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第二节 乙烯与有机高
分子材料
第2课时 烃 有机高分子材料
第7章 有机化合物
【课程标准要求】
1.了解烃的概念及分类,了解常见烃的组成及结构。
2.初步认识有机高分子材料的组成、性能。
3.了解塑料、合成橡胶、合成纤维的性能及在生活和生产中的应用。
新知自主预习
课堂互动探究
课时训练
目
录
CONTENTS
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课堂小结·即时达标
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一、烃
1.烃的概念
仅含________和________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:烃分子中碳原子间____________的不同及____________的不同。
碳
氢
成键方式
碳骨架
(2)分类
CH2===CH2
—C≡C—
CH≡CH
注意 碳碳单键可以省略,烯烃中的碳碳双键以及炔烃中的碳碳三键不能省略。
【微自测】
1.下列描述中正确的打“√”,错误的打“×”
×
×
×
×
√
×
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________、________、天然橡胶等。
(2)合成有机高分子材料,如________、____________、____________、黏合剂、涂料等。
棉花
羊毛
塑料
合成纤维
合成橡胶
2.有机高分子材料
(1)塑料
①
增塑剂
防老剂
②常见塑料及用途
名称 结构简式 用途
聚乙烯 可制成食品包装袋等
聚氯乙烯 可制成电线的绝缘层、管道等
聚苯乙烯 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
聚丙烯 可制成管道、包装材料等
有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯) 可制成飞机和车辆的风挡、光学仪器等
脲醛塑料(电玉) 可制成电器开关、插座等
聚异戊二烯
加成
氧化
线型
网状
天然
化学
再生
合成
丙纶
氯纶
腈纶
涤纶
锦纶、芳纶
②合成纤维性能:强度________、弹性________、耐磨、耐化学腐蚀,不易虫蛀等。
③主要用途:制________、绳索、渔网等,广泛应用于工农业领域。
高
好
衣料
【微自测】
2.人们在日常生活中大量使用各种高分子材料,下列说法中正确的是( )
A.天然橡胶易溶于水
B.羊毛是合成高分子化合物
C.聚乙烯塑料是天然高分子材料
D.聚氯乙烯塑料会造成“白色污染”
解析 聚氯乙烯塑料在自然界中难以降解会造成“白色污染”,天然橡胶、羊毛和聚乙烯塑料都是高分子材料,难溶于水,羊毛是天然的,而聚乙烯塑料是合成的高分子材料。综上所述,D项正确。
D
二、加聚反应及加聚产物单体的判断
一、烃的分子结构
微专题6 烃燃烧规律及应用
一、烃的分子结构
———————【核心归纳】———————
1.常见烃的分子结构比较
2.常见烃的性质比较
烷烃 烯烃 炔烃 苯
活动性 较稳定 较活泼 较活泼 较稳定
取代反应 能与卤素单质发生取代反应 能与卤素单质发生取代反应
加成反应 能与卤素、氢气、卤化氢、水加成 能与氢气加成
加聚反应 能发生
氧化反应 淡蓝色火焰 燃烧火焰明亮,有黑烟 燃烧火焰明亮,有浓烟 能使酸性高锰酸钾溶液褪色
1.已知乙烯分子为平面结构,C2H2为直线结构。则有机物M(CH≡C—CH===CH—CH3)分子中,共直线和共平面的原子数最多分别为( )
A.6、11 B.5、10
C.4、9 D.4、11
———————【实践应用】———————
C
2.如表是A、B、C、D四种烃的有关信息。
(1)烃A的电子式:________________,烃B分子的空间结构为____________,烃D的结构式为________________,空间结构为________________。
(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________________。
(3)写出烃B和H2O在一定条件下反应的化学方程式:___________________
________________________________________________________________。
(4)已知B和D具有相似的化学性质,试写出烃D和Br2按物质的量之比为1∶1反应的化学方程式:___________________________________________,
将烃D通入酸性KMnO4溶液的现象是______________________________。
(5)下列有关烃C的说法正确的是________。
A.烃C的分子式为C6H6,属于不饱和烃
B.从烃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.烃C分子中的12个原子都在同一平面内
D.烃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.1 mol C分子和H2在一定条件下反应,最多需要3 mol H2
二、加聚反应及加聚产物单体的判断
———————【核心归纳】———————
1.加聚反应类型
2.加聚反应高聚物的写法
(1)含一个碳碳双键的单体聚合物的写法:断开双键,键分两端,添加括号,n在后面。
(2)含“C===C—C===C”的单体聚合物的写法:双变单,单变双,括住两头,n在后面。
(3)含有一个碳碳双键的两个单体聚合物的写法:双键打开,彼此相连,括住两头,n在后面。
3.加聚产物单体的判断方法
①取代反应 ②加成反应 ③加聚反应 ④氧化反应
A.①③ B.②③
C.①②③ D.①③④
商朝
———————【实践应用】———————
B
(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32 800,则该高聚物的聚合度n为________。
微专题6 烃燃烧规律及应用
一、烃燃烧的通式
———————【核心归纳】———————
(1)碳的质量分数相同的有机物(最简式可以相同,也可以不同),只要总质量一定,以任意比混合,完全燃烧后生成的CO2的量总是一个定值。
(2)不同的有机物完全燃烧时,若生成的CO2和H2O的物质的量之比相同,则它们分子中C原子与H原子的个数比也相同。
(3)含碳量的高低与燃烧现象的关系:含碳量越高,燃烧现象越明显,火焰越明亮,黑烟越浓。
1.(2021·沈阳高一月考)在常温、常压下,取下列四种气态烃各1 mol,分别在足量氧气中燃烧消耗氧气最多的是( )
A.CH4 B.C2H4
C.C3H8 D.C4H6
———————【实践应用】———————
D
2.一定质量的甲烷燃烧后得到的产物为CO、CO2和水蒸气,此混合气体质量为49.6 g,当其缓慢经过无水CaCl2时,CaCl2增重25.2 g。则混合气体中CO2的质量为( )
A.12.5 g B.13.2 g
C.19.7 g D.24.4 g
B
3.两种气态烃以任意比例混合,在105 ℃时1 L该混合烃与10 L氧气混合,充分燃烧后恢复到原状态,所得气体体积仍为11 L。下列各组混合烃中符合此条件的是( )
A.C2H4、C2H6 B.CH4、C3H8
C.C2H6、C3H6 D.CH4、C3H4
D
4.下列各组中的两种有机物,无论以何种比例混合,只要混合物总质量不变,完全燃烧时生成的水的质量也不变的是( )
A.C2H4、C4H8 B.C8H10、C4H10
C.C2H4、C2H4O D.C8H8、C4H8
解析 要使混合物总质量一定,生成水的量不变,必须满足有机物中H的含量相等。A项,C2H4和C4H8二者最简式相同,分子中含H量相同,生成H2O的量相同;B、C、D三项中有机物的最简式不相同,含氢量都不相同,故两者比例不同时生成水的量一定会变,错误。故选A项。
A
5.现有CH4、C2H4、C2H6三种有机化合物:
(1)等质量的以上三种物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是________。
(2)常温常压下,同体积的以上三种物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是________。
(3)等质量的以上三种物质燃烧时,生成二氧化碳的量最多的是________,生成水的量最多的是________。
(4)在120 ℃、1.01×105 Pa下,以上三种物质中的两种和足量的氧气混合点燃,相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化,这两种气体是________________________________________________________________。
答案 (1)CH4 (2)C2H6 (3)C2H4 CH4 (4)CH4和C2H4
核心体系建构
1.下列有关烃的说法正确的是( )
B
A.烃分子中除了含碳和氢之外,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
解析 烃是分子中只有碳和氢元素的有机物,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,不为同系物,D错误。
B
2.下列反应无论怎样调整反应物的用量都只能生成一种物质的是( )
A.甲烷和氯气混合后光照发生反应
B.乙烯与氯化氢的加成反应
C.甲烷在氧气中燃烧
D.乙炔和氯气的加成反应
A
3.(2021·哈尔滨第二中学高一检测)下列说法正确的是( )
A.乙烯通过聚合反应可得到高分子材料
B.聚丙烯的结构单元是—CH2—CH2—CH2—
C.碳纤维属于合成有机高分子化合物
D.聚乙烯塑料的老化是因为发生了加成反应
A
4.下列有关高分子材料的表述不正确的是( )
A.合成高分子材料都很难降解
B.塑料、合成纤维、黏合剂、涂料等都是合成高分子材料
C.棉花、羊毛、天然橡胶等属于天然高分子材料
D.线型和网状高分子材料在溶解性、热塑性和热固性等方面有较大的区别
解析 A.合成高分子材料有可降解高分子材料和难降解高分子材料,如聚酯类高分子化合物容易降解,故A错误;B.塑料、合成纤维、黏合剂、涂料都是合成高分子材料,故B正确;C.棉花、羊毛、天然橡胶在自然界存在,且是有机高分子材料,都属于天然高分子材料,故C正确;D.线型和网状高分子材料结构不同,性质不同,线型高分子材料可溶于某些溶剂、具有热塑性,网状高分子材料难溶于一般溶剂、具有热固性,故D正确。
5.(2021·甘肃陇南市一中高一检测)(1)写出以CH≡CH、HCN为原料制备聚丙烯腈(“人造羊毛”)的过程中所发生的反应类型________________________________________________________________。
(2)PVC(聚氯乙烯)和PE(聚乙烯)都是常用的塑料,它们的单体分别为________________和________________。
(3)PE(聚乙烯)材料目前被公认为安全材料,也可用于制作保鲜膜和一次性餐盒。辨别PE和PVC有三种方法,一是闻气味法:具有刺激性气味的是________;二是测密度法:密度大的应是________;三是燃烧法:PE的单体和PVC的单体在足量空气中燃烧的实验现象的明显区别是________________________________________________________________。
答案 (1)加成反应、加聚反应 (2)CH2===CHCl CH2===CH2 (3)聚氯乙烯 聚氯乙烯 聚乙烯更易燃烧,聚氯乙烯燃烧有白雾(HCl的小液滴)生成 (4)CHCl===CHCl
解析 (1)CH≡CH和HCN加成生成CH2===CHCN,CH2===CHCN经过加聚反应生成聚丙烯腈。(3)具有刺激性气味的是聚氯乙烯;聚氯乙烯中含有相对原子质量相对较大的氯原子,其密度比聚乙烯大;聚氯乙烯不易燃烧,燃烧时产生HCl,有白雾(含有HCl的小液滴)生成。(4)PVDC的单体为CH2===CCl2,该单体的同分异构体为CHCl===CHCl。
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.下列物质中,不属于天然高分子化合物的是( )
C
A.淀粉 B.棉花 C.塑料 D.蚕丝
解析 A、淀粉为多糖,相对分子质量在10 000以上,属于天然高分子化合物,故A不选;B、棉花中纤维素为多糖,相对分子质量在10 000以上,属于天然高分子化合物,故B不选;C、塑料是合成材料,不属于天然高分子,故C选;D、蚕丝中的蛋白质,相对分子质量在10 000以上,属于天然高分子化合物,故D不选。
2.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( )
D
A.碳氢化合物的通式为CnH2n+2
B.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
解析 CnH2n+2是链状烷烃的通式,而不是所有碳氢化合物的通式,A错误;燃烧产物为CO2和H2O的化合物不一定为碳氢化合物,有可能含有氧元素,B错误;烷烃都能在光照下与Cl2发生取代反应,C错误;因为碳的相对原子质量为偶数且成的价键为4个,结合的氢原子一定为偶数,因此碳氢化合物的相对分子量一定为偶数,D正确。
3.下列关于乙烯的叙述中正确的是( )
A
A.由于乙烯含有碳碳双键,使其化学性质比乙烷活泼
B.乙烯燃烧时火焰明亮,同时伴有黑烟,是由于乙烯活泼燃烧剧烈
C.乙烯和乙烷均可与Cl2反应制取纯净的氯乙烷
D.乙烯双键中的一个键可以断裂,容易发生加成反应和取代反应
解析 乙烯燃烧时火焰明亮,同时伴有黑烟,是由于乙烯含碳量较高,B项不正确;乙烷与Cl2发生取代反应得到的产物是混合物,乙烯与Cl2加成反应得到的是1,2-二氯乙烷,C项不正确;乙烯分子中的双键有一个易断裂,使得乙烯容易发生加成反应,乙烯并不容易发生取代反应,故D项不正确。
4.(2021·江苏苏州中学高一月考)下列有机分子中,所有原子不可能在同一平面内的是( )
B
解析 CH2===CHCl和CF2===CF2可看作CH2===CH2分子中的H原子被Cl原子或F原子代替后的产物,因乙烯为平面结构,故A和D中所有原子共面;因苯环中6个碳和6个H原子共平面,HC≡CH中4个原子共直线,故C项所有原子共面;丙烷分子中碳原子为饱和结构,空间结构为四面体结构,故丙烷分子中所有原子不可能共面。
5.下列说法正确的是( )
D
A.乙烷易发生加成反应
B.丙烯(CH3CH===CH2)使酸性KMnO4溶液和溴水褪色的原理相同
C.X气体通入溴水中,溴水褪色,则X气体一定为乙烯
D.可用酸性KMnO4溶液区别甲烷和乙烯,根本原因是二者结构不同
解析 A.乙烷是饱和烃,不能发生加成反应,故A错误;B.丙烯使酸性KMnO4溶液褪色发生的是氧化反应,使溴水褪色发生的是加成反应,故B错误;C.SO2通入溴水中,也能使溴水褪色,故C错误;D.乙烯含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而甲烷是饱和烃,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D正确。
6.下列叙述错误的是( )
A
A.烷烃中除甲烷外,很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去
B.甲烷跟氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3还是CCl4,都属于取代反应
C.分子式符合CnH2n+2的烃一定是烷烃
D.甲烷能够燃烧,在一定条件下会发生爆炸,因此甲烷是矿井安全的重要威胁之一
解析 A.烷烃是饱和链烃,不能被酸性KMnO4溶液氧化,所以烷烃都不能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去,故A错误;B.甲烷跟氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3还是CCl4,都是甲烷中的H原子被Cl原子替代,所以都属于取代反应,故B正确;C.碳原子间以单键结合、其余用H原子来补充,没有不饱和键,分子通式为CnH2n+2,所以分子通式为CnH2n+2的烃一定是烷烃,故C正确;D.甲烷与氧气混合,一定范围内遇明火会发生爆炸,所以甲烷是矿井安全的重要威胁之一,故D正确。
A
①CH2===CH—CH===CH2 ②CH3—C≡C—CH3
③CH2===CH—CN ④CH3—CH===CHCN
⑤CH3—CH===CH2 ⑥CH3—CH===CH—CH3
A.①③ B.③⑥ C.②③ D.④⑤
B
A.天然橡胶是天然高分子化合物
B.天然橡胶受空气、日光作用,会被还原而老化
C.天然橡胶能溶于汽油、苯等有机溶剂
D.天然橡胶含有双键,能发生加成反应
9.聚乙烯可用于制作食品包装袋,在一定条件下可通过乙烯生成聚乙烯,下列说法中正确的是( )
C
A.燃烧等质量的乙烯和聚乙烯时,聚乙烯消耗的氧气多
B.乙烯和纯净的聚乙烯都有固定的熔沸点
C.乙烯生成聚乙烯的反应是加聚反应,a g乙烯完全反应可生成a g聚乙烯
D.乙烯和聚乙烯都能使溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液褪色
10.苯与乙烯相比较,下列叙述正确的是( )
D
A.都可以与溴发生取代反应
B.都容易发生加成反应
C.乙烯易发生加成反应,苯不能发生加成反应
D.乙烯易被酸性KMnO4溶液氧化而苯不能
解析 苯与液溴发生取代反应,乙烯与Br2发生加成反应,A错误;乙烯易发生加成反应,而苯只有在特殊条件下才能发生加成反应,B、C错误;乙烯易被酸性KMnO4溶液氧化而苯不能,D正确。
11.某单烯烃与氢气的加成产物为(CH3)2CHCH2CH3,下列相关说法正确的是( )
C
A.该产物的沸点比正戊烷高
B.1 mol加成产物燃烧消耗6.5 mol氧气
C.原单烯烃只可能有3种不同结构
D.原烯烃与分子式是C3H6的烃一定互为同系物
12.下列说法不正确的是( )
B
二、非选择题
13.某种塑料分解产物为烃,对这种烃进行以下实验:
①取一定量的该烃,使其燃烧后的气体通过干燥管,干燥管增重7.2 g;再通过澄清石灰水,澄清石灰水增重17.6 g。
②经测定,该烃(气体)的密度是相同状况下氢气密度的14倍。
请回答下列问题:
(1)该烃的电子式为_________________________,该烃的名称是________。
(2)0.1 mol该烃能与________ g Br2发生加成反应;加成产物需________ mol溴蒸气才能完全取代。
14.某些有机化合物的分子模型如图所示。
回答下列问题:
(1)属于空间填充模型的是________(填“甲”
“乙”“丙”“丁”或“戊”,下同)。
(2)表示同一种有机化合物的是________。
(3)上述有机物,属于同系物的是__________________________________,
通式为________。
(4)含碳量最低的是________,含氢量最低的分子中氢元素的质量分数是________(保留三位有效数字)。
乙、丙
甲、丙
甲(或丙)、乙、丁、戊
CnH2n+2
甲、丙
16.7%
Thanks!
本课时内容结束