7.2 乙烯与有机高分子材料（115张ppt）

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第七章 第二节乙烯与有机高分子材料第一课时人们很早就发现：有些植物能产生一种气体，这种气体能够对相邻的其他植物产生影响。例如橘子产生的气体能催熟与其混装在一起的香蕉。直到1934年，英国科学家甘恩首先证明植物产生的这种气体是乙烯。研究表明：乙烯是一种植物生长的调节剂，能够对不同的植物施展不同的“魔法”。例如：乙烯能够抑制很多植物开花，但却能促进菠萝开花。此外，乙烯还能够促进果实成熟。乙烯是世界上产量最大的化学产品之一。世界上已经将乙烯产量作为衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一。一、乙烯的物理性质乙烯是无色、稍有气味的气体难溶于水密度比空气的略小活动：根据碳原子和氢原子的成键规律，以及乙烯的分子式C2H4，请你写出乙烯的结构式。二、乙烯的结构特点探究：乙烯的分子结构活动：根据碳原子和氢原子的成键规律，以及乙烯的分子式C2H4，请你写出乙烯的结构式。二、乙烯的结构特点碳原子电子式C····氢原子电子式H·探究：乙烯的分子结构乙烯分子式：C2H4乙烯电子式：C··C········HH··HH乙烯结构简式：CH2=CH2乙烯结构式：CCHHHH探究：乙烯的分子结构活动：请同学们使用橡皮泥、泡沫塑料、牙签等物品，搭建乙烯分子的球棍模型。思考并描述乙烯分子的结构特点。二、乙烯的结构特点二、乙烯的结构特点乙烯的分子结构模型乙烯分子中6个原子共平面碳原子和碳原子之间以双键相连原子间夹角接近120°二、乙烯的结构特点乙烯CCHHHHCCHHHHHH乙烷分子式C2H6C2H4结构式相对于乙烷分子，乙烯分子中碳原子的价键没有完全被氢原子“饱和”。研究表明：断开1mol碳碳单键所需要的能量是348 KJ，断开1mol碳碳双键所需要的能量是615 KJ。通过比较这组数据，你有什么发现呢？碳碳双键中的一个化学键不稳定二、乙烯的结构特点碳碳双键中的一个化学键不稳定二、乙烯的结构特点乙烯的化学性质比乙烷活泼碳碳双键中的一个化学键不稳定结构性质二、乙烯的结构特点乙烯的化学性质比乙烷活泼三、乙烯的化学性质从资料中，你能否推测乙烯的化学性质？资料1：根据客运违禁规定，乙烯为易燃化学品，禁止旅客携带上车。三、乙烯的化学性质1.乙烯的氧化反应三、乙烯的化学性质（1）乙烯能在空气中燃烧C2H4+ 3O22CO2+ 2H2O点燃实验现象：火焰明亮并伴有黑烟，同时放出大量的热。1.乙烯的氧化反应为什么乙烯燃烧时有黑烟产生呢？请你思考请你思考甲烷和乙烯分子中，碳和氢的质量分数比不同，乙烯分子中碳的质量分数较大,在空气中燃烧不完全。因此，乙烯燃烧时有黑烟产生。为什么乙烯燃烧时有黑烟产生呢？资料2：水果采摘后会有大量乙烯产生，容易加快水果的腐烂。如果在水果箱中放入一些用0.2%的高锰酸钾溶液浸泡过的硅藻土，能够延长水果的保质期。为什么浸泡过高锰酸钾的硅藻土能抑制水果腐烂呢？资料2：水果采摘后会有大量乙烯产生，容易加快水果的腐烂。如果在水果箱中放入一些用0.2%的高锰酸钾溶液浸泡过的硅藻土，能够延长水果的保质期。三、乙烯的化学性质三、乙烯的化学性质（1）乙烯能在空气中燃烧1.乙烯的氧化反应（2）乙烯能被高锰酸钾氧化三、乙烯的化学性质+BrCCHHHHCCHHHHBrBrBr1,2-二溴乙烷无色液体有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应，称为加成反应。加成反应三、乙烯的化学性质2.加成反应CCHHHHCCHHHHBrBr1,2-二溴乙烷+BrBr乙烯不仅可以与溴发生加成反应，在一定条件下，还可以与氯气、氢气、氯化氢和水等物质发生加成反应。乙烯不仅可以与溴发生加成反应，在一定条件下，还可以与氯气、氢气、氯化氢和水等物质发生加成。+ H-HCCH2H2催化剂△CCH3H3乙烯不仅可以与溴发生加成反应，在一定条件下，还可以与氯气、氢气、氯化氢和水等物质发生加成。+ H-HCCH2H2CCH3H3+ H2CCH2H2催化剂△CCH3H3催化剂△请你根据加成反应的特点，推测乙烯和水反应的产物。请你思考 CCH2H2+ H-OH加热、加压催化剂CCH2H2+ H-OHCCH3H2OH乙醇工业上可以利用乙烯与水的加成反应制取乙醇请你根据加成反应的特点，推测乙烯和水反应的产物。请你思考加热、加压催化剂乙烯在一定条件下能够与氢气和水等物质发生加成反应。那么，乙烯自身能否发生加成反应呢？三、乙烯的化学性质3.乙烯聚合反应CCH2H2+CCH2H2+CCH2H2+···催化剂···CCH2H2CCH2H2CCH2H2···[ ]三、乙烯的化学性质3.乙烯聚合反应n催化剂CCH2H2n聚乙烯由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的聚合物的反应称为聚合反应。CCH2H2三、乙烯的化学性质3.乙烯聚合反应乙烯的聚合反应同时也是加成反应，这样的反应又被称为加成聚合反应，简称加聚反应。聚乙烯分子中重复的结构单元“ ” 称为链节链节的数目n称为聚合度能合成高分子的小分子物质称为单体三、乙烯的化学性质3.乙烯聚合反应CCH2H2[ ]nCCH2H2n催化剂CCH2H2聚乙烯三、乙烯的化学性质（1）乙烯能在空气中燃烧1.乙烯的氧化反应（2）乙烯能被高锰酸钾氧化2.加成反应3.乙烯聚合反应四、乙烯的用途1.是一种植物生长调节剂，可用于催熟果实。2.乙烯是重要的有机化工基本原料，主要用于生产合成纤维、合成橡胶、合成塑料。已知乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化成CO2，除去乙烷中混有的乙烯的方法是（ ）A.在空气中燃烧B.通入足量溴水中C.通入酸性高锰酸钾溶液D.通入水中五、典型例题B五、典型例题已知乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化成CO2，除去乙烷中混有的乙烯的方法是（ ）A.在空气中燃烧B.通入足量溴水中C.通入酸性高锰酸钾溶液D.通入水中B五、典型例题已知乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化成CO2，除去乙烷中混有的乙烯的方法是（ ）A.在空气中燃烧B.通入足量溴水中C.通入酸性高锰酸钾溶液D.通入水中下列各组物质在一定条件下反应，可以制得较纯净的1,2-二氯乙烷的是（ ）A.乙烷和氯气光照反应B.乙烯与氯化氢气体混合C.乙烯和氯气混合D.乙烯通入浓盐酸五、典型例题A.在一定条件下，乙烷和氯气在光照时发生取代反应，除了生成氯乙烷、1,2-二氯乙烷外，还有氯化氢和其他氯代烃生成。故A选项错误。B.在一定条件下，乙烯与氯化氢气体发生加成反应，生成氯乙烷。故B选项错误。五、典型例题下列各组物质在一定条件下反应，可以制得较纯净的1,2-二氯乙烷的是（ ）C.在一定条件下，乙烯和氯气混合发生加成反应，生成1,2-二氯乙烷，因此，C选项正确。D.乙烯与浓盐酸不反应。五、典型例题下列各组物质在一定条件下反应，可以制得较纯净的1,2-二氯乙烷的是（ ）下列各组物质在一定条件下反应，可以制得较纯净的1,2-二氯乙烷的是（ ）五、典型例题CA.乙烷和氯气光照反应B.乙烯与氯化氢气体混合C.乙烯和氯气混合D.乙烯通入浓盐酸一、乙烯的物理性质二、乙烯的结构特点三、乙烯的化学性质四、乙烯的用途氧化反应、加成反应、聚合反应结构决定性质性质反映结构第二课时一、烃1.复习烷烃：只含有碳和氢两种元素，分子中的碳原子之间都以单键结合。碳原子的剩余价键均与氢原子结合，使碳原子的化合价都达到“饱和”，也称饱和烃。一、烃1.复习烷烃链状烷烃环状烷烃乙烷甲烷环己烷一、烃1.复习乙烯：分子中含有碳碳双键分子式结构式分子结构模型C2H4一、烃2.烃的定义仅含碳和氢两种元素的有机化合物。一、烃3.烃的分类分子中含有碳碳双键的烃称为烯烃分子中含有碳碳三键的烃称为炔烃分子中含有苯环的烃称为芳香烃不饱和烃一、烃乙炔：分子中含有碳碳三键分子式结构式分子结构模型C2H23.烃的分类一、烃3.烃的分类苯是芳香烃的母体，是一种具有环状分子结构的不饱和烃，其结构式习惯上简写为 。实际上苯分子中6个碳原子之间的化学键完全相同，所以也常用 来表示苯分子的结构。一、烃3.烃的分类（1）依据碳原子的成键方式分类饱和烃全是碳碳单键不饱和烃烷烃烯烃炔烃含碳碳双键含碳碳三键芳香烃含苯环烃链状烷烃环状烷烃一、烃3.烃的分类（2）依据碳的骨架分类链状烃环状烃脂环烃芳香烃烃一、烃探究：烃的分子结构目的：以甲烷、乙烯和乙炔为例，借助模型认识烃的分子结构。一、烃探究：烃的分子结构活动：（1）根据碳原子的成键规律和甲烷、乙烯、乙炔的结构式，写出三者的电子式，并讨论其分子中有哪些类型的化学键。一、烃探究：烃的分子结构记录：极性共价键电子式化学键甲烷乙烯乙炔结构式极性共价键非极性共价键极性共价键非极性共价键一、烃探究：烃的分子结构活动：（2）结合以上分析，使用分子结构模型（或橡皮泥、粘土、泡沫塑料、牙签等）搭建甲烷、乙烯和乙炔分子的球棍模型。展示并描述三者的分子结构特点。一、烃探究：烃的分子结构记录：甲烷乙烯乙炔分子结构模型分子结构特点正四面体平面型六原子共面直线型四原子共线一、烃问题和讨论（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。一、烃问题和讨论甲烷的化学性质（1）通常情况下，甲烷的化学性质比较稳定（2）具有可燃性，能在氧气中燃烧（3）与氯气在光照的条件下发生取代反应（4）甲烷在较高温度下发生分解反应一、烃问题和讨论乙烯的化学性质（1）具有可燃性，能在氧气中燃烧（2）具有还原性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化（3）在一定条件下与溴的四氯化碳溶液、氢气、水发生加成反应（4）在一定条件下发生聚合反应一、烃问题和讨论化学性质的差异性 分子结构的差异性一、烃问题和讨论化学性质的差异性 分子结构的差异性结构性质决定一、烃问题和讨论（2）乙炔是甲烷或乙烯的同系物吗？为什么？一、烃问题和讨论同系物：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称同系物。乙炔中含有碳碳三键，乙烯中含有碳碳双键，甲烷中不含碳碳键，且其他烷烃中碳碳之间只含单键，他们结构不相似，所以不能互称同系物。二、有机高分子材料常见的材料金属材料无机非金属材料有机高分子材料二、有机高分子材料根据来源不同可将有机高分子材料分为天然有机高分子材料和合成有机高分子材料。天然有机高分子材料：棉花、羊毛、天然橡胶合成有机高分子材料：塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料二、有机高分子材料1.塑料主要成分：合成树脂（聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂）二、有机高分子材料1.塑料添加剂：根据需要加入的具有特定作用的物质增塑剂：提高塑料塑性防老剂：防止塑料老化着色剂：使塑料有颜色二、有机高分子材料1.塑料性能：强度高、密度小、耐腐蚀、易加工（代替钢铁、木材等传统材料）二、有机高分子材料名称性能主要用途聚乙烯（PE）绝缘性好，耐化学腐蚀，耐寒，无毒；耐热性差，容易老化可制成薄膜，用于食品、药物的包装材料，以及日常用品、绝缘材料等1.塑料二、有机高分子材料名称性能主要用途聚氯乙烯（PVC）绝缘性好，耐化学腐蚀，机械强度较高；热稳定性差可制成薄膜、管道、日常用品、绝缘材料等1.塑料二、有机高分子材料名称性能主要用途聚苯乙烯（PS）绝缘性好，耐化学腐蚀，无毒；质脆，耐热性差可制成日常用品、绝缘材料，可制成泡沫塑料用于防震、保温、隔音1.塑料二、有机高分子材料名称性能主要用途聚四氟乙烯（PTFE）耐化学腐蚀，耐溶剂性好，耐低温、高温，绝缘性好；加工困难可制成化工、医药等行业使用的耐腐蚀、耐高温、耐低温制品1.塑料二、有机高分子材料名称性能主要用途聚丙烯（PP）机械强度较高，绝缘性好；耐化学腐蚀，无毒；低温发脆，容易老化可制成薄膜、管道、日常用品、包装材料1.塑料二、有机高分子材料名称性能主要用途聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃PMMA）透光性好，易加工；耐磨性差，能溶于有机溶剂可制成飞机和车辆的风挡、光学仪器、医疗器械、广告牌1.塑料二、有机高分子材料名称性能主要用途脲醛塑料（电玉UF）绝缘性好，耐溶剂性好，不耐酸可制成电器开关、插座及日常用品等1.塑料二、有机高分子材料2.橡胶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的必需原料。二、有机高分子材料2.橡胶橡胶天然橡胶合成橡胶二、有机高分子材料2.橡胶天然橡胶的主要成分：聚异戊二烯CH2-C=CH-CH2CH3n二、有机高分子材料2.橡胶合成橡胶——异戊橡胶通过模仿天然橡胶的分子组成和结构，以异戊二烯为单体进行聚合反应，制得异戊橡胶。性能与天然橡胶接近，也称为合成天然橡胶。二、有机高分子材料2.橡胶橡胶天然橡胶合成橡胶通用橡胶丁苯橡胶顺丁橡胶氯丁橡胶异戊橡胶（合成天然橡胶）二、有机高分子材料2.橡胶特种橡胶——硫化橡胶用硫和橡胶作用进行橡胶硫化，使线型的高分子链之间通过硫原子形成化学键，发生交联，形成网状结构。二、有机高分子材料2.橡胶橡胶天然橡胶合成橡胶通用橡胶丁苯橡胶顺丁橡胶氯丁橡胶特种橡胶氟橡胶：耐热、耐酸碱腐蚀硅橡胶：耐高温、严寒异戊橡胶（合成天然橡胶）硫化橡胶：更好的强度、韧性、弹性、化学稳定性二、有机高分子材料2.橡胶硫化后的橡胶适合制造轮胎，加入炭黑可提高轮胎的耐磨性橡胶消声瓦可有效降低潜艇航行时的噪声，提高潜艇的隐蔽性二、有机高分子材料3.纤维天然纤维棉花、羊毛、蚕丝、麻二、有机高分子材料3.纤维天然纤维再生纤维棉花、羊毛、蚕丝、麻纤维素、蛋白质等天然高分子加工而成二、有机高分子材料3.纤维天然纤维再生纤维合成纤维棉花、羊毛、蚕丝、麻以化石燃料为原料制成有机小分子单体再经聚合而成纤维素、蛋白质等天然高分子加工而成二、有机高分子材料3.纤维天然纤维再生纤维合成纤维化学纤维二、有机高分子材料3.纤维合成纤维丙纶（聚丙烯纤维）氯纶（聚氯乙烯纤维）腈纶（聚丙烯腈纤维）涤纶（聚对苯二甲酸乙二酯纤维）锦纶、芳纶（聚酰胺纤维）二、有机高分子材料3.纤维合成纤维优良性能：强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不易虫蛀用途：供人类穿着外，制成绳索、渔网、工业用滤布，以及飞机、船舶的结构材料二、有机高分子材料思考与讨论请利用图示或表格等形式，对学过的常见材料进行归纳和分类，并注明其性能和主要用途二、有机高分子材料金属材料材料无机非金属材料有机高分子材料天然有机高分子材料合成有机高分子材料塑料合成橡胶合成纤维天然橡胶天然纤维二、有机高分子材料科学 技术 社会黏合剂又称胶黏剂：浆糊、胶水。黏合剂根据来源可分为：天然黏合剂和合成黏合剂。天然黏合剂——动物的皮或鱼鳔熬胶，用于黏结木材。合成黏合剂——黏结力强，性能优异。特种黏合剂——耐高温、耐低温、导电、导磁和导热。二、有机高分子材料科学 技术 社会涂料是一类含有机高分子的混合液或粉末。油漆就是一种常见的涂料。可用于建筑、船舶、车辆，以及家电、家具的保护和装饰。特种涂料在化工、航空等领域具有重要的用途。例题苯乙烯是一种重要的有机化工原料，其结构简式为 ，它不可能具有的性质是(　　)A．易溶于水，不易溶于有机溶剂B．在空气中燃烧产生黑烟C．它能使溴的四氯化碳溶液褪色，也能使酸性高锰酸钾溶液褪色D．能发生加成反应例题苯乙烯是一种重要的有机化工原料，其结构简式为 ，它不可能具有的性质是(　　)A．易溶于水，不易溶于有机溶剂B．在空气中燃烧产生黑烟C．它能使溴的四氯化碳溶液褪色，也能使酸性高锰酸钾溶液褪色D．能发生加成反应A例题PVC是聚氯乙烯的英文缩写，为保证PVC塑料制品的性能，通常需要加入多种有机助剂。下列选项中的事实均能支持“PVC保鲜膜对人体健康带来危害”这种假设的是(　　)①PVC塑料属于高分子材料②使用的有机助剂有毒③含氯的化合物不一定有毒④在高温下会分解出有害物质A.①② B.③④ C.②④ D.①③例题PVC是聚氯乙烯的英文缩写，为保证PVC塑料制品的性能，通常需要加入多种有机助剂。下列选项中的事实均能支持“PVC保鲜膜对人体健康带来危害”这种假设的是(　　)①PVC塑料属于高分子材料②使用的有机助剂有毒③含氯的化合物不一定有毒④在高温下会分解出有害物质A.①② B.③④ C.②④ D.①③C例题下列叙述正确的是（ ）双选A.高分子材料能以石油、煤等化石燃料为原料进行生产B.聚乙烯的分子中含有碳碳双键C.高分子材料中的有机物分子均呈链状结构D.橡胶硫化的过程中发生了化学反应例题下列叙述正确的是（ ）双选A.高分子材料能以石油、煤等化石燃料为原料进行生产B.聚乙烯的分子中含有碳碳双键C.高分子材料中的有机物分子均呈链状结构D.橡胶硫化的过程中发生了化学反应A D例题以石油化工为基础的三大合成材料是(　　)①合成氨　②塑料　③医药　④合成橡胶　⑤合成尿素　⑥合成纤维　⑦合成洗涤剂A.②④⑦ B.②④⑥C.①③⑤ D.④⑤⑥例题以石油化工为基础的三大合成材料是(　　)①合成氨　②塑料　③医药　④合成橡胶　⑤合成尿素　⑥合成纤维　⑦合成洗涤剂A.②④⑦ B.②④⑥C.①③⑤ D.④⑤⑥B一、烃二、有机高分子材料定义 结构分类性质结构决定性质有机高分子材料天然有机高分子材料合成有机高分子材料