2024-2025学年新教材高中化学第七章机化合物第2节第2课时烃有机高分子材料学案新人教版必修2

PAGE1-第2课时烃有机高分子材料学习目标核心素养1．了解烃的概念，了解常见烃的种类。2．了解高分子化合物的结构特点和基本性质。3．知道塑料、合成纤维、合成橡胶的性质和用途。宏观辨识与微观探析：1．能从微观结构说明塑料、合成纤维、合成橡胶中同类物质的共性和不同类物质性质差异及其缘由。2．能从宏观上相识常见高分子材料，了解高分子化合物的结构特点和性质。新课情景呈现材料家族中有一大类特别重要的材料——有机高分子材料。如不粘锅涂层、滑雪板涂层、水立方外面膜结构材料等都是合成有机高分子材料。这些材料是怎样合成的，有怎样的优良性能，让我们走进教材，学习烃和有机高分子材料。课前素能奠基新知预习一、烃1．烃的概念：仅含__碳和氢__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，其结构简式习惯上简写为____。事实上苯分子中的6个碳原子之间的键完全相同，常用____表示苯的结构。二、有机高分子材料1．塑料(1)组成①主要成分：__合成树脂__。如__聚乙烯__、__聚丙烯__、聚氯乙烯、酚醛树脂等。②特定作用的添加剂：提高塑性的__增塑剂__，防止塑料老化的__防老剂__，增加材料，着色剂等。(2)性能：强度高、密度小、耐腐蚀、易加工。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。自然橡胶的主要成分是__聚异戊二烯__，结构简式为。其单体为____；自然橡胶分子中含有碳碳双键，易发生氧化反应。(2)橡胶的分类橡胶eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(自然橡胶,合成橡胶\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(通用橡胶\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(丁苯橡胶,顺丁橡胶,氯丁橡胶)),特种橡胶\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(氟橡胶：耐热和耐酸、碱腐蚀,硅橡胶：耐高温柔寒冷))))))(3)合成橡胶①原料：以石油、自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。3．纤维(1)分类eq\a\vs4\al(纤,维)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(自然纤维：棉花、羊毛、蚕丝、麻等,\a\vs4\al(化,学,纤,维)\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\x(\a\al(再生纤维：用化学方法将农林产品中的纤维素、,蛋白质等自然高分子加工成黏胶纤维、大豆蛋白纤维等)),\x(\a\al(合成纤维：以石油、自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))\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(六大纶：涤纶、,锦纶、腈纶、丙,纶、氯纶、芳纶))))))(2)合成纤维的性质和用途①性质：合成纤维具有__强度高__、__弹性好__、__耐磨__、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。预习自测1．推断下列说法是否正确(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)乙烯和聚乙烯均可以使溴水褪色。(×)(2)合成塑料的原料只能是单烯烃或二烯烃。(×)(3)为了削减白色污染对环境的影响，应将废旧塑料回收焚烧。(×)(4)一种有机物完全燃烧，产物只有二氧化碳和水，则该有机物肯定是烃。(×)解析：(1)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)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。(4)有机物中若含有氧元素燃烧产物也是二氧化碳和水。2．下列高分子化合物不能用来生产塑料薄膜的是(D)A．聚丙烯 B．聚氯乙烯C．聚乙烯 D．硫化橡胶解析：硫化橡胶属于热固性塑料，不能用于生产塑料薄膜。3．下列关于自然橡胶的叙述不正确的是(D)A．自然橡胶能溶于汽油、苯等有机溶剂B．自然橡胶是自然高分子化合物C．自然橡胶含有碳碳双键，能发生加成反应D．自然橡胶受空气、日光作用，会被还原而老化解析：有机物之间相互溶解，A项正确；自然橡胶属于自然高分子化合物，B项正确；自然橡胶含有不饱和碳碳双键，能发生加成反应，C项正确；自然橡胶含有碳碳双键，易被空气中氧气氧化而老化，D项不正确。4．现代以石油化工为基础的三大合成材料是(B)①合成氨②塑料③合成盐酸④合成橡胶⑤合成尿素⑥合成纤维⑦合成洗涤剂A．①④⑦ B．②④⑥C．①③⑤ D．④⑤⑥解析：合成塑料、合成橡胶、合成纤维是以石油化工为基础的三大合成材料，所以选B。5．合成材料的大量运用为人类生活生产带来便利的同时也产生了很多新的环境问题。(1)视察图片，思索造成“白色污染”的缘由是什么？(2)思索怎样解决“白色污染”问题？答案：(1)塑料制品的大量运用。(2)①削减塑料制品的运用；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。课堂素能探究加聚产物单体的推断学问点问题探究巴西三叶橡胶树产出的橡胶，通常称为自然橡胶，结构简式为，该高聚物的单体是什么？提示：。学问归纳总结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，在链节两端及正中心画线断开，然后左右两个半键闭合即可。如的单体为CH2CH2和CH3—CHCH2。3．凡链节主链上只有碳原子且存在CC键结构的高聚物，推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。┃┃典例剖析__■典例1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试验测得某聚苯乙烯的相对分子质量(平均值)为52000，则该高聚物的聚合度n为__500__。(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：__nCH3—CHCH2eq\o(——→,\s\up7(催化剂))__，__加聚反应__。解析：(1)聚苯乙烯的链节是，单体是，n＝eq\f(52000,104)＝500。(2)丙烯制取聚丙烯的反应是加聚反应。┃┃变式训练__■1．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。学问点加聚反应的特点和类型,问题探究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—CHCH2eq\o(——→,\s\up7(肯定条件))。学问归纳总结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—CHCH2eq\o(——→,\s\up7(引发剂))。(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：nCH2CH—CHCH2eq\o(——→,\s\up7(引发剂))CH2—CHCH—CH2(3)共聚：是两种或多种化合物在肯定的条件下发生聚合反应生成一种高聚物的反应。例如，丙烯和乙烯在肯定条件下能生成聚乙丙烯。nCH2CH2＋nCH2CH—CH3eq\o(——→,\s\up7(引发剂))3．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“CC—CC”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。┃┃典例剖析__■典例2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：__CH2CHCl__；B：__CH2CHCN__；C：____；D．__CHCH2CClCH2__。(2)写出②④的反应类型：②__加聚反应__，④__加聚反应__。(3)写出有关反应的化学方程式：②__nCH2CHCleq\o(——→,\s\up7(肯定条件))__。③__CH≡CH＋HCNeq\o(——→,\s\up7(肯定条件))CH2CH—CN__。⑤__2CH≡CHeq\o(——→,\s\up7(肯定条件))CH2CH—C≡CH__。⑦____。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(CH2CH—CN)，丙烯腈发生加聚反应生成聚丙烯腈；依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CH2CHCCH。┃┃变式训练__■2．下列合成高分子化合物的反应中，属于加聚反应的是(C)A．neq\o(——→,\s\up7(肯定条件))＋(n-1)H2OB．nHCHO＋neq\o(——→,\s\up7(肯定条件))＋(n-1)H2OC．nCH2CHCleq\o(——→,\s\up7(肯定条件))D．nHOOCCOOH＋nHO—CH2CH2—OHeq\o(——→,\s\up7(肯定条件))＋(2n-1)H2O解析：依据加聚反应的特点，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。名师博客呈现链状烷烃、烯烃、炔烃的结构与性质比较类别链状烷烃链状单烯烃链状单炔烃代表物CH4CH2CH2CH≡CH通式CnH2n＋2(n≥1)CnH2n(n≥2)CnH2n-2(n≥2)结构特点含碳碳双键—C≡C—含碳碳三键化学性质取代反应光照卤代——加成反应—与H2、X2、HX、H2O等发生加成反应氧化反应燃烧火焰较光明燃烧火焰光明，伴有黑烟燃烧火焰光明，伴有浓烈黑烟与KMnO4溶液不反应使KMnO4溶液褪色使KMnO4溶液褪色加聚反应—能发生能发生鉴别KMnO4溶液和溴水均不褪色KMnO4溶液和溴水均褪色〔即时训练〕鉴别