2023年高中化学人教版2019必修第二册第07课时乙烯与有机高分子材料Word版

第07课时乙烯与有机高分子材料学习目标：1．通过乙烯掌握烯烃的性质2．了解常见的有机高分子材料重点：1．烯烃的性质难点：1．烯烃的性质开启新世界乙烯是石油化工重要的基本原理，通过一系列化学反应，可以从乙烯得到有机高分子材料、药物等成千上万种有用的物质。乙烯的用途广泛，其产量可以用来衡量一个国家石油化工的发展水平。一、乙烯乙烯是一种______色，_________气味的______，密度比空气_______，难溶于水。分子式___________，结构式为，其分子中的氢原子少于乙烷分子中的氢原子数，碳原子的价键没有全部被氢原子“饱和”（即碳原子没有连够4个原子）。乙烯的官能团是_____________，导致其化学性质比较活泼。1．氧化反应【实验】1点燃纯净的乙烯，观察燃烧时的现象。实验现象：乙烯能在空气中燃烧，火焰________，伴有________。根据元素种类，可以推断出其完全燃烧产物是__________和___________。乙烯燃烧的化学方程式：___________________________。乙烯燃烧乙烯通入KMnO4(H＋)溶液乙烯通入Br2(CCl4)溶液【实验】2将乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中，观察现象。实验现象：酸性高锰酸钾溶液_____________，说明乙烯可以被酸性高锰酸钾溶液氧化。从而推断出含碳碳双键的有机物，都能被酸性高锰酸钾溶液氧化。离子方程式：5CH2＝CH2＋12MnO—4＋36H＋→10CO2＋28H2O＋12Mn2＋2．加成反应【实验】3将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中，观察现象。实验现象：溴的四氯化碳溶液褪色。断开分析：在反应中，乙烯双键中的一个键断裂，两个溴原子分别加在两个价键不饱和的碳原子上，生成1，2—二溴乙烷。断开反应过程：CH2＝CH2→Br—＋—CH2—CH2—＋—Br→BrCH2CH2Br（1，2—二溴乙烷）。对于这种不饱和有机物中的不饱和键变成了“饱和”的过程，称为加成反应。乙烯除了和溴能发生加成反应外，还能够与H2、HCl、H2O等发生加成反应。CH2=CH2＋H2CH3CH3CH2=CH2＋H—OHCH3CH2OH（工业制酒精）CH2=CH2＋HClCH3CH2Cl【扩展】乙炔，分子式C2H2，结构式H—C≡C—H，结构简式CH≡CH，直线结构。具有与烯烃类似的化学性质，燃烧时产生黑烟（碳元素质量分数越大，越难完全燃烧）。烯烃的加成方式：1molCH2=CH—CH=CH2（1，3—二丁烯）与1molH2的加成有两种方式：①CH2=CH—CH=CH2＋H2→CH3—CH2—CH=CH2 1，2加成②CH2=CH—CH=CH2＋H2→CH3—CH2=CH—CH3 1，3加成进行何种加成取决于外界条件，在实际生产中，可以控制外界条件来确定加成方式。3．聚合反应当有n个乙烯分子在一定条件下，可以发生以下反应：CH2=CH2＋CH2=CH2＋CH2=CH2＋……＋CH2=CH2→—CH2—CH2—CH2—CH2—……—CH2—CH2—可以简写为：nCH2=CH2→[CH2—CH2]n（聚乙烯）像这样由相对分子质量小的化合物相互结合成相对分子质量大的聚合物叫做__________，乙烯的聚合反应同时也是_______________，这样的反应又称为___________________，简称加聚反应；在生物上学过，氨基酸之间失去1分子水，聚合成肽的过程也是聚合反应，但分子相对原分子会缩小，所以称为缩聚反应。4．苯（C6H6）苯常温下为液体，难溶于水，密度比水小，是一种常见的有机溶剂。苯是一种不饱和烃，是一种特殊的环状结构，结构式为，结构简式为。从结构上可以看出，苯的环状结构是单双键交替结构，但随着科技发展，人们发现了苯环中不存在单双键交替结构，而是每个碳原子之间、碳氢原子之间均为单键连接，6碳原子还剩下一个电子，于是这6个单独的电子就被6个碳原子共用，在苯环中间形成一个特殊的电子云，所以苯环的结构也可以写出。凯库勒最早提出苯环的单双键教体结构苯的加成反应：＋3H2→（环己烷）苯的取代反应：苯的燃烧：2＋15O2→12CO2＋6H2O，火焰明亮，有浓烈黑烟由于苯化学键的特殊性，不具备与大多数不饱和烃的性质，例如不能是酸性高锰酸钾溶液褪色，也不能使溴的四氯化碳溶液褪色。二、有机高分子材料材料是现代社会发展的重要支柱，除了我们学过的金属材料和无机非金属材料，还有一类非常重要的材料——有机高分子材料。其年其全球年产量超过3亿吨，相应的体积超过了同时期生产的钢铁的体积。有机高分子材料在生活和生产的各领域中都有极为广泛的应用。人们很早开始就使用羊毛、棉花、天然橡胶等天然有机高分子材料，现在使用更多的则是塑料、合成纤维、合成橡胶粘合剂、涂料等合成有机高分子材料。1．塑料塑料的主要成分是合成树脂，像乙烯、聚丙烯聚、聚氯乙烯，酚醛树脂等都是生产塑料的合成树脂。此外，人们还根据据需要加入一些具有特定作用的添加剂，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，再经过压制等加工处理，才能得到各种塑料制品。塑料具有强度高、密度小、耐腐蚀、易加工等优良的性能，在日常生活和工业生产中大量代替了钢铁、木材等传统材料。塑料的品种很多，用途也各不相同。几种常见塑料的性能与主要用途名称性能主要用途聚乙烯PE 绝缘性好，耐化学腐蚀，耐寒，无毒；耐热性差，容易老化 可制成薄膜，用于视频、药物的包装材料，以及日用品、绝缘材料等聚氯乙烯PVC 绝缘性好，耐化学腐蚀，机械强度高；热稳定性差 可制成薄膜、管道、日常用品、绝缘材料等聚苯乙烯PS 绝缘性好，耐化学腐蚀，无毒；质脆，耐热性差 可制成日常用品、绝缘材料。还可以制成泡沫塑料用于防震、保温、隔音聚四氟乙烯PTFE 耐化学腐蚀，耐溶剂性好，耐低温、高温，绝缘性好；加工困难 可制成化工、医药等行业使用的耐腐蚀、耐高温、耐低温制品聚丙烯PP 机械强度较高，绝缘性好，耐化学腐蚀，无毒；低温发脆，容易老化可 制成薄膜、管道、日常用品，包装材料等聚甲基丙烯酸甲酯有机玻璃PMMA 透光性好，易加工；耐磨性差，能溶于有机溶剂 可制成飞机和车辆的风挡、光学仪器、医疗器械、广告牌等脲醛塑料电玉UF 绝缘性好，耐溶剂性好；不耐酸 可制成电器开关、插座及日常用品等2．橡胶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须的原料。人们很早就知道从橡胶树等植物中获得天然橡胶。但天然橡胶远不能满足人们的需要，于是化学家开始研究如何用化学方法人工合成橡胶。经分析发现，天然橡胶的主要成分聚异戊二烯。通过模仿天然橡胶的分子组成和结构，人们以异戊二烯为单体进行聚合反应，制得聚戊橡胶。异戊橡胶的性能与天然橡胶十分相似，又被称为合成天然橡胶。随着技术的发展，人们还开发了丁苯橡胶，顺丁橡胶，氯丁橡胶等一系列合成橡胶。许多橡胶具有线型结构，有一定的弹性，但强度和韧性差。为了克服这些缺点，工业上常用硫与橡胶作用进行橡胶硫化，使线型高分子链之间通过流原子成化学键产生交联，形成网状结构。硫化橡胶具有更好的强度、韧性、弹性和化学稳定性。人们还开发了耐热和耐酸、碱腐蚀的氟橡胶，耐高温和严寒的硅橡胶等特种橡胶。特种橡胶在航空航天和国防等尖端科技领域发挥着重要的作用。3．纤维人类用棉、羊毛、蚕丝和麻等天然纤维纺纱织布已有悠久历史，但天然像天然纤维无论是产量上还是质量上都不能满足人们的需要。随着化学科学的发展，人类开始使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、大豆蛋白纤维等再生纤维，后来发展到用石油、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。再生纤维与合成纤维统称化学纤维。见的合成纤维有聚丙烯纤维（丙纶）、聚氯乙烯纤维（氯纶）、聚对苯二甲酸二酯纤维和聚酰胺纤维等。合成纤维具有强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀，不易虫蛀的优良性能，除了供人类穿着外，还可以制成绳索、渔网、工业用滤布，以及飞机、船舶的结构材料等，广泛用于工农业生产的各个领域。课堂练习1．下列反应中，不属于加成反应的是A．乙炔与氯化氢反应制取氯乙烯B．乙烷和氯气反应制取氯乙烷C．乙烯与氢气反应制取乙烷D．乙烯通入溴的四氯化碳溶液后，使溴的四氯化碳溶液褪色2．下列物质属于天然高分子化合物的是A．蛋白质 B．果糖 C．油脂 D．葡萄糖3．既能使溴水褪色，又能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是A．甲烷 B．乙烯 C．苯 D．乙烷4．下列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．聚乙烯5．11月12日天舟五号货运飞船与中国空间站天和核心舱后向端口成功交会对接。下列有关空间站说法不正确的是A．太阳能电池中的砷化镓——半导体材料B．外层的热控保温材料石墨烯——无机材料C．外表面的高温结构陶瓷碳化硅——硅酸盐材料D．外壳的烧蚀材料之一酚醛树脂——高分子材料6．已知NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是A．3g3He含有的中子数为1NAB．标况下，22．4L氨水含有NA个NH3分子C．1molNH＋4中含有的电子数为10NAD．1molCH2=CH2分子中含有的共价键数为6NA7．如图是用实验室制得的乙烯(C2H5OH→170°C浓硫酸CH2=CH2↑＋H2O)与溴水作用制取A．装置①和装置③中都盛有水，其作用相同B．装置②和装置④中都盛有NaOH溶液，其吸收的杂质相同C．制备乙烯和生成1，2-二溴乙烷的反应类型分别是消去反应和加成反应D．产物可用分液的方法进行分离，1，2-二溴乙烷应从分液漏斗的上口倒出8．已知：CH2A．取代反应 B．加成反应 C．氧化反应 D．加聚反应9．下列关于乙烯的说法正确的是A．是天然气的主要成分B．不能发生加聚反应C．不能发生燃烧反应D．能使溴的四氯化碳溶液褪色10．乙烯是石油化学工业重要的基本原料。（1）乙烯分子中含有的官能团是_______(填名称)。（2）一定条件下，乙烯能与氢气反应生成乙烷，乙烷的结构简式为_______。（3）乙烯通入到酸性高锰酸钾溶液中，溶液紫色褪去，该过程中乙烯发生了_______(填“取代”“加成”或“氧化”)反应。（4）乙烯在一定条件下能发生加聚反应生成聚乙烯，聚乙烯的结构简式为_______。（5）区分甲烷和乙烯两种气体的实验方法、现象和结论是_______(实验可选用的试剂：稀盐酸、溴的四氯化碳溶液、氢氧化钠溶液)能力提升1．有关乙烯的下列叙述：①乙烯溶于水后可得乙醇，②乙烯能发生氧化反应，③乙烯能与溴水发生加成反应，④乙烯是无色、稍有气味、难溶于水的气体；其中正确的是A．只有② B．①和③ C．②和③ D．②③④2．下列物质属于脂肪烃的是A． B．CH3CH2CH3 C．CH3CH2Cl D．3．下面有关说法正确的有A．聚氯乙烯能使溴水褪色B．常见烷烃沸点：正戊烷＞异丁烷＞正丁烷C．可用酸性高锰酸钾溶液除去甲烷中混有的乙烯D．工业上可以利用乙烯与水的反应制取乙醇4．通常用来衡量一个国家石油化工发展水平的标志是A．甲烷的产量 B．乙烯的产量 C．乙醇的产量 D．硫酸的产量5．2022年诺贝尔化学奖授予了对点击化学和生物正交化学做出贡献的三位科学家。点击化学的代表反应为叠氮-炔基成环反应，部分原理如图所示。下列说法正确的是A．CuI和HI在反应中做催化剂B．中间产物仅含极性共价键C．反应I为氧化还原反应D．该过程的总反应类型为加成反应6．下列关于乙烯、聚乙烯的说法错误的是A．等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧生成的CO2的物质的量相等B．乙烯生成聚乙烯的反应是乙烯分子互相加成的反应，一吨乙烯完全反应可生成一吨聚乙烯C．聚乙烯可使溴水因发生化学反应而褪色D．聚乙烯没有固定的熔点7．工业上以煤、石油和天然气为原料，生产三大合成材料——塑料、合成橡胶和合成纤维。下列有关说法错误的是A．塑料、合成橡胶和合成纤维属于合成高分子化合物B．淀粉、纤维素、葡萄糖等都属于天然高分子化合物C．石油裂解得到的乙烯、丙烯等是生产合成材料的基本原料D．高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类8．如图是以石油为原料的部分转化流程图，下列说法正确的是A．反应①与反应③反应类型相同B．反应①与反应④反应类型相同C．反应③与反应④反应类型相同D．反应②与反应④反应类型相同9．下列对于有机高分子的叙述错误的是A．高分子可分为天然高分子和合成高分子两大类B．高分子的特点是组成元素简单、结构非常复杂、相对分子质量大C．高分子均为混合物D．合成高分子大部分是由小分子化合物通过聚合反应而制得的10．乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。请回答：（1）乙烯的结构式是___________。（2）写出乙烯在一定条件下生成聚乙烯塑料的化学方程式：___________。（3）在一定条件下，乙烯能与水反应生成有机物A，A的结构简式是___________，其反应类型是___________(填“取代”或“加成”)反应。（4）下列化学反应原理相同的是___________(填序号)。①乙烯使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色②使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色③使品红溶液和滴有酚酞的溶液褪色20．在炽热条件下，将石蜡油分解产生的乙烯通入下列各试管里，装置如图所示。根据上述装置，回答下列问题：（1）C装置的作用是___________________________________