人教版 (2019)必修 第二册第二节 乙烯与有机高分子材料多媒体教学ppt课件
展开一、乙烯的组成、结构、物理性质1.乙烯组成的表示方法
3.物理性质_____、稍有气味的气体,___溶于水,密度比空气___。
二、乙烯的化学性质1.乙烯的氧化反应
C2H4+3O2 2CO2+2H2O
【微点拨】高锰酸钾将乙烯最终氧化为CO2,所以除去烷烃中的乙烯时不能用酸性高锰酸钾溶液。
【情境·思考】乙烯可以作为水果的催熟剂,可以使生果实尽快成熟,但是用浸泡过酸性高锰酸钾溶液的硅藻土与果实或花朵放在一起,可以延长果实或花朵的成熟期,达到保鲜的目的。请解释其中的奥秘。
提示:果实或花朵会释放乙烯,乙烯具有催熟的效果,酸性高锰酸钾溶液能将乙烯氧化为二氧化碳气体,减缓果实或花朵成熟,达到保鲜目的。
2.加成反应(1)乙烯使溴的四氯化碳溶液(或溴水)_____,反应的化学方程式为_________________________。(2)乙烯与H2加成,反应的化学方程式为______________________。(3)乙烯与H2O加成,反应的化学方程式为_______________________________。
CH2=CH2+Br2→CH2Br—CH2Br
CH2=CH2+H2 CH3CH3
CH2=CH2+H2O CH3CH2OH
(4)加成反应概念:有机物分子中的不饱和碳原子与其他_____________直接结合生成新的化合物的反应。
【情境·思考】观察下列漫画,思考:乙烯和二氧化硫使溴水褪色的原理相同吗?
提示:不同。SO2使溴水褪色是因为SO2将溴单质还原生成了无色的HBr,乙烯使溴水褪色是因为乙烯与溴单质发生了加成反应生成了无色的二溴乙烷。
3.聚合反应(1)乙烯之间相互加成可得到聚乙烯,化学方程式为 。
(2)认识加成聚合反应①由相对分子质量小的化合物分子相互结合成相对分子质量大的聚合物的反应叫做聚合反应。乙烯的聚合反应同时也是_________,称为加成聚合反应,简称加聚反应。
②能合成高分子的小分子物质称为单体;高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位称为_____;含有链节的数目称为_______,通常用n表示。例如:
【巧判断】(1)燃烧等质量的乙烯或聚乙烯耗氧量相等。( )提示:√。乙烯与聚乙烯最简式相同,燃烧等质量的乙烯或聚乙烯二者耗氧量相等。
(2)乙烷中混有乙烯,可通过与H2在一定条件下反应,使乙烯转化为乙烷。( )提示:×。乙烯与氢气的反应不能进行到底,并且无法控制氢气的用量,氢气少了无法除净乙烯,氢气过量又引入新的杂质。
知识点 探究乙烯化学反应的原理【重点释疑】1.乙烯氧化反应的原理探究(1)燃烧反应:C2H4+3O2 2CO2+2H2O,乙烯中的碳碳键、碳氢键全部破坏。
(2)乙烯与酸性高锰酸钾溶液的反应
①乙烯与酸性高锰酸钾反应时,碳碳双键被破坏,乙烯被氧化为二氧化碳,高锰酸钾溶液被还原为无色的Mn2+。②应用:高锰酸钾溶液可用于鉴别乙烷和乙烯,但不能用于除去乙烷中的乙烯。
2.乙烯加成反应、加聚反应的原理分析(1)乙烯加成反应的示意图(以乙烯与溴加成为例)
(2)乙烯加聚反应的示意图CH2=CH2+CH2=CH2+CH2=CH2+…… —CH2—CH2—+—CH2—CH2—+—CH2—CH2—+ …… —CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—……
(3)乙烯与常见物质的加成反应
【思考·讨论】(1)为什么甲烷燃烧没有黑烟,而乙烯燃烧有较浓的黑烟?提示:CH2=CH2+3O2 2CO2+2H2O,乙烯燃烧时有较浓的黑烟是因为乙烯分子里含碳量(85.7%)比较大,未完全燃烧,产生碳的小颗粒造成的。
(2)除去甲烷中的乙烯能否用酸性KMnO4溶液?为什么?提示:不能用酸性KMnO4溶液,因为酸性KMnO4将乙烯最终氧化为CO2,引入新杂质CO2。
【案例示范】【典例】由乙烯的结构和性质推测丙烯(CH2=CH—CH3)的结构或性质正确的是( )A.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色B.不能在空气中燃烧C.能使溴的四氯化碳溶液褪色D.与HCl在一定条件下能加成并只得到一种产物
【解题指南】解答本题需注意以下两点:(1)掌握乙烯的性质是解答本题的知识基础。(2)结构决定性质,分析丙烯与乙烯结构的相似性,由此推断丙烯的性质。
【解析】选C。丙烯与乙烯都含有碳碳双键结构,性质有相似之处。丙烯同样能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A错;丙烯与乙烯的元素组成是相同的,可以在空气中燃烧,B错;丙烯也能和溴的四氯化碳溶液发生加成反应而使其褪色,C正确;乙烯与HCl加成只生成一种产物一氯乙烷,但是CH2=CH—CH3与HCl加成,由于氯原
子连接的位置有两种情况,加成产物也应该有两种,即:Cl—CH2—CH2—CH3和CH3—CHCl—CH3,它们互为同分异构体,而不是同一物质,D错。
【迁移·应用】1.(2019·泰安高一检测)使1 ml乙烯与氯气完全发生加成反应,然后使该加成反应的产物与氯气在光照条件下发生完全取代反应,则两个过程中消耗氯气的总物质的量是( ) A.3 mlB.4 mlC.5 mlD.6 ml
【解析】选C。C2H4+Cl2→CH2ClCH2Cl,所以1 ml乙烯与氯气发生加成反应需要氯气1 ml; CH2ClCH2Cl+4Cl2 C2Cl6+4HCl,所以 1 ml CH2ClCH2Cl 与氯气发生取代反应,最多需要4 ml氯气,这两部分之和为1 ml+4 ml=5 ml。
2.(2019·福州高一检测)下面是石蜡油在炽热碎瓷片的作用下产生乙烯并检验其性质的实验,完成下列问题。
(1)A中碎瓷片的作用是___________________。 (2)乙烯的电子式为______________________。 (3)下列物质中,可以通过乙烯的加成反应得到的是________(填字母代号)。 A.CH3CH3B.CH3CHCl2C.CH3CH2OHD.CH3CH2Br
(4)运输水果时,为了吸收水果产生的乙烯,防止水果早熟腐烂,常将浸泡有________溶液的硅藻土放置在盛放水果的容器中。
【解析】(1)由题意:石蜡油在炽热碎瓷片的作用下产生乙烯,可知其作用主要是催化剂,加快反应速率。(2)乙烯分子中含有碳碳双键,电子式为
(3)乙烯与氢气发生加成反应生成CH3CH3,A正确; CH3CHCl2不能通过乙烯的加成反应得到,B错误;乙烯与水发生加成反应生成CH3CH2OH,C正确;乙烯与溴化氢发生加成反应生成CH3CH2Br,D正确。
(4)酸性高锰酸钾溶液能吸收乙烯,因此运输水果时,为了吸收水果产生的乙烯,防止水果早熟腐烂,常将浸泡有酸性高锰酸钾溶液的硅藻土放置在盛放水果的容器中。
答案:(1)催化剂 (2) (3)ACD (4)酸性高锰酸钾
【素养提升】研究表明,很多成熟的瓜果会缓慢释放出乙烯,对其他未成熟的瓜果有催熟作用。长途运输水果时,为防止水果过熟发生腐烂,常常将浸泡有酸性高锰酸钾溶液的硅藻土放置在盛放水果的容器中。
某学校化学兴趣小组的同学学习乙烯后对乙烯的催熟作用产生了浓厚的兴趣。他们积极思考想要利用实验室中的药品进行验证。可以选用的药品有乙烯、高锰酸钾固体、青苹果。实验设计如下:实验1:集气瓶中放入青苹果,在空气中盖上玻璃片;
实验2:集气瓶中放入青苹果,通入一定量的乙烯;实验3:集气瓶中放入青苹果,瓶底放少量KMnO4固体,通入一定量的乙烯。实验4:集气瓶中放入青苹果,瓶底放少量KMnO4固体。问题1.根据所学知识预测三个实验中青苹果成熟最快的是______,成熟最慢的是______。
问题2.思考实验中高锰酸钾的作用是什么?提示:与乙烯反应,通过乙烯减少后青苹果的成熟时间变长,证明乙烯有催熟作用。
第2课时 烃 有机高分子材料
一、烃1.烃的概念:仅含_______两种元素的有机化合物称为碳氢化合物,也称为烃。
3.苯苯是芳香烃的母体,是一种具有环状结构的不饱和烃,其结构式习惯上简写为_________。实际上苯分子中的6个碳原子之间的键完全相同,常用_________表示苯的结构。
【微思考】“一种有机物完全燃烧,产物只有二氧化碳和水,则该有机物一定是烃”这种说法是否正确?为什么?提示:不正确。由燃烧产物只有二氧化碳和水,可以确定该有机物中一定含有碳、氢两种元素,无法确定是否含有氧元素。
二、有机高分子材料1.塑料(1)组成①主要成分:_________。如_______、_______、聚氯乙烯、酚醛树脂等。②特定作用的添加剂:提高塑性的_______,防止塑料老化的_______,增强材料,着色剂等。
(2)性能:强度高、密度小、耐腐蚀、易加工。
【巧判断】(1)乙烯和聚乙烯均可以使溴水褪色。( )提示:×。乙烯可以使溴水褪色,乙烯中的碳碳双键发生加聚反应生成聚乙烯,因此聚乙烯不能使溴水褪色。
(2)合成塑料的原料只能是单烯烃或二烯烃。( )提示:×。合成塑料的单体不只是二烯烃和单烯烃,还可以是含有碳碳双键的其他有机物分子。
(3)为了减少白色污染对环境的影响,应将废旧塑料回收焚烧。( )提示:×。废旧塑料回收后,可以重新加工成各类材料,或者热解制成单体,焚烧也会带来环境污染。
【情境·思考】合成材料的大量使用为人类生活生产带来便利的同时也产生了许多新的环境问题。
(1)观察图片,思考造成“白色污染”的原因是什么?提示:塑料制品的大量使用。(2)思考怎样解决“白色污染”问题?提示:①减少塑料制品的使用;②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) ;③开发新型的可降解塑料。
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___________,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。
(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。
【情境·思考】天然橡胶容易老化,但经过硫化工艺后的橡胶不仅抗老化,而且具有较高的强度、韧性、良好的弹性和化学稳定性等。
(1)天然橡胶为何容易老化?橡胶在加工过程中要加入硫黄等硫化剂进行硫化,其目的是什么? 提示:天然橡胶含有双键,易发生加成反应且易被氧化,所以易老化。硫化剂的作用是打开橡胶分子中的双键,以—S—S—键将线型结构连接成为网状结构,得到化学稳定性好且既有弹性又有强度的橡胶。
(2)实验室盛哪些药品的试剂瓶的瓶塞不能用橡胶塞?提示:实验室中盛放KMnO4溶液、浓硝酸、液溴、汽油、苯、四氯化碳等药品的试剂瓶的瓶塞不能用橡胶塞。
(2)合成纤维的性质和用途①性质:合成纤维具有_______、_______、_____、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。
知识点一 加聚产物单体的推断【重点释疑】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。如 ,其单体是 。
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C=C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 。
【思考·讨论】巴西三叶橡胶树产出的橡胶,通常称为天然橡胶,结构简式为 ,该高聚物的单体是什么?
提示: 。
【案例示范】【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52 000,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:____________________,____________________。 【解题指南】解答本题需注意根据高聚物找单体的方法。
【解析】(1)聚苯乙烯的链节是 ,单体是 ,n= =500。(2)丙烯制取聚丙烯的反应是加聚反应。
答案:(1)① ②500(2)nCH3—CH=CH2 加聚反应
【迁移·应用】氯丁橡胶的化学结构可表示为 其链节为________,单体为________。
【解析】由氯丁橡胶的结构可知,合成它的单体是 。答案:
【补偿训练】美丽的“水立方”(Water Cube)设计灵感来自有机细胞的天然图案以及肥皂泡的形成。在这个中心的蓝色气泡墙之内,钢结构的基本单位是一个由12个正五边形和2个正六边形所组成的几何细胞。覆盖这个框架的是半透明的气泡,称为PTFE膜(聚四氟乙烯),它能为场馆带来更多的自然光。下列说法不正确的是( )
A.PTFE可以使溴水褪色B.PTFE是通过加聚反应合成的C.PTFE的单体是CF2=CF2D.PTFE化学稳定性,耐酸、碱性良好
【解析】选A。聚四氟乙烯的结构单元为—CF2—CF2—,因此可知它是由单体CF2=CF2通过加聚反应合成的,故B、C正确,聚四氟乙烯中无不饱和键,不能使溴水褪色。
【素养提升】ABS树脂( )是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料。用于制备仪表、电气、电器、机械等各种零件。
合成ABS树脂的单体有哪些?提示:该高聚物的形成过程属于加聚反应,链节中主碳链为8个碳原子,其规律是按“见双键,四个碳,无双键,两个碳”画线断开,然后将半键闭合,即将单双键互换,合成该高聚物的物质为CH2=CH—CN、CH2=CH—CH=CH2、 。
知识点二 加聚反应的特点和类型【重点释疑】1.特点(1)反应物:分子中含有不饱和键,如碳碳双键等。(2)产物:高分子化合物与反应物具有相同的化学组成。(3)反应特点:没有小分子化合物生成。
2.主要类型(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=CH2 。
(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的条件下发生聚合反应生成一种高聚物的反应。例如,丙烯和乙烯在一定条件下能生成聚乙丙烯。
【规律方法】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。
【思考·讨论】 (1)具有什么结构特点的物质才能发生加成反应?提示:含有碳碳双键或碳碳三键等不饱和键。
(2)丙烯能发生加聚反应吗?试写出其化学方程式。提示:能。nCH3—CH=CH2 。
【案例示范】【典例】(2019·泰安高一检测)下图是以乙炔为主要原料合成聚氯乙烯、聚丙烯腈和氯丁橡胶的转化关系图。
(1)写出A、B、C、D四种物质的结构简式:A:_______________;B:_______________; C:_______________;D:_______________。 (2)写出②④的反应类型:②____________,④____________。
(3)写出有关反应的化学方程式:②__________________________。 ③__________________________。 ⑤__________________________。 ⑦__________________________。
【思维建模】解答本题时可以采用以下思路:
【解析】制备聚氯乙烯的单体为氯乙烯,因此反应①为CH≡CH与HCl发生加成反应生成氯乙烯;乙炔与HCN发生加成反应生成丙烯腈(CH2=CH—CN),丙烯腈发生加聚反应生成聚丙烯腈;根据氯丁橡胶的结构简式可以得知其单体D的结构简式为 ,进而可以推出C的结构简式为CH2=CH—C≡CH。
【迁移·应用】(2019·商丘高一检测)下列合成高分子化合物的反应中,属于加聚反应的是( )
【解析】选C。根据加聚反应的特点,产物除高分子外无小分子,且高分子化合物与反应物具有相同的组成,则C项正确。
【补偿训练】下列物质不能发生加聚反应的是( )A.CH2=CH2B.CH2=CH—CH3C.CH2=CH—CH2OHD.CH3CH2—OH
【解析】选D。分子中含 或—C≡C—等不饱和键时才能发生加聚反应。
【素养提升】聚丙烯腈纤维是合成纤维中的主要品种之一,它的商品名叫腈纶,由于它的性质极像羊毛,故又称它为“人造羊毛”。聚丙烯腈的单体是丙烯腈(CH2=CHCN),其合成方法有很多,如以乙炔为原料,其合成过程的化学反应方程式如下:
(1)判断上述反应的类型。提示:反应①为加成反应,反应②为加聚反应。
(2)丙烯腈和聚丙烯腈中氮的含量是否相同?提示:相同。因为二者的最简式相同,因此各元素的质量分数是相同的。
(3)根据以上材料分析,聚丙烯腈是线型结构还是体型结构?提示:线型结构。由于聚丙烯腈分子中的结构单元 相互连接成长链状结构,故属于线型高分子。
化学必修 第二册第二节 乙烯与有机高分子材料图片ppt课件: 这是一份化学必修 第二册第二节 乙烯与有机高分子材料图片ppt课件,共33页。PPT课件主要包含了知识铺垫,新知预习,自主测试,任务一,任务二,素养脉络,随堂检测等内容,欢迎下载使用。
化学人教版 (2019)第二节 乙烯与有机高分子材料授课ppt课件: 这是一份化学人教版 (2019)第二节 乙烯与有机高分子材料授课ppt课件,共41页。PPT课件主要包含了学考层级等内容,欢迎下载使用。
高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 乙烯与有机高分子材料评课ppt课件: 这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第二节 乙烯与有机高分子材料评课ppt课件,共23页。