第七章 第二节 第2课时　烃　有机高分子材料 学案（含答案）—2024春高中化学人教版必修二

第2课时　烃　有机高分子材料
[核心素养发展目标]　
1.了解烃的概念及分类，了解常见烃的组成及结构，培养“证据推理与模型认知”能力。
2.初步认识有机高分子材料的组成、性能，了解塑料、橡胶、纤维的性能及其在生活和生产中的应用，培养“宏观辨识与微观探析”的学科素养。
一、烃
1．烃的概念
仅含________和________两种元素的有机化合物称为碳氢化合物，也称为烃。
2．烃的分类
(1)依据：根据碳原子间成键方式的不同可分为________和________________；根据碳骨架的不同可分为________和________。
(2)分类
特别提醒　苯是芳香烃的母体，分子式为C6H6，结构简式为或，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。
思考　搭建分子的球棍模型，借助模型认识烃的分子结构。
烃 甲烷 乙烯 乙炔
电子式
化学键 C—H C—H、
结构式
分子结构特点 正四面体
分析烃的分子结构和性质，回答下列问题：
(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？
________________________________________________________________________
(2)结合烃的分子组成，判断乙炔与甲烷或乙烯互为同系物吗？
________________________________________________________________________
(3)已知乙炔的化学性质与乙烯相似，试写出乙炔与溴加成的化学方程式。结合乙烷、乙烯和乙炔的化学性质，分析不同的碳碳键对有机物性质的影响。
________________________________________________________________________
1．判断正误
(1)一种有机物完全燃烧，产物只有CO2和H2O，则该有机物一定属于烃(　　)
(2)乙烯的分子式为C2H4，故分子组成为C6H12的烃一定属于烯烃(　　)
(3) 和都属于芳香烃(　　)
(4)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(　　)
2．(2023·青岛高一月考)下列物质中，属于有机物，但不属于烃的是(　　)
A．H2CO3
B．
C．CH2==CH－CH3
D．CH≡CH
3．(1)烃是一类重要的有机化合物，其结构与性质密切相关。
①下列有机化合物与甲烷互为同系物的是________(填字母，下同)。
a．乙烯 　b．乙烷 　c．乙炔
②下列试剂可用于鉴别乙烷和乙烯的是______________。
a．水
b．四氯化碳
c．酸性KMnO4溶液
③下列有机化合物属于芳香烃的是____________________________。
a. b. c.
(2)某气态烃在标准状况下密度是2.59 g·L－1，其相对分子质量等于____________；该烃中含碳82.8%，则分子中碳、氢原子的个数比是____________，分子式是________，可能的结构简式有__________________________________________________________________。
二、有机高分子材料
1．有机高分子材料的分类
有机高分子材料
2．合成有机高分子材料
(1)塑料
种类 性能
聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、脲醛塑料等 强度____、密度____、耐____、易加工等
(2)橡胶
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。
天然橡胶 ________结构，有一定______，但强度和韧性差
合成天然橡胶(异戊橡胶)
硫化橡胶 ________结构，有更好的强度、韧性、弹性和化学________
特种橡胶 耐热和耐酸、碱腐蚀的________；耐高温和严寒的________
(3)纤维
天然纤维 棉花、羊毛、蚕丝和麻等
化学纤维 再生纤维 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黏胶纤维、大豆蛋白纤维等
合成纤维 以石油、天然气和煤等为原料制成有机小分子单体，再经聚合反应制得
思考1　以异戊二烯()为单体发生加聚反应，制得聚异戊二烯橡胶的化学方程式是什么？
________________________________________________________________________
思考2　ABS树脂
()是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料。用于制备仪表、电气、电器、机械等各种零件。
(1)ABS树脂的链节为_________________________________。
(2)合成ABS树脂的单体为________________、________________、________________。
思考3　思考并回答下列问题。
(1)实验室盛放浓硝酸、氯水、酸性高锰酸钾溶液的试剂瓶为什么不能用橡胶塞？
________________________________________________________________________
(2)乙烯和聚乙烯都能使Br2的CCl4溶液褪色吗？为什么？
________________________________________________________________________
1．判断正误
(1)塑料包装袋都可以包装食品(　　)
(2)有机高分子材料是一类结构非常复杂的有机物(　　)
(3)真丝、塑料和涤纶都是合成高分子材料(　　)
(4)天然橡胶硫化的过程没有发生化学变化(　　)
(5)以石油、煤、天然气为原料可以生产某些有机高分子材料(　　)
2．人们在日常生活中大量使用各种高分子材料，下列说法正确的是(　　)
A．天然橡胶易溶于水
B．羊毛是合成高分子材料
C．聚乙烯塑料是天然高分子材料
D．聚氯乙烯塑料会造成“白色污染”
3．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)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________。
(3)工业上以乙炔和HCN为原料合成腈纶，合成路线如下：
CH≡CHCH==CH2—CN。
写出有关反应的化学方程式并注明反应类型：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
加聚产物单体的判断方法
(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?CH2—CH==CH—CH2?的单体为CH2==CH—CH==CH2；
②的单体为CH2==CH—CH==CH2和。
1．下列对烃的分类不正确的是(　　)
A．CH4、CH2==CH2、CH2==CHCH==CH2均属于饱和烃
B．CH3CH2CH3、CH3CH==CH2、CH3CH==CHCH2CH==CH2均属于链状烃
C．CH3CH3、、C18H38均属于饱和烃
D．、、均属于芳香烃
2．(2023·浙江省平湖中学高一检测)下列有关有机高分子材料的说法不正确的是(　　)
A．橡胶分为天然橡胶和合成橡胶，均具有弹性
B．高分子材料中的有机物分子均呈链状结构
C．橡胶硫化是化学变化，形成的硫化橡胶具有更好的强度、韧性、弹性和稳定性
D．家用不粘锅涂层的主要成分聚四氟乙烯()的单体是CF2==CF2
3．再生纤维与合成纤维的区别在于(　　)
A．再生纤维的主要原料是天然纤维，合成纤维的主要原料是石油等
B．再生纤维的原料是石油、天然气等，合成纤维的原料是天然纤维
C．再生纤维的成分是纤维素，合成纤维的成分是不饱和烃或烃的衍生物
D．再生纤维的成分是不饱和烃或烃的衍生物，合成纤维的成分是纤维素
4．如表是A、B、C、D四种烃的有关信息。
A B C D
①球棍模型为 ②能和Cl2在光照条件下生成多种氯代物 ①能使溴水褪色 ②标准状况下，气体密度为1.25 g·L－1 ①既不能使溴水褪色，也不能使酸性KMnO4溶液褪色 ②平面结构 ③球棍模型为 ①能使溴水褪色 ②1 mol该物质能和2 mol H2加成 ③空间填充模型为
(1)A的电子式：________，B分子的空间结构为________，D的结构式为______________，
空间结构为______________。
(2)四种烃中，和甲烷互为同系物的是____________(填结构简式，下同)，完全燃烧，生成CO2和H2O的物质的量之比为1∶1的是________。
(3)写出B和H2O在一定条件下发生反应的化学方程式：___________________________。
(4)已知B和D具有相似的化学性质，试写出烃D与Br2按物质的量之比为1∶1反应的化学方程式：___________，将D通入酸性KMnO4溶液的现象是___________________。
(5)下列有关C的说法正确的是________(填字母)。
A．C的分子式为C6H6，属于不饱和烃
B．从C的组成上看，分子结构应该存在碳碳双键，故应属于烯烃
C．C分子中的12个原子都在同一平面内
D．C分子中的化学键应当比较特殊，化学键不同于一般的碳碳单键和碳碳双键
E．1 mol C分子和H2在一定条件下反应，最多需要3 mol H2
第2课时　烃　有机高分子材料
一、
1．碳　氢
2．(1)饱和烃　不饱和烃　链状烃　环状烃　(2)　 　CH2==CH2　—C≡C—　CH≡CH　
思考　　 C—H、—C≡C—　　H—C≡C—H　平面形　直线形
(1)甲烷分子只存在单键，能发生取代反应；乙烯由于存在碳碳双键，能发生加成反应、加聚反应、氧化反应。
(2)乙炔、甲烷、乙烯的分子式分别为C2H2、CH4、C2H4，从组成上，乙炔和甲烷、乙烯并没有相差一个或若干个CH2原子团，从结构上，乙炔分子中含有—C≡C—，甲烷分子中全为C—H单键，乙烯分子中含有，结构不相似，故乙炔与甲烷或乙烯均不互为同系物。
(3)CH≡CH＋Br2―→、＋Br2―→。
碳碳单键有稳定的化学性质，典型反应是取代反应；碳碳双键中有一个键易断裂，典型反应是氧化反应、加成反应和加聚反应；碳碳三键中有两个键易断裂，典型反应是氧化反应、加成反应和加聚反应。
应用体验
1．(1)×　(2)×　(3)×　(4)×
2．B　[H2CO3属于无机物，A错误；含有氧元素，所以不为烃，B正确；CH2==CH—CH3和CH≡CH分别属于烯烃和炔烃，C、D错误。]
3．(1)①b　②c　③a
(2)58　2∶5　C4H10　CH3CH2CH2CH3、
二、
1．天然　合成　塑料　合成纤维　合成橡胶
2．(1)高　小　腐蚀
(2)线型　弹性　网状　稳定性　氟橡胶　硅橡胶
思考1　。
思考2　(1)
(2)CH2==CH—CN　CH2==CH—CH===CH2
CH2==CH—C6H5
思考3　(1)天然橡胶的主要成分为聚异戊二烯()，分子中存在碳碳双键，能被强氧化剂氧化而变硬变脆。
(2)乙烯分子中含有碳碳双键，可以和Br2发生加成反应而使Br2的CCl4溶液褪色；而聚乙烯中不存在碳碳双键，故聚乙烯不能使Br2的CCl4溶液褪色。
应用体验
1．(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√
2．D　[聚氯乙烯塑料在自然界中难以降解会造成“白色污染”，天然橡胶、羊毛和聚乙烯塑料都是高分子材料，难溶于水，羊毛是天然高分子材料，而聚乙烯塑料是合成高分子材料。]
3．(1)　CH2==CH－CN
(2)619
(3)①CH≡CH＋HCNCH2==CH－CN，加成反应
②nCH2==CH－CN，加聚反应
解析 　(2)高聚物链节的化学式为C3H3N，式量为53，链节的个数也就是聚合度n，故n＝≈619。(3)根据反应流程，CH≡CH和HCN先发生加成反应生成CH2==CHCN，再发生加聚反应生成聚丙烯腈，故化学方程式为①CH≡CH＋HCNCH2==CH－CN；②nCH2==CH－CN。
随堂演练　知识落实
1．A　2.B
3．A　[再生纤维与合成纤维的主要区别在于合成它们的原料不同，再生纤维主要由天然纤维制得，合成纤维的主要原料是石油等。]
4．(1)　平面结构　H－C≡C－H　直线形
(2)CH3CH3　CH2==CH2
(3)CH2==CH2＋H2OCH3CH2OH
(4)CH≡CH＋Br2―→　溶液紫红色褪去(或变浅)
(5)ACDE　
解析　根据信息及四种烃的结构，可推断A为乙烷(CH3CH3)，B为乙烯(CH2==CH2)，C为苯()，D为乙炔(CH≡CH)。乙烷为饱和烷烃，和甲烷互为同系物；乙烯、乙炔和苯为不饱和烃，其中乙烯和乙炔性质相似，可以发生氧化反应，乙炔通入酸性高锰酸钾溶液中的现象是溶液紫红色褪去或变浅；苯分子的分子式为C6H6，根据信息和碳原子的四价键原则，苯分子中不存在一般的碳碳单键和碳碳双键，而是一种特殊的共价键。