7.2.2 烃有机高分子材料(课件 学案 教案,共3份打包)

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7.2.2 烃有机高分子材料(课件 学案 教案,共3份打包)

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基础课时16 烃 有机高分子材料
学习目标 1.了解烃的概念及分类,了解常见烃的组成及结构。2.初步认识有机高分子材料的组成、性能。3.了解塑料、合成橡胶、合成纤维的性能及在生活和生产中的应用。
一、烃
(一)知识梳理
1.烃的概念
仅含    和    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.苯的分子结构
(1)结构
分子式 结构式 结构简式
(2)特点
①平面正六边形结构,分子中6个碳原子和6个氢原子共平面。
②6个碳碳键完全相同,键长介于碳碳单键和碳碳双键之间。
(二)互动探究
分析甲烷、乙烯、乙炔的分子结构特点,回答下列问题:
烃 甲烷 乙烯 乙炔
H︰︰H H︰︰H H︰C C︰H
H—C≡C—H
直线形
【问题讨论】
问题1 分析甲烷、乙烯、乙炔分子中化学键的类型
                                         
                                         
问题2 比较甲烷和乙烯的化学性质,分析其与二者的分子结构之间存在哪些联系 结合烃的分子组成,判断乙炔与甲烷或乙烯互为同系物吗
                                         
                                         
问题3 已知乙炔的化学性质与乙烯相似,试写出乙炔与溴加成的化学方程式。结合乙烷、乙烯和乙炔的化学性质,分析不同的碳碳键对有机物性质有何影响
                                         
                                         
【探究归纳】 常见烃性质的比较
烷烃 烯烃 炔烃 苯
活动性 较稳定 较活泼 较活泼 较稳定
取代 反应 能与卤素单质发生取代反应
能与卤素单质发生取代反应
加成 反应
能与卤素、氢气、 卤化氢、水加成 能与氢气加成
加聚 反应
能发生
氧化 反应 淡蓝色火焰 燃烧火焰 明亮,有黑烟 燃烧火焰明亮, 有浓烟
能使酸性高锰 酸钾溶液褪色
1.下列物质中,属于有机物,但不属于烃的是 (  )
A.H2CO3 B.
C.CH2==CH-CH3 D.CH≡CH
2.下列关于烃的说法,错误的是 (  )
A.根据碳原子成键情况的不同,可将烃分为饱和烃与不饱和烃
B.根据碳骨架的不同,可将烃分为链状烃和环状烃
C.烯烃、炔烃和芳香烃都属于不饱和烃
D.烷烃的通式为CnH2n
3.下列物质:①甲烷、②乙烯、③乙炔、④苯、⑤环己烷,既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又能使溴的四氯化碳溶液褪色的是 (  )
A.①② B.②④
C.②③ D.④⑤
二、有机高分子材料
(一)知识梳理
1.有机高分子材料的分类
2.有机高分子材料
(1)塑料
①组成
②性能:强度     、密度     、     、易加工等。
③常见的几种塑料及用途
名称 结构简式 用途
聚乙烯(PE) 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) 可制成电线的绝缘层、管道等
聚苯乙烯(PS) 可制成泡沫包装材料、绝缘材料等
聚四氟乙烯(PTFE) 可制成实验仪器、化工用品等
聚丙烯(PP) 可制成管道、包装材料等
聚甲基丙烯酸甲酯 (有机玻璃,PMMA)
可制成飞机和车辆的风挡、光学仪器等
脲醛塑料(电玉,UF)
可制成电器开关、插座等
④塑料的危害与防治
危害:造成白色污染。
防治:少用塑料制品并及时回收再生,生产可降解塑料。
(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所必需的原料。天然橡胶的主要成分是      ,结构简式为          ,其单体为;天然橡胶中含有,易发生    反应和    反应。
②橡胶的分类、结构及性能
天然橡胶     结构,有一定     ,但强度和韧性差
合成天然橡胶 (异戊橡胶)
硫化橡胶     结构,有更好的强度、韧性、弹性和化学    
特种橡胶 耐热和耐酸、碱腐蚀的    ;耐高温和严寒的    
③用途:制造汽车、飞机轮胎和各种密封材料。
(3)纤维
【问题讨论】
问题1 医用口罩主要成分为聚丙烯材料,聚异戊二烯橡胶为。请写出由丙烯制备聚丙烯和聚异戊二烯橡胶的反应方程式
                                         
                                         
问题2 三叶橡胶树产出的橡胶,通常称为天然橡胶,结构简式为,你能分析该高聚物的单体是什么
                                         
                                         
问题3 ABS树脂
()常用于制备仪表、电气、电器、机械等各种零件,是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑性高分子材料。
分析ABS树脂的链节为                             ;
合成ABS树脂的单体为                             、
                  、                    。
问题4 实验室盛放浓硝酸、氯水、酸性高锰酸钾溶液的试剂瓶为什么不能用橡胶塞 乙烯和聚乙烯都能使Br2的CCl4溶液褪色吗 为什么
                                         
                                         
                                         
【探究归纳】 加聚反应单体的判断方法
(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。如的单体为
(2)对于比较复杂的加聚产物:
方法一:弯箭头法(一边赶法),去掉[ ]和n,将链节中的一个键从左向右折叠,单变双,双变单,遇到碳超过四价,则断开。
如维通橡胶—→—→CH2==CF2和
CF2==CF—CF3
方法二:单变双,双变单,超过四价则断开。
如:丁苯橡胶
—→—→的单体为CH2==CH—CH==CH2和。
                
1.下列有关有机高分子材料的说法不正确的是 (  )
A.橡胶分为天然橡胶和合成橡胶,均具有弹性
B.高分子材料中的有机物分子均呈链状结构
C.橡胶硫化是化学变化,形成的硫化橡胶具有更好的强度、韧性、弹性和稳定性
D.家用不粘锅涂层的主要成分聚四氟乙烯()的单体是CF2==CF2
2.下列有关高分子材料的表述不正确的是 (  )
A.用纯净的乙烯合成的聚乙烯是纯净物
B.塑料、合成纤维、合成橡胶等都是合成高分子材料
C.棉花、蚕丝、羊毛、天然橡胶等属于天然高分子材料
D.线型结构的橡胶弹性好,但强度差,硫化橡胶具有网状结构,强度和韧性好
3.N95口罩是用聚丙烯()制作成的能过滤95%微细颗粒的5层口罩。下列说法错误的是 (  )
A.聚丙烯的单体是
B.聚丙烯是混合物
C.丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.丙烯分子中所有原子不可能在同一平面上
:课后完成 第七章 基础课时16(共68张PPT)
第二节 乙烯与有机高分子材料
基础课时  烃 有机高分子材料
16
第七章
有机化合物
1.了解烃的概念及分类,了解常见烃的组成及结构。
2.初步认识有机高分子材料的组成、性能。
3.了解塑料、合成橡胶、合成纤维的性能及在生活和生产中的应用。
学习目标
一、烃
二、有机高分子材料


CONTENTS
课后巩固训练
一、烃
对点训练
(一)知识梳理
1.烃的概念
仅含____和____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
碳碳双键
碳碳三键
环烃
3.苯的分子结构
(1)结构
分子式 结构式 结构简式
C6H6
(2)特点
①平面正六边形结构,分子中6个碳原子和6个氢原子共平面。
②6个碳碳键完全相同,键长介于碳碳单键和碳碳双键之间。
(二)互动探究
分析甲烷、乙烯、乙炔的分子结构特点,回答下列问题:
【问题讨论】
问题1 分析甲烷、乙烯、乙炔分子中化学键的类型
问题2 比较甲烷和乙烯的化学性质,分析其与二者的分子结构之间存在哪些联系 结合烃的分子组成,判断乙炔与甲烷或乙烯互为同系物吗
问题3 已知乙炔的化学性质与乙烯相似,试写出乙炔与溴加成的化学方程式。结合乙烷、乙烯和乙炔的化学性质,分析不同的碳碳键对有机物性质有何影响
【探究归纳】 常见烃性质的比较
烷烃 烯烃 炔烃 苯
活动性 较稳定 较活泼 较活泼 较稳定
取代反应 能与卤素单质发生取代反应
能与卤素单质发生取代反应
加成反应 能与卤素、氢气、卤化氢、水加成 能与氢气加成
加聚反应 能发生
氧化反应 淡蓝色火焰 燃烧火焰明亮,有黑烟 燃烧火焰
明亮,有浓烟
能使酸性高锰酸钾溶液褪色
1.下列物质中,属于有机物,但不属于烃的是 (  )
B
2.下列关于烃的说法,错误的是 (  )
A.根据碳原子成键情况的不同,可将烃分为饱和烃与不饱和烃
B.根据碳骨架的不同,可将烃分为链状烃和环状烃
C.烯烃、炔烃和芳香烃都属于不饱和烃
D.烷烃的通式为CnH2n
D
解析 A项,碳原子间全部以碳碳单键形式结合的烃为饱和烃,含有碳碳双键或三键或苯环的烃为不饱和烃;B项,碳骨架呈链状的烃称为链状烃,含有碳环的烃称为环状烃;C项,烯烃、炔烃、芳香烃分子中碳原子的价键没有全部被氢原子“饱和”,因此都属于不饱和烃;D项,链状烷烃的通式为CnH2n+2,环状烷烃的通式可能为CnH2n。
3.下列物质:①甲烷、②乙烯、③乙炔、④苯、⑤环己烷,既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又能使溴的四氯化碳溶液褪色的是 (  )
A.①② B.②④ C.②③ D.④⑤
解析 ①甲烷是烷烃,既不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又不能使溴的四氯化碳溶液褪色;②乙烯含有碳碳双键,既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又能使溴的四氯化碳溶液褪色;③乙炔含有碳碳三键,既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又能使溴的四氯化碳溶液褪色;④苯既不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又不能使溴的四氯化碳溶液褪色;⑤环己烷既不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又不能使溴的四氯化碳溶液褪色。
C
对点训练
二、有机高分子材料
(一)知识梳理
1.有机高分子材料的分类
天然
合成
塑料
合成纤维
合成橡胶
2.有机高分子材料
(1)塑料
合成树脂
②性能:强度____、密度____、________、易加工等。


耐腐蚀
③常见的几种塑料及用途
名称 结构简式 用途
聚乙烯(PE) 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) 可制成电线的绝缘层、管道等
聚苯乙烯(PS) 可制成泡沫包装材料、绝缘材料等
聚四氟乙烯(PTFE) 可制成实验仪器、化工用品等
聚丙烯(PP) 可制成管道、包装材料等
聚甲基丙烯酸甲酯 (有机玻璃,PMMA) 可制成飞机和车辆的风挡、光学仪器等
脲醛塑料(电玉,UF) 日常用品还可用于生产木材黏合剂和建筑保温材料等
④塑料的危害与防治
危害:造成白色污染。
防治:少用塑料制品并及时回收再生,生产可降解塑料。
聚异戊二烯
加成
氧化
②橡胶的分类、结构及性能
天然橡胶 ______结构,有一定______,但强度和韧性差
合成天然橡胶 (异戊橡胶)
硫化橡胶 ______结构,有更好的强度、韧性、弹性和化学________
特种橡胶 耐热和耐酸、碱腐蚀的________;耐高温和严寒的________
线型
弹性
网状
稳定性
氟橡胶
硅橡胶
③用途:制造汽车、飞机轮胎和各种密封材料。
(3)纤维
问题4 实验室盛放浓硝酸、氯水、酸性高锰酸钾溶液的试剂瓶为什么不能用橡胶塞 乙烯和聚乙烯都能使Br2的CCl4溶液褪色吗 为什么
【探究归纳】 加聚反应单体的判断方法
1.下列有关有机高分子材料的说法不正确的是 (  )
B
解析 橡胶有天然橡胶和合成橡胶之分,通常使用的橡胶大部分为合成橡胶,不管是哪种橡胶,都具有一定的弹性,A项正确;在高分子材料中,有机物分子有的呈链状结构,有的呈网状结构,B项不正确;天然橡胶的弹性虽好,但稳定性差,易老化,利用化学反应得到的硫化橡胶,具有更好的强度、韧性、弹性和稳定性,C项正确。
2.下列有关高分子材料的表述不正确的是 (  )
A.用纯净的乙烯合成的聚乙烯是纯净物
B.塑料、合成纤维、合成橡胶等都是合成高分子材料
C.棉花、蚕丝、羊毛、天然橡胶等属于天然高分子材料
D.线型结构的橡胶弹性好,但强度差,硫化橡胶具有网状结构,强度和韧性好
解析 A项,聚乙烯是高分子,是混合物;B项,塑料、合成纤维、合成橡胶等都是用小分子通过聚合反应人工合成的,属于合成高分子材料;C项,棉花的主要成分是纤维素;蚕丝、羊毛的主要成分是蛋白质;天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯,都属于天然高分子材料;D项,线型结构的橡胶弹性好,但强度差,硫化橡胶具有网状结构,强度和韧性好。
A
A
课后巩固训练
A级 合格过关练
选择题只有1个选项符合题意
(一)常见烃的结构、性质及分类
1.下列关于烃的说法中不正确的是(  )
A.符合通式CnH2n+2的一定是链状烷烃,符合通式CnH2n的一定是烯烃
B.烷烃中含饱和键,烯烃、炔烃中含不饱和键
C.烯烃一定能发生加成反应
D.烷烃不能发生加成反应,烯烃在一定条件下能发生取代反应
A
解析 A项,分子式符合通式CnH2n+2的一定是链状烷烃,而分子式符合通式CnH2n的可能是烯烃,也可能是环烷烃;B项,烷烃分子中C原子之间以共价单键结合,剩余价电子全部与H原子结合,因此达到结合H原子的最大数目,因此含饱和键,烯烃、炔烃中含不饱和的碳碳双键、碳碳三键;C项,烯烃分子中含有不饱和的碳碳双键,在一定条件下能发生加成反应;D项,烷烃分子中不存在不饱和的碳碳双键和不饱和的碳碳三键,因此不能发生加成反应,而烯烃分子中若存在饱和C原子,该C原子上若存在C—H键,则在一定条件下可能会发生取代反应。
2.下列有机化学方程式的书写正确的是 (  )
C
3.下列说法错误的是 (  )
A.甲烷、乙烯和乙炔分子中的化学键类型完全不同
B.碳元素含量大小关系:乙炔>乙烯>甲烷
C.由乙烯与氢气反应生成乙烷可知,乙炔与氢气反应可能生成乙烯
D.甲烷、乙烯和乙炔既可都属于烃类,又可分别属于不同类别
解析 A项,三种物质分子中均含有碳氢键,错误;B项,乙炔、乙烯、甲烷分子中碳原子和氢原子的个数比分别为1∶1、1∶2、1∶4,因此乙炔分子中碳含量最大,甲烷分子中碳含量最小,正确;C项,乙烯能发生加成反应,正确;D项,三种物质均属于烃,但又分别属于烷烃、烯烃和炔烃,正确。
A
4.下列对烃的分类不正确的是 (  )
A
5.(1)烃是一类重要的有机化合物,其结构与性质密切相关。
①下列有机化合物与甲烷互为同系物的是    (填字母,下同)。
a.乙烯 b.乙烷 c.乙炔
②下列试剂可用于鉴别乙烷和乙烯的是    。
a.水 b.四氯化碳 c.酸性KMnO4溶液
③下列有机化合物属于芳香烃的是    。
a. b. c.
b
c
a
解析 (1)①结构相似,分子组成相差一个或多个CH2原子团的有机物互为同系物,乙烯、乙炔均含有不饱和键,与甲烷结构不相似,乙烷和甲烷均为烷烃,互为同系物,所以选b。②乙烷和乙烯均为不溶于水的气体,故a无法鉴别;乙烷和乙烯均为可溶于四氯化碳的气体,故b无法鉴别;乙烯含有碳碳双键可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,而乙烷不可以,故c可以鉴别。③含有苯环的烃类属于芳香烃。
(2)某气态烃在标准状况下密度是2.59 g·L-1,其相对分子质量等于   ;该烃中含碳82.8%,则分子中碳、氢原子的个数比是     ,分子式是      ,
可能的结构简式有              。
58
2∶5
C4H10
解析  (2)标准状况下1 mol气体的体积为22.4 L,则质量为22.4 L×2.59 g·L-1≈58 g,即该气体的摩尔质量为58 g·mol-1,相对分子质量为58;含碳量为82.8%,则一个分子中C原子的个数为≈4,H原子的个数为=10,所以碳、氢原子的个数比是2∶5;分子式为C4H10;可能的结构简式有CH3CH2CH2CH3、 。
(二)有机高分子材料
6.下列有关有机高分子材料的表述不正确的是(  )
A.聚乙烯塑料的老化是因为发生了加成反应
B.煤、石油和农副产品可以经过处理制得合成纤维
C.淀粉、纤维素和天然橡胶都属于天然高分子化合物
D.“航天服”使用多种合成纤维,合成纤维和再生纤维统称为化学纤维
A
解析 A项,聚乙烯塑料中不含碳碳双键,所以不能发生加成反应,聚乙烯塑料的老化是因为发生了氧化反应;B项,再生纤维以农林产品中的纤维素、蛋白质等为原料,通过加工处理而得,而合成纤维以石油、天然气、煤和农副产品为原料加工制得单体,再经聚合反应制得;C项,淀粉、纤维素属于天然多糖,天然橡胶主要成分是聚异戊二烯,它们都属于天然高分子化合物;D项,合成纤维、再生纤维统称为化学纤维。
C
8.不粘锅的内壁有一薄层聚四氟乙烯涂层,因此用不粘锅烧饭菜时不易粘锅,下列说法正确的是 (  )
A.聚四氟乙烯分子中含有双键
B.聚四氟乙烯的单体是不饱和烃
C.聚四氟乙烯的化学性质很稳定
D.聚四氟乙烯的熔、沸点很低
解析 聚四氟乙烯为四氟乙烯的聚合物,分子中没有双键,根据其用途可知,聚四氟乙烯性质较为稳定,化学性质很不活泼,熔、沸点较高,单体是不饱和烃的衍生物,C错误。
C
A.聚丁二烯属于纯净物
B.聚丁二烯的链节为—CH2CH==CHCH2—
C.聚丁二烯的单体为CH2==CH—CH==CH2
D.聚丁二烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
解析 聚丁二烯由多种不同聚合度的分子组成,是混合物,A错误;其链节为—CH2CH==CHCH2—,单体为CH2==CH—CH==CH2,B、C正确;含有碳碳双键,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,从而使其褪色,D正确。
A
B级 素养培优练
10.下列叙述正确的是(  )
A.大豆蛋白纤维属于化学纤维,合成纤维和再生纤维统称为人造纤维
B.纤维素、聚乙烯、光导纤维都属于高分子化合物
C.高分子材料中的有机物分子均呈链状结构
D.天然橡胶属于天然高分子化合物
D
解析 A项,大豆蛋白纤维属于再生植物蛋白纤维类,是以榨过油的大豆豆粕为原料,利用生物工程技术,提取出豆粕中的球蛋白,通过添加功能性助剂,与腈基、羟基等高聚物接枝、共聚、共混,制成一定浓度的蛋白质纺丝液,改变蛋白质空间结构,经湿法纺丝而成,故是化学纤维,化学纤维分为合成纤维和人造纤维,人造纤维又称再生纤维;B项,相对分子质量在10 000以上的化合物为高分子化合物,光导纤维的主要成分是SiO2,所以SiO2不是高分子化合物;C项,高分子材料有线型结构和网状结构,网状结构的高分子不是链状结构;D项,天然橡胶主要成分是聚异戊二烯,属于天然高分子化合物。
11.甲烷分子中的四个氢原子都可以被取代。甲烷分子中的四个氢原子都被乙烯基(CH2==CH—)取代得到产物的结构简式如右:
下列对所得分子的描述不正确的是 (  )
A.分子式为C9H12
B.1 mol该物质在一定条件下最多能与4 mol H2发生加成反应
C.所有碳原子都在同一平面上
D.该物质属于烯烃
C
解析 A项,根据结构简式可直接数出碳、氢原子的数目,从而得出其分子式为C9H12,正确;B项,1 mol该物质含4 mol碳碳双键,故最多可与4 mol H2发生加成反应,正确;C项,甲烷分子中四个氢原子被四个—CH==CH2取代后,其正四面体的基本结构不变,因此所有碳原子不可能都处在同一平面上,错误;D项,因含碳碳双键,且只含有C、H两种元素,因此属于烯烃,正确。
12.下列叙述正确的是 (  )
C
13.聚氯乙烯英文缩写为PVC,是当今世界上产量最大、应用最广的热塑性塑料之一。
①氯乙烯的分子式为      。
②乙烯生成1,2 二氯乙烷的化学方程式为                ,
反应类型是      。
③氯乙烯生成PVC的化学方程式为                   。
C2H3Cl
加成反应
(2)一定条件下,乙炔(HC≡CH)与HCl发生加成反应也可以得到氯乙烯,写出反应的化学方程式:                    。
(3)下列有关PVC的说法正确的是    (填字母)。
A.能使溴的四氯化碳溶液褪色
B.在空气中燃烧,但产物易引起环境污染
C.能使酸性KMnO4溶液褪色
B
14.如表是A、B、C、D四种烃的有关信息。
(1)烃A的电子式:        ;烃B分子的空间结构为     ;烃D的结构式为       ,空间结构为    。
(2)四种烃中,和甲烷互为同系物的是    (填结构简式,下同);完全燃烧,生成CO2和H2O的物质的量之比为1∶1的是      。
(3)写出烃B和H2O在一定条件下反应的化学方程式:
                   。
H︰︰H
平面结构
H—C≡C—H
直线形
CH3CH3
CH2==CH2
(4)已知烃B和D具有相似的化学性质,试写出烃D和Br2按物质的量之比为1∶1反
应的化学方程式:            , 将烃D通入酸性KMnO4溶液的现象是            。
(5)下列有关烃C的说法正确的是    (填字母)。
A.烃C的分子式为C6H6,属于不饱和烃
B.从烃C的组成上看,分子结构应该存在碳碳双键,故应属于烯烃
C.烃C分子中的12个原子都在同一平面内
D.烃C分子中的化学键比较特殊,不同于一般的碳碳单键和碳碳双键
E.1 mol C分子和H2在一定条件下反应,最多需要3 mol H2
溶液紫红色褪去(或变浅)
ACDE基础课时16 烃 有机高分子材料
学习目标 1.了解烃的概念及分类,了解常见烃的组成及结构。2.初步认识有机高分子材料的组成、性能。3.了解塑料、合成橡胶、合成纤维的性能及在生活和生产中的应用。
一、烃
(一)知识梳理
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.苯的分子结构
(1)结构
分子式 结构式 结构简式
C6H6
(2)特点
①平面正六边形结构,分子中6个碳原子和6个氢原子共平面。
②6个碳碳键完全相同,键长介于碳碳单键和碳碳双键之间。
(二)互动探究
分析甲烷、乙烯、乙炔的分子结构特点,回答下列问题:
烃 甲烷 乙烯 乙炔
H︰︰H H︰︰H H︰C C︰H
H—C≡C—H
直线形
【问题讨论】
问题1 分析甲烷、乙烯、乙炔分子中化学键的类型
提示 甲烷中只有C—H,乙烯中含有C—H、,乙炔中含有C—H、—C≡C—。
问题2 比较甲烷和乙烯的化学性质,分析其与二者的分子结构之间存在哪些联系 结合烃的分子组成,判断乙炔与甲烷或乙烯互为同系物吗
提示 甲烷分子只存在单键,能发生取代反应;乙烯由于存在碳碳双键,能发生加成反应、加聚反应、氧化反应。
乙炔、甲烷、乙烯的分子式分别为C2H2、CH4、C2H4,从组成上,乙炔和甲烷、乙烯并没有相差一个或若干个CH2原子团,从结构上,乙炔分子中含有—C≡C—,甲烷分子中全为C—H单键,乙烯分子中含有,结构不相似,故乙炔与甲烷或乙烯均不互为同系物。
问题3 已知乙炔的化学性质与乙烯相似,试写出乙炔与溴加成的化学方程式。结合乙烷、乙烯和乙炔的化学性质,分析不同的碳碳键对有机物性质有何影响
提示 
CH≡CH+Br2、+Br2。
碳碳单键有稳定的化学性质,典型反应是取代反应;碳碳双键中有一个键易断裂,典型反应是氧化反应、加成反应和加聚反应;碳碳三键中有两个键易断裂,典型反应是氧化反应、加成反应和加聚反应。
【探究归纳】 常见烃性质的比较
烷烃 烯烃 炔烃 苯
活动性 较稳定 较活泼 较活泼 较稳定
取代反应 能与卤素单质发生取代反应
能与卤素单质发生取代反应
加成反应
能与卤素、氢气、卤化氢、水加成 能与氢气加成
加聚反应
能发生
氧化反应 淡蓝色火焰 燃烧火焰明亮,有黑烟 燃烧火焰 明亮,有浓烟
能使酸性高锰酸钾溶液褪色
                
1.下列物质中,属于有机物,但不属于烃的是 (  )
A.H2CO3 B.
C.CH2==CH-CH3 D.CH≡CH
答案 B
解析 H2CO3属于无机物,A错误;含有氧元素,所以不为烃,B正确;CH2==CH—CH3和CH≡CH分别属于烯烃和炔烃,C、D错误。
2.下列关于烃的说法,错误的是 (  )
A.根据碳原子成键情况的不同,可将烃分为饱和烃与不饱和烃
B.根据碳骨架的不同,可将烃分为链状烃和环状烃
C.烯烃、炔烃和芳香烃都属于不饱和烃
D.烷烃的通式为CnH2n
答案 D
解析 A项,碳原子间全部以碳碳单键形式结合的烃为饱和烃,含有碳碳双键或三键或苯环的烃为不饱和烃;B项,碳骨架呈链状的烃称为链状烃,含有碳环的烃称为环状烃;C项,烯烃、炔烃、芳香烃分子中碳原子的价键没有全部被氢原子“饱和”,因此都属于不饱和烃;D项,链状烷烃的通式为CnH2n+2,环状烷烃的通式可能为CnH2n。
3.下列物质:①甲烷、②乙烯、③乙炔、④苯、⑤环己烷,既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又能使溴的四氯化碳溶液褪色的是 (  )
A.①② B.②④
C.②③ D.④⑤
答案 C
解析 ①甲烷是烷烃,既不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又不能使溴的四氯化碳溶液褪色;②乙烯含有碳碳双键,既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又能使溴的四氯化碳溶液褪色;③乙炔含有碳碳三键,既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又能使溴的四氯化碳溶液褪色;④苯既不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又不能使溴的四氯化碳溶液褪色;⑤环己烷既不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又不能使溴的四氯化碳溶液褪色。
二、有机高分子材料
(一)知识梳理
1.有机高分子材料的分类
2.有机高分子材料
(1)塑料
①组成
②性能:强度高、密度小、耐腐蚀、易加工等。
③常见的几种塑料及用途
名称 结构简式 用途
聚乙烯(PE) ?CH2—CH2? 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) 可制成电线的绝缘层、管道等
聚苯乙烯(PS) 可制成泡沫包装材料、绝缘材料等
聚四氟乙烯(PTFE) ?CF2—CF2? 可制成实验仪器、化工用品等
聚丙烯(PP) 可制成管道、包装材料等
聚甲基丙烯酸甲酯 (有机玻璃,PMMA) 可制成飞机和车辆的风挡、光学仪器等
脲醛塑料(电玉,UF) 日常用品还可用于生产木材黏合剂和建筑保温材料等
④塑料的危害与防治
危害:造成白色污染。
防治:少用塑料制品并及时回收再生,生产可降解塑料。
(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所必需的原料。天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯,结构简式为,其单体为;天然橡胶中含有,易发生加成反应和氧化反应。
②橡胶的分类、结构及性能
天然橡胶 线型结构,有一定弹性,但强度和韧性差
合成天然橡胶 (异戊橡胶)
硫化橡胶 网状结构,有更好的强度、韧性、弹性和化学稳定性
特种橡胶 耐热和耐酸、碱腐蚀的氟橡胶;耐高温和严寒的硅橡胶
③用途:制造汽车、飞机轮胎和各种密封材料。
(3)纤维
【问题讨论】
问题1 医用口罩主要成分为聚丙烯材料,聚异戊二烯橡胶为。请写出由丙烯制备聚丙烯和聚异戊二烯橡胶的反应方程式
提示 
nCH3—CH==CH2、
问题2 三叶橡胶树产出的橡胶,通常称为天然橡胶,结构简式为,你能分析该高聚物的单体是什么
提示 。
问题3 ABS树脂
()常用于制备仪表、电气、电器、机械等各种零件,是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑性高分子材料。
分析ABS树脂的链节为            ; 合成ABS树脂的单体为            、      、      。
提示 
CH2CH—CN、CH2CH—CHCH2、CH2CH—C6H5。
问题4 实验室盛放浓硝酸、氯水、酸性高锰酸钾溶液的试剂瓶为什么不能用橡胶塞 乙烯和聚乙烯都能使Br2的CCl4溶液褪色吗 为什么
提示 天然橡胶的主要成分为聚异戊二烯(),分子中存在碳碳双键,能被强氧化剂氧化而变硬变脆。乙烯分子中含有碳碳双键,可以和Br2发生加成反应而使Br2的CCl4溶液褪色;而聚乙烯中不存在碳碳双键,故聚乙烯不能使Br2的CCl4溶液褪色。
【探究归纳】 加聚反应单体的判断方法
(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。如的单体为
(2)对于比较复杂的加聚产物:
方法一:弯箭头法(一边赶法),去掉[ ]和n,将链节中的一个键从左向右折叠,单变双,双变单,遇到碳超过四价,则断开。
如维通橡胶CH2==CF2和
CF2==CF—CF3
方法二:单变双,双变单,超过四价则断开。
如:丁苯橡胶
的单体为CH2==CH—CH==CH2和。
                
1.下列有关有机高分子材料的说法不正确的是 (  )
A.橡胶分为天然橡胶和合成橡胶,均具有弹性
B.高分子材料中的有机物分子均呈链状结构
C.橡胶硫化是化学变化,形成的硫化橡胶具有更好的强度、韧性、弹性和稳定性
D.家用不粘锅涂层的主要成分聚四氟乙烯()的单体是CF2CF2
答案 B
解析 橡胶有天然橡胶和合成橡胶之分,通常使用的橡胶大部分为合成橡胶,不管是哪种橡胶,都具有一定的弹性,A项正确;在高分子材料中,有机物分子有的呈链状结构,有的呈网状结构,B项不正确;天然橡胶的弹性虽好,但稳定性差,易老化,利用化学反应得到的硫化橡胶,具有更好的强度、韧性、弹性和稳定性,C项正确。
2.下列有关高分子材料的表述不正确的是 (  )
A.用纯净的乙烯合成的聚乙烯是纯净物
B.塑料、合成纤维、合成橡胶等都是合成高分子材料
C.棉花、蚕丝、羊毛、天然橡胶等属于天然高分子材料
D.线型结构的橡胶弹性好,但强度差,硫化橡胶具有网状结构,强度和韧性好
答案 A
解析 A项,聚乙烯是高分子,是混合物;B项,塑料、合成纤维、合成橡胶等都是用小分子通过聚合反应人工合成的,属于合成高分子材料;C项,棉花的主要成分是纤维素;蚕丝、羊毛的主要成分是蛋白质;天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯,都属于天然高分子材料;D项,线型结构的橡胶弹性好,但强度差,硫化橡胶具有网状结构,强度和韧性好。
3.N95口罩是用聚丙烯()制作成的能过滤95%微细颗粒的5层口罩。下列说法错误的是 (  )
A.聚丙烯的单体是
B.聚丙烯是混合物
C.丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.丙烯分子中所有原子不可能在同一平面上
答案 A
解析 A项,聚丙烯的单体是CH2==CH—CH3;B项,聚丙烯是,n值不相同,故其是混合物;C项,丙烯含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色;D项,丙烯分子中存在甲基,甲基的原子与相连的碳原子构成四面体,故所有原子不可能在同一平面。
                
A级 合格过关练
选择题只有1个选项符合题意
(一)常见烃的结构、性质及分类
1.下列关于烃的说法中不正确的是 (  )
A.符合通式CnH2n+2的一定是链状烷烃,符合通式CnH2n的一定是烯烃
B.烷烃中含饱和键,烯烃、炔烃中含不饱和键
C.烯烃一定能发生加成反应
D.烷烃不能发生加成反应,烯烃在一定条件下能发生取代反应
答案 A
解析 A项,分子式符合通式CnH2n+2的一定是链状烷烃,而分子式符合通式CnH2n的可能是烯烃,也可能是环烷烃;B项,烷烃分子中C原子之间以共价单键结合,剩余价电子全部与H原子结合,因此达到结合H原子的最大数目,因此含饱和键,烯烃、炔烃中含不饱和的碳碳双键、碳碳三键;C项,烯烃分子中含有不饱和的碳碳双键,在一定条件下能发生加成反应;D项,烷烃分子中不存在不饱和的碳碳双键和不饱和的碳碳三键,因此不能发生加成反应,而烯烃分子中若存在饱和C原子,该C原子上若存在C—H键,则在一定条件下可能会发生取代反应。
2.下列有机化学方程式的书写正确的是 (  )
A.CH2==CH2+Br2CH3CHBr2
B.C2H6+Cl2C2H4Cl2+H2
C.CH2==CH2+H2OCH3CH2OH
D.nCH2==CH—CH3 CH2—CH2—CH2
答案 C
解析 A项,乙烯与溴水发生加成反应生成1,2 二溴乙烷,反应的化学方程式为CH2CH2+Br2BrCH2CH2Br;B项,乙烷和氯气在光照条件下发生取代反应生成氯乙烷和氯化氢,反应的化学方程式为C2H6+Cl2C2H5Cl+HCl;C项,在催化剂作用下,乙烯与水在加热、加压条件下发生加成反应生成乙醇,反应的化学方程式为CH2CH2+H2OCH3CH2OH;D项,一定条件下,丙烯发生加聚反应生成聚丙烯,反应的化学方程式为nCH2==CH—CH3。
3.下列说法错误的是 (  )
A.甲烷、乙烯和乙炔分子中的化学键类型完全不同
B.碳元素含量大小关系:乙炔>乙烯>甲烷
C.由乙烯与氢气反应生成乙烷可知,乙炔与氢气反应可能生成乙烯
D.甲烷、乙烯和乙炔既可都属于烃类,又可分别属于不同类别
答案 A
解析 A项,三种物质分子中均含有碳氢键,错误;B项,乙炔、乙烯、甲烷分子中碳原子和氢原子的个数比分别为1∶1、1∶2、1∶4,因此乙炔分子中碳含量最大,甲烷分子中碳含量最小,正确;C项,乙烯能发生加成反应,正确;D项,三种物质均属于烃,但又分别属于烷烃、烯烃和炔烃,正确。
4.下列对烃的分类不正确的是 (  )
A.CH4、CH2==CH2、CH2==CHCH==CH2均属于饱和烃
B.CH3CH2CH3、CH3CH==CH2、CH3CH==CHCH2CH==CH2均属于链状烃
C.CH3CH3、、C18H38均属于饱和烃
D.、、均属于芳香烃
答案 A
解析 CH2==CH2、CH2==CHCH==CH2分子中含有碳碳双键,属于不饱和烃,A错误;链状烃指的是分子中无环状结构的烃,B正确;CH3CH3、、C18H38三种分子中每个C原子均达到饱和状态,属于饱和烃,C正确;含苯环的烃属于芳香烃,D正确。
5.(1)烃是一类重要的有机化合物,其结构与性质密切相关。
①下列有机化合物与甲烷互为同系物的是    (填字母,下同)。
a.乙烯 b.乙烷
c.乙炔
②下列试剂可用于鉴别乙烷和乙烯的是    。
a.水 b.四氯化碳 c.酸性KMnO4溶液
③下列有机化合物属于芳香烃的是    。
a. b.
c.
(2)某气态烃在标准状况下密度是2.59 g·L-1,其相对分子质量等于      ;该烃中含碳82.8%,则分子中碳、氢原子的个数比是      ,分子式是      ,可能的结构简式有      。
答案 (1)①b ②c ③a (2)58 2∶5 C4H10 CH3CH2CH2CH3、
解析 (1)①结构相似,分子组成相差一个或多个CH2原子团的有机物互为同系物,乙烯、乙炔均含有不饱和键,与甲烷结构不相似,乙烷和甲烷均为烷烃,互为同系物,所以选b。②乙烷和乙烯均为不溶于水的气体,故a无法鉴别;乙烷和乙烯均为可溶于四氯化碳的气体,故b无法鉴别;乙烯含有碳碳双键可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,而乙烷不可以,故c可以鉴别。③含有苯环的烃类属于芳香烃。(2)标准状况下1 mol气体的体积为22.4 L,则质量为22.4 L×2.59 g·L-1≈58 g,即该气体的摩尔质量为58 g·mol-1,相对分子质量为58;含碳量为82.8%,则一个分子中C原子的个数为≈4,H原子的个数为=10,所以碳、氢原子的个数比是2∶5;分子式为C4H10;可能的结构简式有CH3CH2CH2CH3、。
(二)有机高分子材料
6.下列有关有机高分子材料的表述不正确的是 (  )
A.聚乙烯塑料的老化是因为发生了加成反应
B.煤、石油和农副产品可以经过处理制得合成纤维
C.淀粉、纤维素和天然橡胶都属于天然高分子化合物
D.“航天服”使用多种合成纤维,合成纤维和再生纤维统称为化学纤维
答案 A
解析 A项,聚乙烯塑料中不含碳碳双键,所以不能发生加成反应,聚乙烯塑料的老化是因为发生了氧化反应;B项,再生纤维以农林产品中的纤维素、蛋白质等为原料,通过加工处理而得,而合成纤维以石油、天然气、煤和农副产品为原料加工制得单体,再经聚合反应制得;C项,淀粉、纤维素属于天然多糖,天然橡胶主要成分是聚异戊二烯,它们都属于天然高分子化合物;D项,合成纤维、再生纤维统称为化学纤维。
7.氯乙烯(CH2==CH—Cl)是重要的化工原料,可由乙炔制得(CH≡CH+HClCH2==CHCl)。下列有关说法错误的是 (  )
A.氯乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.由乙炔制氯乙烯的反应是加成反应
C.氯乙烯与HBr加成只能得到一种产物
D.聚氯乙烯的结构简式可表示为
答案 C
解析 A项,氯乙烯分子中含有碳碳双键,能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,使溶液褪色;B项,乙炔制氯乙烯的反应为乙炔与氯化氢发生加成反应生成氯乙烯;C项,氯乙烯分子中含有碳碳双键,能与溴化氢发生加成反应可能生成ClCH2CH2Br、,得到的产物有2种;D项,聚氯乙烯是合成高分子化合物,结构简式为。
8.不粘锅的内壁有一薄层聚四氟乙烯涂层,因此用不粘锅烧饭菜时不易粘锅,下列说法正确的是 (  )
A.聚四氟乙烯分子中含有双键
B.聚四氟乙烯的单体是不饱和烃
C.聚四氟乙烯的化学性质很稳定
D.聚四氟乙烯的熔、沸点很低
答案 C
解析 聚四氟乙烯为四氟乙烯的聚合物,分子中没有双键,根据其用途可知,聚四氟乙烯性质较为稳定,化学性质很不活泼,熔、沸点较高,单体是不饱和烃的衍生物,C错误。
9.聚丁二烯(英文缩写为PB)是一种有机物,结构简式为?CH2CH==CHCH2?,用于制备轮胎、胶管、胶板等。下列有关聚丁二烯的说法错误的是 (  )
A.聚丁二烯属于纯净物
B.聚丁二烯的链节为—CH2CH==CHCH2—
C.聚丁二烯的单体为CH2==CH—CH==CH2
D.聚丁二烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
答案 A
解析 聚丁二烯由多种不同聚合度的分子组成,是混合物,A错误;其链节为—CH2CH==CHCH2—,单体为CH2==CH—CH==CH2,B、C正确;含有碳碳双键,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,从而使其褪色,D正确。
B级 素养培优练
10.下列叙述正确的是 (  )
A.大豆蛋白纤维属于化学纤维,合成纤维和再生纤维统称为人造纤维
B.纤维素、聚乙烯、光导纤维都属于高分子化合物
C.高分子材料中的有机物分子均呈链状结构
D.天然橡胶属于天然高分子化合物
答案 D
解析 A项,大豆蛋白纤维属于再生植物蛋白纤维类,是以榨过油的大豆豆粕为原料,利用生物工程技术,提取出豆粕中的球蛋白,通过添加功能性助剂,与腈基、羟基等高聚物接枝、共聚、共混,制成一定浓度的蛋白质纺丝液,改变蛋白质空间结构,经湿法纺丝而成,故是化学纤维,化学纤维分为合成纤维和人造纤维,人造纤维又称再生纤维;B项,相对分子质量在10 000以上的化合物为高分子化合物,光导纤维的主要成分是SiO2,所以SiO2不是高分子化合物;C项,高分子材料有线型结构和网状结构,网状结构的高分子不是链状结构;D项,天然橡胶主要成分是聚异戊二烯,属于天然高分子化合物。
11.甲烷分子中的四个氢原子都可以被取代。甲烷分子中的四个氢原子都被乙烯基(CH2==CH—)取代得到产物的结构简式如下:
下列对所得分子的描述不正确的是 (  )
A.分子式为C9H12
B.1 mol该物质在一定条件下最多能与4 mol H2发生加成反应
C.所有碳原子都在同一平面上
D.该物质属于烯烃
答案 C
解析 A项,根据结构简式可直接数出碳、氢原子的数目,从而得出其分子式为C9H12,正确;B项,1 mol该物质含4 mol碳碳双键,故最多可与4 mol H2发生加成反应,正确;C项,甲烷分子中四个氢原子被四个—CH==CH2取代后,其正四面体的基本结构不变,因此所有碳原子不可能都处在同一平面上,错误;D项,因含碳碳双键,且只含有C、H两种元素,因此属于烯烃,正确。
12.下列叙述正确的是 (  )
A.1 mol CH2==CH2先与HCl发生加成反应,再与Cl2发生取代反应,最多消耗2.5 mol Cl2
B.乙烯和聚乙烯性质相似,使溴水褪色,使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.高聚物的单体有2种
D.有机物(CH3)3C—CH==CHCH3的分子中,所有碳原子可能共平面
答案 C
解析 A项,1 mol CH2==CH2与HCl发生加成反应生成1 mol CH3CH2Cl,含5 mol H,再与Cl2发生完全取代,最多消耗5 mol Cl2;B项,聚乙烯中不含有碳碳双键,不能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色;C项,高聚物的单体有CH2==CH2、共2种;D项,有机物(CH3)3C—CH==CHCH3的分子中,含有(CH3)3C—是饱和碳原子,是四面体结构,所有碳原子不可能共平面。
13.聚氯乙烯英文缩写为PVC,是当今世界上产量最大、应用最广的热塑性塑料之一。
(1)工业上以乙烯和氯气为原料合成PVC的流程如下:
乙烯1,2 二氯乙烷(CH2ClCH2Cl)氯乙烯(CH2==CHCl)PVC
①氯乙烯的分子式为      。
②乙烯生成1,2 二氯乙烷的化学方程式为                        ,
反应类型是      。
③氯乙烯生成PVC的化学方程式为                        。
(2)一定条件下,乙炔(HC≡CH)与HCl发生加成反应也可以得到氯乙烯,写出反应的化学方程式:
            。
(3)下列有关PVC的说法正确的是            (填字母)。
A.能使溴的四氯化碳溶液褪色
B.在空气中燃烧,但产物易引起环境污染
C.能使酸性KMnO4溶液褪色
答案 (1)①C2H3Cl ②H2C==CH2+Cl2CH2ClCH2Cl 加成反应
③nH2CCHCl
(2)HC≡CH+HClH2C==CHCl (3)B
解析 (1)②乙烯与Cl2加成生成1,2 二氯乙烷,反应为H2C==CH2+Cl2CH2ClCH2Cl。③氯乙烯中有碳碳双键可发生加聚反应形成高分子PVC,反应为nH2C==CHCl。(2)乙炔含有不饱和键可与HCl发生加成反应:HC≡CH+HClH2C==CHCl。(3)PVC中不存在不饱和键,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,A错误;PVC能燃烧但产物会造成空气污染,B正确;PVC中不存在不饱和键,只有单键不能被高锰酸钾氧化,C错误。
14.如表是A、B、C、D四种烃的有关信息。
A ①球棍模型:;②能和Cl2在光照条件下生成多种氯代物
B ①能使溴水褪色;②标准状况下,气体密度为1.25 g·L-1
C ①既不能使溴水褪色,也不能使酸性KMnO4溶液褪色;②平面结构;③球棍模型:
D ①能使溴水褪色;②1 mol能和2 mol H2加成;③空间填充模型:
(1)烃A的电子式:    ;烃B分子的空间结构为    ;烃D的结构式为    ,空间结构为    。
(2)四种烃中,和甲烷互为同系物的是    (填结构简式,下同);完全燃烧,生成CO2和H2O的物质的量之比为1∶1的是    。
(3)写出烃B和H2O在一定条件下反应的化学方程式:            。
(4)已知烃B和D具有相似的化学性质,试写出烃D和Br2按物质的量之比为1∶1反应的化学方程式:            ,
将烃D通入酸性KMnO4溶液的现象是                        。
(5)下列有关烃C的说法正确的是    (填字母)。
A.烃C的分子式为C6H6,属于不饱和烃
B.从烃C的组成上看,分子结构应该存在碳碳双键,故应属于烯烃
C.烃C分子中的12个原子都在同一平面内
D.烃C分子中的化学键比较特殊,不同于一般的碳碳单键和碳碳双键
E.1 mol C分子和H2在一定条件下反应,最多需要3 mol H2
答案 (1)H︰︰H 平面结构
H—C≡C—H 直线形
(2)CH3CH3 CH2==CH2
(3)CH2==CH2+H2OCH3CH2OH
(4)CH≡CH+Br2 溶液紫红色褪去(或变浅) (5)ACDE
解析 根据信息及四种烃的结构,可推断烃A为乙烷(CH3CH3),烃B为乙烯(CH2==CH2),烃C为苯(),烃D为乙炔(CH≡CH)。乙烷为饱和烃,和甲烷互为同系物;乙烯、乙炔和苯为不饱和烃,其中乙烯和乙炔性质相似,可以发生加成反应和氧化反应,故乙炔和Br2按物质的量之比为1∶1反应的化学方程式为CH≡CH+Br2,乙炔通入酸性高锰酸钾溶液中的现象是溶液紫红色褪去;苯分子的化学式为C6H6,根据信息和碳原子的四价键关系,分子中不存在一般的碳碳单键和双键,而是一种特殊的共价键。

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