第七章　第二节　第2课时　烃　有机高分子材料 学案（含答案）

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______________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：根据碳原子间成键方式的不同可分为________和____________；根据碳骨架的不同可分为________和________。
(2)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。
3．常见烃的分子结构
烃 甲烷 乙烯 乙炔 苯()
电子式 —
化学键 _____和_____ ______和_____ C—H和特殊的碳碳键
结构式 H—C≡C—H
分子结构特点 共________ 共________ 共平面
(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( )
1．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？
　
　
(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？
　
　
2．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。
　
　
如表是A、B、C、D四种烃的有关信息。
A B C D
①球棍模型：； ②能和Cl2在光照条件下生成多种氯代物 ①能使溴水褪色； ②标准状况下，气体密度为1.25 g·L－1 ①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： ①能使溴水褪色； ②1 mol D能和2 mol H2加成； ③空间填充模型：
(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)已知烃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___________________________________________________
(填字母)。
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、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
2．有机高分子材料
(1)塑料
①组成
②性能：强度__________、密度__________、________、易加工等。
③常见塑料及用途
名称 结构简式 用途
聚乙烯(PE) 可制成薄膜，用于食品、药物的包装材料，以及日常用品、绝缘材料等
聚氯乙烯(PVC) 可制成电线的绝缘层、管道等
聚苯乙烯(PS) 可制成泡沫包装材料、绝缘材料等
聚四氟乙烯(PTFE) 可制成实验仪器、化工用品等
聚丙烯(PP) 可制成管道、包装材料等
聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃，PMMA) 可制成飞机和车辆的风挡、光学仪器等
脲醛塑料(电玉，UF) 可制成电器开关、插座等
④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。
(2)橡胶
①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_______________________________________________________，
结构简式为_____________________________________________________________________，
其单体为_______________________________________________________________________；
天然橡胶中含有，易发生______反应和________反应。
②橡胶的分类、结构及性能
天然橡胶 ______结构，有一定______，但强度和韧性差
合成天然橡胶(异戊橡胶)
硫化橡胶 ____________结构，有更好的强度、韧性、弹性和化学____________
特种橡胶 耐热和耐酸、碱腐蚀的____________；耐高温和严寒的____________
③用途：制造汽车、飞机轮胎；各种密封材料。
(3)纤维
①分类
②合成纤维的性能及用途
性能：强度______、弹性______、耐磨、耐化学腐蚀、不易虫蛀等。
用途：制________、绳索、渔网等，广泛应用于工农业领域。
(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不能用橡胶塞(　　)
(3)有机高分子材料是一类结构非常复杂的有机物(　　)
(4)真丝、塑料和涤纶都是合成高分子材料(　　)
(5)纯净的聚乙烯塑料为纯净物(　　)
(6)乙烯和聚乙烯都能使溴的CCl4溶液褪色(　　)
(7)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(　　)
1．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32 800，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：
CH≡CH CH2==CH－CN。
写出有关反应的化学方程式并注明反应类型：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
2．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________________、________________、________________。
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CH2==CH－CH3。
(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CH2==CH2。
(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?CH2－CH==CH－CH2?的单体为CH2==CH－CH==CH2；
②的单体为CH2==CH－CH==CH2和。
1．下列有关烃的说法正确的是(　　)
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
2．下列对烃的分类不正确的是(　　)
A．CH4、CH2==CH2、CH2==CHCH==CH2均属于饱和烃
B．CH3CH2CH3、CH3CH==CH2、CH3CH==CHCH2CH==CH2均属于链状烃
C．CH3CH3、、C18H38均属于饱和烃
D．、、均属于芳香烃
3．(2022·广东石门中学高一检测)下列有关有机高分子材料的说法不正确的是(　　)
A．橡胶分为天然橡胶和合成橡胶，均具有弹性
B．高分子材料中的有机物分子均呈链状结构
C．橡胶硫化是化学变化，形成的硫化橡胶具有更好的强度、韧性、弹性和稳定性
D．家用不粘锅涂层的主要成分聚四氟乙烯()的单体是CF2==CF2
4．聚四氟乙烯的耐热性和化学稳定性都超过了其他塑料，号称“塑料王”，在工业上有广泛的用途。其合成路线如下所示：
氯仿(CHCl3)二氟一氯甲烷四氟乙烯―→聚四氟乙烯
A　　　　　　　B　　　　　　C　　　　　　D
(1)写出B、C的结构式：B______________、C____________。
(2)A→B的化学方程式为__________________________________________________，反应类型为________。
(3)C→D的化学方程式为________________________，反应类型为________。
第2课时　烃　有机高分子材料
一、
1．碳　氢
2．(1)饱和烃　不饱和烃　链状烃　环状烃　(2)
　CH2==CH2　—C≡C—　
3．　 　C—H　C—H　　C－H
—C≡C—　正四面体　平面　直线
正误判断
(1)×　(2)×　(3)×　(4)×
深度思考
1．(1)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)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。
2．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。
应用体验
(1)　平面结构　H－C≡C－H　直线形　(2)CH3CH3　CH2==CH2
(3)CH2CH2＋H2OCH3CH2OH
(4)CH≡CH＋Br2―→　溶液紫红色褪去(或变浅)　(5)ACDE　
解析　根据信息及四种烃的结构，可推断烃A为乙烷(CH3CH3)，烃B为乙烯(CH2==CH2)，烃C为苯()，烃D为乙炔(CH≡CH)。乙烷为饱和烃，和甲烷互为同系物；乙烯、乙炔和苯为不饱和烃，其中乙烯和乙炔性质相似，可以发生加成反应和氧化反应等，故乙炔和Br2按物质的量之比为1∶1反应的化学方程式为CH≡CH＋Br2―→，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；苯分子的化学式为C6H6，根据信息和碳原子的四价键关系，分子中不存在一般的碳碳单键和双键，而是一种特殊的共价键。
二、
1．天然　合成　塑料　合成纤维　合成橡胶
2．(1)①合成树脂　增塑剂　防老剂　②高　小　耐腐蚀　③?CH2—CH2?　　　　?CF2—CF2?　　
(2)①聚异戊二烯　　　加成　氧化　②线型　弹性　网状　稳定性　氟橡胶　硅橡胶　(3)②高　好　衣料
正误判断
(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)√
应用体验
1．(1)　CH2==CH－CN　(2)619
(3)①CH≡CH＋HCNCH2==CH－CN，加成反应
②nCH2==CH－CN，加聚反应
2．(1)
(2)CH2==CH－CN　CH2==CH－CH==CH2　CH2==CH－C6H5
随堂演练　知识落实
1．B　2.A
3．B　[橡胶有天然橡胶和合成橡胶之分，通常使用的橡胶大部分为合成橡胶，不管是哪种橡胶，都具有一定的弹性，A项正确；高分子材料有热塑性材料和热固性材料之分，在高分子材料中，有机物分子有的呈链状结构，有的呈网状结构，B项不正确；天然橡胶的弹性虽好，但稳定性差，易老化，利用化学反应得到的硫化橡胶，具有更好的强度、韧性、弹性和稳定性，C项正确；家用不粘锅涂层的主要成分为聚四氟乙烯()，它的单体是CF2==CF2，D项正确。]
4．(1) 　
(2)CHCl3＋2HFCHClF2＋2HCl　取代反应
(3)nCF2==CF2?CF2—CF2?　加聚反应