人教版 (2019)必修 第二册第二节 乙烯与有机高分子材料学案设计

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设计，共10页。

知识点一 烃 及其分类
1．定义：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．分类
(1)根据烃分子中碳原子间成键方式的不同
①饱和烃又叫烷烃：分子中碳原子之间只以单键结合，剩余价键均被氢原子“饱和”。
②不饱和烃eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(烯烃：含有碳碳双键,炔烃：含有碳碳三键,芳香烃：含有苯环))
(2)根据碳骨架的不同：烃分为链状烃和环状烃
3．乙炔——最简单的炔烃
分子式为C2H2，结构式为H—C≡C—H，结构简式为HC≡CH，空间结构为直线形。
4．苯——最简单的芳香烃，是芳香烃的母体
分子式为C6H6，结构式为，结构简式为或。在苯分子中6个碳原子之间的键完全相同。6个H和6个C在同一平面上。
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)含有碳、氢元素的有机物称为烃。(×)
(2)烷烃的分子通式为CnH2n＋2。(×)
(3) 均为芳香烃。(×)
(4)苯的分子式为C6H6，是12个原子共面的分子。(√)
互为同系物吗？为什么？
提示：不互为同系物，二者的结构不相似。
知识点二 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。如：提高塑性的增塑剂，防止塑料老化的防老剂，以及增强材料、着色剂等。
(2)性能：强度高、密度小、耐腐蚀、易加工。
(3)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。
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。
2．橡胶
(1)橡胶的组成、结构与性能
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。天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯，结构简式为。其单体为 (异戊二烯)；天然橡胶分子中含有碳碳双键，易发生氧化反应和加成反应；硫化橡胶是工业上用硫与橡胶作用进行橡胶硫化，其原理是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。
(2)橡胶的分类
eq \a\al(橡,胶)eq \b\lc\{\rc\ (\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：有耐热、耐寒性))))))
3．纤维
(1)分类
(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：制作衣服、绳索、渔网、工业用滤布和飞机、船舶的结构材料等。
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)聚乙烯为高分子化合物，属于纯净物。(×)
(2)聚乙烯、聚氯乙烯塑料制品可用于食品包装。(×)
(3)橡胶都具有良好的弹性。(×)
(4)用带有橡胶塞的试剂瓶盛放高锰酸钾溶液。(×)
(5)天然橡胶的成分是聚异戊二烯，它属于合成高分子材料。(×)
(6)棉花、羊毛、木材、草类的纤维都是天然纤维。(√)
实验室盛哪类药品的试剂瓶的瓶塞不能用橡胶塞？
提示：酸性溶液、氧化性物质、有机溶剂等。
1．下列各物质中按碳骨架进行分类，其中与其他三种属于不同类别的是( )
A．丁烷 B．乙烯
C．甲苯 D．CH3CH2CH(CH3)2
C [按碳骨架分类，可将烃分为链状烃和环状烃，丁烷、乙烯、CH3CH2CH(CH3)2均属于链状烃，而在甲苯中存在着苯环，故属于环状烃。所以按此分类方法，甲苯与其他三种不属于同一类别。]
2．下列属于芳香烃的是( )
B [含苯环的碳氢化合物称为芳香烃。]
1．写出下列有机物的加聚反应方程式。
(1)CH2===CH2
(2)CH3—CH===CH2
(3)CH2===CH—CH===CH2
提示：
2．加聚合成的高分子结构为，则该高分子的单体是什么？写出结构简式。
提示：。
1．加聚反应的类型
(1)单烯烃加聚：单体中只含一个时，断开双键，断键原子与其他分子中的断键原子结合，依次重复形成高聚物，如丙烯的聚合：nCH3—CH===CH2eq \(――――→,\s\up10(催化剂))。
(2)二烯烃加聚：当一个分子中存在两个时，断键原子与其他分子中的断键原子相结合，而内部其他的断键原子再结合成不饱和键。如顺丁橡胶的生成：
(3)共聚：是两种或多种化合物在一定条件下发生聚合反应生成一种高聚物的反应。例如，丙烯和乙烯的一种加聚方式为在一定条件下能生成聚乙丙烯(下为其中一种加聚反应)。
注意：炔烃在一定条件也可以加聚，如nCH≡CHeq \(―――――→,\s\up10(一定条件))。
2．加聚产物单体的推断
(1)凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的聚合物，其合成单体必为一种，将链节两端两个半键断开向内闭合即可。

(2)凡链节主链上只有四个碳原子(无其他原子)且链节无双键的聚合物，其单体必为两种，在链节两端及正中央画线断开，然后左右两个半键闭合即可。
如的单体为CH2===CH2和CH3—CH===CH2。
(3)凡链节主链上只有碳原子且存在键结构的高聚物，判断其合成单体的规律是“见双键，四个碳，无双键，两个碳”划线断开，然后将半键闭合，将单、双键互换即可。
如的单体是。
3．下列说法中正确的是( )
A．苯乙烯通过加聚反应得到
B．合成纤维完全燃烧只生成CO2和H2O
C．高分子材料由CH≡CH、(CN)2、CH3COOCH===CH2三种单体在一定条件下加聚得到
D．聚合物可由单体CH3CH===CH2和CH2===CH2加聚制得
D [苯乙烯通过加聚反应得到，A错误；合成纤维中除含有C、H、O元素外，有的还含有其他元素，如腈纶中含氮元素、氯纶中含氯元素等，完全燃烧时不只生成CO2和H2O，B错误；高分子材料由两种单体在一定条件下加聚得到，C错误；聚合物可由单体CH3CH===CH2和CH2===CH2加聚制得，D正确。]
4．聚异丁烯是生产汽油清洁剂的中间产物，下列对聚异丁烯的描述错误的是( )
A．聚异丁烯可以通过加聚反应制得，结构简式为
B．聚异丁烯的分子式为(C4H8)n
C．聚异丁烯完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量相等
D．聚异丁烯能使溴的四氯化碳溶液褪色
[答案] D
5．(素养题)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，其结构简式为。
(1)天然橡胶单体的结构简式是________________，链节为________________。
(2)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。
[解析] (1)从天然橡胶成分的结构简式可知其是加聚反应的产物，根据结构简式可以写出其单体的结构简式为。
(2)天然橡胶的单体中含有两个碳碳双键，能发生加成反应，使溴水褪色。
[答案] (1)
(2)能
6．写出CH2===CH2与CH2===CH—CH===CH2按1∶1加聚，写出加聚反应方程式_________________。
[答案] nCH2===CH2＋nCH2===CH—CH===CH2eq \(――――→,\s\up10(一定条件))
加聚反应高聚物的写法
(1)含一个碳碳双键的单体聚合物的写法：断开双键，键分两端，添上括号，n在后面。
(2)含“C===C—C===C”的单体聚合物的写法：双变单，单变双，括住两头，n在后面。
(3)含有一个碳碳双键的两个单体聚合物的写法：双键打开，彼此相连，括住两头，n在后面。
1．下列关于乙烯、乙烷、苯的说法中，不正确的是( )
A．乙烯、苯属于不饱和烃，乙烷属于饱和烃
B．乙烯、苯分子中所有原子处于同一平面上，乙烷分子则为立体结构，所有原子不在同一平面上
C．书写结构简式时，表示乙烯分子碳碳双键和乙烷分子碳碳单键的短线均可省略不写
D．相同质量的乙烯和乙烷完全燃烧后产生水的质量，后者大
[答案] C
2．下列分子中的所有原子不共面的是( )

[答案] B
3．(素养题)保鲜膜按材质分为聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)等。PVC被广泛地用于食品、蔬菜外包装，它对人体有潜在危害。下列有关叙述错误的是( )
A．废弃的PE和PVC均可回收利用以减少白色污染
B．PVC的单体可由PE的单体与氯化氢加成制得
C．将PVC薄膜放入试管中加强热，产生的气体可使湿润的蓝色石蕊试纸变红
D．等质量的聚乙烯和乙烯燃烧消耗氧气的量相等
B [废弃的PE和PVC均可回收利用以减少白色污染，A说法正确；PVC单体(氯乙烯)不能由PE的单体(乙烯)与氯化氢加成制得，两者反应生成氯乙烷，B说法错误；PVC薄膜放入试管中加强热，产生HCl气体，可使湿润的蓝色石蕊试纸变红，C说法正确；等质量的聚乙烯和乙烯燃烧消耗氧气的量相等，D说法正确。]
4．现有两种烯烃CH2===CH—CH3和，它们的混合物在一定条件下发生加聚反应，其产物中可能有( )
①
A．全部 B．只有①②③⑤
C．只有①②③④ D．只有③⑤⑥
B [题给两种不同的烯烃混合发生加聚反应时有如下几种情况：(1)自身发生加聚反应，产物有和两种，①②符合；(2)不同烯烃之间发生加聚，可生成和等，③⑤符合。]
5．(素养题)按要求完成下列问题。
(1)聚苯乙烯的结构简式为，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52 000，则该高聚物的聚合度n为________。
(2)完成反应的化学方程式，并指出其反应类型。
由丙烯制取聚丙烯：____________________，______________。
[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。
[答案] (1)①
②500
(2) 加聚反应学 习 任 务
1．结合实例，了解烃的概念，了解常见烃的种类，培养“宏观辨识与微观探析”的核心素养。
2．结合实例，了解高分子化合物的结构和性质及合成原理，培养“宏观辨识与微观探析”的核心素养。
3．知道塑料、合成纤维、合成橡胶的性质和用途，培养“宏观辨识与社会责任”的核心素养。
烃的分类及其标准
深化理解有机高分子的合成