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第7章 有机化合物
第二节 乙烯与有机高分子材料
第2课时 烃和有机高分子材料
导入一
复习并回答以下问题。
1.什么是烷烃 烷烃有什么样的结构特点 烷烃可以分为哪几类
2.烯烃有什么样的结构特点
3.对比烷烃和烯烃,它们的共同点是什么
一、烃的定义和分类
有机化合物都含有碳元素,还常含有氢、氧,以及氮、卤素、硫、磷等元素。其中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。
一、烃的定义和分类
阅读教材,了解烃的分类。
1.根据烃分子中碳原子间成键方式的不同,对烃进行分类
(1)饱和烃:即烷烃,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”。
(2)不饱和烃:烯烃(含有碳碳双键)、炔烃(含有碳碳三键)、芳香烃(含有苯环)。
2.根据碳骨架的不同,对烃进行分类:链状烃和环状烃。
特别提示：“烯”是氢原子减少的意思,“炔”是氢原子数目更少的意思。
二、烃的结构与性质的关系
阅读教材,了解乙炔的结构。
乙炔是最简单的炔烃,其空间结构为直线形(4原子共直线),键角为180°。
分子式
结构式
结构简式
球棍模型
空间填充模型
C2H2
H—C≡C—H
CH≡CH
二、烃的结构与性质的关系
实验探究:烃的分子结构。
1.根据碳原子的成键规律和甲烷、乙烯、乙炔的结构式，写出三者的电子式，并讨论其分子中有哪些类型的化学键。
2.结合以上的分析,使用分子结构模型(或橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙签等代用品)搭建甲烷、乙烯和乙炔分子的球棍模型。展示并描述三者的分子结构特点。
二、烃的结构与性质的关系
3.记录:
烃 甲烷 乙烯 乙炔
电子式
化学键
分子结构特点
极性键(C—H)
极性键(C—H)和
非极性键(C=C)
极性键(C—H)和
非极性键(C≡C)
4个C—H共价键
含有官能团
含有官能团
二、烃的结构与性质的关系
4.问题讨论:
(1)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。
提示:通过对比不难发现,甲烷化学性质较为稳定,可以发生取代反应,能燃烧但不能使酸性 KMnO4溶液褪色,这是因为甲烷的结构比较稳定,与甲烷结构相似的饱和烃也有类似的性质。乙烯由于双键的存在,能使酸性 KMnO4溶液褪色,能发生加成反应和加聚反应。结构决定性质,性质在一定程度上也能反映结构。
二、烃的结构与性质的关系
(2)乙炔是甲烷或乙烯的同系物吗 为什么
提示:乙炔不是甲烷或乙烯的同系物,因为乙炔的官能是—C≡C—,与甲烷或乙烯的官能团不同,不是同类物质。
二、烃的结构与性质的关系
根据乙烯的结构与性质,预测乙炔的性质。
乙炔的性质同乙烯,能发生氧化反应、加成反应和加聚反应。
1.乙烯和乙炔都属于不饱和烃，结构类似，所以性质相似，两者均可以发生氧化反应、加成反应和加聚反应。
2.乙炔燃烧火焰明亮,且伴有大量黑烟,这是因为乙炔分子中碳含量比乙烯中的大。
3.乙炔能使酸性 KMnO4溶液褪色,能使溴水褪色,能发生加聚反应生成聚乙炔,说明碳碳三键不稳定。
二、烃的结构与性质的关系
阅读教材“科学史话”栏目,总结苯的结构,并预测其性质。
苯是芳香烃的母体,是一种具有环状分子结构的不饱和烃,其结构式习惯上简写为 。实际上苯分子中6个碳碳键完全相同,是一种介于碳碳单键和双键之间的特殊的化学键,因此苯的结构简式也可以写成 。苯分子的特殊结构也决定了苯的特殊性质。
二、烃的结构与性质的关系
观察下面两个化学方程式,说一说苯能发生什么类型的反应。
苯能发生取代反应、加成反应。
苯既有饱和烃的性质,又有不饱和烃的性质。
三、有机高分子材料
阅读教材,了解有机高分子材料。
根据来源的不同，可将有机高分子材料分为天然有机高分子材料（如棉花、羊毛、天然橡胶等)和合成有机高分子材料(如塑料、合成纤维、合成橡胶黏合剂、涂料等)。
1.有机高分子的分类：
2.塑料
(1)主要成分:合成树脂(聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂等)、具有特定作用的添加剂(增塑剂、防老剂、着色剂等)。
三、有机高分子材料
(2)主要性能:塑料具有强度高、密度小、耐腐蚀、易加工等优良的性能。
(3)主要用途:聚乙烯可制成食品包装袋、聚氯乙烯可制成电线外面的绝缘层、聚苯乙烯可制成泡沫包装材料、聚四氟乙烯可制成实验仪器、聚丙烯可制成管道、有机玻璃制成的飞机风挡、脲醛塑料可制成电器插座等。
三、有机高分子材料
3.橡胶
(1)天然橡胶的主要成分:聚异戊二烯,结构简式为 。
(2)合成橡胶:常见的合成橡胶有丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶,还有耐热和耐酸、碱腐蚀的氟橡胶,耐高温和严寒的硅橡胶等特种橡胶。
硫化橡胶:工业上常用硫与橡胶作用进行橡胶硫化,使线型的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,从而提高橡胶的强度、韧性、弹性和化学稳定性。
(3)主要用途: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。
三、有机高分子材料
4.纤维
(2)合成纤维的性能:强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不易虫蛀等优良性能。
(3)主要用途:除了供人们穿着外,还可以制成绳索、渔网、工业用滤布等,以及飞机、船舶的结构材料等,广泛应用于工农业生产的各个领域。
三、有机高分子材料
5.黏合剂和涂料。
(1)黏合剂:分为天然黏合剂、合成黏合剂。糨糊、胶水就是最普通的黏合剂,近几十年来,一系列具有耐高温、耐低温、导电、导磁和导热等性能的特种黏合剂相继问世。
(2)涂料: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。
总结
1.烃的概念
2.烃的分类
3.有机高分子材料
课堂练习
1.下列关于烃的说法中正确的是 ( )
A.烃是指分子里含碳元素的化合物
B.烃是指燃烧反应后生成二氧化碳和水的有机物
C.烃是指含有碳和氢元素的化合物
D.烃是指仅含有碳和氢两种元素的有机物
D
课堂练习
B
2.某有机物的结构简式如下，下列关于该物质的说法错误的是 ( )
A.分子中的碳原子都属于不饱和碳原子
B.在同一直线上的碳原子有 6 个
C.该有机物能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.该物质的分子式为 C10H8
课堂练习
3.下列说法中错误的是 ( )
A.塑料、合成纤维、合成橡胶属于有机高分子材料
B.乙烯是一种植物生长调节剂,可用于催熟果实
C.CH4和 Cl2反应,生成物一定是一氯甲烷和氯化氢
D.乙烯化学性质较活泼,可使酸性高锰酸钾溶液褪色
C
课堂练习
4.据最新报道:我国限制使用一次性塑料 3 年,可少用 240 亿个塑料
袋。下列有关说法错误的是 ( )
A.限塑的主要意义是减少白色污染
B.塑料袋的材料主要是聚乙烯、聚氯乙烯等
C.聚乙烯、聚氯乙烯等塑料都是天然有机高分子材料
D.聚乙烯是由乙烯分子通过加成聚合反应而生成的
C
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