7-2乙烯与有机高分子材料(讲)(人教版2019必修第二册)(原卷版)

第2节乙烯与有机高分子材料知识点1、乙烯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。1.乙烯的物理性质乙烯是一种无色，______气味的气体，密度比空气略小，_______溶于水。分子式C2H4，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。2.分子结构分子式结构式结构简式C2H4CH2＝CH2官能团球棍模型空间填充模型碳碳双键3.化学性质（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，火焰明亮,伴有______烟。根据元素种类，可以推断出其完全燃烧产物是CO2和H2O。化学方程式:C2H4+3O22CO2+2H2O 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：酸性高锰酸钾溶液褪色，说明乙烯可以被酸性高锰酸钾溶液氧化。从而推断出含______________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。对于这种不饱和有机物中的____________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。【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）。【知识总结】a.有机化合物分子中双键上的碳原子与其他原子(或原子团)直接结合生成新的化合物分子的反应。b.原理:碳碳双键()中的一个键断裂,其他两个原子(或原子团)分别“加”到原来___________的两个碳原子上。c.乙烯的加成反应:有关反应的化学方程式为a.CH2＝CH2+H2CH3—CH3b.CH2＝CH2+Br2→c.CH2＝CH2+H2OCH3CH2OHd.CH2＝CH2+HClCH3CH2Cl（3）乙烯的用途和重要性①乙烯是有机化工的基础原料,可以生产多种化工产品,如塑料、纤维和杀虫剂等。②目前,世界上已将________的产量作为衡量一个国家石油化工产业发展水平的标志。③乙烯还是一种植物生长调节剂。【归纳提升】1.乙烯与乙烷化学性质比较名称(化学式)乙烯(C2H4)乙烷(C2H6)典型反应加成反应取代反应能否使溴水褪色能不能能否使酸性高锰酸钾溶液褪色能不能2.乙烯与乙烷的鉴别编号实验操作现象结论方法一溶液褪色者为乙烯,溶液不褪色者为乙烷方法二溶液褪色者为乙烯,溶液不褪色者为乙烷方法三火焰明亮有黑烟者为乙烯,另一种为乙烷（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聚合反应，【知识总结】(1)聚合反应:由__________________的有机化合物生成__________________的有机化合物的反应。(2)加聚反应:当聚合反应同时也是加成反应时,叫___________反应,简称_________。书写由乙烯在一定条件下生成聚乙烯的化学方程式:nCH2＝CH2(3)缩聚反应：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。【思维拓展】利用乙烷和乙烯都能制备氯乙烷:CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl(取代反应),CH2＝CH2+HClCH3CH2Cl(加成反应)。以上两种方法中用乙烯制备氯乙烷合理,原因是乙烷的取代反应得到的是混合物,副产物太多,生成物不纯。而乙烯的加成反应可制得较纯净的氯乙烷。【跟踪训练】1．（2022·湖南·高二学业考试）已知：，该反应属于A．取代反应 B．加成反应 C．氧化反应 D．加聚反应2．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3.(2021·山东潍坊检测)下列物质不可能是乙烯的加成产物的是()A.CH3CH3B.CH3CHCl2C.CH3CH2OH D.CH3CH2Br4.以下的说法中正确的是()A.无论乙烯的加成，还是乙烷的取代反应都可制得溴乙烷B.乙烯与环丁烷()分子组成上相差2个CH2原子团，因此互为同系物C．乙烷、乙烯均是只含碳和氢的气体，在空气中燃烧时产生的现象完全相同D.X气体通入溴水中，溴水褪色，则X气体一定为乙烯5．（2022·黑龙江·宾县第二中学高一期末）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)已知：1，2-二溴乙烷的密度比水的大，难溶于水，易溶于四氯化碳。预测：A装置中的现象是_______，B装置中的现象是_______。(2)D装置中溶液由紫色变无色，D装置中发生反应的类型为_______。(3)写出A装置中发生反应的化学方程式_______，反应类型为_______。(4)丙烯()与乙烯具有相似的化学性质(写结构简式)。①丙烯与溴的加成反应产物为_______。②在一定条件下丙烯与的加成产物可能_______。知识点2、烃1.烃的概念仅含碳元素和氢两种元素的有机化合物称为______化合物，也称为烃。2.烃的分类根据烃分子中碳原子间成键方式的不同，可以对______进行分类。饱和烃（烷烃）：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_________；不饱和烃：分子中碳原子的价键没有全被氢原子“饱和”的烃称为不饱和烃，其中分子中含碳碳双键的称为烯烃，含碳碳三键的称为炔烃，含苯环的称为_______烃。根据碳骨架的不同，还可以将烃分为链状烃和环状烃。3.烃的分子结构烃甲烷乙烯乙炔电子式或结构简式化学键碳氢共价键碳碳双键碳碳三键球棍模型或比例模型分子结构特点正四面体平面形直线形【跟踪练习】1．下列物质属于脂肪烃的是A． B．CH3CH2CH3 C．CH3CH2Cl D．2．已知有一种烃的结构类似自行车，简称“自行车烃”，如图所示，下列关于它的性质叙述正确的是()A．易溶于水B．可以发生取代反应C．其密度大于水的密度D．与环己烷互为同系物3．有关烯烃的下列说法中正确的是()A．烯烃分子中所有的原子一定在同一平面内B．烯烃只能发生加成反应不能发生取代反应C．分子式是C5H10的烃分子中一定含有碳碳双键D．烯烃既能使溴水褪色也能使酸性KMnO4溶液褪色4.(2021·成都外国语学校期中)一种食用香料的结构简式如图所示。下列有关说法正确的是()A.它的一氯代物有8种B.它的分子中所有的碳原子可能在同一平面上C.它和丁基苯()互为同分异构体D.一定条件下，它能发生氧化、加成，但不能发生取代反应知识点3、苯的结构与性质1.组成和结构分子式结构式结构简式空间结构C6H6平面正六边形注:苯分子中的碳碳键是一种介于_______键和________键之间的特殊共价键。2.物理性质及毒性颜色气味状态密度水溶性毒性无色有特殊气味液态比水小难溶于水有毒注:苯的熔点为5.5℃,当温度低于5.5℃时,会凝结成无色的晶体。3.化学性质【实验1】紫红色的酸性高锰酸钾溶液中加入少量的苯,现象是苯在上层,酸性高锰酸钾溶液不褪色。【实验2】橙色的溴的四氯化碳溶液中加入苯,现象是溶液不分层,橙色不褪去。(1)稳定性:苯与溴的四氯化碳溶液、酸性KMnO4溶液均不反应。(2)可燃性:2C6H6+15O212CO2+6H2O。(3)取代反应:苯与液溴在铁粉的作用下可发生反应生成溴苯。化学方程式为+Br2+HBr。4.用途苯是一种重要的有机化工原料,也常用作有机溶剂。【归纳提升】甲烷、乙烯、苯的比较物质甲烷乙烯苯分子式CH4C2H4C6H6结构简式CH4CH2＝CH2空间结构正四面体平面结构正六边形碳碳键单键双键介于单键和双键之间的特殊共价键状态气态气态液态燃烧安静燃烧、产生淡蓝色火焰火焰较明亮,伴有黑烟火焰明亮、伴有浓烟溴水褪色不能能不能反应,但能使溴水因萃取而褪色酸性KMnO4溶液褪色不能能不能取代反应能较困难能加成反应不能能能【跟踪练习】1．（2021·重庆市江津第五中学校高一期中）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2.四联苯的一氯代物有()A.3种B.4种C.5种D.6种3．（2022·福建·泉州市第六中学高一期中）举世震惊的“毒奶粉事件”，是一些不法商贩用化工原料三聚氰胺(分子结构式如图)冒充蛋白粉，加入到原料奶中，从而提高了劣质原料奶的收购价格。三聚氰胺属于A．有机物 B．无机物 C．苯的同系物 D．铵盐4．（2021·贵州遵义期末）苯乙烯()是重要的化工原料。下列有关苯乙烯的说法错误的是()A．苯乙烯可与H2在一定条件下发生加成反应B．分子式为C8H9C．能使酸性高锰酸钾溶液和Br2的CCl4溶液褪色D．苯乙烯属于烃类物质5．（2022·陕西西安·高一期末）某实验小组制备溴苯并分离提纯溴苯，其制备溴苯的实验装置如图所示，回答下列问题：Ⅰ.制备溴苯：(1)盛放苯和溴的仪器名称为_______(2)在该反应中催化剂是_______；实验中装置b吸收挥发出的_______和苯，液体颜色逐渐变为_______。(3)装置c中倒扣的漏斗作用是_______。(4)写出圆底烧瓶中苯发生反应的化学方程式_______。Ⅱ.分离提纯溴苯：(5)反应后的混合液加入NaOH溶液振荡、静置、_______(填写实验操作方法)，在有机层中加干燥剂，最后蒸馏分离出沸点较低的苯，得到溴苯。知识点5、有机高分子化合物与有机高分子材料1.有机高分子化合物有机高分子化合物是_____________的有机化合物,简称_________或________。2.基本性质溶解性受热变化导电性_____溶于水,有机溶剂中溶解得也很缓慢,或者只有一定程度的溶胀___性或__性通常不导电【知识拓展】单体、链节、聚合度项目单体链节聚合度定义能合成高分子化合物的小分子物质高分子化合物中的重复结构单元链节的重复次数实例(如聚乙烯)CH2＝CH2—CH2—CH2—n【归纳总结】能发生加聚反应的有机物还有4.有机高分子化合物的分类5.加聚反应的特点(1)反应物特征——含有不饱和键。(2)生成物特征——与反应物具有相同的组成。(3)反应特征——没有小分子化合物生成。5.加聚反应的类型(拓展☆)(1)单烯烃的加聚,如乙烯生成聚乙烯。(2)二烯烃的加聚,如nCH2＝CH—CHCH2(3)几种单体的共聚,如【跟踪练习】1．(2021·安徽阜阳检测)聚苯乙烯是日常生活中用途非常广泛的一种塑料，下列说法不正确的是()A．其单体为，经过加聚反应制得B．链节为C．平均相对分子质量为104n(n为聚合度)D．是一种难降解的塑料，会造成环境污染2.现有两种烯烃CH2＝CHCH3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()①②③④⑤⑥A.全部 B.只有①②③⑤C.只有①②③④ D.只有③⑤⑥3．（2021·河北保定期末）某高聚物可表示为，下列有关叙述错误的是()A．该高聚物是通过加聚反应制得的B．合成该高聚物的单体有3种C．该物质能被酸性高锰酸钾溶液氧化D．1mol该物质最多可与1molH2发生加成反应知识点6、塑料、橡胶和纤维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(1)成分及性质主要成分为合成树脂。一般情况下，线型结构的高分子材料柔韧性较好，网状结构的高分子材料硬度较大。(2)代表物——聚乙烯塑料①特点:无毒耐低温,化学稳定性好,耐酸碱的侵蚀,常温下不溶于一般溶剂,吸水性小,电绝缘性能优良。②用途:应用广泛,可用于制造包装材料、容器、渔网、绳等物质。(3)其他常见塑料:如聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯,聚四氟乙烯等。请写出由四氟乙烯(CF2＝CF2)生产聚四氟乙烯的化学方程式:nCF2＝CF2。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。(1)特性:高弹性,绝缘性。(2)分类:①天然橡胶。成分:聚异戊二烯,结构简式:。②合成橡胶。成分:顺丁橡胶,结构简式:。(3)用途:制轮胎、胶鞋、海绵胶等。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。(1)分类:分为天然纤维和化