7.2.3烃的拓展提升课 课件(共29张PPT)-高一化学人教版必修第二册同步课件

(共29张PPT)
烃的拓展提升课
第3课时
第二节　乙烯与有机高分子材料
1.根据烃分子中碳原子的成键特点分析原子共线、共面问题。
2.认识烃的分子式确定的方法和烃的燃烧规律。
3.加聚反应及高分子聚合物单体的确定。
1.烃的分子式的确定。
2.高聚物单体的确定。
[学习目标]
[重点难点]
烃的燃烧及分子式的确定
1.烃(CxHy)的完全燃烧
CxHy＋______ O2 __CO2＋___H2O(配平化学方程式)。
(1)烃完全燃烧的耗氧量
①相同物质的量的烃(CxHy)，_____越大，耗氧量越多，反之越少。
②相同质量的烃(CxHy)，___越大，耗氧量越多，反之越少。
x
(2)烃完全燃烧前后气体体积的变化
①当温度大于或等于100 ℃时，水为气态
当y＞4，总体积变大
当y＝4，总体积不变
当y＜4，总体积减小
②当常温、常压时，水为液体
(2022·成都高一月考)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
练习1
√
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
练习2
√
0.1 L某气态烃完全燃烧，在相同条件下测得生成0.1 L CO2和0.2 L水蒸气，该烃的分子式是
A.CH4 B.C2H4
C.C2H2 D.C3H6
练习3
√
在同温、同压条件下，气体的体积之比等于其物质的量之比，故该烃分子中n(CxHy)∶n(C)∶n(H)＝0.1∶0.1∶(0.2×2)＝1∶1∶4,1 mol该烃中含C、H分别为1 mol、4 mol，即该烃为CH4。
2.烃的分子式的确定
(1)原子守恒法
常温下某气态链状烷烃10 mL与过量O2 85 mL充分混合，点燃后生成液态水，在相同条件下测得气体体积变为70 mL，求该烃的分子式。
练习4
答案　C2H6
解得：y＝6，链状烷烃通式为CnH2n＋2,2n＋2＝6，n＝2，则该烃的分子式为C2H6。
(2)气体体积差量法
由两种气态烃组成的混合烃20 mL，跟过量O2完全燃烧。同温同压条件下当燃烧产物通过浓H2SO4后体积减少了30 mL，然后通过碱石灰又减少了40 mL。这种混合气体的组成可能有几种？
练习5
答案　可能有两种，分别为C2H2和C2H6或C2H2和C2H4。
因为V(混烃)∶V(CO2)∶V(H2O)＝1∶2∶1.5，所以V(混烃)∶V(C)∶V(H)＝1∶2∶3，平均组成为C2H3， ＝27。能满足平均组成C2H3的混烃只有两种，即C2H2和C2H6或C2H2和C2H4组成的混烃。
(3)平均分子式法
碳原子的成键特点及原子共面
1.常见的分子构型
(1)甲烷型：
正四面体→凡是碳原子形成4个共价单键时，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。
(2)乙烯型：
平面结构→碳碳双键直接相连的4个原子与2个碳原子共平面。
(3)乙炔型：—C≡C—
直线结构→碳碳三键直接相连的2个原子与2个碳原子共直线。
(4)苯型：
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。
2.原子共面的分析方法
(1)甲烷、乙烯、苯三种分子中的氢原子如果被其他原子取代，则取代后的分子结构基本不变。
(2)共价单键可以自由旋转，共价双键和共价三键不能旋转。
(3)根据分子的结构和化学键之间的夹角画出分子中原子的相对位置，如
。
分子 中，在同一平面上的碳原子至少有
A.7个 B.8个 C.9个 D.14个
练习1
√
苯环是平面正六边形结构，分子中12个原子共平面，且处于对位的4个原
子共直线。分析 的结构时，容易受苯环书写形式的局限而认
为至少有8个碳原子共平面，实质上4、7、8、11四个碳原子共直线，至少
有9个碳原子共平面。
已知某有机分子(C11H10)的结构简式为 ，则该分子中：
(1)可能共面的C原子最多有______个，一定共面的C原子最多有____个。
练习2
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8
根据CH4、CH2==CH2、 和CH≡CH的空间结构，可知该有机物分子中原子空间位置有如下特点：

由此可知，苯环和乙烯基团所在平面内的所有碳原子，即11个碳原子都有可能共面，根据苯的结构，一定共面的C原子最多有8个。
(2)可能共面的原子最多有_____个，一定共面的原子最多有____个。
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因为单键可以旋转，甲基(—CH3)上的3个H原子，最多有一个H原子可以旋入苯环和乙烯基团所在的平面内，故可能共面的原子最多有19个，一定共面的原子应为苯环和与其连接的2个C原子，共12个。
(3)一定共直线的C原子最多有___个，一定共直线的原子最多有__个。
4
4
苯环对位及对位上连接的两个碳原子共4个C原子一定共直线，—C≡C—及所连接的1个C原子和1个H原子也一定共线。
判断烃分子中原子共面的方法
加聚反应及单体的判断
1.加聚反应的类型
(1)单烯烃加聚：单体中只含一个 时，断开双键，断键原子与其他分
子中的断键原子结合，依次重复形成高聚物，如丙烯的聚合：
nCH3—CH==CH2 。
(2)二烯烃加聚：当一个分子中存在两个 时，断键原子与其他分子中的断键原子相结合，而内部其他的断键原子再结合成不饱和键。
如顺丁橡胶的生成：nCH2==CH—CH==CH2 。
(3)共聚：是两种或多种化合物在一定的条件下发生聚合反应生成一种高聚物的反应。例如，丙烯和乙烯在一定条件下能生成聚乙丙烯：nCH2==CH2＋
nCH2==CH—CH3 。
2.单体的推断
(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 的单体为
CH2==CH—CH==CH2；
② 的单体为CH2==CH—CH==CH2和_________。
具有单、双键交替长链(如……—CH==CH—CH==CH—CH==CH—……)的高分子有可能成为导电塑料，2000年诺贝尔化学奖即授予开辟此领域的3位科学家。下列分子中可能成为导电塑料的是
A.聚乙炔 B.聚乙烯
C.聚苯乙烯 D.聚丁二烯
练习1
√
具有单、双键交替长链的高分子有可能成为导电塑料，聚乙烯( )、
聚苯乙烯( )的链节中只有单键，
聚丁二烯(?CH2—CH==CH—CH2?)不是单、双键交替结构；只有聚乙炔是单、双键交替结构。
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)若实验测得“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______。
练习2
CH2==CH—CN
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(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________________________________________________。
CH≡CH＋HCN
CH2==CH—CN，加成反应
nCH2==CH—CN
，加聚反应