7.2乙烯与有机高分子材料第1课时课件(共52张PPT) 人教版(2019)必修第二册

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7.2乙烯与有机高分子材料第1课时课件(共52张PPT) 人教版(2019)必修第二册

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(共52张PPT)
乙 烯
第 1 节 认识有机化合物
石油经过分馏、裂化、裂解,可以得到乙烯。
乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工水平。
乙烯的来源
一、乙烯的物理性质
乙烯是一种无色,略有气味的气体,密度比空气略小,
难溶于水,可用排水法收集,不用排空气法。
向上排空气法
向下排空气法
排水集气法
新课展示
二、乙烯分子的组成和结构
分子式 电子式 结构式 结构简式
C2H4
CH2
CH2
球棍模型
空间填充
模型
空间构型:
分子中 6 个原子共平面,
键角为 1200。
1200
1200
碳碳双键不能省略
CH2CH2
X
平面型分子
乙烯和乙烷的对比
CH2
CH2
CH3CH3
碳碳双键
碳碳单键
注意:
① C═C中C原子不能绕键旋转(C—C可以)
② C═C不是两个C—C的简单组合
即:C═C中有一个键比较殊,
比通常的C—C 键能小,
比较活泼,键容易断裂。
C
C
H
H
H
H
345 kJ mol—1
265 kJ mol—1
80 kJ mol—1
348kJ/mol
1、燃烧——可燃性
C2H4 + 3O2 2CO2 + 2H2O
点燃
三、乙烯的化学性质
实验现象
(1) 火焰明亮且伴有黑烟,放出大量的热
乙烯的含碳量(质量分数)较高,燃烧不充分
碳微粒受灼热而发光
2、与强氧化剂反应
三、乙烯的化学性质
CH2=CH2
CO2 + H2O
KMnO4(H+)
实验现象
(2) 高锰酸钾溶液由紫色变无色(褪色)
是由于碳碳双键的存在。
【实验7-3】
将乙烯通入盛有溴的四氯化碳溶液的试管中,观察现象。
实验展示
溴单质溶解在 CCl4 中形成的混合溶液
实验分析
实验现象
溴的四氯化碳溶液褪色
实验原理
CH2=CH2 + Br2 CH2BrCH2Br
1, 2 - 二溴乙烷,无色液体
C
C
H
H
H
H
Br
H
H
C
H
C
H
Br
+ Br Br
反应实质
乙烯分子中的碳碳双键断开一个,
2个 Br 分别直接与 2 个价键不饱和的 C 结合。
3、加成反应
有机物分子中的不饱和碳原子与其它原子或原子团直接结合
生成新的化合物的反应。
形成双键或三键的碳原子
一定条件下,还可以与氯气、氢气、氯化氢和水发生加成反应。
CH2=CH2 + Cl2 CH2ClCH2Cl
CH2=CH2 + H2 CH3CH3
催化剂
CH2=CH2 + HCl CH3CH2Cl
催化剂
1, 2 - 二氯乙烷,无色液体
乙烷,无色气体
氯乙烷,无色液体
乙醇,无色液体
CH2=CH2 + H2O CH3CH2OH
催化剂
加热加压
工业上可以利用乙烯和水的加成反应制取乙醇
【深化拓展】
加成反应与取代反应的比较
思考讨论
比较CH4、CH2=CH2 的化学性质
物质 甲烷 乙烯
与Br2 反应 试剂类型 ________ ______________
反应条件 _____ 无
反应类型 _____ _____
氧化 反应 燃烧 火焰呈 色 火焰____________
酸性KMnO4溶液 ____________ _______________
Br2蒸气
溴水或溴的 CCl4 溶液
光照
取代
加成
淡蓝
明亮、伴有黑烟
稳定,不反应
酸性 KMnO4 溶液褪色
纯净
CH4 和 CH2=CH2 鉴别方法
甲烷中混有乙烯,应如何除去?
思考
乙烯最终会被酸性 KMnO4 溶液氧化成 CO2 和 H2O,
所以不能仅用 KMnO4 溶液除去甲烷中混有的少量乙烯杂质
通入足量溴水
1) 点燃:有黑烟
2) 通入酸性KMnO4溶液:溶液褪色
3) 通入溴水:溴水褪色
乙烯
课堂练习
CH3CH=CH2 + Br2 CH3CHBr—CH2Br
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
点燃
CH3CH2CH3 + Cl2 CH3CH2CH2Cl + HCl

CH3CH2CH2CH3 CH2=CH2 + CH3-CH3
高温
练一练:判断下列反应哪一个是加成反应 ( )
B
4、加聚反应
在适当的温度、压强和催化剂存在的条件下,乙烯分子中碳碳双键中的一个键断裂,发生自身加成反应;
一定条件
聚乙烯
分子间通过碳原子相互结合形成很长的碳链,生成相对分子质量很大的聚合物——聚乙烯。
高分子有机化合物
聚乙烯
n CH2=CH2 [ CH2 CH2 ] n
催化剂
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叫做聚合反应。
乙烯的聚合反应又是加成反应,所以又称为加成聚合反应,
简称加聚反应。
常用 来表示聚乙烯分子
[ CH2 CH2 ] n
CH2 CH2
重复的结构单元为:
称为 链节
知识拓展
链节的数目 n 称为 聚合度
能合成高分子的小分子物质称为 单体
所以,聚乙烯的单体是什么?
乙烯
聚乙烯食品袋
链节
聚合度
单体
n CH3-CH=CH2
催化剂
n
CH – CH2
CH3
聚丙烯
nCH2=CHCl
CH2—CH
n
Cl
PVC 聚氯乙烯
试写出丙烯CH3-CH=CH2、 氯乙烯CH2=CHCl的加成聚合反应方程式
课堂练习
1、长途运输水果时,常常将浸泡有高锰酸钾溶液的硅土放
置在盛放水果的容器中,其目的是( )
A. 利用高锰酸钾溶液杀死水果周围的细菌,防止水果霉变
B. 利用高锰酸钾溶液吸收水果周围的氧气,防止水果腐烂
C. 利用高锰酸钾溶液吸收水果周围的乙烯,防止水果早熟
D. 利用高锰酸钾溶液的氧化性,催熟水果
C
2、①② 是两种有机物的球棍模型,下列叙述正确的是( )
A. 都能在空气中燃烧
B. 都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 都能发生加成反应
D. 等质量的 ① ② 完全燃烧时,产生 CO2 的量相同
课堂练习
A
课堂练习
3、下列碳原子均在同一平面上的是( )
A. C2H4
B. CH3Cl
C. CH3CH2 =CH2
D. CH3CH3
A
根据聚合物的结构简式,其单体为
加聚反应生成高聚物的单体的判断
(1)凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的聚合物,其单体必为一种,将链节的两个半键闭合即得对应单体
[
]
CH CH2
Cl
n
单体
CH=CH2
Cl
(2)凡链节主链有四(或六或八)个碳原子(无其他原子),且链节无双键的聚合物,其单体必为多种,将链节中每两个碳断开,然后分别将两个半键闭合即得对应单体。
(4)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CH2 CH—CH CH2和
新课展示

概念:仅含碳和氢两种元素的有机化合物称为烃,
也称为碳氢化合物。
分类:根据碳原子之间成键方式的不同进行分类

不饱和烃
饱和烃
一、饱和烃,又称为烷烃
概念:只含碳和氢两种元素,分子中的碳原子之间都以碳碳单键结合,碳原子的剩余价键均与氢原子结合, 使碳原子的化合价都达到“饱和”,这样的一类有机化合物称为饱和烃,也称为烷烃。
特点:
① 碳原子之间只含有碳碳单键
②“饱和”:每个碳原子的四键都已充分利用
例如
丁烷
二、不饱和烃
碳碳双键

特点:
碳原子的四键没有充分利用,即:没有被氢原子所饱和
烯烃:烃分子中含有碳碳双键的烃称为烯烃
炔烃:烃分子中含有碳碳三键的烃称为炔烃
芳香烃:烃分子中含有苯环的烃称为芳香烃
不饱和烃
含有_________
碳碳三键
含有_________
烃的分类
根据 碳骨架 的不同,还可以将烃分为 链状烃 和 环状烃 。

不饱和烃
饱和烃(烷烃)
链状烷烃
环状烷烃
烯烃
炔烃
芳香烃
甲烷 CH4
乙烯
CH2=CH2
乙炔
CH≡CH

活动探究
以甲烷、乙烯和乙炔为例,借助模型认识烃的分子结构
(1) 根据结构式,写出三者的电子式,并指出分子中化学键类型。
(2) 使用分子结构模型搭建甲烷、乙烯和乙炔分子的球棍模型。并描述分子结构特点。
烃 甲烷 乙烯 乙炔
电子式
化学键 ____共价键 C─H共价键 _______键 C─H共价键
_______键
分子结构特点
正四面体
平面结构
直线结构
C─H


C
C
:
:
H
H
C
:
:
:
:
H
H
H
H
C
C
:
:
:
:
H
H
:
:
H
H
C=C
C≡C
C
H
H
H
H
甲烷
C
C
H
H
H
H
乙烯
C
C
H
H
乙炔
结构式:
思考讨论
(1) 比较CH4、CH2=CH2 的化学性质
物质 甲烷 乙烯
与Br2 反应 试剂类型 ________ ______________
反应条件 _____ 无
反应类型 _____ _____
氧化 反应 燃烧 火焰呈 色 火焰____________
酸性KMnO4溶液 ____________ _______________
Br2蒸气
溴水或溴的 CCl4 溶液
光照
取代
加成
淡蓝
明亮、伴有黑烟
稳定,不反应
酸性 KMnO4 溶液褪色
纯净
结构 决定 性质 CH4 分子中的碳原子为 结构,所含键为 ,性质 , 主要发生 反应 CH2=CH2 分子中的碳原子为
结构,所含键为 ,其中一个键容易断裂,性质_______,主要发生 反应和 反应
饱和
单键
稳定
取代
不饱和
碳碳双键
加成
氧化
(1) 分析 CH4、CH2=CH2 的化学性质与二者结构的关系?
(2) 乙炔是甲烷或乙烯的同系物吗?为什么?
不是,甲烷、乙烯、乙炔的结构不相似
活泼
科学史话

苯 分子式 结构式 结构简式 空间构型
C6H6
平面正六边形
实际上苯分子中6个碳原子之间的键完全相同
所以也常用 来表示苯分子的结构。
① 苯环中的碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键
苯的结构特点
苯是一种具有环状分子结构的不饱和烃,又称 苯环
② 苯分子中 6 个碳原子和 6 个氢原子都在同一平面内
既不是碳碳单键,也不是碳碳双键
即,12 个原子共平面
苯的性质
在常温下,苯是一种为一种无色、有甜味的透明液体,其密度小于水,具有强烈的芳香气味;
苯是一种不饱和烃,可发生加成反应;
苯的用途
苯是一种重要的有机化工原料和有机溶剂,广泛用于生产医药、农药、香料、染料、洗涤剂和合成高分子材料等。
天然有机高分子材料:
如_______、_______、____________等。
合成有机高分子材料:
如_______、___________、___________、黏合剂、涂料。
新课展示
有机高分子材料
根据来源不同可分为:天然有机高分子材料 和 合成有机高分子材料
棉花
羊毛
天然橡胶
塑料
合成橡胶
合成纤维
三大有机高分子材料 —— 塑料、橡胶、纤维
1、塑料
塑料的主要成分是合成树脂,根据需要可加入特定作用的添加剂
如:增塑剂提高塑性,防老剂防止塑料老化,着色剂增加塑
料的颜色种类
塑料具有强度高、密度小、耐腐蚀、易加工等优良性能。
名称 性能 主要用途 示例
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,用于食品、药物的包装材料,以及日常用品、绝缘材料等
聚氯乙烯 (PVC) 绝缘性好,耐化学腐蚀,机械强度较高;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,还可制成泡沫塑料用于防震、保温
名称 性能 主要用途 示例
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、医药行业使用的耐腐蚀、耐高低温制品
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
名称 性能 主要用途 示例
聚甲基丙烯酸甲酯 (有机玻璃) (PMMA) 透光性好,易加工,耐磨性较差,易溶于有机溶剂 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
塑料
聚乙烯
聚氯乙烯
聚苯乙烯
聚丙烯
聚四氟乙烯
聚甲基丙烯酸甲酯
脲醛塑料
天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯
结构简式为:
其单体为:
【思考】天然橡胶可发生氧化反应吗?
可以,因其结构中含有碳碳双键
三大有机高分子材料 —— 塑料、橡胶、纤维
2、橡胶
三大有机高分子材料 —— 塑料、橡胶、纤维
2、橡胶分类
天然橡胶:主要成分是聚异戊二烯,结构简式:_________
合成橡胶:丁苯橡胶,顺丁橡胶,氯丁橡胶,还有氟橡胶、硅
橡胶等特种橡胶均是合成橡胶。
硫化橡胶:工业上用硫与橡胶作用进行硫化,可提高强度、韧
性和化学稳定性。
C
CH
CH3
CH2
[ ] n
CH2
三大有机高分子材料 —— 塑料、橡胶、纤维
3、纤维
天然纤维:主要有棉花、羊毛、蚕丝和麻。
再生纤维:用化学方法将纤维素、蛋白质等天然纤维进行加工
得到的纤维,有粘胶纤维、大豆蛋白纤维等。
合成纤维:工业上以石油、天然气和煤等为原料制成小分子单
体,再经聚合反应生产合成纤维。
再生纤维 和 合成纤维 统称为 化学纤维
1、丙纶:学名叫聚丙烯纤维;
2、氯纶:学名叫聚氯乙烯纤维
3、腈纶:学名叫聚丙烯腈纤维
4、涤纶:学名叫聚对苯二甲酸乙二酯,简称聚酯纤维。
5、锦纶:学名叫聚酰胺纤维,又称尼龙、耐纶、阿米纶等。
6、维纶:学名叫聚乙烯醇缩甲醛纤维
7、氨纶:学名叫聚氨酯弹性纤维
常见的合成纤维
科学 · 技术 · 生活
黏合剂和涂料
黏合剂又称胶黏剂,生活中常用的糨糊、胶水就是最普通的黏合剂。合成黏合剂的黏结力强,性能优异,得到了广泛应用。
涂料是一类含有机高分子的混合液或粉末,能在物体表面形成附着坚固的涂膜,油漆就是一种常见的涂料。特种涂料在化工、航空等领域具有重要的用途。
课堂练习
1、下列烃分子中所有原子均在同一平面的是( )
A. 甲烷 B. 丙烯
C. 苯 D. 正戊烷
C
2、下列烃分子中属于饱和烃的是( )
A. C5H12 B.
C. D.
CH
C
CH3
CH
CH2
CH3
A
3、既能用来鉴别乙烯和乙烷,又能用来除去乙烷中混有的乙
烯的方法是( )
A. 通入足量的溴水中
B. 在空气中燃烧
C. 通入酸性高锰酸钾溶液中
D. 在一定条件下通入氢气
A

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