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第七章 有机化合物
第二节 乙烯与有机高分子材料
第2课时
乙炔
乙烯
苯
环己烷
甲烷
仅含 和 两种元素的有机化合物称为碳氢化合物,也称为烃
碳
氢
乙炔
乙烯
苯
环己烷
甲烷
仔细观察上述烃分子中的碳原子间成键方式,它们有什么不同呢?
乙烷
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”的烃
饱和烃
甲烷
丙烷
丁烷
烷烃
甲烷
电子式
化学键
分子结构特点
_______共价单键
C—H
碳原子__个单电子完全和__个氢原子形成__个共价____,形成以碳原子为中心的__________结构
4
4
4
单键
正四面体
H
H
H
H
C
×
×
×
×
分子中的碳原子之间碳碳双键结合
C、H原子间形成的全是单键
不饱和烃
乙烯
2-丁烯
1-丁烯
丙烯
烯烃
电子式
化学键
分子结构特点
碳和碳形成_________,剩余价键完全和氢原子形成C—H单键,键和键夹角为_______,2个碳原子和4个氢原子在_____________
乙烯
C—H共价单键和
_________共价键
碳碳双键
120°
同一平面内
H
H
C
×
×
H
H
C
×
×
C
C
分子中的碳原子之间碳碳三键结合
C、H原子间形成的全是单键
不饱和烃
乙炔
丙炔
2-丁炔
1-丁炔
炔烃
电子式
化学键
分子结构特点
碳和碳形成________,剩余价键和氢原子形成______单键,键和键夹角为____,2个氢和2个碳原子成______________
乙炔
—C≡C—
碳碳三键
C—H
180°
直线结构
C—H共价单键和
_________共价键
H
C
×
H
C
×
分子中含有苯环
不饱和烃
苯
甲苯
乙苯
对二甲苯
C、H原子间形成的全是单键
芳香烃
分子中含有苯环的有机物称之为芳香族化合物
苯
苯分子中6个碳原子和6个氢原子都在同一平面内
苯环中的碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键
分子式 结构式 结构简式 分子模型 球棍模型 比例模型
C6H6
1、 苯的物理性质
苯通常是无色、有特殊气味的液体,有毒,密度比水小,难溶于水,是重要的有机溶剂。
2、现代科学对苯分子结构的研究
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、芳香族化合物
分子中含有苯环的有机物,它们并不一定有香味。
已知乙烯分子为平面结构,C2H2为直线结构,苯(C6H6)分子中6个氢原子和6个碳原子在同一平面,为正六边形结构,则有机物M 分子中,最多有几个原子共直线?最多有几个原子共平面?
平面结构→位于苯环上的12个原子共平面,位于对角线位置上的4个原子共直线。
单键可以旋转,双键不能旋转
甲
烷
型
乙
烯
型
苯
型
正四面体→凡是碳原子与4个原子形成4个共价键时,其空间结构都是四面体形,5个原子中最多有3个原子共平面
平面结构→与碳碳双键直接相连的4个原子与2个碳原子共平面
已知乙烯分子为平面结构,C2H2为直线结构,苯(C6H6)分子中6个氢原子和6个碳原子在同一平面,为正六边形结构,则有机物M 分子中,最多有几个原子共直线?最多有几个原子共平面?
有机物M的分子结构应为
则最多有6个原子共直线,因为碳碳单键可以旋转,最多有18个原子共面。
CH2==CH2
—C≡C—
2. 烃的分类
1、含有碳和氢两元素的有机化合物就属于烃( )
2、属于烃的有机化合物分子中氢原子个数可以为奇数( )
3、甲烷、乙烯和乙炔分子中都只含有碳和氢两元素,故它们是同系物( )
4、乙烯的分子式为C2H4,故分子组成为C6H12的烃一定属于烯烃( )
5、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( )
6、下列物质不属于烃类的是( )
A. 丙烷(C3H8) B. 丙烯(C3H6)
C. 苯(C6H6) D. 乙酸(C2H4O2)
7、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
D
思考:材料是现代社会发展的重要支柱,请将下列材料进行分类?
①铝锅 ②玻璃 ③羊毛 ④合成纤维 ⑤光导纤维 ⑥棉花 ⑦芯片 ⑧金刚砂 ⑨天然橡胶 ⑩水泥
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、黏合剂等。
1. 塑料
思考:塑料的主要成分是什么?它有哪些优良的性能?如何提升塑料的性能?你知道塑料在生产、生活中有哪些具体的用途吗?
①主要成分:合成树脂(聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂等)。
②优良性能:强度高、密度小、耐腐蚀、易加工等。
③提升方法:各类添加剂(增塑剂、防坳剂、增强材料、着色剂等)。
④用途:食品包装袋、绝缘材料、各类管道、挡风玻璃、电器插座等。
三、有机高分子材料
几种常见塑料的性能与主要用途
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
聚氯乙烯 (PVC) 绝缘性好,耐化学腐蚀,机械强度较高;人稳定性差 可制成薄膜、管道、日常用品、绝缘材料等
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,还可制成泡沫塑料用于防震、保温、隔音
思考: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。橡胶的主要成分是什么?为何要对橡胶进行硫化和加入炭黑?它在生产、生活中有哪些具体的用途?
①主要成分——聚异戊二烯。
②处理原因:硫化处理——更好的强度、韧性、弹性和化学稳定性。
加入炭黑——提高耐磨性。
③用途:普通轮胎、特种橡胶(潜艇中的消声瓦)等。
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
3. 纤维
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
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。
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
3. 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
4.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
材料是现代社会发展的重要支柱。除了我们学过的金属材料和无机非金属材料,还有一大类非常重要的材料——有机高分子材料
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
天然有机高分子材料
棉花
蚕丝
羊毛
天然橡胶
塑料
合成纤维
合成橡胶
有机合成材料
塑料
合成树脂(聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂等)
塑料
具有特定作用的添加剂
增塑剂
防老剂
着色剂
防止塑料老化
使塑料着色
塑料具有强度 、密度 、耐 , 加工等优良的性能
高
小
腐蚀
易
提高塑性
主要性能
常用塑料
聚乙烯
(英文缩写:PE)
保鲜膜
矿泉水瓶
塑料薄膜
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
聚氯乙烯
(英文缩写:PVC)
电线外面的绝缘层
地膜
塑料管道
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
常用塑料
聚苯乙烯
(英文缩写:PS)
保温板
高抗冲吸塑产品
自行车头盔热成型机
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,还可制成泡沫塑料用于防震、保温、隔音
常用塑料
聚甲基丙烯酸甲酯
(俗称有机玻璃,
英文缩写:PMMA)
有机玻璃制成的汽车风挡
显微镜透镜
望远镜透镜
透光性好,易加工;耐磨性较差,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、广告牌等
常用塑料
脲醛塑料
(俗称电玉,
英文缩写:UF)
制成的电器插座、开关
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
常用塑料
橡胶
聚异戊二烯
天然橡胶
C
CH2
CH3
CH
CH2
n
主要成分:
结构简式:
用途:
橡胶
硫化橡胶
工业上用硫与橡胶作用进行硫化,使线型的高分子链之间通过硫原子形成化学键,产生交联,形成网状结构,从而提高强度、韧性和化学稳定性。
常见合成橡胶有丁苯橡胶,顺丁橡胶,氯丁橡胶,还有氟橡胶、硅橡胶等特种橡胶。
橡胶
合成橡胶具有高弹性、绝缘性、耐油、耐高温和不易老化等优良性能,广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。
纤维
天然纤维
棉花
羊毛
蚕丝
麻
再生纤维
合成纤维
纤维
化学纤维
黏胶纤维
大豆蛋白纤维
聚丙烯纤维
聚氯乙烯纤维
强度 、弹性 、耐磨、耐化学腐蚀、不易虫蛀等
高
好
纤维
合成纤维性能
制_____________、绳索、渔网等,广泛应用于工农业生产的各个领域
主要用途
人类穿着外