资源简介

(共45张PPT)
第2课时　烃　有机高分子材料
第七章
内容索引
01
02
课前篇 素养初探
课堂篇 素养提升
素养目标
1.通过元素组成,了解烃的定义与组成。
2.依据碳碳键的不同及碳链的不同,了解烃的分类,提升证据推理与模型认知等学科核心素养。
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,认识常见有机高分子的性能与主要用途,提升科学态度与社会责任等学科核心素养。
课前篇 素养初探
【自主梳理】
一、烃
1.有机化合物
有机化合物都含碳元素,还常含有氢、氧,以及氮、卤素、硫、磷等元素。　　　　　
形成有机化合物的骨架结构
【微思考1】含碳的化合物都属于有机化合物吗
提示 不都属于。如CO、CO2、碳酸、碳酸盐等含碳化合物,它们的组成和性质与无机物相似,常把它们作为无机物来研究。
2.烃
仅含有碳和氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物,又称为烃,其中最简单的烃是甲烷。
3.烃的分类
(1)根据碳原子间的成键方式分类
　　碳原子之间可形成单键、双键或三键,可以形成碳链或碳环
类型 烃 饱和烃(烷烃) 不饱和烃 链状烷烃 环状烷烃 烯烃 炔烃 芳香烃
结构 特点 碳原子饱和,多个碳原子呈链状 碳原子饱 和,有碳环 含碳碳双键 含碳碳三键 含苯环
代表物 甲烷、乙烷 环己烷 乙烯 乙炔 苯
(2)根据碳骨架分类
【微思考2】“一种有机物完全燃烧,产物只有二氧化碳和水,则该有机物一定是烃”这种说法是否正确 为什么
提示 不正确。由燃烧产物只有二氧化碳和水,可以确定该有机物中一定含有碳、氢两种元素,无法确定是否含有氧元素。
二、芳香族化合物与苯
1.芳香族化合物
一般指分子中含有苯环的有机物,它们并不一定有香味。
2.苯分子结构基础
苯的分子式为C6H6 ,苯分子具有平面正六边形结构,相邻碳原子之间的键完全相同,其键长介于碳碳单键和碳碳双键的键长之间。其结构简式可写
为
三、有机高分子材料
1.有机高分子材料分类
种类 代表物
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、黏合剂、涂料等
2.塑料
(1)成分
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 主要用途
聚乙烯 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 可制成薄膜、管道、日常用品、绝缘材料等
聚苯乙烯 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、隔音
聚四氟乙烯 不粘锅的涂层 可制成化工、医药等行业使用的耐腐蚀、耐高温、耐低温制品
名称 主要用途
聚丙烯 可制成薄膜、管道、日常用品、包装材料等
聚甲基丙烯酸甲酯 (俗称有机玻璃) 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(俗称电玉) 可制成电器开关、插座及日常用品等
3.橡胶
(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。
②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硫化橡胶的优点: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——耐热和耐酸、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。
【微思考3】实验室中盛放哪些药品的试剂瓶的瓶塞不能用橡胶塞
提示 实验室中盛放KMnO4溶液、浓硝酸、液溴、汽油、苯、四氯化碳等药品的试剂瓶的瓶塞不能用橡胶塞。
4.纤维
(1)分类
(2)合成纤维的用途
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。
【自我检测】
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)塑料就是合成树脂。(　　)
(2)聚乙烯、聚氯乙烯塑料制品可用于食品包装。(　　)
(3)橡胶都具有良好的弹性。(　　)
(4)天然橡胶的成分是聚异戊二烯,它属于合成高分子材料。(　　)
(5)棉花、羊毛、木材、草类的纤维都是天然纤维。(　　)
×
×
×
×
√
2.(原创题)下列说法正确的是(　　)
A.有机化合物都含有碳、氢元素,有些还含有氧、氮、硫等元素
B.饱和烃即烷烃,均符合分子通式CnH2n+2(n≥1)
答案 C
3.(2021浙江宁波北仑中学高一期中)人们在日常生活中大量使用各种高分子材料,下列说法正确的是(　　)
A.聚乙烯塑料是天然高分子材料
B.聚氯乙烯塑料可包装食品
C.所有纤维都是合成高分子材料
D.硫化橡胶具有更好的强度、韧性
答案 D
解析 聚乙烯是人工合成高分子材料,A错误;聚氯乙烯在温度过高时会释放出对人体有害的物质,故不用聚氯乙烯包装食品,B错误;植物纤维是天然高分子材料,C错误;橡胶硫化后可使塑性橡胶转化为更具韧性或者硬度更高的硫化橡胶,D正确。
课堂篇 素养提升
任务一
有机物分子的空间结构
【问题探究】
1.观察苯的球棍模型和空间填充模型,分析苯的空间结构。
提示 苯的空间结构为平面形。
提示 分子中含有—CH3,故所有原子不可能共平面。
【深化拓展】
有机物分子中原子共线、共面问题
(1)三种典型模型解读
①甲烷分子中所有原子一定不共平面,最多有3个原子处在一个平面上,若用其他原子代替其中的任何氢原子,所有原子仍不能共平面,如CH3Cl所有原子不在一个平面上。
②乙烯分子中所有原子一定共平面,若用其他原子代替其中的任何氢原子,所得有机物分子中所有原子仍然共平面,如CH2=CHCl分子中所有原子共平面。
(2)结构不同的基团连接后原子共面分析
①直线形基团与平面形基团连接,则所有原子共平面。
②平面形基团与平面形基团连接,如果两个平面结构通过单键相连,由于单键的旋转性,两个平面可能重合。
③平面形基团与立体形基团连接,如甲基与平面结构通过单键相连,则由于单键的旋转性,甲基的一个氢原子可能与甲基中碳原子及平面结构的所有原子共平面。
【素能应用】
典例1已知C—C可以绕键轴自由旋转,结构简式为 的烃,下列说法中正确的是(　　)
A.分子中至少有9个碳原子处于同一平面上
B.分子中至少有11个碳原子处于同一平面上
C.分子中至少有16个碳原子处于同一平面上
D.该烃属于苯的同系物
答案 B
解析 在苯分子中的12个原子一定共平面,此分子中两个苯环以单键相连,单键可以旋转,所以两个苯环不一定共面,因此该分子中至少有11个碳原子处于同一平面上,B项正确,A、C两项不正确;该烃分子结构中有2个苯环,不属于苯的同系物,D项不正确。
规律方法有机物分子中原子共面问题的解题规律
(1)共价单键可以自由旋转,共价双键和共价三键不能旋转。
(2)结构式中有甲基(或饱和碳原子)的有机物,其分子中的所有原子不可能共平面。
(3)要弄清题目要求是“可能共面”还是“一定共面”,是“碳原子”还是“所有原子”。
(4)将所给有机物分子中存在的共面结构分别确定为平面M和平面N,若两个平面通过一个碳碳单键相连,则通过旋转该共价单键,可以使两个平面重合。
【变式设问】
已知:甲基(—CH3)是三角锥形结构, 分子中最多有多少个原子处于同一平面内
提示 26;两个苯环通过单键相连,二者可能在同一平面内,与苯环直接相连的碳原子在苯环所在平面内,甲基上最多有1个氢原子位于苯环所在平面,故最多有26个原子处于同一平面内。
变式训练1(2021浙江宁波北仑中学高一期中)下列说法正确的是(　　)
答案 B
任务二
加聚反应
【问题探究】
1.高分子材料是纯净物还是混合物
提示 高分子材料是由很多有机高分子聚集而成的,每个有机高分子的n值并不确定,所以高分子材料为混合物。
2.具有什么结构特点的分子才能发生加聚反应
提示 加聚反应从本质上讲也属于加成反应,所以能够发生加聚反应的小分子中应含有碳碳双键( )或碳碳三键(—C≡C—)等不饱和键。
3.聚乙烯和天然橡胶都能使Br2的CCl4溶液褪色吗
提示 聚乙烯分子中不存在碳碳双键,不能使Br2的CCl4溶液褪色。天然橡胶的主要成分聚异戊二烯中存在碳碳双键,能使Br2的CCl4溶液褪色。
【深化拓展】
由加聚物推断单体的方法
(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碳碳双键的聚合物,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。
【素能应用】
典例2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实验测得某聚苯乙烯的相对分子质量(平均值)为52 000,则该高聚物的聚合度n为　　　　　　　　。
(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:
　　　　　　　　　　　　　,　　　　　　　　　　　　。
【变式设问】
等质量的苯乙烯和聚苯乙烯分别完全燃烧,消耗O2的物质的量是否相等
提示 相等;聚苯乙烯的链节为 ,与苯乙烯的碳、氢质量分数相同,故等质量的苯乙烯和聚苯乙烯分别完全燃烧,消耗O2的量相等。
变式训练2聚四氟乙烯( CF2—CF2 )是不粘锅涂覆物质的主要成分。下列关于聚四氟乙烯的说法,不正确的是(　　)
A.属于有机高分子
B.单体是CF2=CF2
C.可由加聚反应得到
D.能使高锰酸钾酸性溶液褪色
答案 D
解析 聚四氟乙烯相对分子质量很大,属于有机高分子,故A正确;聚四氟乙烯是由CF2=CF2通过加聚反应生成的产物,因此聚四氟乙烯的单体是CF2=CF2,故B、C正确;聚四氟乙烯中不含碳碳双键,不能被高锰酸钾酸性溶液氧化,故D错误。
随堂检测
1.下列各物质中按碳骨架进行分类,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 按碳骨架分类,可将烃分为链状烃和环状烃,丁烷、乙烯、CH3CH2CH(CH3)2均属于链状烃,而在甲苯中存在着苯环,故属于环状烃。所以按此分类方法,甲苯与其他三种不属于同一类别。
2.(原创题)下列有机化合物在一定条件下不能发生加聚反应生成高分子化合物的是(　　)
A.CH2=CH2 B.CH3CH3
C.HC≡CH D.CH3CH=CH2
答案 B
解析 有机化合物分子中含有C=C、C≡C,在一定条件下可发生加聚反应生成高分子化合物。CH3CH3属于饱和链状烷烃,不能发生加聚反应。
3.关于塑料的下列说法中,不正确的是(　　)
A.在日常生活中用于包装食品的塑料通常是聚乙烯
B.有机玻璃是一种透光性好的塑料制品
C.塑料制品容易被微生物分解,所以废弃塑料制品不会对环境造成严重的污染
D.塑料的主要成分是合成树脂,另外还有一些添加剂
答案 C
解析 用于食品包装的一般为聚乙烯塑料,A正确;有机玻璃为一种高聚酯,是一种透光性好、质轻、耐酸碱腐蚀、抗霉、易加工的塑料制品,B正确;塑料制品不易被分解,易造成白色污染,C错误;在塑料的组成中,除了合成树脂外,还有根据需要加入的某些具有特定作用的添加剂以改进其性能,D正确。
4.验证某有机化合物属于烃,应完成的实验内容是(　　)
A.只测定它的C、H比
B.只要证明它完全燃烧后产物只有H2O和CO2
C.只测定其燃烧产物中H2O与CO2的物质的量的比值
D.测定该试样的质量及试样完全燃烧后生成CO2和H2O的质量
答案 D
解析 验证有机化合物属于烃,可先测定试样的质量,然后将试样完全燃烧,并将生成的CO2和H2O吸收,测定二者的质量,根据C、H元素守恒计算出其质量,若存在m(有机化合物)=m(H)+m(C),则该有机化合物属于烃类。
5.聚丙烯腈纤维是合成纤维中的主要品种之一,其产量仅次于聚酰胺纤维和聚酯纤维。它的商品名叫腈纶,由于它的性质像极了羊毛,故又称它为“人造羊毛”。聚丙烯腈的单体是丙烯腈(CH2=CHCN),其合成方法很多,如以乙炔为原料,其合成过程涉及反应的化学方程式如下:
阅读以上材料,回答问题:
(1)制备丙烯腈的反应类型是　　　　　　　　。
(2)聚丙烯腈中氮的质量分数为　　　　　　　　。
答案 (1)加成反应　(2)26.4%
解析 (1)乙炔分子中的碳碳三键断裂成碳碳双键,与HCN发生加成反应生成丙烯腈。(2)聚丙烯腈中氮的含量为 ×100%≈26.4%。

展开更多......

收起↑