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第二节 乙烯与有机高分子材料
第二课时
核心素养
1
证据推理与模型认知:了解烃的概念及分类,了解常见烃的组成及结构
2
科学态度与社会责任:初步认识有机高分子材料的组成、性能,了解塑料、合成橡胶、
合成纤维的性能及在生活生产中的应用
烃
1. 烃的概念
烃:(碳氢化合物)仅含碳、氢两种元素的有机物。
碳 + 氢 =
tàn qīng
2. 烃的分类
tīng
烃
① 根据碳骨架的不同,可以将烃分为链状烃和环状烃。
② 根据碳原子间成键方式的不同进行分类,可以将烃分为饱和烃与不饱和烃。
③ 根据 碳骨架 的不同,还可以将烃分为链状烃和环状烃。
烃
饱和烃(烷烃)
不饱和烃
链状烃
环状烃
烯烃
炔烃
芳香烃
烃
2. 烃的分类
【目的】
以甲烷、乙烯和乙炔为例,借助模型认识烃的分子结构。
【活动】
(1) 根据碳原子的成键规律和甲烷、乙烯、乙炔的结构式,写出三者的电子式,并讨论其分子中有哪些类型的化学键。
(2) 结合以上分析,使用分子结构模型(或橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙签等代用品)搭建甲烷、乙烯和乙炔分子的球棍模型。展示并描述三者的分子结构特点。
【活动探究】
烃的分子结构
甲烷、乙烯、乙炔的组成与结构对比
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
正四面体型
直线型
平面型
思考:1. 乙炔是甲烷或乙烯的同系物吗?为什么?
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。
金属材料
材料
无机非金属材料
有机高分子材料
天然有机高分子材料:棉花、蚕丝、羊毛、麻等
天然纤维、天然橡胶
合成有机高分子材料:
天然橡胶主要成分是 ,结构简式: 。
它的单体是异戊二烯 。
聚异戊二烯
塑料、合成橡胶、合成纤维、粘合剂、
涂料等
有机高分子材料
塑料 合成橡胶 合成纤维
主要成分 合成树脂
添加剂
提高塑性
防止塑料老化
使塑料着色
增塑剂
防老剂
着色剂
塑料具有强度高、密度小 、耐腐蚀 ,易加工等优良的性能。
1. 塑料
合成有机高分子材料——塑料、橡胶和纤维
名称 性能 主要用途 聚乙烯 (英文缩写: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 (英文缩写:PVC) 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
聚苯乙烯 (英文缩写: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
几种常见塑料的性能与主要用途
名称 性能 主要用途 聚四氟乙烯 (英文缩写:PTFE) 耐化学腐蚀,耐溶剂性好,耐低温、高温,绝缘性好;加工困难 可制成化工、医药等行业使用的耐腐蚀、耐高温、耐低温制品
聚丙烯 (英文缩写:PP) 机械强度较高,绝缘性好,耐化学腐蚀,无毒;低温发脆,容易老化 可制成薄膜、管道、日常用品、包装材料等
聚甲基丙烯酸甲酯 (俗称有机玻璃,英文缩写:PS) 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
脲醛塑料(俗称电玉,英文缩写:UF) 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
【思考】汽车车身两侧遮罩车轮的挡板(翼子板),传统上多使用金属材料的制造,现在已有塑料材质的问世。这种改变对汽车生产厂、车主和行人可能有哪些“好处”?
请结合塑料的性能进行说明。
对于汽车生产厂来说。塑料的成本较低、密度较低,可减小汽车自重,降低生产成本;
对车主来说,购车费用较低,汽车自重小可节约燃油消耗,降低用车成本;
对行人来说,万一与汽车发生碰撞,塑料可迅速变形,一定程度上可降低行人被伤害的程度。
2. 合成橡胶(高弹性高分子材料)
合成有机高分子材料——塑料、橡胶和纤维
(1) 常见合成橡胶:丁苯橡胶,顺丁橡胶,氯丁橡胶等
(2) 硫化橡胶:工业上用硫与橡胶作用进行橡胶硫化,
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。
(3) 特种橡胶:氟橡胶、硅橡胶等
在航空、航天、国防等领域也有广泛应用。
【巩固练习】下列叙述正确的是( )
A.高分子材料能以石油、煤等化石燃料为原料进行生产
B.聚乙烯的分子中含有碳碳双键
C.高分子材料中的有机物分子均呈链状结构
D.橡胶硫化的过程中没有发生化学反应
A
(1) 分类:
化学纤维
再生纤维:黏胶纤维、大豆蛋白纤维
合成纤维:丙纶、氯纶、腈纶、涤纶、锦纶(芳纶)等
(2) 合成纤维性能:强度 、弹性 、耐磨、耐化学腐蚀、不易虫蛀等。
(3) 主要用途:制 、绳索、渔网等,广泛应用于工农业领域。
高
好
衣料
3. 合成纤维
合成有机高分子材料——塑料、橡胶和纤维
校服
【思考】腈纶织物广泛应用作衣物、床上用品等。腈纶是由丙烯腈( )聚合而
成的。合成纤维(如腈纶等)部分取代了棉麻等天然纤维,为什么前者易产生环境污染,而
后者不会呢?
合成纤维具有良好的化学稳定性,在自然界中很难降解,因而对环境易产生污染。而天然纤维则可以自然降解,
不会对环境造成影响。
CH2 = CH-CN
【思考】汽车车身两侧遮罩车轮的挡板(翼子板),传统上多使用金属材料的制造,现在
已有塑料材质的问世。汽车上除了翼子板,还有哪些部件使用了有机高分子材料?
汽车轮胎使用了橡胶;
汽车保险杠等零件采用了聚丙烯等材料;
汽车内电线的绝缘层使用了聚氯乙烯等材料;
汽车灯罩等部件采用了聚碳酸酯等材料。
1. 下列有关烃的说法正确的是( )
A. 烃分子中除了含碳和氢之外,还可能含其他元素
B. 根据烃分子中碳原子间成键方式不同,可把烃分为饱和烃与不饱和烃
C. 分子中含有苯环的有机物就是芳香烃
D. 乙烯和乙炔分子中都含有不饱和键,故它们互为同系物
B
2. 下列说法正确的是( )
A. 聚氯乙烯(PVC),可用作食品包装袋
B. 天然橡胶硫化后由线性结构变成网状结构,强度和韧性增强
C. 大豆蛋白纤维不属于化学纤维
D. 碳纤维是一种高强度的有机高分子材料
B
C
3.下列说法正确的是( )
A. 乙烯、氯乙烯、聚乙烯均可使酸性高锰酸钾溶液褪色
B. 纤维素、合成纤维、光导纤维都是有机高分子化合物
C. 塑料、合成橡胶、粘合剂、涂料都属于有机高分子材料
D. 聚氯乙烯是以氯气和乙烯为原料,在催化剂条件下,进行加成加聚的产物
4. 面对突如其来的新型冠状病毒,越来越多人意识到口罩和医用酒精的重要作用,医用口罩由三层无纺布制成,无纺布的主要原料是聚丙烯树脂。下列说法错误的是( )
A. 医用口罩能有效预防新型冠状病毒传染
B. 聚丙烯树脂属于合成有机高分子材料
C. 医用酒精中乙醇的体积分数为95%
D. 合成聚丙烯树脂的单体是丙烯
C
5. 北京举行的第24届冬季奥林匹克运动会。雪上项目是冬奥会重要项目之一。制作滑雪板
各部分所对应的材料中,属于天然有机高分子的是( )
A. 板面——尼龙
B. 板芯——木质
C. 板底——聚乙烯塑料
D. 复合层——玻璃纤维
B
6. 下列说法正确的是( )
A. 乙烯通过聚合反应可得到高分子材料
B. 聚丙烯的结构单元是—CH2—CH2—CH2—
C. 碳纤维属于合成有机高分子化合物
D. 聚乙烯塑料的老化是因为发生了加成反应
A
烃与
有机高分子材料
烃
有机高分子材料
饱和烃(烷烃)
不饱和烃
天然有机高分子材料:蚕丝、羊毛、天然橡胶等
合成有机高分子材料:塑料、合成橡胶、合成纤维
涂料等
链状烷烃
环状烷烃
烯烃(含碳碳双键)
炔烃(含碳碳三键)
芳香烃(含苯环)