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第2课时 烃、有机高分子材料
第二节 乙烯与有机高分子材料
仔细观察下列给出的有机物的组成、结构(碳键、碳链)情况,了解烃的概念及分类。
根据碳原子间的成键方式分类
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。
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”。
探究
以甲烷、乙烯和乙炔为例,借助模型认识烃的分子结构
(1) 根据结构式,写出三者的电子式,并指出分子中化学键类型。
(2) 使用分子结构模型搭建甲烷、乙烯和乙炔分子的球棍模型。并描述分子结构特点。
乙烯
C
H
H
H
H
甲烷
C
C
H
H
H
H
乙烯
C
C
H
H
乙炔
烃 甲烷(CH4) 乙烯(C2H4) 乙炔(C2H2)
电子式
化学键
球棍模型
结构特点
C-H单键
C-H单键
C-H单键
正四面体形
直线形
平面形
【问题和讨论】
1、乙炔是甲烷或乙烯的同系物吗?为什么?
不是,同系物要求结构组成相似,甲烷、乙烯、乙炔的结构不同。
2、比较甲烷乙烯的化学性质,并根据乙烯与乙炔的结构特点,推测乙炔的性质。
甲烷:氧化反应、取代反应
乙烯:氧化反应、加成反应、加聚反应
乙炔:氧化反应、加成反应、加聚反应
?
探究
比较甲烷、乙烯的化学性质,分析其与二者的分子结构之间存在的联系?
物质 甲烷 乙烯
与Br2 反应 试剂类型 ________ ______________
反应条件 _____ 无
反应类型 _____ _____
氧化 反应 燃烧 火焰呈 色 火焰____________
酸性KMnO4溶液 ____________ _______________
Br2蒸气
溴水或溴的 CCl4 溶液
光照
取代
加成
淡蓝
明亮、伴有黑烟
稳定,不反应
酸性 KMnO4 溶液褪色
结构 决定 性质 CH4 分子中的碳原子为 结构,所含键为 ,性质 , 主要发生 反应 CH2=CH2 分子中的碳原子为
结构,所含键为 ,其中一
个键容易断裂,性质_______,主要发生
反应和 反应
饱和
单键
稳定
取代
不饱和
碳碳双键
加成
氧化
活泼
苯的特殊结构
平面形分子:苯分子中的12个原子共平面,是一种平面形分子。
6个碳原子之间的化学键完全相同
分子式 结构式 结构简式 球棍模型 空间填充模型
____ _____或_____
C6H6
完全相同
C6H6
苯分子具有平面正六边形结构,6个C原子,6个H原子,共
12个原子共平面
化学键:
空间构型:
苯中的碳碳键是一种介于单键和双键之间的独特的键。
苯是一种不饱和烃,可发生加成反应;
烃
烃 甲烷 乙烯 乙炔 苯
化学键 C—H C=C C—H C—H —C≡C— 6个碳碳键完全相同
电子式 H︰C C︰H ——
分子 结构特点 正四面体 平面形 直线形 平面形
【例1】烃有不同的分类方法,下列说法正确的是( )
① 按烃分子中碳的成键方式分:饱和烃、不饱和烃
② 按烃分子中碳骨架的形状分:链状烃、环状烃
③ 根据不饱和烃中不饱和键的类型分:烯烃、炔烃、芳香烃等
④ 可划分为烃、环状烃、烯烃
A.①③④ B.①②③ C.①②④ D.②③④
B
【例2】下列有关乙烯和乙烷的说法中错误的是( )
A.乙烯和乙烷都易燃烧,且充分燃烧的产物都是CO2和H2O
B.乙烯是平面分子,乙烷分子中并非所有原子都在同一平面上
C.溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液都可以鉴别乙烯和乙烷
D.乙烯分子中的碳碳双键比乙烷分子中的碳碳单键更稳定
D
【例3】下列关于乙烷、乙烯、乙炔的说法正确的个数( )
①它们不是同系物,也不具有相似的性质
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,乙炔燃烧火焰应该最明亮,有浓烟
⑤它们都能使酸性KMnO4溶液褪色
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
B
√
√
√
×
×
思考: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)
金属材料
材料
无机非金属材料
有机高分子材料
复合材料
金属单质和合金
传统材料:玻璃、水泥、陶瓷等
新型材料:芯片、光导纤维、金刚砂、碳纳米材料等
天然有机高分子材料
合成有机高分子材料
羊毛、棉花、天然橡胶等。
塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等
由两种或两种以上不同性质的材料组分优化组合而成
根据来源不同可将有机高分子材料分为 有机高分子材料
和 有机高分子材料。
天然有机高分子材料:如 、 、 等。
合成有机高分子材料:如 、 、 、黏合剂、涂料。
天然
棉花
羊毛
天然橡胶
塑料
合成纤维
合成橡胶
合成
1.有机高分子材料的分类
【任务】阅读课本并回答以下问题:
1.塑料有哪些优良的性能?
2.它的主要成分是什么?
3.如何提升塑料的性能?
4.塑料在生产、生活中有哪些具体的用途?
优良性能:强度高、密度小、耐腐蚀、易加工等。
主要成分:合成树脂---聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂等。
提升方法:各类添加剂---增塑剂、防老剂、增强材料、着色剂等。
用途:食品包装袋、绝缘材料、各类管道、挡风玻璃、电器插座等。
塑料
有机高分子材料
塑料
常见塑料示例
①聚乙烯(PE),结构简式为
②聚氯乙烯(PVC):结构简式
③聚苯乙烯(PS):结构简式为
有机高分子材料
塑料
常见塑料示例
④聚四氟乙烯(PTFE):结构简式为
⑤聚丙烯(PP):结构简式为
⑥有机玻璃(PMMA)和电玉(UF)等
有机高分子材料
塑料
塑料
聚乙烯
聚氯乙烯
聚苯乙烯
聚丙烯
聚四氟乙烯
聚甲基丙烯酸甲酯
脲醛塑料
天然橡胶:主要成分是______________,结构简式为_____________,
其单体为____________________。天然橡胶分子中含有__________,
易发生氧化反应。
聚异戊二烯
碳碳双键
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
为何要在橡胶中加入炭黑并对橡胶进行硫化处理?
① 加入炭黑:提高耐磨性
② 硫化处理:具有更好的强度、韧性、弹性和化学稳定性
线型结构
立体网状结构
使线型分子通过硫桥交联起来,
形成立体网状结构。
橡胶分类
橡胶
天然橡胶
合成橡胶
通用橡胶
丁苯橡胶
顺丁橡胶
氯丁橡胶
异戊橡胶(合成天然橡胶)
特种橡胶
氟橡胶:
硅橡胶:
硫化橡胶:
更好的强度、韧性、弹性、化学稳定性
耐热、耐酸碱腐蚀
耐高温、严寒
橡胶的结构与功能
结构
线型结构
网状结构
有一定弹性,
但强度和韧性差
较好的强度、韧性、弹性和化学稳定性
硫 化
性质
硫化过程:橡胶分子内碳碳双键中的1个键断裂,硫分子中的部分硫硫单键断裂,形成2个或多个硫原子的链,通过硫原子与碳原子间的重新成键,形成网状结构。
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。
橡胶的用途:
①分类
纤维
天然纤维:
化学纤维
再生纤维:
合成纤维:
棉花、麻、羊毛、蚕丝等。
麻
棉花
羊毛
蚕丝
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。
黏胶纤维、大豆蛋白纤维等。
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。
丙纶(聚丙烯纤维)
氯纶(聚氯乙烯纤维)
腈纶(聚丙烯腈纤维)
涤纶(聚对苯二甲酸乙二酯纤维)
锦纶、芳纶(聚酰胺纤维)
(六大纶)
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。
②合成纤维性能:强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀,不易虫蛀等。
③主要用途:制衣料、绳索、渔网等,广泛应用于工农业领域。
纤维
特种橡胶
有机高分子材料
天然高分子材料
合成高分子材料
塑料
合成纤维
合成橡胶
棉花、麻(主要成分是纤维素)
羊毛、蚕丝(主要成分是蛋白质)
天然橡胶(主要成分是聚异戊二稀)
涤纶、锦纶、腈纶
丙纶、维纶、氯纶
通用橡胶
顺丁橡胶
氟橡胶
硅橡胶
丁苯橡胶
氯丁橡胶
PE 、PVC、PP
尼龙
的确良
人造羊毛
板书
天然纤维
科学 技术 社会
黏合剂又称胶黏剂:浆糊、胶水。
黏合剂根据来源可分为:天然黏合剂和合成黏合剂。
天然黏合剂——动物的皮或鱼鳔熬胶,用于黏结木材。
合成黏合剂——黏结力强,性能优异。
特种黏合剂——耐高温、耐低温、导电、导磁和导热。
涂料是一类含有机高分子的混合液或粉末。
油漆就是一种常见的涂料。
可用于建筑、船舶、车辆,以及家电、家具的保护和装饰。
特种涂料在化工、航空等领域具有重要的用途。
科学 · 技术 · 生活
黏合剂和涂料
黏合剂又称胶黏剂,生活中常用的糨糊、胶水就是最普通的黏合剂。合成黏合剂的黏结力强,性能优异,得到了广泛应用。
涂料是一类含有机高分子的混合液或粉末,能在物体表面形成附着坚固的涂膜,油漆就是一种常见的涂料。特种涂料在化工、航空等领域具有重要的用途。
(1)通常所说的三大合成材料是塑料、合成纤维和合成橡胶( )
(2)塑料包装袋都可以包装食品( )
(3)真丝、塑料和涤纶都是合成高分子材料( )
(4)纯净的聚乙烯塑料为纯净物( )
(5)乙烯和聚乙烯都能使溴的CCl4溶液褪色( )
(6)天然橡胶硫化的过程没有发生化学变化( )
×
×
√
×
×
×
1.判断正误
内容内容内容
P4具有正四面体结构,PCl5中P—Cl键的键能为c kJ/mol,PCl3中P—Cl键的键能为1.2c kJ/mol。下列叙述正确的是( )
A.P—P键的键能大于P—Cl键的键能
B.可求Cl2(g)+PCl3(g)===PCl5(s)的反应热ΔH
C.Cl—Cl键的键能为 kJ/mol
D.P—P键的键能为 kJ/mol
D
1.下列关于乙烯的叙述中错误的是 ( )
A.乙烯使酸性KMnO4溶液褪色,属于氧化反应
B.乙烯燃烧时,火焰明亮且伴有黑烟
C.乙烯可做香蕉等水果的催熟剂
D.被高锰酸钾氧化时,乙烯碳碳双键中的一个键断裂
?