7.2乙烯与有机高分子材料课件(共78张PPT)2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

(共78张PPT)
第二节 乙烯与有机高分子材料
第1课时 乙烯
熟苹果为什么可以催熟青橘子？
因为熟苹果释放的乙烯气体，可以作为橘子的催熟剂。
资料
三天后
植物激素
乙烯在植物生理上扮演植物激素的角色。用乙烯处理后的水果呼吸性强度大大提高，并能提高水果组织原生质对氧的渗透性，促进水果呼吸作用和有氧参与的其它生化过程；乙烯又能使水果中酶的活动性增强并改变酶的活动方向，从而大大缩短了水果成熟的时间，达到催果的目的。
四天后
【生活情境】
【生产生活】
乙烯的产量衡量一个国家的
石油化工水平的标志！
乙烯的来源：
石油及石油产物的分解（裂化和裂解）
6个原子共平面，键角120°,平面型分子，分子中有碳碳双键，碳原子的价键没有全部被氢原子“饱和”。
分子式 ： 电子式：
结构式： 结构简式：
C2H4
CH2 = CH2
H : C :: C : H
.. ..
H H
CH2 CH2
一、乙烯
1、物理性质与结构
乙烯是一种无色，稍有气味的气体，密度比空气略小，难溶于水。
拓展：分子共线、共面问题
甲烷型
5个原子最多有3个原子共平面，
中的原子不可能共平面
共线、共面情况
规律：只要出现一个饱和碳原子，则分子中的所有原子不可能共面
所有原子共平面，与碳碳双键直接相连的4个原子与2个碳原子共平面
乙烯型
平面形结构
规律：
有机物分子结构中每出现1个碳碳双键，则整个分子中至少有6个原子共面
分析丙烯(CH3CH＝CH2)原子共面情况
丙烯分子最多7个原子共平面，至少有6个原子共平面
分 子 式 乙烷 C2H6 乙烯 C2H4
碳碳键型 C－C单键 C=C双键
键 角 109 28ˊ 120°
键长(10-10m) 1.54 1.33
键能(kJ/mol) 348 615
空间 各原子的位置
C=C键能比C-C的两倍略少，只需较少的能量就能使双键中的一个键发生断裂。乙烯的化学性质比较活泼。
结构比较
2C和4H在同一平面上
2C和6H不在同一平面上
2、化学性质
【实验7-2】
（1）点燃纯净的乙烯，观察燃烧时的现象。
（2）将乙烯通入盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中，观察现象。
（1）氧化反应
CH2=CH2
+
3O2
点燃
2CO2 + 2H2O
火焰明亮并伴有黑烟
现象：溶液的紫色褪去
【应用】鉴别乙烯与烷烃
【思考】能不能用于除去烷烃中的乙烯？
② 被（酸性KMnO4溶液）氧化
5CH2=CH2+12KMnO4+18H2SO4→
12MnSO4+6K2SO4+10CO2+28H2O
不可以
① 燃烧
碳的质量分数大，不完全燃烧
实验室制得乙烯中含有SO2，设计实验检验乙烯和SO2
将气体 品红溶液 NaOH溶液
品红溶液 KMnO4溶液
【实验7-3】
将乙烯通入盛有溴的四氯化碳溶液的试管中，观察现象。
【现象】溴的四氯化碳溶液褪色
（2）加成反应
碳碳双键中有一个键易断
有机物分子中的不饱和键（双键 或三键）两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合成新化合物的反应叫加成反应。
1,2-二溴乙烷
Br
Br
或
CH2=CH2+Br2 CH2CH2
Br
Br
【应用】（1）鉴别:CH4与C2H4；（2）除杂:CH4(C2H4)
【特征】只上不下
溴水：褪色，褪色后溶液会分层；
溴的四氯化碳溶液：褪色，褪色后溶液不分层
CH2BrCH2Br
我是
溴分子
加成反应机理
加成反应机理
加成反应机理
加成反应机理
加成反应机理
加成反应机理
加成反应机理
一定条件
a
b
【模型】
CH2=CH2 + H2
催化剂
△
CH2=CH2 + Cl2
CH2=CH2 + H2O
催化剂
加压加热
1，2-二氯乙烷
氯乙烷
乙烯还可以与X2、H2、HX、H2O等在一定条件下发生类似的反应。
乙醇
CH2=CH2 + HCl
催化剂
△
乙烷
CH2Cl—CH2Cl
CH3—CH3
CH3—CH2Cl
CH3—CH2OH
工业上乙烯水化法制酒精的原理
制取纯净的氯乙烷
1、下列各反应中属于加成反应的是 （ ）
A. CH2=CH2+H-OH CH3-CH2-OH
催化剂

B. H2+Cl2====2HCl
点燃
C. CH3-C-H+H2 CH3-CH2-OH
O=
催化剂
D. CH3-CH3+2Cl2 CH2Cl-CH2Cl+2HCl
光
AC
随堂训练
2、下列物质不可能是乙烯加成产物的是 （ ）
A.CH3CH3 B.CH3CHCl2 C.CH3CH2OH D.CH3CH2Br
B
【练习】写出下列要求的方程式。
（1）丙烷与氯气在光照的条件下第一步反应
（2）丙烯与水在一定条件下反应
（3）丙烯（CH3CH=CH2）与溴水反应
烷烃取代：光照、卤素气体
烯烃加成：X2、X2的水溶液、X2有机溶剂
若该烷烃是由烯烃和1 mol H2加成得到的，则原烯烃的结构有________种。
（3）聚合反应（加聚反应）
在适当的温度、压强和催化剂存在的条件下，乙烯分子中碳碳双键中的一个键断裂，分子间通过碳原子相互结合形成很长的碳链，生成相对分子质量很大的聚合物聚乙烯。
n CH2=CH2
[ CH2—CH2 ]n
催化剂
（聚乙烯）
链节
聚合度
单体
像这样，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叫做聚合反应。聚合反应在有机高分子材料的生产中有着广泛的应用。
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。
聚氯乙烯 由CH2＝CHCl加聚制备，请写出化学方程式。
小试身手
【练习】写出下列要求的方程式。
（1）
（2）由苯乙烯（ ）制聚苯乙烯
（3）由丙烯（CH3CH=CH2）制聚丙烯
由CF2＝CF2 制不粘锅的主要成分聚四氟乙烯
（1）植物生长调节剂，催熟剂等
3、用途
（2）乙烯是基本的化工原料；
合成乙醇、乙醛、合成塑料等……
乙烷与乙烯的分子结构和化学性质对比
分 子 结 构 分子式 C2H6 C2H4
结构式
碳碳键类别
分子内原子 的相对位置
化 学 性 质 燃烧
特征反应
与酸性高锰 酸钾溶液
【归纳总结】
碳碳单键
碳碳双键
C、H不全在一个平面内
6个原子都在同一平面内
2C2H6＋7O2
4CO2＋6H2O
C2H4＋3O2
2CO2＋2H2O
CH3CH3＋Cl2
CH3CH2Cl＋HCl
CH2=CH2＋Br2
―→CH2BrCH2Br
不反应
因发生氧化反应而使其褪色
取代反应
加成反应
3、 (双选)既可以使溴水褪色,又可以使酸性高锰酸钾溶液褪色的气体是 ( )
A.CO B.SO2 C.C2H4 D.C2H6
BC
4、CH4中混有C2H4，欲除去C2H4得到纯净的CH4，最好依次通过哪一组试剂 ( )
A. 澄清石灰水、浓硫酸 B. KMnO4 酸性溶液、浓硫酸
C. 溴水、浓硫酸 D. 浓硫酸、KMnO4 酸性溶液
C
随堂训练
【思考】（1）你能想出几种方法鉴别乙烯和乙烷
(3)分别点燃两种气体,燃烧时有黑烟的是乙烯.
(1)分别通入酸性高锰酸钾溶液中,能使溶液褪色的是乙烯
(2)分别通入溴水中,能使溴水褪色的是乙烯
（2）如何除去乙烷中混有的少量乙烯
最好通入溴水(或者溴的CCl4溶液中)
5.能证明乙烯分子中含有一个碳碳双键的事实是（ ）
A.乙烯分子中碳、氢原子的个数比为1∶2
B.乙烯完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量相等
C.乙烯易与溴水发生加成反应，且1 mol乙烯完全加成需消耗1 mol溴单质
D.乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色
C
6.使 1mol 乙烯与氯气完全发生加成反应，然后使该加成反应的产物与氯气在光照条件下发生完全取代反应，则两个过程中消耗氯气的总物质的量是
A．3mol B．4mol C．5mol D．6mol
第二节 乙烯与有机高分子材料
第2课时 烃
1.C3H6ClBr的同分异构体数目为 ；
C4H8Cl2的同分异构体数目为 ；
C4H7Cl3的同分异构体数目为a,则C4H3Cl7的同分异构体数目为 。
2.庚烷同分异构体中含有3个甲基的结构简式并写出名称 ；
3.能证明乙烯分子中含有一个碳碳双键的事实是 。
4.使 1mol丙烯与氯气完全发生加成反应，然后使该加成反应的产物与氯气在光照条件下发生完全取代反应，则两个过程中消耗氯气的总物质的量是 ；
5.C2H6中混有C2H4，欲除去C2H4得到纯净的C2H6，最好依次通过 ；
6.1-丁烯（CH2=CHCH2CH3）生成聚1-丁烯的反应方程式 ；
7.1-丁烯（CH2=CHCH2CH3）与Cl2的反应方程式 ；
8.2-丁烯（CH3CH=CHCH3）与H2O的反应方程式 ；
1、根据碳原子间成键方式的不同分为：
（1）饱和烃:分子中碳原子之间只以单键结合，剩余价键均被氢原子“饱和”的烃称为饱和烃，即“烷烃”。
（2）不饱和烃：分子中碳原子的价键没有全部被氢原子饱和的烃称为不饱和烃。其中含有碳碳双键的烃成为“烯烃”，含有碳碳三键的烃称为“炔烃”，含有苯环的称为“芳香烃”（ ）。
一、烃的分类
如CH4、CH3CH2CH3等
如CH2=CH2、CH≡CH等
有机化合物中，碳原子互相连结成链状或环状叫分子骨架又称碳架。
碳架：
链状烃：
环状烃：
脂环化合物
芳香化合物
如CH3CH2CH2CH3
2、根据碳骨架不同分为：
CH3CH＝CCH2CH3
烃
饱和烃（烷烃）
不饱和烃
链状烷烃
环状烷烃
烯烃
炔烃
芳香烃
碳碳双键
碳碳三键
苯环
1. 下列说法正确的是 (　　)
C
2．下列一定属于不饱和烃的是 (　　)
A．C2H4 B．C4H8 C．C3H8 D．C5H12
A
随堂训练
1、烯烃：含有碳碳双键（ ）的不饱和链烃。
2、常见的烯烃
二、烯烃
分类 名称 结构简式 分子式 通式推导
乙烯 CH2=CH2 C2H4
丙烯 CH3CH=CH2 C3H6
1-丁烯 CH3CH2CH=CH2 C4H8
1，3-丁二烯 CH2=CHCH=CH2 C4H6
单烯烃
二烯烃
CnH2n-2（n≥4）
CnH2n
（n≥2）
3、物理性质
　　随着分子中碳原子数的增加，
(1) 常温下的状态：气态→液态→固态。
(2) 熔、沸点：逐渐升高。
(3) 相对密度：逐渐增大，但密度均比水小。
(4) 难溶于水，易溶于有机溶剂。
（1）氧化反应：
①点燃燃烧
明亮的火焰，少量的黑烟。
②使酸性KMnO4溶液褪色。
（2）加成反应（与H2、X2、HX、H2O等）：
4、化学性质
——鉴别：烷烃和烯烃
1.写出CH2=CHCH=CH2分别与H2、Br2发生反应的方程式
催化剂
1，2加成
CH2=CHCH=CH2 + H2 CH3CH2CH=CH2
催化剂
1，4加成
CH2=CHCH=CH2 + H2 CH3CH=CHCH3
nCH2=CHCH=CH2 →
一定条件
2.写出CH2=CHCH=CH2加聚反应的方程式
分子式 电子式 结构式 结构简式 空间构型 键角
C2H2
球棍模型 空间填充模型（比例模型）
——乙炔（了解）
无色无味气体，密度小于空气，微溶于水，易溶于有机溶剂
1、物理性质：
2、化学性质：
① 氧化反应
② 加成反应
③ 加聚反应
三、炔烃
直线型
180°
① 氧化反应
A.与氧气反应
甲烷 乙烯 乙炔
2C2H2 + 5O2 4CO2 + 2H2O
点 燃
火焰明亮，伴有大量黑烟 验纯
B.使KMnO4酸性溶液褪色
检验产物的方法
1,1,2,2-四溴乙烷
H—C C—H
Br
Br
1,2- 二溴乙烯
H—C C—H + Br—Br
Br
Br
Br
Br
H—C—C—H
Br
Br
乙炔可使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。
H—C C—H+Br—Br
② 加成反应(与H2、Br2、HX等)
△
CH≡CH+H2O CH3CHO（乙炔水化法制乙醛）
乙烯能聚合成聚乙烯，乙炔也能聚合吗？
思考
③ 加聚反应
nCH CH
CH=CH
n
加温 加压
催化剂
聚乙炔:导电塑料
炔烃
概念
1
分子中含有碳碳叁键的烃
2
通式
单炔烃
CnH2n－2(n≥2)
3
化学性质
氧化反应
加成反应
加聚反应
我坐下来写我的教科书，但工作没有进展
我的思想开小差了，我把椅子转向炉火，打起瞌睡来了
原子又在我眼前跳跃起来，它们盘旋、旋转、像蛇一样地动着
看！那是什么？有一条蛇咬住了自己的尾巴
这个形状虚幻地在我眼前旋转着，像是电光一闪，我醒了
先生们！让我们学会做梦吧！或许我们将学到真理。
August Kekule，1865
苯的发现趣史
6个碳原子构成平面六边形环
每个碳原子均连接一个氢原子
请你试一试
1865～1866年凯库勒提出苯的结构
凯库勒提出苯环状结构学说为有机结构理论奠定坚实基础，被誉为“化学建筑师”。
感受﹒ 理解
凯库勒式的有何缺点？
不能解释：
思考
苯不能溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色！
以下两种结构式是否相同？
实验事实：
两结构是同一物质！
凯库勒式不能解释
凯库勒式的缺陷
思考
含有苯环的一类烃
苯 分子式 结构式 结构简式 空间构型 结构特点
C6H6
没有单键！
没有双键！
是一种介于
单键和双键
之间特殊的键！
无色有特殊气味的液体，有毒，难溶于水，密度比水小
1、物理性质：
2、化学性质：
① 氧化反应——燃烧
② 取代反应
③加成反应
四、芳香烃
平面正六边形；
六个碳原子等效，六个氢原子等效。
下列两个结构简式所表示的有机化合物是同一种物质还是同分异构体？请说明你判断的理由。
不存在单双键交替结构，所有碳碳键完全相同，为同种物质
你学会了吗？
(1) 氧化反应
点燃
2C6H6 + 15O2 12CO2 + 6H2O
浓烈黑烟！
苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，与其分层！
(3)加成反应
Ni
+ 3H2
(2) 取代反应:
+ Br2
FeBr3
+ H2O
NO2
b、硝化反应
【注意】反应物：苯和液溴（不能用溴水）
反应条件：催化剂（FeBr3或Fe）
浓硫酸的作用：催化剂和吸水剂
a、卤代反应
Br
+ HBr
烃 甲烷(CH4) 乙烯(C2H4) 乙炔(C2H2) 苯(C6H6)
球棍模型
结构简式 CH4 CH2=CH2
碳碳键 单键 双键 三键 介于单键与双键之间的特殊键
结构特点
化学 性质
正四面体型
键角： 109°28′
平面型
键角120°
直线型
键角180°
可燃性
取代反应
高温分解
氧化反应
加成反应
加聚反应
氧化反应
加成反应
加聚反应
平面正六边形；
键角120°
可燃性
取代反应
加成反应
第二节 乙烯与有机高分子材料
第3课时 有机高分子材料
CH2＝CHCOONa
1.写出下列物质生成高分子的化学方程式
（1）CH2＝CHCOONa（2）
（3）
（4）
(5)
(6)
写出合成丁腈橡胶的单体。
弯箭头法
加聚产物单体的判断
找单体
2.写出下列高分子单体
你能从图中找出哪些熟悉的材料？
车身：钢板（金属材料）
车窗：玻璃无机非金属材料）
轮胎：橡胶（有机高分子材料）
座椅：海绵、皮革（有机高分子材料）
材料
金属材料
复合材料
天然高分子材料
合成高分子材料
塑料、合成纤维、合成橡胶等
棉、麻、蚕丝、天然橡胶等
材料的分类
无机非金属材料
有机高分子材料
“三大合成材料”:塑料、合成纤维和合成橡胶
由小分子在一定条件下通过聚合反应得到
三、有机高分子材料
未加工处理过的聚合物，没有添加剂
生活中的塑料
聚丙烯(PP)
聚氯乙烯(PVC)
聚乙烯(PE)
聚苯乙烯(PS)
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)
脲醛塑料(UF)
聚四氟乙烯(PTFE)
有机玻璃
CH2=CH2
CH2=CH
Cl
CH2=CH
CH3
塑料 主要用途
聚乙烯 制成薄膜、用于食品、药物的包装材料
聚氯乙烯 制成薄膜、管道、日常用品、绝缘材料
聚苯乙烯 制成泡沫塑料、日常用品、绝缘材料
聚四氟乙烯 制成化工、医药等行业使用的耐腐蚀、耐高温、耐低温制品
聚丙烯 制成薄膜、管道、日常用品、包装材料等
聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃) 制成飞机和汽车的风挡、光学仪器、医疗器械、广告牌等
脲醛塑料(电玉) 制成电器开关、插座及日常用品等
（3）常见塑料及主要用途 【P72 表7-1】
橡胶消声瓦可降低潜艇航行时的噪音，提高潜艇隐蔽性
硫化后的橡胶适合制造轮胎加入炭黑提高耐磨性
天然橡胶
合成橡胶与天然橡胶相比，具有高弹性，绝缘性、耐油和耐高温等性能，因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。
①分类：
天然纤维
化学纤维
再生纤维：黏胶纤维、大豆蛋白纤维
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产品。
合成纤维：以石油、天然气和煤为原料制成有机小分子单体，聚合成高分子聚合物。如丙纶、氯纶、腈纶、涤纶、锦纶、维纶（六大纶）
③主要用途：制衣料、绳索、渔网等，广泛应用于工农业领域
②性能：强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不易虫蛀等优良性能
纤维
3、 纤维（细而长的丝状物 ）
棉花、麻、羊毛、蚕丝等
纤维素
蛋白质
天然纤维
合成纤维
1.下列说法不正确的是 （ ）
A.棉花、羊毛均属合成纤维
B.农林产品中的纤维素可加工成黏胶纤维
C.“神舟”飞船航天员穿的航天服使用了多种合成纤维
D.聚丙烯纤维是加聚反应生成的
A
【课堂练习】
2.下列高分子材料属于天然高分子材料的是 （ ）
A.聚乙烯塑料 B.麻 C.丁苯橡胶 D.脲醛树脂
B
3.人们在日常生活中大量使用各种高分子材料，下列说法中正确的是 （ ）
A. 天然橡胶易溶于水 B. 羊毛是合成高分子化合物
C. 橡胶老化发生了化学反应
D. 聚氯乙烯塑料会造成“白色污染”
CD
4.下列对乙烯和聚乙烯的描述不正确的是（ ）
A.乙烯是纯净物，聚乙烯是混合物
B.乙烯的性质与聚乙烯相同
C.常温下，乙烯是气体，聚乙烯是固体
D.乙烯可使溴水褪色，而聚乙烯则不能
B