不相似，D錯(cuò)誤。分點(diǎn)突破(二)有機(jī)高分子材料1．有機(jī)高分子材料的分類2．三大合成材料(1)塑料①塑料的成分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塑料的生產(chǎn)及性能③塑料與白色污染由于合成材料的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，極大提高了人們的生活質(zhì)量，但是塑料廢棄物的急劇增加也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境問題。我們將難降解的塑料廢棄物對(duì)于環(huán)境的污染稱為“白色污染”。(2)橡膠①橡膠的分類②橡膠的結(jié)構(gòu)和性能③特種橡膠及應(yīng)用(3)纖維①纖維的分類②常見的合成纖維及其性能、用途常見的合成纖維性能用途聚丙烯纖維(丙綸)，聚氯乙烯纖維(氯綸)、聚丙烯腈纖維(腈綸)、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯纖維(滌綸)和聚酰胺纖維(錦綸、芳綸)等強(qiáng)度高、彈性好、耐磨、耐化學(xué)腐蝕、不易蟲蛀等供人類穿著，制成繩索、漁網(wǎng)、工業(yè)用濾布，以及飛機(jī)、船舶的結(jié)構(gòu)材料等，廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域1．聚乙烯和天然橡膠(主要成分聚異戊二烯)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是什么？它們都能使溴的CCl4溶液褪色嗎？提示：聚乙烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是，結(jié)構(gòu)中不存在碳碳雙鍵，不能使溴的CCl4溶液褪色；聚異戊二烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是，結(jié)構(gòu)中存在碳碳雙鍵，能使溴的CCl4溶液褪色。2．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。3．“神舟”飛船航天員所穿的航天服中用到了多種合成纖維。(1)天然纖維的主要成分都是纖維素嗎？(2)化學(xué)纖維都是有機(jī)小分子通過聚合反應(yīng)得到的嗎？提示：(1)絲、毛也屬于天然纖維，它們的主要成分是蛋白質(zhì)。(2)化學(xué)纖維是再生纖維和合成纖維的總稱。其中再生纖維是用化學(xué)方法將農(nóng)林產(chǎn)品中的纖維素、蛋白質(zhì)等天然高分子加工成黏膠纖維、大豆蛋白纖維等；合成纖維一般是利用有機(jī)小分子單體經(jīng)聚合反應(yīng)生產(chǎn)的。4．丁苯橡膠有許多優(yōu)良的物理化學(xué)性能，廣泛用于輪胎、膠帶、膠管、電線電纜、醫(yī)療器具及各種橡膠制品的生產(chǎn)等領(lǐng)域，是最大的通用合成橡膠品種，也是最早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的橡膠品種之一。丁苯橡膠的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為試寫出形成丁苯橡膠的各單體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。提示：CH2=CH—CH=CH2、。從結(jié)構(gòu)單元的一端開始，利用彎箭頭將鍵轉(zhuǎn)移——箭尾處去掉一鍵，箭頭處形成一鍵，可得單體。合成有機(jī)高分子化合物的常用方法——加聚反應(yīng)(1)加聚反應(yīng)產(chǎn)物的書寫①單烯(含一個(gè)碳碳雙鍵)加聚雙改單，鏈節(jié)只有兩個(gè)碳，其他原子(或原子團(tuán))連原碳，寫成支鏈不改變，鏈節(jié)再加方括號(hào)，聚合度n跟后面。如聚丙烯塑料：。②共軛雙鍵(兩個(gè)雙鍵之間間隔一個(gè)碳碳單鍵)要加聚，鏈節(jié)四碳要牢記，兩端雙鍵變單鍵，中間單鍵變雙鍵，其他部分連原碳，寫成支鏈不改變。如聚異戊二烯。(2)加聚產(chǎn)物推斷單體的方法①凡鏈節(jié)主鏈只有兩個(gè)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(gè)半鍵斷開向內(nèi)閉合即可。如，其單體是。②凡鏈節(jié)主鏈中只有四個(gè)碳原子且存在結(jié)構(gòu)的聚合物，其規(guī)律是“見雙鍵，四個(gè)碳，單鍵變雙鍵，雙鍵變單鍵”。如：的單體是。1．下列說法不正確的是()A．通常說的三大合成材料是塑料、合成纖維和合成橡膠B．塑料的主要成分是合成樹脂，另外還含有一些添加劑C．用木材等經(jīng)化學(xué)加工制成的黏膠纖維屬于合成纖維D．合成橡膠比天然橡膠的性能更優(yōu)良解析：C黏膠纖維是由木材加工而成的，其屬于再生纖維。2．合成有機(jī)玻璃的化學(xué)方程式如下：(1)該反應(yīng)的類型為________反應(yīng)。(2)其中單體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是_______________，高分子化合物的鏈節(jié)為______________，n值叫________。(3)有機(jī)玻璃屬于________(填“純凈物”或“混合物”)。解析：(1)碳碳雙鍵斷開一個(gè)鍵，分子間彼此加成相互結(jié)合成聚合物，是加聚反應(yīng)。(2)該高分子化合物的鏈節(jié)是，n值為聚合度。(3)所得聚合物因n值不確定，所以為混合物。答案：(1)加聚(2)聚合度(3)混合物1．下列物質(zhì)不屬于烴的是()A．CH4 B．C2H4C． D．C4H9Cl解析：D烴只含有C、H兩種元素，C4H9Cl中還含有氯元素，不屬于烴。2．科學(xué)家對(duì)探測(cè)器發(fā)回的數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)土衛(wèi)六的大氣層中含有95%的氮?dú)?，剩余的氣體為甲烷和其他碳?xì)浠衔?。下列關(guān)于碳?xì)浠衔锏臄⑹稣_的是()A．碳?xì)浠衔锏耐ㄊ綖镃nH2n＋2B．燃燒產(chǎn)物為二氧化碳和水的化合物一定是碳?xì)浠衔顲．有些烷烴在光照下不能與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)D．烷烴分子的相對(duì)分子質(zhì)量一定是偶數(shù)解析：DCnH2n＋2是烷烴的通式，A錯(cuò)誤；燃燒產(chǎn)物為二氧化碳和水的化合物不一定是碳?xì)浠衔?，分子?nèi)也可能含有氧元素，B錯(cuò)誤；烷烴都能在光照下與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，C錯(cuò)誤；因?yàn)樘荚拥南鄬?duì)原子質(zhì)量為偶數(shù)，烷烴分子中的氫原子數(shù)也為偶數(shù)，所以烷烴分子的相對(duì)分子質(zhì)量一定是偶數(shù)，D正確。3．下列過程中發(fā)生了加成反應(yīng)的是()A．C2H4使酸性高錳酸鉀溶液褪色B．C2H4使溴的CCl4溶液褪色C．C2H4燃燒生成二氧化碳和水D．CH4和Cl2的混合氣體在光照條件下逐漸褪色解析：BA項(xiàng)，酸性高錳酸鉀溶液與C2H4發(fā)生氧化反應(yīng)；B項(xiàng)，C2H4與溴單質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)；C項(xiàng)，C2H4燃燒屬于氧化反應(yīng)；D項(xiàng)，CH4和Cl2在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)。4．汽油清潔劑讓我們?cè)诩佑偷臅r(shí)候能夠保持汽油的清潔，也能讓我們的油箱更加干凈。聚異丁烯()是生產(chǎn)汽油清潔劑的中間產(chǎn)物。(1)已知烯烴能使溴水褪色，聚異丁烯能否使溴水褪色？________；說明原因：________________________________________________________________________。(2)聚異丁烯的單體是________________，寫出生成的化學(xué)方程式______________________________________________________________________________________。(3)聚異丁烯完全燃燒生成CO2和H2O的物質(zhì)的量什么關(guān)系？________。解析：(1)聚異丁烯()分子中無C=C，不能使溴水褪色。(3)聚異丁烯和異丁烯分子組成相同，碳原子與氫原子個(gè)數(shù)比為1∶2，因此完全燃燒后生成的CO2和H2O物質(zhì)的量相等。答案：(1)否聚異丁烯分子結(jié)構(gòu)中沒有碳碳雙鍵(2)CH2=C(CH3)2(3)相等[課時(shí)跟蹤檢測(cè)]1．下列物質(zhì)屬于塑料的是()A．PVC B．錦綸C．輪胎 D．棉花解析：APVC是塑料的一種，故A選；錦綸屬于合成纖維，故B不選；輪胎屬于合成橡膠，故C不選；棉花屬于天然纖維，故D不選。2．下列有機(jī)化合物，不能發(fā)生加聚反應(yīng)的是()A．CH3CH3B．CH2=CHClC．CH2=CH—COOH解析：A能發(fā)生加聚反應(yīng)的物質(zhì)應(yīng)含有、—C≡C—等。3．人們?cè)谌粘Ｉ钪写罅渴褂酶鞣N高分子材料，下列說法正確的是()A．天然橡膠易溶于水B．羊毛是合成高分子材料C．聚乙烯塑料是天然高分子材料D．聚氯乙烯塑料會(huì)造成“白色污染”解析：D天然橡膠不溶于水，A錯(cuò)誤；羊毛是天然高分子材料，B錯(cuò)誤；聚乙烯塑料是合成高分子材料，C錯(cuò)誤；聚氯乙烯塑料會(huì)造成“白色污染”，D正確。4．橡膠制品硫化程度越高，強(qiáng)度越大，彈性越差。下列橡膠制品中，加工時(shí)硫化程度較高的是()A．橡皮筋 B．汽車外胎C．普通氣球 D．醫(yī)用乳膠手套解析：B橡皮筋和普通氣球的彈性好，所以硫化程度?。黄囃馓ヅc醫(yī)用乳膠手套相比，前者要承受更大的壓力，所以制汽車外胎的橡膠硫化程度更高。5．下列關(guān)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(yīng)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(nèi)D．苯分子中的碳碳鍵為單鍵與雙鍵交替存在解析：CA項(xiàng)，甲烷、乙烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)；B項(xiàng)，乙烯分子和苯分子都是平面結(jié)構(gòu)，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；D項(xiàng)，苯分子中的碳碳鍵是介于與之間獨(dú)特的鍵，不存在與的交替。6．隨著工業(yè)的高速發(fā)展，橡膠的產(chǎn)量和性能已不能滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要，近年來，人們合成了一種無機(jī)耐火橡膠，它的結(jié)構(gòu)應(yīng)是()解析：C從題目中給出的關(guān)鍵詞“無機(jī)耐火”可知，該物質(zhì)不能同時(shí)含有碳、氫元素。7．生活中使用的塑料食品盒、水杯等通常由聚苯乙烯制成，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。根據(jù)所學(xué)知識(shí)，可以判斷()A．聚苯乙烯能使溴水褪色B．聚苯乙烯是一種天然高分子化合物C．聚苯乙烯可由苯乙烯通過化合反應(yīng)制得D．聚苯乙烯單體的分子式為C8H8解析：D聚苯乙烯是由苯乙烯通過加聚反應(yīng)制得的，是一種合成高分子化合物，所以B、C錯(cuò)誤；聚苯乙烯分子中不含碳碳雙鍵，不能使溴水褪色，A錯(cuò)誤；苯乙烯的分子式為C8H8，D正確。8．下列物質(zhì)一定不是天然有機(jī)高分子的是()A．橡膠 B．蛋白質(zhì)C．尼龍 D．纖維素解析：C天然橡膠、蛋白質(zhì)、天然纖維素都屬于天然有機(jī)高分子材料，只有尼龍自然界中不存在，屬于合成有機(jī)高分子材料。9．(雙選)乙烯和丙烯的混合物在一定條件下進(jìn)行加聚反應(yīng)，其產(chǎn)物中不可能有()解析：AC乙烯和丙烯分子中都有碳碳雙鍵，發(fā)生加聚反應(yīng)時(shí)，可以是乙烯和乙烯之間發(fā)生加聚反應(yīng)，可以是丙烯和丙烯之間發(fā)生加聚反應(yīng)，也可以是乙烯和丙烯之間發(fā)生加聚反應(yīng)。如果是丙烯和丙烯之間發(fā)生加聚反應(yīng)，生成的產(chǎn)物是B項(xiàng)的結(jié)構(gòu)；如果是乙烯和丙烯之間發(fā)生加聚反應(yīng)，生成的產(chǎn)物是D項(xiàng)的結(jié)構(gòu)；A項(xiàng)是乙烯和2-丁烯之間發(fā)生加聚反應(yīng)生成的產(chǎn)物；C項(xiàng)鏈節(jié)含碳個(gè)數(shù)為5，不是偶數(shù)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式錯(cuò)誤，故選A、C。10．某有機(jī)高分子聚合物的部分結(jié)構(gòu)如下：下列說法不正確的是()A．聚合物的分子式為C3H3Cl3B．聚合物的鏈節(jié)是C．合成該聚合物的單體是CHCl=CHClD．若n為聚合度，則其相對(duì)分子質(zhì)量為97n解析：A由聚合物的結(jié)構(gòu)可知，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，則分子式為(C2H2Cl2)n，A錯(cuò)誤；鏈節(jié)為，B正確；合成該聚合物的單體是CHCl=CHCl，C正確；相對(duì)分子質(zhì)量為97n，D正確。11．豐富多彩的材料為人類的生存和發(fā)展創(chuàng)造了完美的物質(zhì)條件。(1)下列屬于塑料制品的是________(填字母)。A．聚乙烯制品 B．汽車輪胎C．玻璃鋼 D．滌綸(2)三大合成材料是指塑料、合成纖維和____________。(3)在橡膠中加入炭黑可增強(qiáng)______________性。(4)塑料制品的大量使用和隨意丟棄而帶來的嚴(yán)重環(huán)境問題是______________________。(5)人工合成的塑料有多種，其中聚丙烯是常見的一種，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是________________。(6)聚氯乙烯簡(jiǎn)稱PVC，常用于制成板材、管材、鞋底、玩具、門窗、電線外皮、文具等，請(qǐng)寫出由氯乙烯制備聚氯乙烯的化學(xué)方程式(請(qǐng)注明反應(yīng)條件和反應(yīng)類型)：_______________________________________________________________。解析：(1)聚乙烯制品屬于合成塑料，汽車輪胎屬于合成橡膠制品，玻璃鋼、滌綸屬于合成纖維制品，故選A。(2)合成材料又稱人造材料，是人為地把不同物質(zhì)經(jīng)化學(xué)方法或聚合作用加工而成的材料，其特質(zhì)與原料不同，如塑料等。塑料、合成纖維和合成橡膠被稱為三大合成材料。(3)在橡膠中加入一些物質(zhì)能提高橡膠的機(jī)械性能，在橡膠中加入炭黑可增強(qiáng)耐磨性。(4)塑料制品在自然界中難以分解，塑料制品的大量使用和隨意丟棄會(huì)污染環(huán)境，形成白色污染。(5)丙烯(CH2=CH—CH3)通過加成反應(yīng)生成聚丙烯；聚丙烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。(6)氯乙烯制取聚氯乙烯的化學(xué)方程式為，發(fā)生的是加聚反應(yīng)。答案：(1)A(2)合成橡膠(3)耐磨(4)白色污染(5)(6)；加聚反應(yīng)12．現(xiàn)有下列高分子化合物，請(qǐng)從下列各項(xiàng)中選擇出最恰當(dāng)?shù)倪x項(xiàng)，將代號(hào)填入下表中：(1)高分子結(jié)構(gòu)形式示意圖：(2)高分子材料的主要性質(zhì)特點(diǎn)：A．具有熱塑性 B．可溶于有機(jī)溶劑C．不溶于有機(jī)溶劑 D．具有確定的熔點(diǎn)(3)主要用途：a.用于制備塑料薄膜b．用于制備光學(xué)儀器c．用于制備車輛輪胎高分子化合物硫化橡膠(1)結(jié)構(gòu)形式示意圖(2)性質(zhì)特點(diǎn)(3)主要用途解析：硫化橡膠是體型高分子材料，不溶于有機(jī)溶劑，可用于制備車輛輪胎；聚乙烯是不帶支鏈的線型結(jié)構(gòu)，具有熱塑性，可溶于有機(jī)溶劑，可用于制備塑料薄膜；有機(jī)玻璃是帶有支鏈的線型結(jié)構(gòu)，具有熱塑性，可溶于有機(jī)溶劑，可用于制備光