第七章第二节第2课时《烃 有机高分子材料》课件(共36张PPT)-2022-2023学年高一化学（人教版）必修第二册

(共36张PPT)
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
定义：
仅由碳和氢两种元素组成的化合物叫做烃，也叫碳氢化合物
二.烃
1. 烃的定义
下列物质属于烃的是？
①C8H10 ②C6H6 ③CHCl3 ④C2H5CHO ⑤CH4
⑥T2O ⑦CH3(NH2 )CCOOH ⑧HOOC-COOH
① ② ⑤
[问题1]仔细观察并比较下列八种烃的结构简式，它们碳原子间的成键方式是否相同？试根据碳原子间的不同连接方式将下列有机化合物进行分类。
①CH3CH3 ②CH3-C C-CH3 ③ ④CH2=CH-CH3
⑤CH2=C-CH3 ⑥ ⑦ ⑧
饱和碳原子？
不饱和碳原子？
任务探究·深度学习
学习任务一 烃
① ⑦⑧
④⑤ ②③ ⑥
1、烃的定义
(1)烃：仅含碳、氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物，也称为烃。
(2)常见的烃
烷烃：分子中的碳原子之间只以单键结合，剩余价键均被氢原子“饱和”的链状烃
烯烃：烃分子中含有碳碳双键的烃称为烯烃。
炔烃：烃分子中含有碳碳三键的烃称为炔烃。
芳香烃：烃分子中含有苯环的烃称为芳香烃。
依据碳原子的成键方式分类
2. 烃的分类
根据甲烷、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，并描述三者的分子结构特点。
烃 甲烷 乙烯 乙炔
电子式
化学键
分子结构特点
C—H
C—H和C=C
平面结构
正四面体
【探究】烃的分子结构
【探究】乙炔是最简单的炔烃
【讨论1】乙炔的分子式为C2H2，根据你对有机物的成键认识推测它的结构式？
分子式: 电子式:
结构式: 结构简式:
球棍模型： 空间充填模型：
C2H2
H C C H
H—C ≡ C—H
CH ≡ CH 或 HC ≡ CH
直线型，键角1800
【讨论2】根据乙炔的结构推测乙炔可能有的性质？
与乙烯性质相似
（1）氧化反应：燃烧，使酸性高锰酸钾褪色。
（2）加成反应：能使溴水褪色等。
（3）加聚反应
甲烷分子中只含有4个C—H键，化学性子比较稳定；乙烯分子中含有C=C双键，化学性质较活泼。
【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？
不是，结构不相似，在分子组成上也不相差一个或若干个CH2原子团。
（2）乙炔是甲烷或乙烯的同系物吗？为什么？
[问题2]比较甲烷、乙烯、乙炔的分子结构和化学性质，填写下表：
烃 烷烃 烯烃 炔烃
最简单的代表物 甲烷 乙烯 乙炔
分子结构特点
与Cl2反应 光照条件下反应 —— ——
与O2反应 能燃烧、无黑烟 能燃烧、有黑烟
与酸性KMnO4溶液 无明显现象 溶液褪色
与Br2的CCl4溶液 溶液褪色
能燃烧、有浓烟
溶液褪色
实验结论：烷烃、烯烃、炔烃均可燃烧；
其中烷烃易取代、难加成，而烯烃、炔烃易加成、难取代。
烯烃、炔烃均能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应，
与溴的四氯化碳溶液发生加成反应而使之褪色。
正四面体（单键） 平面（双键） 直线（三键）
下列关于乙烷、乙烯、乙炔的说法正确的是（ ）
①它们既不是同系物，也不是同分异构体
②乙烷是饱和烃，乙烯、乙炔是不饱和烃
③乙烯、乙炔能使溴水褪色，乙烷不能使溴水褪色
④它们都能燃烧，乙炔燃烧火焰最明亮，有浓烟
⑤它们都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
A. ①③④ B. ①②③⑤ C. ②③④⑤ D. ①②③④
D
拓展练习：
化学家的预言
1912-1913年，德国在国际市场上大量收购石油。
由于有利可图，许多国家的石油商都不惜压价争着与德国人做生意。
但是，德国人只要婆罗洲的石油，其他的一概不要。
石油商人百思不得其解,一位化学家提醒世人说：“德国人在准备发动战争了！”果然不出化学家所料，德国于1914年发动了第一次世界大战。
这位化学家为何知道德国将发动战争呢？
德国收购石油这一奇怪现象引起了这位化学家的注意，他经过化验，发现婆罗洲的石油成分与其他地区的不同，它含有很少的直链烃，却含有大量的苯和甲苯等芳香烃，正是适宜制造“TNT”烈性炸药（三硝基甲苯）的基础成分。这位化学家们就是在对婆罗洲石油的化学成分进行分析之后才向世人提出历史性预言的。
1、苯的结构
分子式 结构式
结构简式
C6H6
或
（1）苯分子是平面正六边形的稳定结构；
（2）苯分子中碳碳键是介于碳碳单键与碳碳双键之间的一种独特的键；
（3）苯分子中六个碳原子等效，六个氢原子等效。
苯和芳香族化合物
课堂练习
1.练习:(1)1866年凯库勒提出了苯的单双键交替的正六边形平面结构（如图所示）,解释了苯的部分性质,但还有一些问题尚未解决,它不能解释的事实是
A、苯不能使溴水褪色
B、苯能与H2发生加成反应
C、溴苯没有同分异构体
D、邻二溴苯只有一种
A、D
（2）现代化学认为苯分子碳碳之间的键是
是介于单键和双键之间的一种独特的键
观察学习
1825年6月16日，法拉第向伦敦皇家学会报告，在80 ℃左右得到的一种新的碳氢化合物。描述为：
常温为无色液态，略带有香味，当把这种液体放到冰水中冷却到零度时，它就会结晶成固体，在玻璃容器壁上长出树状的晶体。如果从冰水中取出，让温度慢慢上升，这种固体在5.5℃时熔化。暴露在空气中，完全挥发。
　　1834年，德国科学家米希尔里希制得苯，并将其命名为苯；
之后，法国化学家日拉尔等确定其分子量为78，分子式为C6H6。
凯库勒发现苯结构的故事
　　 凯库勒是一位极富想象力的化学家，长期被苯分子的结构所困惑。一天夜晚，他在书房中打起瞌睡，眼前又出现了旋转的碳原子。碳原子的长链像蛇一样盘绕卷曲，忽见一条蛇咬住了自己的尾巴，并旋转不停。他像触电般地猛然醒来，终于提出了苯分子的结构。
　　对此，凯库勒说："让我们学会做梦吧！那么，我们就可以发现真理。"但凯库勒的梦中发现并不是偶然的，这是跟他渊博的知识、丰富的想象、对问题的执着追求分不开的。
观察学习
苯的分子结构
凯库勒在1866年发表的“关于芳香族化合物的研究”一文中，提出两点假设：
（1）苯的六个碳原子形成闭合环状，即平面六边形
（2）各碳原子间存在着单、双键交替形式
根据有机化合物的结构与性质间的关系，回答下列问题：
①乙炔是甲烷或乙烯的同系物吗？乙烯是环丙烷的同系物吗？
②乙烷、乙烯、乙炔，哪种物质处在同一平面的原子个数最多？
③1mol正丁烷最多与多少物质的量的溴蒸气发生取代反应？
④丙烯（CH2=CH-CH3）与环丙烷互为同分异构体吗？丙烯与水加成产物？
⑤在烃的碳架结构中，哪些能发生取代反应？哪些能发生加成反应？
⑥在实验室，可以用哪些实验方法来鉴别乙烷与乙烯（乙炔）？
⑦写出由氯乙烯发生加聚反应生成聚氯乙烯（PVC）的化学反应方程式。
不是，同系物要求结构组成相似，甲烷、乙烯、乙炔的结构不同。
练习：1. 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
2. 鉴别甲烷、乙烯、乙炔三种气体可采用的方法是（ ）
A. 通入溴水中，观察溴水是否褪色
B. 通入酸性高锰酸钾溶液中，观察颜色是否变化
C. 点燃，检验燃烧产物
D. 点燃，观察火焰明亮程度及产生黑烟量的多少
D
【思考】迄今为止，我们学过的材料可以分为几大类？
学习任务二 有机高分子材料
教学过程-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
铝锅、刀具、钢材等。
新型材料：
传统材料：
玻璃、水泥、陶瓷等。
芯片、光导纤维、金刚砂、碳纳米材料等
天然材料：
合成材料：
羊毛、棉花、天然橡胶等。
合成纤维、合成橡胶、塑料等。
三、有机高分子材料-材料分类
学习任务二 有机高分子材料
自主学习
塑料、合成纤维、合成橡胶是20世纪人类的伟大成就，也是高分子化合物发展的重要成果。在科学技术迅速发展的今天，以塑料、合成纤维、合成橡胶为代表的合成高分子材料不仅给社会和人们生活带来了巨大的变化，而且合成高分子材料的研制和生产水平，也成为衡量一个国家现代化程度的标志之一。
1、有机高分子材料的分类
[问题1]塑料有哪些优良的性能？它的主要成分是什么？如何提升塑料的性能？塑料在生产、生活中有哪些具体的用途？ ---教材第72-73页
A、优良性能：强度高、密度小、耐腐蚀、易加工等。
B、主要成分：合成树脂---聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂等。
C、提升方法：各类添加剂---增塑剂、防老剂、增强材料、着色剂等。
D、用途：食品包装袋、绝缘材料、各类管道、挡风玻璃、电器插座等。
2、三大合成高分子材料——塑料、橡胶和纤维
1、塑料
聚乙烯无毒，
聚氯乙烯有毒。
有机玻璃是塑料
nCH2=CH2 [ CH2 CH2 ] n
催化剂
[问题2]白色污染(White Pollution)是人们对难降解的塑料垃圾(多指塑料袋)污染环境现象的一种形象称谓。它是指用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的各类生活塑料制品使用后被弃置成为固体废物，由于随意乱丢乱扔，难于降解处理，以致破坏环境，严重污染的现象。你有哪些好的解决白色污染的办法？
少用或不用
回收再利用
可降解塑料
[问题3]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。橡胶树流出的白色液体主要成分是什么？为何要在橡胶中加入炭黑并对橡胶进行硫化处理？橡胶有哪些常见的用途？
A、主要成分：聚异戊二烯 ---橡胶树中获取、人工合成。
B、处理原因： ①加入炭黑---提高耐磨性。
②硫化处理---更好的强度、韧性、弹性和化学稳定性。
C、用途：普通轮胎、特种橡胶（潜艇中的消声瓦）等。
消声瓦
(2) 橡胶
①橡胶的硫化：天然橡胶容易老化，但经过硫化工艺后的橡胶不仅抗老化,而且具有较高的强度、韧性、良好的弹性和化学稳定性等。
2、橡胶
②分类：
天然橡胶
橡胶
合成橡胶
顺丁橡胶
通用橡胶
特种橡胶
丁苯橡胶
氯丁橡胶
氟橡胶：耐热和耐酸、碱腐蚀
硅橡胶：耐高温和严寒
[问题4]实验室存放化学试剂时，有些试剂瓶必须选用橡胶塞，有些试剂瓶不能使用橡胶塞？你知道其中原因吗？
B、不能用橡胶塞：盛放KMnO4溶液、浓硝酸、液溴、汽油、四氯化碳等。 ---发生化学反应或溶解
A、使用橡胶塞：盛放NaOH、Na2CO3、石灰水等强碱性盐溶液（Na2SiO3溶液也应该使用橡胶塞）
---发生化学反应而黏合在一起
[问题5]近日，H&M集团(海恩斯莫里斯服饰)配合西方媒体和政客的拙劣表演，在其官网发布的一份声明，以所谓“强迫劳动”的谣言为借口，声称将“抵制新疆棉花和纺工厂”。据悉，目前H&M、优衣库、耐克、阿迪达斯、GAP、Fila、New Balance、ZARA等品牌均发布声明抵制新疆棉花。美国亚马逊电商平台下架了几乎所有的中国棉制品，西方国家为何要抵制新疆棉花？棉花的主要成分是什么？在生产、生活中有何用途？
中国棉花现状：我国2020/2021年度棉花产量约595万吨，其中新疆棉产量520万吨，占国内产量比重约87%，占世界产量比重的20%左右。与第二大生产国印度相近，比第三大生产国美国还多20%。中国既是世界最大的棉花生产国，也是世界上最大的棉纺织生产国、出口国（中国纺织业的产量已超过世界总产量的一半，中国纺织品服装出口额占全球35%），当然中国还是世界上最大的棉花消费国。
棉花全身都是宝---主要成分为纤维素 1、纺织作用：适于制作各类衣服棉花、家具布和工业用布。
2、油料作物：棉籽油用于沙拉油和食用油，氢化后作酥油和人造奶油，提油后的饼渣或籽仁作为家禽和家畜。每年大约有2亿加仑的棉花种子油被用来生产食品比如薯条，黄油和沙拉调味品。 3、蜜源植物：新疆棉区一般群产蜜10~30千克，最高达150千克。
4、药用价值：棉花籽可用于治吐血、下血、血崩、金疮出血等症。
(3) 纤维
[问题6]我国2020-2021年度棉花总产量约595万吨，总需求量约780万吨，天然纤维年度缺口量约185万吨。对此，你有哪些应对措施？
纤维
天然纤维：棉花、羊毛、蚕丝、麻等。
化学纤维
再生纤维：黏胶纤维、大豆蛋白纤维等。
合成纤维：丙纶、氯纶、腈纶、活纶、锦纶、芳纶等。
其它有机高分子材料：黏合剂、涂料等---必修二教材第75页
的确良（涤纶）：凉快、吸湿性较差、穿着有闷热感、易带静电、沾污灰尘，影响美观和舒适性。不过洗后极易干燥，不易变形、有良好的洗穿性能。纯棉衬衫吸湿性比较好，但清洗后易变形。
用化学方法将农林产品中的纤维素、蛋白质等天然高分子加工成的纤维。
用石油、天然气、煤和农副产品做原料制成有机小分子单体,再经聚合反应制成的纤维。
隐形战机
①分类：
动物纤维——羊毛、蚕丝等
植物纤维——棉花、麻等
____
纤维
纤维
____
纤维
_____纤维——黏胶纤维、大豆蛋白纤维等
____ 纤维
（六大纶）
____ （聚丙烯纤维）
____ （聚氯乙烯纤维）
____ （聚丙烯腈纤维）
____ （聚对苯二甲酸乙二酯纤维）
__________ （聚酰胺纤维）
天然
再生
化学
合成
丙纶
氯纶
腈纶
涤纶
锦纶、芳纶
3、纤维
②性能：合成纤维具有强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不易虫蛀等优良性能。
③主要用途：制衣料、绳索、渔网等，广泛应用于工农业领域。
下列关于有机高分子材料的说法是否正确？
①不同有机高分子材料的结构均非常复杂，均属于混合物。
②棉花、羊毛、蚕丝、麻均为天然高分子材料，而真丝、塑料、橡胶、腈纶都是有机合成高分子材料。
③聚乙烯、聚氯乙烯均是天然高分子材料，它会造成环境的“白色污染”。
④乙烯和聚乙烯中的碳碳双键都能使Br2的CCl4溶液褪色。
⑤橡胶硫化处理属于化学变化，而橡胶中加入炭黑处理属于物理变化。
⑥纤维有天然纤维和再生纤维之分，合成纤维和化学纤维均属于再生纤维。
【答案】高分子材料是由很多高分子化合物聚集而成的，每个高分子化合物的n值并不确定，所以高分子材料为混合物。
1 下列物质中不属于天然有机高分子材料的是（ ）
A．棉花 B．羊毛 C．天然橡胶 D．塑料
2．下列说法不正确的是（ ）
A．合成高分子材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂等
B．用木材等经过加工制成的黏胶纤维属于合成纤维
C．棉花、羊毛和天然橡胶是有机高分子材料
D．合成橡胶的原料是煤、石油、天然气和农副产品
D
B