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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
化学
2.通过应用对比、类比的方法根据乙烯能准确预测烯烃的性质,深化结构决定性质的观念,并对乙炔和苯分子结构进行预测,能描述二者分子碳原子的成键特点,预测炔烃的简单化学性质,提升学生的认知水平。
学习目标
1.通过对代表物甲烷、乙烯的组成与性质的对比分析,理解烃的概念,掌握烃的可燃性;通过对甲烷、乙烯的结构与性质的对比分析,体会结构(碳原子的成键方式)决定性质的思想方法和物质分类的学科思想,会从碳原子的成键方式对烃进行分类,能绘制烃分类的树状图。
3. 运用物质分类的学科思想,绘制有机高分子分类的思维导图,并能从“结构决定性质,性质决定用途”的角度认识有机高分子材料在生活生产以及高科技领域的应用。
重点:
甲烷、乙烯、乙炔的结构特点以及烃的分类。
难点:
烃分子的结构特点。
学习重难点
知识回顾
物质 甲烷 乙烯
与Br2 反应 Br2试剂
反应条件
反应类型
氧化 反应 和O2燃烧 燃烧,火焰呈 色 燃烧,火焰__________并伴有黑烟
与酸性KMnO4溶液
性质和结构关系 CH4分子中的碳原子为饱和 结构,所成的键为 ,性质 ,主要发生 反应 CH2=CH2分子中的碳原子为不饱和结构,所成的键为 ,其中一个键容易断裂,性质活泼,主要发生 、 反应
溴蒸汽
溴单质或其溶液
光照
无
取代反应
加成反应
蓝
明亮
单键
稳定
取代
碳碳双键
氧化 加成
不反应
氧化反应
导入新课
同学们,我们已经学习了甲烷和烷烃的性质,知道它们的组成、结构、性质有一定的相似性,我们也学习了乙烯的性质,那么烯烃的组成、结构、性质与乙烯有何关系?什么是烃?带着这个问题开启我们今天的探究之旅。
课堂探究
一、烃的概念
具有可燃性,燃烧产物是二氧化碳和水
【问题1.1】甲烷和乙烯的分子组成有什么特点?
其中仅含有碳和氢元素的有机化合物称为碳氢化合物,也称为烃
【问题1.2】根据甲烷和乙烯,从组成上预测烃的化学通性。
课堂探究
二、烃的分类
【问题2.1】是什么导致不同烃的分子空间结构不同?
碳原子的成键方式
【问题2.2】是什么导致不同烃的化学性质不同?
碳原子的成键方式
烷烃:分子中的碳原子之间只以单键结合,剩余价键均被氢原子“饱和”的链烃称为烷烃;分子中含有碳碳双键的烃称为烯烃;分子中含有碳碳三键的烃称为炔烃;分子中含有苯环的烃称为芳香烃。根据碳骨架的不同,还可以将烃分为链状烃和环状烃。
课堂探究
二、烃的分类
【问题2.3】依据碳原子的成键方式,对烃进行分类,绘制烃分类的树状图
烃
饱和烃(烷烃)
不饱和烃
链状烃
环状烃
烯烃
炔烃
芳香烃
【问题2.4】根据乙烯的性质预测烯烃具有的性质,阐述预测依据
课堂探究
三、预测乙炔的化学性质与苯的结构
【问题3.1】乙炔的分子式为C2H2,搭建乙炔分子的球棍模型,书写乙炔的电子式,分析乙炔的化学键以及分子结构特点。
CH ≡ CH 或 HC ≡ CH
碳原子和碳原子形成碳碳三键,剩余价键和氢原子形成C—H单键,4个原子均在同一直线上,属于直线形分子,键角为180°
课堂探究
三、预测乙炔的化学性质与苯的结构
【问题3.2】乙炔是甲烷或者乙烯的同系物吗?为什么?
碳原子和碳原子形成碳碳三键,剩余价键和氢原子形成C—H单键,4个原子均在同一直线上,属于直线形分子,键角为180°
【问题3.3】通过对比、类比的方法预测炔烃的化学性质,阐述预测依据。
碳含量比同碳数的烯烃高,燃烧可能不充分,所以燃烧时火焰明亮,伴有浓烈黑烟;因为和烯烃一样含有不饱和键,所以可以发生加成反应使酸性KMnO4溶液和溴水褪色,发也可以生加聚反应。
课堂探究
三、预测乙炔的化学性质与苯的结构
【问题3.4】苯的分子式为C6H6,预测苯的结构
【科学史话】阅读教材第71页科学史话,了解芳香族化合物与苯。
分子式 结构式 结构简式 球棍模型 空间填充模型
C6H6 或
苯环中的碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键
苯分子中6个碳原子和6个氢原子都在同一平面内
苯的用途:苯是一种重要的有机化工原料和有机溶剂,广泛用于生产医药、农药、香料、染料、洗涤剂和合成高分子材料等。
课堂探究
四、有机高分子材料
【情境引入】19世纪,人们将中空的天然麦秆作吸管,可是天然麦秆容易折断,它本身的味道也会渗入酒中。当时,有人从烟卷中得到灵感,制造了一支纸吸管。试饮之下,既不会断裂,也没有怪味。从此,人们不只在喝淡香酒时使用吸管,喝其他冰凉饮料时,也喜欢使用纸吸管。塑料发明后,因塑料的柔韧性、美观性都胜于纸吸管,所以纸吸管便被五颜六色的塑料吸管取代了。
课堂探究
四、有机高分子材料
塑料吸管
硅胶吸管
纸质吸管
竹子吸管
【问题4.1】什么是有机高分子材料
有机高分子材料又称聚合物或高聚物材料,是一类由一种或几种分子或分子团(结构单元或单体)以共价键结合成具有多个重复单体单元的大分子,其分子量高达104~106
课堂探究
四、有机高分子材料
【问题4.2】阅读教材72-75页,如何分类认识高分子材料
棉花
羊毛
蚕丝
天然橡胶
塑料
合成纤维
合成橡胶
麻
天然有机高分子材料
合成有机高分子材料
课堂探究
四、有机高分子材料
【问题4.3】4种材质的吸管分别属于哪一类高分子材料
塑料吸管
硅胶吸管
纸质吸管
竹子吸管
天然有机高分子材料
合成有机高分子材料
课堂探究
四、有机高分子材料
【问题4.4】生活中有哪些常见的高分子材料
塑料、橡胶和纤维
一、塑料
主要成分:合成树脂(聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂等)
优良性能:强度高、密度小、耐腐蚀、易加工等
性能提升方法:增塑剂 防老剂 着色剂等
防止塑料老化
使塑料着色
提高塑性
用途:保鲜膜 绝缘材料 储罐
聚乙烯(PE)
聚氯乙烯(PVC)
聚丙烯(PP)
课堂探究
四、有机高分子材料
二、橡胶
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。
聚异戊二烯
C
CH2
CH3
CH
CH2
n
主要成分:
结构简式:
用途:
天然橡胶
合成橡胶
分类
课堂探究
四、有机高分子材料
二、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
氟橡胶:耐热、耐酸、耐腐蚀;硅橡胶:耐高温和严寒
特种橡胶
用途:合成橡胶具有高弹性、绝缘性、耐油、耐高温和不易老化等优良性能,广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。
课堂探究
四、有机高分子材料
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
线型结构
立体网状结构
② 硫化处理:使线型分子通过硫桥交联起来,形成立体网状结构。使之具有更好的强度、韧性、弹性和化学稳定性。
课堂探究
四、有机高分子材料
三、纤维
天然纤维
(聚丙烯纤维)
(聚氯乙烯纤维)
(聚丙烯腈纤维)
(聚对苯二甲酸乙二酯纤维)
(聚酰胺纤维)
丙纶
氯纶
腈纶
涤纶
锦纶、芳纶
动物纤维——羊毛、蚕丝等
植物纤维——棉花、麻等
再生纤维——黏胶纤维、大豆蛋白纤维等
合成纤维
(六大纶)
化学纤维
制衣料、绳索、渔网等,广泛应用于工农业领域。
②性能:
③用途:
强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀,不易虫蛀等。
课堂探究
四、有机高分子材料
【问题4.5】绘制有机高分子材料的分类思维导图
有机物
有机高分子材料
相对分子质量很大,都是混合物,无固定熔、沸点
特 点
性 能
合成塑料:强度高、密度小、耐腐蚀、易加工等
合成橡胶:具有高弹性、绝缘性、耐油、耐高温和不易老化等
合成纤维:强度高、弹性好、耐磨及腐蚀、防虫等
羊毛、棉花、天然橡胶等
合成纤维及橡胶、塑料等
天然有机高分子材料
合成有机高分子材料
分类
课堂探究
其他高分子材料
黏合剂和涂料
黏合剂又称胶黏剂,日常生活中常用的糨糊、胶水就是最普通的黏合剂。黏合剂根据来源可分为天然黏合剂和合成黏合剂。人们很早就使用动物的皮或鱼鳔熬胶,用于黏结木材。合成黏合剂的黏结力强,性能优异,得到了广泛的应用。近几十年来,汽车、电子等行业的发展对黏合剂的性能提出了更高的要求,一系列具有耐高温、耐低温、导电、导磁和导热等性能的特种黏合剂相继问世。
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。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。
课堂练习
【练习1】
1.下列对有机物的描述正确的是( )
A.链状烷烃的通式为(n≥1),符合这个通式的烃为烷烃
B.凡是含有碳元素的化合物都属于有机化合物
C.根据分子中碳原子是连成链状还是环状,把有机物分为脂环化合物和芳香族化合物
D.相同物质的量的乙炔与苯分别在足量的氧气中完全燃烧,消耗氧气的量相同
A
课堂练习
【练习2】
由乙烯推测丙烯的结构或性质正确的是( )
A.分子中3个碳原子在同一直线上
B.分子中所有原子在同一平面上
C.与HCl加成生成一种产物
D.能使酸性KMnO4溶液褪色
D
课堂小结
羊毛、棉花、天然橡胶等
合成纤维及橡胶、塑料等
烃
有机高分子材料
定 义
分 类
天然有机高分子材料
合成有机高分子材料
分类
饱和烃(烷烃)、不饱和烃(烯烃、炔烃、芳香烃);链烃、环烃等
仅含碳和氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物,也称为烃。
相对分子质量很大,都是混合物,无固定熔、沸点
特 点
性 能
合成塑料:强度高、密度小、耐腐蚀、易加工等
合成橡胶:具有高弹性、绝缘性、耐油、耐高温和不易老化等
合成纤维:强度高、弹性好、耐磨及腐蚀、防虫等
布置作业
完成教材第76页课后习题
谢谢大家