2023版高考化学一轮总复习第十章第一节认识有机化合物乙烯和高分子材料课件

这是一份2023版高考化学一轮总复习第十章第一节认识有机化合物乙烯和高分子材料课件，共60页。

[自主测评]1.易错易混辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1)有机化合物稳定性差，都易燃烧。(
(2)碳原子与其他原子的结合方式形成四对共用电子对。
(3)烷烃易被酸性高锰酸钾溶液氧化。((4)乙烯的化学性质比乙烷活泼。((5)聚乙烯塑料是天然高分子材料。(
(6)苯的分子式为C6H6，属于饱和烃。(
错因：大多数有机物稳定性差，易燃烧，但
有的有机物如酚醛树脂，稳定性较好，不易燃烧。(2)√
错因：烷烃通常情况下性质稳定，不与酸性高锰酸
错因：聚乙烯塑料是合成高分子化合物。错因：从苯的分子式C6H6 看，其氢原子数远未达到
2.(教材必修第二册P64 甲烷与氯气的取代组编题)如图一端封闭的 U 形管中封闭着的一端有 CH4 和 Cl2 的混合气体，在水平部分有一段气柱，已知液体与气体不反应，使 CH4 和 Cl2在光照条件下反应，则中间气柱的长度如何变化(假设中间气柱
未移出 U 形管的水平部分)(A.变大B.变小C.不变D.无法确定答案：A
3.(教材必修第二册 P77 科学史话组编题)下列关于苯的说
A.苯的分子式为 C6H6，属于饱和烃
)看，苯分子中含有碳碳双键，应
属于烯烃，也属于环状烃C.苯易溶于水D.苯分子为平面正六边形结构，6 个碳原子之间的价键完全相同答案：D
1.有机化合物中碳原子的成键特点
甲烷是________的有机化合物，甲烷的分子式：________，电子式：_________，结构式：___________，可知碳原子最外层有_____个电子，能形成_______个________。
(2)碳原子间的成键方式多样
碳原子不仅能与其他原子形成________键，而且碳原子之
间也能形成________键。可以形成单键(______________、三键：____________。
(3)有机物碳骨架基本类型多样
多个碳原子之间可以结合成 _______ ， 也可以结合成_______，构成有机物_______或_________的碳骨架。如下图：
(4)组成有机物的碳原子数目灵活
有机物分子可能只含有一个或几个碳原子，也可能含有成
(1)碳原子所成价键多：有机化合物中，碳原子最外层有 4个单电子，可以形成 4 个共价键，比氮、氧、氢或卤素原子所成价键都要多。
(2)碳原子成键方式多样：含有多个碳原子的有机化合物，碳原子间成键方式较多，可以形成单键，也可以形成双键或三键。
(3)碳骨架多样：碳原子间所成骨架有多种，可以是直链，
也可以成环，也可以带支链。
(4)成链原子及种类多而灵活：有机物分子中碳原子可以与一个或若干个碳原子成键，也可以和其他原子H、O、N、S 等成键，数目不等。
(1)甲烷的结构特点甲烷分子中 5 个原子不在同一平面上，而是形成_________的空间结构，碳原子位于正四面体的______，4 个氢原子位于 4个______，分子中的 4 个 C—H 的长度和强度________，相互之间的夹角_________，(即键角为 109°28′) 分子结构示意图：
CH3CH2CH2CH3
(3)烷烃结构的特点：只含________和________两种元素，分子中的碳原子之间都以________结合，碳原子的剩余价键均与________结合，使碳原子的化合价都达到“______”，这样的一类有机化合物称为________，也称为烷烃。链状烷烃的通式：_________________。烷烃中碳原子间结合成链状，链状不是“_______状”，而是呈_______状，链上也可以分出_______。
CnH2n＋2(n≥1)
当碳原子数 n 相同，结构不相同时，用正、异、新表示。
如 C4H10 的两种分子的命名：
无支链时，CH3CH2CH2CH3 称为________ ；有支链时，
称为________。
(5)同系物与同分异构体
①同系物：________相似，在分子组成上相差一个或若干个________原子团的化合物。如 CH4、C2H6、C3H8 互为同系物。②同分异构体：化合物具有相同的________，但具有不同
________的现象，称为同分异构现象。
具有同分异构现象的化合物称为同分异构体。如
CH3CH2CH2CH3、
①稳定性：通常情况下，烷烃与________、________或高锰酸钾等_______________不反应。②可燃性：烷烃都能燃烧。CH4 燃烧方程式：______________________________。C3H8 燃烧方程式：_______________________________。
③烷烃的典型性质——取代反应
烷烃的取代反应(以甲烷为例)实验探究
④分解反应：烷烃在较高的温度下会发生分解。
烷烃(以甲烷为例)发生取代反应的有关规律
(1)反应条件：反应条件为光照，其光照为漫射光，强光直
(2)反应物：反应物为卤素单质，如甲烷与氯水、溴水不反
应，但可以与氯气、溴蒸气发生取代反应。
(3)反应产物：虽然反应物的比例、反应的时间长短等因素会造成各种产物的比例不同，但甲烷与氯气反应生成的产物都是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3 和CCl4 四种有机物与HCl 形成的混合物。反应产物中 HCl 的物质的量最多。
(4)反应特点①连锁反应
甲烷分子中的氢原子被氯原子逐步取代，第一步反应一旦开始，后续反应立即进行，且各步反应可同时进行。即当
n(CH4)∶n(Cl2)＝1∶1 时，并不只发生反应CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl，其他反应也在进行。
CH4 与Cl2 发生取代反应时，每有1 ml H 被取代，则消耗1 ml Cl2，同时生成1 ml HCl，即n(Cl2)＝n(H)＝n(HCl)。1 mlCH4 与Cl2 发生取代反应，最多消耗4 ml Cl2。
有机物的性质与碳原子的成键特点
【练1】(2021 年长沙检测)某实验小组对甲、乙、丙、丁四种固体样品的性质进行测试，结果如下表：
则这四种固体物质中最可能是有机物的是(
解析：据一般有机化合物的性质，大多数有机物的熔点低，难溶于水，热稳定性差，不导电，故最有可能为有机物的为乙，故选 B。答案：B
【练2】目前已知化合物中数量、种类最多的是ⅣA 族碳
A.碳原子既可以跟自身，又可以跟其他原子(如氢原子)形成4 个共价键B.碳原子性质活泼，可以跟多种元素原子形成共价键C.碳原子之间既可以形成稳定的单键，又可以形成双键和三键D.多个碳原子可以形成长度不同的链(可以带有支链)及环，且链、环之间又可以相互结合
解析：碳元素的原子最外层有 4 个电子，既不易失电子也不易得电子，故碳原子性质并不活泼，常温下比较稳定，B 选项错误。答案：B
[归纳提升] 有机化合物和无机化合物的比较
甲烷分子结构与烷烃的性质
【练3】(2021 年临沂一中检测)下列说法中正确的是(A.CH3Cl 是正四面体结构B.CH2Cl2 有两种结构C.CHCl3 只有一种结构，可以证明甲烷是正四面体结构D.CCl4 是正四面体结构
解析：CH3Cl 中 C 原子上连有不同的原子，为四面体结构，但不是正四面体结构，A 错误；甲烷分子是正四面体结构，CH2Cl2 只有一种结构，B 错误；无论甲烷分子是正四面体结构，还是平面正方形结构，CHCl3 都不存在同分异构体，即只有一种结构，C 错误；CCl4 中 C 原子连有四个相同的 Cl 原子，形成四个相同的化学键，分子的空间结构为正四面体，D 正确。
【练 4】(2018 年全国Ⅱ卷)实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。光照下反应一段时间后，
下列装置示意图中能正确反映实验现象的是(
解析：甲烷与氯气在光照条件下发生反应：CH4＋Cl2
CH3Cl ＋ HCl ， CH3Cl ＋ Cl2
CH2Cl2 ＋ HCl ， CH2Cl2 ＋
CHCl3＋HCl，CHCl3＋Cl2
CCl4＋HCl。黄绿色的
氯气参加了反应，逐渐减少，生成无色的气体，因此试管内气体颜色逐渐变浅；反应生成的HCl 极易溶于水，使试管内气体压强减小，因此试管内液面上升；生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4均为无色油状液体，附着在试管壁上，因此试管壁上出现油状液滴；生成的 HCl 气体遇到水蒸气溶解生成盐酸小液滴，形成白雾，因此试管中有少量白雾。综合上述现象，D 正确。答案：D
(1)甲烷与氯气发生取代反应的条件是光照；CH4 中的C—H键断裂，Cl—Cl 键断裂，然后重新组合形成C—Cl 键和H—Cl键，四种生成物的空间构型都是以碳原子为中心的四面体结构，但只有CCl4 为正四面体构型；CH3Cl 为气体，CH2Cl2、CHCl3和CCl4 均难溶于水，是常用的有机溶剂。
(2)取代反应和置换反应的比较
【练5】(2021 年菏泽一中期末)现有①②③三种烃，它们的球棍模型如图所示：
A.①②③三种烃为同系物B.①和③结构相似为同系物C.①②③三种烃都属于烷烃D.③的结构为平面结构
解析：根据分子的球棍模型，①的分子式为 CH4，②的分子式为C2H4，③的分子式为C2H6，故①和③为同系物，A错误，B 正确；CH4 和CH3CH3 为烷烃，C 错误；CH3CH3 的结构为立体结构，不为平面结构，D 错误。
【练6】1 ml 某烷烃在氧气中完全燃烧，需要消耗氧气246.4 L(标准状况下)。它在光照条件下与氯气反应能生成 4 种
不同的一氯取代物。该烃的结构简式是(
B.CH3CH2CH2CH2CH3
解析：题目提示的信息是“某烷烃在氧气中完全燃烧”，所以产物是二氧化碳和水。设该烷烃的分子式为CnH2n＋2，根据碳原子、氢原子结合氧的多少，得 1 ml 该烃完全燃烧的耗氧
得n＝7，排除B、C两项；A项中，
取代物有4种，D 项中种，A 正确，D 错误。答案：A
(1)同系物的判断规律
(2)烃的一元取代产物同分异构体数目的判断
①对于烃的一元取代产物的判断可用“等效氢”法，所谓“等效氢”就是位置等同的氢原子。烃中等效氢原子有几种，其一元取代产物就有几种。
②等效氢原子的判断方法。
a.连在同一碳原子上的氢原子等效。
如CH4 分子中的4 个氢原子是等效的，则甲烷的一氯代物
b.连在同一碳原子上的甲基上的氢原子等效。
，其四个甲基等效，各甲基上的
氢原子完全等效，则新戊烷的一氯代物只有一种。
c.处于对称位置上的氢原子等效。如分子中的 18 个氢原子是等效的，其一氯代物只有一种。
1.乙烯的组成和结构、物理性质(1)乙烯(C2H4)结构及表示方法
(2)乙烯的空间结构乙烯分子为_________结构，________个碳原子和_______个氢原子________。
乙烯是一种________，稍有气味，________溶于水，密度
比空气________的气体。
(2)乙烯的化学性质①乙烯的氧化反应
a.乙烯使溴的四氯化碳溶液(或溴水)________，反应的化学方程式为______________________________________。b.乙烯与 H2 发生加成反应，反应的化学方程式为_____________________________________________________。c.乙烯与 H2O 发生加成反应，反应的化学方程式为____________________________________________________________。
CH2==CH2＋H2 CH3CH3
CH2==CH2＋H2O CH3CH2OH
③加成反应原理及概念a.原理分析(以 CH2==CH2 和 Br2 加成为例)b.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。
聚乙烯( )中的结构“—CH2—CH2—”称为________，“n”称为________，单体为__________。
④聚合反应a.乙烯能发生自身的加成反应生成高分子化合物聚乙烯，反应的化学方程式为：_______________________________。b.聚合反应：由相对分子质量小的化合物分子互相结合成
相对分子质量大的聚合物的反应。
加聚反应：聚合反应若同时也是___________，这样的反应
(3)乙烯的用途①乙烯是重要的化工原料，在一定条件下用来制聚乙烯塑料、聚乙烯纤维、乙醇等。乙烯的产量可以用来衡量一个国家
②在农业生产中用作____________________。
(1) 仅含________ 和________ 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：依据烃分子中碳原子间_________的不同，烃分为________(烷烃)和__________，分子中含__________的烃称为烯烃，分子中含___________的烃称为炔烃，含______的称为芳香烃，________是芳香烃的母体，是具有环状分子结构的________烃，其中 6 个碳原子之间的键完全________。
塑料、合成纤维、合成橡胶
4.有机高分子材料(1)有机高分子材料的分类有机高分子材料(根据来源分类)：________有机高分子材料：如棉花、羊毛、天然橡胶；________有机高分子材料：如______________________________________。
(2)有机高分子材料①塑料
b.性能：强度________、密度________、________、易加
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______________，结构简式为_________________________，其单体为___________________；天然橡胶分子中含有_________，易发生________反应和________反应。
b.合成纤维性能：强度________、弹性________、耐磨、
耐化学腐蚀，不易虫蛀等。
c.主要用途：制________、绳索、渔网等，广泛应用于工农业生产的各个领域。
正四面体→凡是碳原子与4 个原子形成 4 个共价键时，其空间结构都是四面体形，5 个原子中最多有 3 个原子共平面。
平面结构→与碳碳双键直接相连的 4 个原子与2 个碳原子
平面结构→位于苯环上的12 个原子共平面，位于对角线位
置上的4 个原子共直线。
【练1】(2021 年汕头检测)下列物质反应后可生成纯净的
BrCH2CH2Br 的是(
A.乙烯和溴化氢加成B.乙烷和少量的溴蒸气光照C.乙烯通入溴的四氯化碳溶液中D.乙烷通入溴水中解析：A 项反应的产物为一溴代物；B 项取代反应得到复杂的溴代物；D 项乙烷与溴水不反应。答案：C
【练2】(2021年江苏天一中学模拟)甲烷中混有乙烯，欲除去乙烯得到纯净的甲烷，可依次通过盛有下列哪组试剂的洗
A.澄清石灰水、无水CaCl2 B.酸性 KMnO4 溶液、浓硫酸
D.NaOH 溶液、无水CaCl2
解析：乙烯能被酸性KMnO4 溶液氧化，也可以与溴水发生加成反应，不与澄清石灰水、NaOH 溶液和无水CaCl2 发生反应，A、D 错误；酸性 KMnO4 溶液虽能吸收C2H4，但产物有CO2，通过浓硫酸后依然会引入新杂质 CO2，B 错误。答案：C
[归纳提升](1)乙烷和乙烯性质差异较大的本质原因：乙烷是饱和的烷烃，性质较为稳定，乙烯分子中含有不饱和的碳碳双键，一个键容易断裂。(2)乙烯和乙烷分子结构比较
(3)乙烷与乙烯的性质比较
【练3】(2021年合肥模拟)下列各组化合物中，不论以什么比例混合，只要总物质的量一定，则完全燃烧生成 H2O 的量
和消耗 O2 的量不变的是(
解析：由于各反应生成物中仅H2O分子中存在 H 元素，因此反应生成 H2O的量为定值时，反应前的 H 元素质量也是定值，又因为总物质的量一定，所以混合物分子中 H 原子数为定值，即混合物分子中含有 H 原子数目相等。同理，燃烧耗氧量为定值，则 1 ml 物质的燃烧耗氧量在组内应当相等。CH4O分子中含有4个H原子，1 ml CH4O完全燃烧耗氧量为1.5 ml，C3H4O5分子中含有 4 个 H 原子，1 ml C3H4O5 完全燃烧耗氧量为 1.5ml，符合要求，A 正确；C3H6 分子中含有 6 个H原子，1 mlC3H6 完全燃烧耗氧量为 4.5 ml，C4H6O3 分子中含有 6 个 H 原子，1 ml C4H6O3 完全燃烧耗氧量为 4 ml，因此任意比例混合
后燃烧耗氧量不是定值，B 错误；C2H2 分子中含有 2 个 H 原子，1 ml C2H2 完全燃烧耗氧量为 2.5 ml，C6H6 分子中含有 6 个 H原子，1 ml C6H6 完全燃烧耗氧量为 7.5 ml，因此任意比例混合后H原子数不是定值，燃烧耗氧量也不是定值，C错误；C3H8分子中含有 8 个 H 原子，1 ml C3H8 完全燃烧耗氧量为 5 ml，C4H6 分子中含有6个 H 原子，1 ml C4H6完全燃烧耗氧量为5.5 ml，因此任意比例混合后 H 原子数不是定值，燃烧耗氧量也不是定值，D 错误。
，下列说法不正确的是( )
【练4】(2021 年辽宁模拟)有机物的结构可用键线式表示，
如CH3CH==CHCH3 可简写为
。有机化合物 X 的键线式
A.X 的分子式为 C8H8B.X 能使酸性高锰酸钾溶液褪色C.X 与足量的 H2 在一定条件下反应可生成环状的饱和烃Z，Z 的一氯代物有 4 种D.1 ml X 最多能与 3 ml Br2 发生加成反应
解析：根据键线式的书写特点可知，
C8H8，A 正确；有机化合物 X 中具有碳碳双键，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，而使酸性高锰酸钾溶液褪色，B 正确；X 和足量的氢气加成后，所有的碳碳双键变为碳碳单键，根据对称性原则，这样得到的烃中共有 2 种类型的氢原子，所以 Z 的一氯代物有 2 种，C 错误；1 ml X 中含有 3 ml ，故最多能与3 ml Br2 发生加成反应，D 正确。答案：C
(3)若烃分子的组成中碳、氢原子个数比为1∶2，则完全燃烧后生成的二氧化碳和水的物质的量相等。(4)等质量的且最简式相同的各种烃完全燃烧时其耗氧量、生成的二氧化碳和水的量均相等。
【练5】(2020 年常德二模)因新型冠状病毒性肺炎疫情防控需求，口罩已经成为现在每个人必备之品。熔喷布，俗称口罩的“心脏”，是口罩中间的过滤层，能过滤细菌，阻止病菌传播。熔喷布是一种以高熔融指数的聚丙烯(PP)为材料，由许多纵横交错的纤维以随机方向层叠而成的膜。其中有关聚丙烯
A.由丙烯通过加聚反应合成聚丙烯
B.聚丙烯的链节：—CH2—CH2—CH2—
C.合成聚丙烯单体丙烯的结构简式：CH2CHCH3D.聚丙烯能使溴水发生加成反应而褪色
解析：由丙烯通过加聚反应合成高分子化合物聚丙烯，A
，B 错误；合成聚丙烯
单体丙烯的结构简式是 CH2==CHCH3，碳碳双键不能省，C 错误；聚丙烯中没有不饱和键，不能使溴水发生加成反应而褪色，D 错误。答案：A
【练6】(2021年菏泽检测)生活中使用的塑料食品盒、水
杯等通常由聚苯乙烯制成，其结构简式为
据所学知识，可以判断(
A.聚苯乙烯能使溴水褪色B.聚苯乙烯是一种天然高分子化合物C.聚苯乙烯可由苯乙烯通过化合反应制得D.聚苯乙烯单体的分子式为 C8H8
解析：聚苯乙烯分子中不含碳碳双键，不能使溴水褪色，A 错误；聚苯乙烯是由苯乙烯通过加聚反应制得的，是一种合成材料，所以 B、C 错误。
[归纳提升](1)加聚反应的三类加聚模型①单烯加聚：nCH3CH==CH2―→②二烯加聚：nCH2==CH—CH==CH2―→③混烯加聚：
nCH2===CH2＋n
nCH2==CH—CH==CH2―→
(2)高聚物确定单体的模型
1.(2021 年浙江选考)下列表示正确的是(A.甲醛的电子式B.乙烯的球棍模型C.2-甲基戊烷的键线式D.甲酸乙酯的结构简式 CH3COOCH3
解析： O 原子最外层有 6 个电子，故甲醛的电子式为A 错误；乙烯中碳原子之间以双键形式存在，乙烯
，B 正确；2- 甲基戊烷的键线式为
，C 错误；甲酸乙酯是甲酸和乙醇酯化得到的，故甲酸乙酯的结构简式为 HCOOCH2CH3，D 错误。答案：B
)属于芳香烃，其一溴代物有 2 种
B.甲烷与氯气在光照下发生自由基型链反应C.沥青来自石油经减压分馏后的剩余物质D.煤的气化产物中含有 CO、H2 和 CH4 等
)的分子结构可知，其分子由 2
个苯基直接相连，故其属于芳香烃；根据对称分析法可知，其一溴代物共有 3 种，A 说法不正确；甲烷与氯气在光照下发生反应，氯气分子先吸收光能转化为自由基氯原子，然后由氯原子引发自由基型链反应，B 说法正确；石油经常压分馏后可以得到的未被蒸发的剩余物叫重油，重油经减压分馏可以得到重柴油、石蜡、燃料油等，最后未被气化的剩余物叫沥青，C 说法正确；煤的气化是指煤与水蒸气在高温下所发生的反应，其产物中含有 CO、H2 和 CH4 等，D 说法正确。答案：A
A.乙炔的实验式 C2H2B.乙醛的结构简式 CH3CHOC.2,3-二甲基丁烷的键线式D.乙烷的球棍模型