人教版 (2019)必修 第二册第二节 乙烯与有机高分子材料学案

这是一份人教版 (2019)必修 第二册第二节 乙烯与有机高分子材料学案，共7页。
第2课时烃有机高分子材料
1．了解烃的概念，了解常见烃的种类。
2．了解高分子化合物的结构特点和基本性质。
3．知道塑料、合成纤维、合成橡胶的性质和用途。
一．烃
1．烃的概念：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。
2．烃的分类
3．苯
（1）物理性质
苯通常是 无 色、有 特殊 气味的 液 体，有 毒 ，密度比水 小 （d=0.87g/cm3）， 难 溶于水，沸点80.1℃，易液化，熔点5.5℃，用冰冷却可凝成无色晶体，是重要的有机溶剂。
（2）组成与结构
分子式: C6H6
苯的结构式：苯的结构简式： 或
苯是芳香烃的母体，是一种具有环状结构的不饱和烃，
苯分子为 平面六边形 结构，键角为 120° 。6个碳原子间的键完全相同；苯分子中碳碳键键长为1.40×10－10m介于 碳碳单键 和 碳碳双键 之间。
【归纳】
二．有机高分子材料
1．塑料
(1)组成
①主要成分：合成树脂。如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂等。
②特定作用的添加剂：提高塑性的增塑剂，防止塑料老化的防老剂，增强材料，着色剂等。
(2)性能：强度高、密度小、耐腐蚀、易加工。
2．橡胶
(1)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的必需原料。天然橡胶的主要成分是_聚异戊二烯，结构简式为。其单体为；天然橡胶分子中含有碳碳双键，易发生氧化反应。
(2)橡胶的分类
橡胶eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(天然橡胶,合成橡胶\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(通用橡胶\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(丁苯橡胶,顺丁橡胶,氯丁橡胶)),特种橡胶\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(氟橡胶：耐热和耐酸、碱腐蚀,硅橡胶：耐高温和严寒))))))
(3)合成橡胶
①原料：以石油、天然气中的二烯烃和烯烃为原料。
②性能：具有高弹性、绝缘性、气密性、耐高温或耐低温等性能。
3．纤维
(1)分类
eq \a\vs4\al(纤,维)eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(天然纤维：棉花、羊毛、蚕丝、麻等,\a\vs4\al(化,学,纤,维)\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\x(\a\al(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)),\x(\a\al(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，再经聚合反应生产合成纤维))\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(六大纶：涤纶、,锦纶、腈纶、丙,纶、氯纶、芳纶))))))
(2)合成纤维的性质和用途
①性质：合成纤维具有强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不易虫蛀等优良性能。
②用途：制作衣物、绳索、渔网、工业用滤布和飞机、船舶的结构材料等。
【典例】按要求完成下列问题。
(1)聚苯乙烯的结构为，试回答下列问题：
①聚苯乙烯的链节是____，单体是____。
②实验测得某聚苯乙烯的相对分子质量(平均值)为52000，则该高聚物的聚合度n为____。
(2)完成下列反应的化学方程式，并指出其反应类型。由丙烯制取聚丙烯：
，
【答案】、500
nCH3—CH==CH2eq \(——→,\s\up7(催化剂))加聚反应
【解析】(1)聚苯乙烯的链节是，单体是，n＝eq \f(52 000,104)＝500。
(2)丙烯制取聚丙烯的反应是加聚反应。
1．下列有机物属于烃的是
A．溴乙烷B．硝基苯C．1,3−丁二烯D．氯乙烯
【答案】C
【分析】烃是指只含碳、氢两种元素的有机物。
【解析】A．溴乙烷中含有溴元素，因此不属于烃，故A不符合题意；B．硝基苯中含有氮元素，因此不属于烃，故B不符合题意；C．1,3−丁二烯中只含碳、氢两种元素，因此属于烃，故C符合题意；D．氯乙烯中含有氯元素，因此不属于烃，故D不符合题意。
综上所述，答案为C。
2．下列表示的物质中，属于烷烃的是
①CH3CH2OH②CH3(CH2)4CH3③④
⑤⑥⑦C8H16⑧CCl4
A．①②③④B．②④⑤⑥⑦C．②④⑤D．④⑥⑧
【答案】C
【分析烷烃是分子中的碳原子都以碳碳单键相连，其余的价键都与氢结合而成的链烃，烷烃的通式为CnH2n+2。
【解析】①CH3CH2OH的官能团为羟基，属于醇类，不属于烷烃，故不符合题意；②CH3(CH2)4CH3的碳原子都以碳碳单键相连，其余的价键都与氢结合，属于烷烃，故符合题意；③的官能团为碳碳双键，属于烯烃，不属于烷烃，故不符合题意；④的碳原子都以碳碳单键相连，其余的价键都与氢结合，属于烷烃，故符合题意；⑤的碳原子都以碳碳单键相连，其余的价键都与氢结合，属于烷烃，故符合题意；⑥的碳原子都以碳碳单键相连，其余的价键都与氢结合，但含有碳环，属于环烷烃，不属于烷烃，故不符合题意；⑦C8H16不符合烷烃的通式CnH2n+2，不属于烷烃，故不符合题意；⑧CCl4的官能团为氯原子，属于氯代烃，不属于烷烃，故不符合题意；②④⑤符合题意，故选C。
3．下列有关化学用语表示正确的是
A．乙烯的结构简式CH2CH2B．N2H4的结构式：
C．-CH3电子式是D．聚丙烯的结构简式：
【答案】C
【解析】A．乙烯分子中含有碳碳双键，结构简式为CH2＝CH2，A错误；B．N2H4的结构式为：，B错误；C．－CH3电子式为，C正确；D．聚丙烯的结构简式为：，D错误；答案选C。
4．能证明乙烯分子中含有一个碳碳双键的事实是
A．乙烯分子中碳、氢原子的个数比为1∶2
B．乙烯完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量相等
C．乙烯易与溴水发生加成反应，且1ml乙烯完全加成需消耗1ml溴单质
D．乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色
【答案】C
【解析】A．分子中的碳氢原子个数比不能说明其含有一个碳碳双键，如环丙烷中碳、氢原子个数比也为1:2、但不含碳碳双键，故A不符合题意；B．燃烧产物的物质的量相等，只能说明该物质中碳原子和氢原子个数比为1∶2，不能说明含有一个碳碳双键，故B不符合题意；C．1ml乙烯只能与1ml溴单质加成，说明乙烯分子中含有一个碳碳双键，故C符合题意；D．被酸性KMnO4溶液氧化，说明含有该有机物中含有碳碳不饱和键等，不能说明含有一个碳碳双键，故D不符合题意；答案为C。
5．苯是生产生活中常用的一种物质，下列关于苯的分析中，合理的是（ ）
①常温下苯是一种具有特殊气味的气体 ②苯是一种重要的化工原料，常用作有机溶剂 ③苯分子中的碳原子远没有饱和，因此能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色 ④苯分子中的碳碳键是一种介于单键和双键之间的独特的键 ⑤一定条件下，苯既能发生取代反应也能发生加成反应
A．①②③B．②④⑤
C．②③④D．①③④
【答案】B
【解析】苯在常温下是一种无色、有特殊气味的液体；苯分子中不含双键，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
6．苯与乙烯相比较，下列叙述正确的是（ ）
A．都可以与溴发生取代反应
B．都容易发生加成反应
C．乙烯易发生加成反应，苯不能发生加成反应
D．乙烯易被酸性KMnO4溶液氧化而苯不能
【答案】D
【解析】苯与液溴发生取代反应，乙烯与Br2发生加成反应，A错误；乙烯易发生加成反应，而苯只有在特殊条件下才能发生加成反应，B、C错误；乙烯易被酸性KMnO4溶液氧化而苯不能，D正确。
7．某有机物其结构简式如图，关于该有机物，下列叙述不正确的是
A．该物质分子中含有氯原子，不属于烃类
B．1ml该有机物能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应反应，消耗1mlBr2
C．该物质与苯互为同系物
D．该物质在一定条件下，能发生加聚反应
【答案】C
【解析】A.烃是仅由碳元素和氢元素组成的化合物，由结构简式可知，该物质分子中含有氯原子，不属于烃类，故A正确；B.由结构简式可知，该物质分子中含有1个碳碳双键，则1ml该有机物能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应消耗1mlBr2，故B正确；C.苯及其同系物属于烃类，该物质分子中含有氯原子，不属于烃类，不是同类物质，与苯一定不互为同系物，故C错误；D.由结构简式可知，该物质分子中含有碳碳双键，一定条件下，能发生加聚反应生成高聚物，故D正确；故选C。
8．下列对烃的叙述正确的是
A．只有烷烃分子中才存在碳碳单键
B．所有的烃都可以燃烧
C．分子通式为CnH2n+2的烃可能是烷烃，也可能是烯烃
D．除烯烃外，其他烃都不能使酸性KMnO4溶液褪色
【答案】B
【解析】A．其他物质中也可能含有碳碳单键，如金刚石、丙烯(CH3CH=CH2)等，不一定只有烷烃有才有，A错误；B．烃都可以燃烧，完全燃烧时生成CO2和H2O，B正确；C．分子通式为CnH2n+2的烃，碳原子与碳原子之间均为单键，而其他键均与H相连，一定是烷烃，不可能是烯烃，C错误；D．除了烯烃外，炔烃也可以使高锰酸钾溶液褪色，D错误；答案选B。
9．下列物质中不属于天然有机高分子材料的是（ ）
A．棉花B．羊毛C．天然橡胶D．塑料
【答案】D
【解析】棉花、羊毛、天然橡胶聚属于天然有机高分子材料，塑料属于合成有机高分子材料，D项错误，故答案选D。
10．橡胶是一种重要的战略物资，一般分为天然橡胶和合成橡胶两类。丁苯橡胶是合成橡胶的一种，其结构简式为，以下关于它的说法中正确的是
A．它的单体是
B．丁苯橡胶是和通过缩聚反应制得的
C．装液溴或溴水的试剂瓶可用丁苯橡胶作瓶塞
D．丁苯橡胶会老化
【答案】D
【解析】A．丁苯橡胶是1，3-丁二烯()和苯乙烯()发生加聚反应得到的，则单体是1，3-丁二烯()和苯乙烯()，故A错误；B．丁苯橡胶是1，3-丁二烯()和苯乙烯()发生加聚反应得到的，不是缩聚，故B错误；C．由于链节中含有双键，能与溴发生加成反应，因此装液溴或溴水的试剂瓶不能用丁苯橡胶作瓶塞，故C错误；D．同时受氧气、臭氧、日光，特别是高能辐射的作用，丁苯橡胶容易老化，故D正确；故选D。
11．下列说法不正确的是
A．合成高分子材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等
B．用木材等经过加工制成的黏胶纤维属于合成纤维
C．棉花、羊毛和天然橡胶是有机高分子材料
D．合成橡胶的原料是煤、石油、天然气和农副产品
【答案】B
【解析】A.合成高分子材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等，故A正确；B.用木材等经过加工制成的黏胶纤维属于人造纤维，不是合成材料，故B错误；C.棉花（纤维）、羊毛（蛋白质）和天然橡胶是有机高分子材料，故C正确；D.合成橡胶的原料是煤、石油、天然气和农副产品，故D正确；答案选B。
12．橡胶树是热带植物，在我国海南已有大面积种植。从橡胶树的胶乳中可提取天然橡胶，天然橡胶的成分是聚异戊二烯，其结构为。
试回答下列问题：
天然橡胶加入适当硫进行硫化后，其结构由___________变成___________，天然橡胶的单体是一种无色液体，将该无色液体加入溴水中，溴水_______(填“能”或“不能”)褪色。
【答案】线型结构网状结构能
【解析】天然橡胶中加入适当硫进行硫化后，其结构由线型结构变成网状结构；天然橡胶的单体是；含有碳碳双键，能使溴水褪色。
13．聚四氟乙烯在耐热性和化学稳定性上都超过了其他塑料，号称“塑料之王”，可用于制造飞机、导弹的无油轴承，密封填料，人造血管，滑雪板，不粘锅等。其合成路线如图所示：
写出下列反应的化学方程式：A→B：____；B→C：___。
【答案】CHCl3+2HFCHClF2+2HCl2CHClF2CF2=CF2＋2HCl
【分析】氯仿为三氯甲烷，其与HF在SbCl2的条件下反应生成二氟一氯甲烷；二氟一氯甲烷在加热的条件下生成四氟乙烯和氯化氢；四氟乙烯发生加聚反应生成聚四氟乙烯。
【解析】A→B的反应为三氯甲烷与HF发生取代反应，制取二氟一氯甲烷，其反应的化学方程式为：CHCl3+2HFCHClF2+2HCl；B→C的反应为二氟一氯甲烷在加热的条件下生成四氟乙烯和氯化氢，其反应的化学方程式为：2CHClF2CF2=CF2＋2HCl 。烃
甲烷
乙烯
乙炔
苯
化学键
C—H
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