化学必修 第二册第2节 从化石燃料中获取有机化合物第3课时导学案

这是一份化学必修 第二册第2节 从化石燃料中获取有机化合物第3课时导学案，共8页。学案主要包含了有机高分子材料，羊毛和蚕丝等，而纤维素属于糖类等内容，欢迎下载使用。
学生自主学习


从乙烯到聚乙烯——认识有机高分子化合物


1．概念


有机高分子化合物是eq \(□,\s\up3(01))相对分子质量很大的有机化合物，简称eq \(□,\s\up3(02))高分子或eq \(□,\s\up3(03))聚合物。


2．以乙烯为原料，在适宜的温度、压强和eq \(□,\s\up3(04))引发剂存在的条件下发生反应可制得聚乙烯：eq \(□,\s\up3(05))nCH2===CH2eq \(――→,\s\up15(一定条件))CH2—CH2。


3．聚合反应和加聚反应


(1)聚合反应：由相对分子质量eq \(□,\s\up3(06))较小的化合物生成相对分子质量eq \(□,\s\up3(07))很大的有机高分子化合物的反应。


(2)加聚反应：由不饱和的小分子相互加成的聚合反应叫做加成聚合反应，简称加聚反应。如乙烯生成聚乙烯的反应。


有机高分子材料


1．塑料


(1)成分eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(主要成分：\(□,\s\up3(01))合成树脂,添加剂\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(增塑剂：提高塑造性能,防老剂：防止塑料老化))))


(2)代表物——聚乙烯


聚乙烯塑料无臭、无毒，具有优良的耐eq \(□,\s\up3(02))低温性能，化学eq \(□,\s\up3(03))稳定性好，品种繁多、应用广泛，是当今世界上产量最大的塑料产品。


2．橡胶


(1)特性：橡胶是具有eq \(□,\s\up3(04))高弹性的高分子化合物。


(2)分类








3．纤维


(1)分类


纤维eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(天然纤维：\(□,\s\up3(09))棉花、羊毛、蚕丝等,化学纤维\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\(□,\s\up3(10))人造纤维：黏胶纤维、醋酸纤维等,\(□,\s\up3(11))合成纤维：腈纶、涤纶、锦纶、维尼, 纶等))))





(2)腈纶


腈纶的化学名称为eq \(□,\s\up3(12))聚丙烯腈纤维，俗称为人造羊毛。它是用石油裂解气中的丙烯制得eq \(□,\s\up3(13))丙烯腈再聚合而得，反应的化学方程式为nCH2===CHCNeq \(――→,\s\up15(引发剂))。


课堂互动探究


一、从乙烯到聚乙烯——认识有机高分子化合物





1．高分子材料是纯净物还是混合物？


提示：高分子材料是由很多高分子化合物聚集而成的，每个高分子化合物的n值并不确定，所以高分子材料为混合物。


2．聚乙烯和天然橡胶都能使Br2的CCl4溶液褪色吗？


提示：聚乙烯分子中不存在碳碳双键，不能使Br2的CCl4溶液褪色。天然橡胶分子中存在碳碳双键，能使Br2的CCl4溶液褪色。





1．结构特点





2．结构类型





3．基本性质








知识拓展


高分子化合物的分类








1．(双选)下列关于有机高分子化合物的说法中错误的是( )


A．有机高分子化合物被称为聚合物或高聚物，是因为它们大部分是由低分子化合物通过聚合反应制得的


B．有机高分子化合物的相对分子质量很大，因而其结构复杂


C．对于一种高分子化合物，n是一个整数，因而它的相对分子质量是确定的


D．有机高分子化合物都是混合物


答案 BC


解析 有机高分子化合物主要是通过聚合反应合成的，A正确；对于有机高分子化合物，尽管其相对分子质量较大，但它们均由若干链节组成，结构不一定很复杂，B错误；因为聚合度n为不确定值，所以高分子化合物一般没有确定的相对分子质量，C错误；有机高分子化合物都是混合物，D正确。


2．下列关于高分子化合物的组成、结构、性质的说法错误的是( )


①高分子化合物的相对分子质量都很大 ②淀粉属于纯净物 ③有机高分子的结构分为线型结构和体型结构 ④线型高分子具有热固性 ⑤高分子材料都不易燃烧


A．①③ B．③④⑤ C．②⑤ D．②④⑤


答案 D


解析 高分子化合物的分子质量从几万到几百万，甚至高达几千万，①正确；淀粉的通式(C6H10O5)n，其中n为不确定值，所以淀粉为混合物，②错误；有机高分子的结构分为线型结构(具有热塑性)和体型结构(具有热固性)，③正确，④错误；有机高分子化合物的组成元素主要是碳和氢，故大多数高分子材料易燃烧，⑤错误。


规律方法


(1)通常把形成有机高分子化合物的小分子(反应物)叫做单体，组成高分子化合物的基本结构单元叫做链节，有机高分子化合物中链节重复的次数叫做聚合度。如





(2)链节是以单体为基础的，不能独立存在，是有机高分子化合物中的片段，故链节与单体的组成元素相同，但结构不相同，单体是物质，链节不是物质。如聚乙烯的链节是—CH2—CH2—，而不是—CH2—。


二、有机高分子材料





1．为什么实验室中盛放汽油、苯、四氯化碳的试剂瓶不能用橡胶塞？


提示：因为橡胶在有机溶剂中有一定程度的溶胀，使瓶塞难以打开。


2．天然纤维就是纤维素吗？人造纤维与合成纤维有何区别？并各举一例。


提示：天然纤维与纤维素不同，天然纤维包括棉花和麻等(主要成分为纤维素)、羊毛和蚕丝等(主要成分为蛋白质)，而纤维素属于糖类。


天然纤维(如木材、草类的纤维)经化学加工所得的纤维为人造纤维，例如黏胶纤维、醋酸纤维等。利用石油、天然气、煤和农副产品作原料制成小分子，小分子经聚合反应制得的纤维叫合成纤维，如锦纶等。





1．加聚反应的特点


(1)反应物的结构特点：含有碳碳双键()或碳碳三键(—C≡C—)等不饱和键。


(2)生成物的特征：高分子化合物，与反应物具有相同的组成。


(3)反应特征：没有小分子生成。


2．加聚反应方程式的书写


(1)在加聚反应中，不饱和的碳原子作为端点相互连接成长链，而饱和的碳原子作为支链。


(2)含双键的化合物发生的加聚反应类似于乙烯的加聚


反应，可理解为乙烯中的氢原子被其他原子或原子团代替后而发生加聚反应。


(3)常见的加聚反应





知识拓展


加聚产物单体的判断方法








3．某高分子化合物的部分结构如下：


，下列说法不正确的是( )


A．聚合物的结构单元为


B．聚合物的分子式为(C2H2Cl2)n


C．聚合物的单体为CHCl===CHCl


D．若n表示结构单元重复的次数，则其平均相对分子质量为97n


答案 A


解析 因碳碳单键可以旋转，则该聚合物的结构单元(链节)为，单体为CHCl===CHCl，结构简式为CClHCClH，分子式为(C2H2Cl2)n，平均相对分子质量为97n。


4．建造2008年北京奥运会的国家游泳中心(水立方)时采用了膜材料ETFE，该材料为四氟乙烯与乙烯的共聚物，四氟乙烯也可与六氟丙烯共聚成聚全氟乙丙烯。下列说法错误的是( )


A．ETFE分子中存在“—CH2—CH2—CF2—CF2—”的连接方式


B．合成ETFE及合成聚全氟乙丙烯的反应均为加聚反应


C．聚全氟乙丙烯的结构简式为


CF2—CF2—CF2—CF—CF3


D．四氟乙烯不是高分子化合物


答案 C


解析 四氟乙烯、乙烯、六氟丙烯分子中都含有双键，都能发生加聚反应生成高聚物，ETFE是由四氟乙烯与乙烯加聚而成的，其结构简式为CH2—CH2—CF2—CF2，A、B正确；—CF3—中与C形成的共价键超过4个，C错误；四氟乙烯不属于高分子化合物，D正确。





规律方法


写高聚物时要注意，原来的主链不一定是结构单元中的主链，如聚丙烯不能写成CH3CHCH2，应该是。





本课小结





核心素养发展重点
学业要求
体会合成高分子等有机化合物在生产、生活中的重要应用。
1.了解有机高分子化合物的含义、结构特点和基本性质。


2.掌握聚合反应，对常见类型的高分子材料，能准确地用化学方程式表示其聚合过程。


3.了解合成高分子化合物的主要类别及其在生产、生活和现代科技发展中的广泛应用。
类型
聚合物链节的主链上无双键，以两个碳原子为一组，断开共价键，分别将两个半键闭合形成双键，可得到合成聚合物的单烯烃
聚合物链节的主链上有双键，通常以四个碳原子为一组，将双键打开，在原链节双键两侧生成新的双键，可得到合成聚合物的二烯烃