7.2.2烃有机高分子材料-高一化学讲义分层练习（人教版2019）

第2课时烃有机高分子材料1.通过元素组成，了解烃的概念与组成。2.依据碳碳键的不同及碳链的不同，了解烃的分类。培养证据推理与模型认知等核心素养。3.了解芳香族化合物与苯的基础知识。4.结合生活中的实例，认识常见高分子化合物的性能与主要用途。培养科学态度与社会责任等核心素养。知识点一、烃1．概念仅含有碳、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不同，对烃进行分类。①饱和烃：分子中的碳原子之间只以单键结合，剩余价键均被氢原子“饱和”的烃称为饱和烃，即烷烃，烷烃的通式是CnH2n＋2(n≥1)。甲烷是最简单的烷烃。②不饱和烃：分子中的碳原子的价键没有全部被氢原子“饱和”的烃称为不饱和烃。烯烃：分子中含有碳碳双键的称为烯烃，通式是CnH2n(n≥2)。乙烯是最简单的烯烃。炔烃：分子中含有碳碳三键的称为炔烃，通式是CnH2n－2(n≥2)。乙炔(CH≡CH)是最简单的炔烃。芳香烃：分子中含有苯环的烃称为芳香烃。苯是芳香烃的母体，是一种具有环状分子结构_的不饱和烃，其结构习惯写为。实际上苯分子中的6个碳原子之间的键完全相同，所以常用来表示苯分子的结构。（2）根据碳骨架不同进行分类：链状烃：例如CH4、CH3CH3。环状烃：例如环己烷。知识点二、有机高分子材料1.有机高分子材料分类天然有机高分子材料棉花、羊毛、天然橡胶等合成有机高分子材料塑料、合成纤维、合成橡胶、粘合剂、涂料等2.塑料（1）成分①主要成分：合成树脂——聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂等。②添加剂：如增塑剂、防老剂、增强材料、着色剂等。（2）优良性能：强度高、密度小、耐腐蚀、易加工等。（3）主要用途名称聚乙烯聚氯乙烯聚苯乙烯聚四氟乙烯聚丙烯聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）脲醛塑料（电玉）主要用途制成食品包装袋制成电线外面的绝缘层制成泡沫包装材料制成实验仪器制成管道制成飞机风挡制成电器插座3.橡胶（1）天然橡胶：成分为聚异戊二烯，结构简式为。（2）合成橡胶①常见的合成橡胶：异戊橡胶（又称合成天然橡胶）、丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等。①橡胶的共性：具有线型结构，有一定的弹性，但强度和韧性差。（3）橡胶的硫化①原理：使橡胶的线型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优点：具有更好的强度、韧性、弹性和化学稳定性。（4）特种橡胶①氟橡胶特性——耐热、耐酸碱腐蚀。②硅橡胶特性——耐高温和严寒。（5）橡胶用途①硫化橡胶：适合制轮胎，加入炭黑可提高耐磨性。②橡胶消声瓦：可有效降低潜艇航行时的噪声，提高潜艇的隐蔽性。4.纤维（1）分类（2）用途做成衣服，制成绳索、渔网、工业用滤布，以及飞机、船舶的结构材料等。探究任务一烃的分类1.烃的分类2.含苯环物质间的关系定义实例区别芳香化合物含有苯环的化合物、芳香烃含有苯环的烃、苯的同系物分子中含有一个苯环且侧链为烷基的烃、关系【典例1】(2024·山东临沂高二检测)下列有机物中：①；②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩（1）属于芳香化合物的是____________________；（2）属于芳香烃的是________________；（3）属于苯的同系物的是________。【答案】（1）①②⑤⑥⑦⑧⑩（2）②⑤⑧⑩（3）⑧⑩【解析】只要含有苯环就属于芳香化合物；在芳香化合物中找到只含C、H两种元素的化合物，即芳香烃；继续在芳香烃范围内研究侧链，若侧链全部是烷基，则为苯的同系物。【变式训练1】(2024·陕西榆林神木中学月考)拟除虫菊酯是一类高效、低毒，对昆虫具有强烈触杀作用的杀虫剂，其中对光有稳定性的溴氰菊酯的结构简式如下图所示。下列对该化合物的叙述不正确的是()A．属于芳香族化合物B．属于卤代烃C．具有酯类化合物的性质D．在一定条件下可以发生加成反应【答案】B【解析】结构简式中含有苯环，属于芳香族化合物，A项正确；分子中除了卤素原子，还存在酯基、氰基(—CN)等官能团，B项错误，C项正确；分子中含有碳碳双键，可发生加成反应，且苯环在一定条件也可与H2加成，D项正确。含卤素原子的化合物不一定是卤代烃，但具有卤代烃的性质。探究任务二加聚反应1.加聚反应的特点2.由加聚物推断单体的方法（1）方法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，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划线断开，然后左右两个半键闭合即可。如的单体为CH2=CH2和。③凡链节主链中只有碳原子，并存在结构的聚合物，其规律是“见双键，四个碳；无双键，两个碳”。从一端划线断开，隔一键断一键，然后将半键闭合，即单双键互换。如的单体是【典例2】（2024·临沂高二检测）某高分子化合物的部分结构如下：下列说法中不正确的是()A．聚合物的分子式为C3H3Cl3B．聚合物的链节是C．合成该聚合物的单体是CHCl=CHClD．若n为聚合度，则其相对分子质量为97n【答案】A【解析】从高聚物链状结构来看，是以碳链形成的高分子，碳链中没有其他原子，故应是通过加聚反应而形成的聚合物。加聚反应的碳链链节是以偶数碳原子进行聚合的，所以C正确。高分子化合物的相对分子质量的大小，关键由n决定。单体为C2H2Cl2，高分子化合物为(C2H2Cl2)n，则相对分子质量为97n。所以B、D正确。【变式训练2】(2024·大连高一检测)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。根据所学知识,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【答案】D【解析】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;聚苯乙烯分子中不含碳碳双键,不能使溴水褪色,A错误。1．下列分子不属于烃的是()【答案】B【解析】CH3Cl含有氯元素，不属于烃。2.下列各物质中按碳的骨架分类的方法进行分类，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【答案】C【解析】按碳的骨架分类，可将有机物分为链状和环状化合物，链状有机化合物又包含了烷烃、烯烃、炔烃等分子不中不含有环状结构的所有机化合物，而在甲苯中存在着苯环，即属于环状的有机化合物，所以按此分类方法甲苯与其他三种不属于同一类别。3.下列化合物中属于芳香化合物的是()A．B．C．D．【答案】C【解析】分子结构中含有苯环的化合物都属于芳香化合物，不含苯环的环状化合物都属于脂环化合物。4．家庭生活中常使用下列用品，其中用到有机合成材料的是()A．不锈钢炊具 B．纯棉饰品C．合成橡胶手套 D．陶瓷碗【答案】C【解析】不锈钢炊具属于金属材料，纯棉饰品属于天然材料，合成橡胶手套属于有机合成材料，陶瓷碗属于硅酸盐材料。5．再生纤维与合成纤维的区别在于()A．再生纤维的原料是天然纤维，合成纤维的主要原料是石油等B．再生纤维的原料是石油、天然气等，合成纤维的原料是天然纤维C．再生纤维的成分是纤维素，合成纤维的成分是不饱和烃或烃的衍生物D．再生纤维的成分是不饱和烃或烃的衍生物，合成纤维的成分是纤维素【答案】A【解析】再生纤维与合成纤维的主要区别在于合成它们的原料不同。再生纤维由纤维素制得，合成纤维的主要原料是石油等。6.有机物A的结构简式为，请填空：（1）有机物A的分子式是。

（2）有机物A分子中在同一平面上的碳原子最多有个。

（3）有机物A的苯环上的一氯代物有种。

【答案】（1）C14H14（2）14（3）4【解析】（1）由有机物A的结构简式可知,其分子式为C14H14。（2）根据苯分子的平面正六边形结构可知,有机物A分子中所有的碳原子有可能在同一平面上。（3）有机物A沿中轴线左右对称,其苯环上有四种不同类型的氢原子,故其一氯代物有4种。1．材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础。下列物品所用材料的主要成分是有机高分子化合物的是()A．曾侯乙编钟(青铜器)B．景德镇瓷器C．钢化玻璃D．航天服(涤纶)【答案】D【解析】青铜器是合金，景德镇瓷器是陶瓷，钢化玻璃的主要成分是无机硅酸盐材料，涤纶是有机高分子化合物。2．下列说法中正确的是()A．塑料在自然环境下不易分解，会造成“白色污染”B．聚乙烯塑料老化是由于发生了加成反应C．天然纤维是不能再被加工的D．塑料、橡胶和纤维制品所含的元素种类完全相同【答案】A【解析】塑料在自然环境下不易分解，造成“白色污染”，A正确；聚乙烯中不含碳碳双键，其发生老化并不是由于发生加成反应，而是由于长链断裂的原因，B错误；天然纤维可以再加工，硫化橡胶含硫元素，C、D错误。3.橡胶属于重要的工业原料。它是一种有机高分子化合物，具有良好的弹性，但强度较差。为了增强某些橡胶的强度，加工时往往需要对其进行硫化处理，即将橡胶原料与硫黄在一定条件下反应。橡胶制品的硫化程度越高，其强度越大，弹性越差。下列橡胶制品中，加工时硫化程度较高的是()A．橡皮筋 B．汽车外胎C．普通气球 D．医用乳胶手套【答案】B【解析】“橡胶本身的弹性良好，但强度较差”，“硫化程度越高，强度越大，但弹性越差”，这些都是题目中给出的重要信息，再从生活经验可知，乳胶手套的弹性最好，汽车外胎需要很高的强度，所以硫化强度较高的应是汽车外胎。4.下列说法中正确的是()A．通常所说的三大合成材料是指塑料、合成纤维和合成橡胶B．用木材等经过加工制成的粘胶纤维属于合成纤维C．腈纶、维尼纶属于人造纤维D．棉、麻、羊毛及合成纤维完全燃烧都只生成CO2和H2O【答案】A【解析】粘胶纤维属于人造纤维，B错误；腈纶、维尼纶属于合成纤维，C错误；棉、麻的主要成分是纤维素，完全燃烧只生成CO2和H2O，羊毛的主要成分是蛋白质，为含氮化合物，完全燃烧不只生成CO2和H2O，合成纤维的成分一定含有C和H元素，还可能含有其他元素，如腈纶含N元素、氯纶含Cl元素等，它们完全燃烧时不都只生成CO2和H2O，D错误。5．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)nC．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【解析】聚异丁烯中不含碳碳双键，不能使溴的四氯化碳溶液褪色。6.化学与生产和生活密切相关，下列说法不正确的是()A．聚乙烯塑料的老化是因为发生了加成反应B．聚乙烯是由乙烯经加聚反应合成的，但是聚乙烯的基本结构和乙烯的结构不同C．食品包装袋、食物保鲜膜等材料的主要成分是聚乙烯D．盛放液溴或溴水的试剂瓶不能用天然橡胶作瓶塞【答案】A【解析】聚乙烯中不存在碳碳不饱和键，不能发生加成反应，老化是由于发生了氧化反应，A错误。7.依据不同类别的分类标准可将一种物质归属多个类别。现有下列物质(填序号)：①CH3－CH3②CH2＝CH2③④⑤⑥⑦⑧⑨CH3－CH＝CH2⑩CH3－CH2－OHCH3Cl其中：（1）属于烃的是；（2）属于烷烃的是；（3）属于烯烃的是；（4）属于卤代烃的是；（5）属于芳香烃的是；【答案】（1）①②③⑤⑦⑧⑨（2）①⑧（3）②⑨（4）⑥（5）⑦【解析】首先依据烃的定义找出属于烃的是①②③⑤⑦=8\*GB3⑧⑨⑩，再在烃中分类，属于烷烃的是①⑧，属于烯烃的是②⑨，属于芳香烃的是⑦；然后再找出属于卤代烃为⑥。8．某烃A是一种植物生长调节剂，A可发生如下图所示的一系列化学反应，其中①②③属于同种反应类型。根据图回答下列问题：写出②、③、④、⑤四步反应的化学方程式，并注明反应类型：②_________________________________________________，反应类型________；③_________________________________________________，反应类型________；④_________________________________________________，反应类型________；⑤_________________________________________________，反应类型________。【答案】②CH2CH2＋HClCH3CH2Cl加成反应③CH2CH2＋H2OCH3CH2OH加成反应④nCH2CH2加聚反应⑤CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl取代反应【解析】由题意知，A为CH2CH2，则B为CH3CH3、C为CH3CH2Cl、D为CH3CH2OH、E为。9.按碳骨架形状进行分类,下列关于各有机物说法正确的是()①CH3CH2Cl②③(CH3)2C=CH2④⑤A.链状烃：①③⑤ B.链状烃：①③C.环状烃：②④⑤ D.芳香烃：②④【答案】C【解析】题中给出的物质除了①以外,其余都是烃,故A、B错；②属于芳香烃,④和⑤的结构中都含有碳环(均不是苯环),所以②④⑤属于环状烃,C对,D错。10．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。根据所学知识，可以判断()A．聚苯乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色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【答案】D【解析】A项，聚苯乙烯中不含或键，不能使溴的四氯化碳溶液褪色；B项，聚苯乙烯是一种合成高分子材料；C项，聚苯乙烯由苯乙烯加聚而得；D项，聚苯乙烯单体为，分子式为C8H8。11．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的氧气相等【答案】B【解析】废弃的PE和PVC均可回收利用以减少白色污染，A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正确；等质量的聚乙烯和乙烯燃烧消耗的氧气相等，D正确。12．现有两种烯烃CH2CH—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()A．全部 B．①②③⑤C．①②③④ D．③⑤⑥【答案】B【解析】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，产物有两种，①②符合；（2）不同烯烃之间发生共聚，产物有和两种，③⑤符合。13.现有①甲烷、②乙烯、③苯、④乙炔4种有机物,请用序号并按题中要求作答:（1）分子中所有原子一定都共面的是________。

（2）含氢量最高的有机化合物是________,其电子式为__________。

（3）完全燃烧后生成的CO2和水的物质的量之比为1∶1的化合物是________。