7.2 第2课时　烃　有机高分子材料 学案 （含答案） 2024-2025学年高一化学人教版（2019）必修2

第2课时　烃　有机高分子材料
【课程目标】　
1.了解烃的概念及分类，了解常见烃的组成及结构。
2.初步认识有机高分子材料的组成、性能。
3.了解塑料、合成橡胶、合成纤维的性能及在生活和生产中的应用。
知识点一　烃
1.概念：____________两种元素的有机化合物称为碳氢化合物，也称为烃。
2.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链状烃和环状烃。
(2)分类
3.乙炔——最简单的炔烃
分子式：C2H2，电子式：_______________，结构式：
　含有碳碳三键，结构简式中三键不能省略。
H—C≡C—H，结构简式：____________；分子空间结构：________。
4.苯　 苯分子中无碳碳双键。
分子式：C6H6，结构简式：或；6个碳原子之间的化学键相同，其键长介于碳碳单键与碳碳双键的键长之间；分子空间结构：平面正六边形，6个碳原子和6个氢原子在同一平面上。
1.下列物质中，属于有机物，但不属于烃的是(　　)
2.下列有机物分子中，所有原子不可能在同一平面内的是(　　)
知识点二　有机高分子材料
【知识衔接】　
(1)加聚反应：由相对分子质量小的化合物分子通过加成反应互相结合成相对分子质量大的聚合物的反应。
(2)乙烯发生加聚反应的化学方程式为
1.有机高分子材料的分类
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 强度高、密度小、耐腐蚀、易加工等
【师说·助学1】　乙烯和聚乙烯都能使Br2的CCl4溶液褪色吗？为什么？
(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，有一定弹性，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、弹性和化学稳定性
特种橡胶 耐热和耐酸、碱腐蚀的氟橡胶；耐高温和严寒的硅橡胶
(3)纤维
________ 棉花、羊毛、蚕丝和麻等
化学 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
【师说·助学2】　白色污染主要指废弃塑料及其制品对环境造成的污染。塑料不易降解，影响环境美观，所含成分有潜在危害。因塑料用做包装材料多为白色，故称白色污染。引起白色污染的塑料成分有聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物。
(1)造成白色污染的原因是什么？如何解决？
(2)试写出聚氯乙烯的单体、链节的结构简式。
1．下列说法错误的是(　　)
A．塑料的主要成分是合成树脂
B．橡胶是具有高弹性的高分子材料
C．化学纤维指再生纤维和合成纤维
D．塑料、橡胶和纤维都是天然高分子材料
2．下列关于天然橡胶的叙述中，错误的是(　　)
A．天然橡胶是天然高分子化合物
B．天然橡胶长期受空气、日光作用也不会老化
C．天然橡胶能溶于汽油、苯等有机溶剂
D．天然橡胶含有碳碳双键，能发生加成反应
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约为________(取整数)。
　
题型 借助模型认识烃的分子结构
例. 分析烃的分子结构：
回答下列问题。
(1)结合烃的分子组成，判断乙炔与甲烷或乙烯互为同系物吗？说明理由：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)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：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
状元随笔　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，典型反应是加成反应和加聚反应。
【变式演练】———————————你学会了吗？
1．[2024·浙江平湖中学高一检测](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
(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________________________。
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”
第2课时　烃　有机高分子材料
夯基提能·一遍过
知识点一
1．仅含碳和氢
2．(1)饱和烃　不饱和烃
3．H∶C C∶H　CH≡CH　直线形
即学即练
1．解析：H2CO3属于无机物，A错误；含有氧元素，所以不属于烃，B正确；CH2===CH—CH3和CH≡CH分别属于烯烃和炔烃，C、D错误。
答案：B
2．解析：CH2=== CHCl和CF2=== CF2可看作CH2===CH2分子中的H原子被Cl原子或F原子取代后的产物，因乙烯为平面结构，故A和D中所有原子共面；因苯环中6个碳原子和6个氢原子共平面，HC≡CH中4个原子共直线，故C项所有原子共面；丙烷分子中碳原子为饱和碳原子，空间结构为四面体结构，故丙烷分子中所有原子不可能共面。
答案：B
知识点二
1．天然　合成
[师说·助学1]　提示：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。
2．(2)线型　网状　(3)天然纤维　再生纤维
[师说·助学2]　提示：(1)塑料制品的大量使用。减少塑料制品的使用；废弃塑料资源化(就是回收废旧塑料，作为资源，加以开发和利用)；开发新型的可降解塑料。
(2)CH2=== CHCl　
即学即练
1．解析：塑料的主要成分是合成树脂，故A正确；橡胶是具有高弹性的高分子材料，故B正确；化学纤维指再生纤维和合成纤维，故C正确；塑料为合成高分子材料，橡胶分为天然橡胶和合成橡胶，纤维有天然纤维和化学纤维，故D错误。
答案：D
2．解析：天然橡胶相对分子质量大，是天然高分子化合物，故A正确；天然橡胶结构单元中含有，受日光、空气作用，会逐渐被氧化而老化，故B错误；天然橡胶是线型高分子化合物，能溶于汽油、苯等有机溶剂，故C正确；天然橡胶分子中含有结构，能发生加成反应，故D正确。
答案：B
3．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。
答案：(1) CH2=== CH—CN　 (2)619
素养落实·重拓展
例　答案：(1)从分子组成上看，乙炔、甲烷、乙烯的分子式分别为C2H2、CH4、C2H4，乙炔与甲烷、乙烯均没有相差一个或若干个CH2原子团；从结构上看，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。
(2)CH≡CH＋Br2―→、＋Br2―→
变式演练
1．解析：(1)①结构相似，分子组成相差一个或多个CH2原子团的有机物互为同系物，乙烯、乙炔均含有不饱和键，与甲烷结构不相似，乙烷和甲烷均为烷烃，互为同系物，所以选b。②乙烷和乙烯均为不溶于水的气体，故a无法鉴别；乙烷和乙烯均为可溶于四氯化碳的气体，故b无法鉴别；乙烯含有碳碳双键可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，而乙烷不可以，故c可以鉴别。(2)标准状况下1 mol气体的体积为22.4 L，则质量为22.4 L×2.59 g·L-1≈58 g，即该气体的摩尔质量为58 g·mol-1，相对分子质量为58；含碳量为82.8%，则一个分子中C原子的个数为≈4，H原子的个数为＝10，所以碳、氢原子的个数比是2∶5；分子式为C4H10；可能的结构简式有CH3CH2CH2CH3、。
答案：(1)①b　②c　(2)58　2∶5　C4H10　CH3CH2CH2CH3、
2．解析：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。
答案：D