資源簡介 專題08 乙烯與有機(jī)高分子材料(教材深度精講)【核心素養(yǎng)分析】1.宏觀辨識與微觀探析:從現(xiàn)象和結(jié)構(gòu)出發(fā),微觀上探究有機(jī)物的結(jié)構(gòu)特點,從而加深對有機(jī)物的認(rèn)識。從點到面,由簡單的乙烯的性質(zhì),認(rèn)識到與烷烴類物質(zhì)不一樣的性質(zhì),為后面其他有機(jī)物的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。2.證據(jù)推理與模型認(rèn)知:通過乙烯的學(xué)習(xí),掌握乙烯的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì),了解乙烯是現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的基礎(chǔ),能根據(jù)乙烯、苯的結(jié)構(gòu)模型分析復(fù)雜有機(jī)物結(jié)構(gòu)能建立同分異構(gòu)體分析模型并運(yùn)用模型解決問題。3.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識:通過對結(jié)構(gòu)的觀察和探究,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度和質(zhì)疑精神,通過對乙烯化學(xué)性質(zhì)的學(xué)習(xí),掌握加成反應(yīng)的原理,了解乙烯和烷烴的區(qū)別及性質(zhì)的不同。4.科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任:通過煤、石油和天然氣的綜合利用建立可持續(xù)發(fā)展意識和綠色化學(xué)觀念,并能對與此有關(guān)的社會熱點問題做出正確的價值判斷。【知識導(dǎo)圖】【目標(biāo)導(dǎo)航】本專題主要考點:烴的代表物的分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì),有機(jī)物分子的空間結(jié)構(gòu)分析、燃燒規(guī)律,同系物和同分異構(gòu)體的判斷,高聚物和單體的判斷。多以選擇題的形式考查高分子材料的結(jié)構(gòu)及單體的判斷,對于烴的代表物質(zhì),主要體現(xiàn)以官能團(tuán)為核心的考查,特別是與生活、生產(chǎn)、環(huán)保、科技密切相關(guān)的試題有逐年增加的趨勢。【重難點精講】一、乙烯(一)乙烯的組成和結(jié)構(gòu)1、乙烯的組成乙烯的分子式為C2H4。比較C2H4與C2H6(乙烷)可知,乙烯分子比碳原子數(shù)相同的乙烷分子少兩個氫原子,我們可以這樣理解:即乙烯分子中碳碳之間為雙鍵,乙烷分子中碳原子是“飽和”的,乙烯分子中碳原子是“不飽和”的。乙烯的電子式為。2、乙烯的結(jié)構(gòu)分子式 電子式 結(jié)構(gòu)式 結(jié)構(gòu)簡式 分子模型球棍模型 填充模型C2H4注:其分子中的2個碳原子和4個氫原子都處在同一平面上,它們彼此之間的鍵角為120°,空間結(jié)構(gòu)為。(二)乙烯的性質(zhì) 1、乙烯的物理性質(zhì)乙烯是無色、稍有氣味的氣體,標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1.25g·L-1(略小于空氣的密度),難溶于水,易溶于四氯化碳等有機(jī)溶劑。2、乙烯的化學(xué)性質(zhì)與只含碳碳單鍵的烷烴相比,乙烯分子中因碳碳雙鍵的存在而表現(xiàn)出較活潑的化學(xué)性質(zhì)。實驗探究:實驗7-2 乙烯的氧化反應(yīng)(必修第二冊,P67)實驗裝置實驗原理 CH2=CH2+3O22CO2+2H2O;5C2H4+12KMnO4+18H2SO4==10CO2+12MnSO4+6K2SO4+28H2O實驗用品 乙烯、酸性高錳酸鉀溶液;鐵架臺、石棉、碎瓷片、硬質(zhì)試管、試管、導(dǎo)管、酒精燈。實驗步驟 (1)點燃純凈的乙烯,觀察燃燒的時的現(xiàn)象。 (2)將乙烯通入盛有酸性高錳酸鉀溶液試管中,觀察現(xiàn)象;實驗現(xiàn)象 (1)乙烯能在空氣中燃燒,火焰明亮且伴有黑煙。 (2)乙烯使酸性高錳酸鉀溶液和溴的四氯化碳溶液褪色。實驗結(jié)論 乙烯有可燃性。乙烯可被酸性高錳酸鉀氧化;【特別說明】a.高錳酸鉀溶液中常加入少量的稀硫酸,以增強(qiáng)其氧化性。b.酸性高錳酸鉀溶液和溴的四氯化碳溶液的量不宜太多,濃度也不宜太大,因為實驗中乙烯量不大。c.酸性高錳酸鉀、溴的四氯化碳溶液能檢驗乙烯等不飽和烴。(1)氧化反應(yīng)①乙烯被酸性高錳酸鉀溶液氧化乙烯使酸性高錳酸鉀溶液褪色的實質(zhì)是乙烯被酸性高錳酸鉀溶液氧化。【特別說明】利用乙烯被酸性高錳酸鉀氧化的反應(yīng)可用于鑒別甲烷和乙烯,但不能除去甲烷中的乙烯,原因是發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:5CH2=CH2+12KMnO4+18H2SO410CO2↑+6K2SO4+12MnSO4+28H2O,氧化后產(chǎn)物中有CO2,仍混在甲烷中,達(dá)不到除雜的目的。②乙烯的燃燒乙烯在空氣中燃燒,火焰明亮并伴有黑煙,生成二氧化碳和水,同時放出大量的熱。C2H4 + 3O2 2CO2 +2H2O【特別說明】a.產(chǎn)生黑煙是由于乙烯分子中含碳量比較高,燃燒時有一部分碳并沒有完全被氧化,碳粒本身被燒成熾熱的狀態(tài),所以乙烯的火焰很明亮,沒有被氧化的碳呈游離態(tài)以黑煙的形式冒出。b.乙烯屬于易燃易爆的氣體(爆炸極限為2.7%~36%),在點燃乙烯之前一定要先檢驗乙烯的純度。(2)加成反應(yīng)①實驗探究實驗7-3 乙烯的加成反應(yīng)(必修第二冊,P68)實驗裝置實驗原理 CH2===CH2+Br2→CH2BrCH2Br實驗用品 乙烯、溴的四氯化碳溶液;試管、導(dǎo)管。實驗步驟 將乙烯通入盛有溴的四氯化碳溶液的試管中,觀察現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象 乙烯溴的四氯化碳溶液褪色。實驗結(jié)論 乙烯與溴發(fā)生了加成反應(yīng)②定義加成反應(yīng):有機(jī)物分子中的不飽和碳原子與其他原子或原子團(tuán)直接結(jié)合生成新的化合物的反應(yīng)叫加成反應(yīng)。【特別說明】加成反應(yīng)和取代反應(yīng)是最重要的兩大有機(jī)反應(yīng)類型,二者有本質(zhì)的區(qū)別。取代反應(yīng)的特點是有進(jìn)有出,類似置換;加成反應(yīng)的特點是有進(jìn)無出,類似化合。取代反應(yīng)是烷烴的特征反應(yīng),斷裂的是C-H鍵;加成反應(yīng)是不飽和烴的特征反應(yīng),是不飽和鍵中的不穩(wěn)定鍵斷裂。③乙烯能發(fā)生加成反應(yīng)乙烯能使溴的CCl4溶液的紅棕色很快褪去,也能使溴水的橙色很快褪去,生成無色的1,2—二溴乙烷。反應(yīng)的方程式如下: 該反應(yīng)的原理是乙烯分子中碳碳雙鍵中的一個鍵易于斷裂,斷開之后每個碳原子就有一個未成對的電子,而Br2分子中Br-Br鍵斷開后形成兩個帶一個未成對電子的溴原子,兩個溴原子分別與兩個碳原子結(jié)合形成共價鍵。此反應(yīng)的過程可表示為: 乙烯還能跟氫氣、鹵化氫、水以及氯氣等在適宜條件下起加成反應(yīng)。 【特別說明】1.乙烯加成反應(yīng)小結(jié): 2.有關(guān)乙烯的注意事項:a.乙烯分子中的單鍵可以轉(zhuǎn)動,碳碳雙鍵不能轉(zhuǎn)動,所以碳碳雙鍵上的原子始終在一個平面上。b.當(dāng)乙烯與Br2反應(yīng)時,一般用溴水或溴的四氯化碳溶液(甲烷需要在光照條件下與溴蒸氣反應(yīng))。c.利用乙烯能使溴水褪色而甲烷(或烷烴)不能使溴水褪色,既可以區(qū)別乙烯和甲烷(或烷烴),也可以除去甲烷(或烷烴)中混有的少量乙烯以提純甲烷(或烷烴)。d.為制得純凈的氯乙烷,應(yīng)用乙烯與HCl的加成反應(yīng)而不宜用乙烷與Cl2的取代反應(yīng)。因為乙烯與HCl的加成產(chǎn)物只有一種,而乙烷與Cl2的取代產(chǎn)物是多種氯代烷的混合物。e.通常條件下,烯烴一般不和水反應(yīng)(可用排水法收集乙烯),但在一定條件下烯烴可以和水反應(yīng)生成醇(工業(yè)上采用水化法制乙醇的原理)。f.乙烯(或烯烴)發(fā)生加成反應(yīng)后,空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。(3)聚合反應(yīng)①在適當(dāng)?shù)臈l件下,乙烯分子之間可相互加成得到聚乙烯,化學(xué)方程式為nCH2===CH2。②認(rèn)識加成聚合反應(yīng)A.由相對分子質(zhì)量小的化合物分子相互結(jié)合成相對分子質(zhì)量大的聚合物的反應(yīng)叫做聚合反應(yīng)。乙烯的聚合反應(yīng)同時也是加成反應(yīng),稱為加成聚合反應(yīng),簡稱加聚反應(yīng)。B.能合成高分子的小分子物質(zhì)稱為單體;高分子化合物中化學(xué)組成相同、可重復(fù)的最小單位稱為鏈節(jié);含有鏈節(jié)的數(shù)目稱為聚合度,通常用n表示。例如:乙烯聚合反應(yīng)生成聚乙烯反應(yīng)中乙烯為單體,—CH2—CH2—為鏈節(jié),n為聚合度。(三)乙烯的用途(1)重要的化工原料,用來制聚乙烯塑料、聚乙烯纖維、乙醇等有機(jī)溶劑。(2)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中用作植物生長調(diào)節(jié)劑和果實催熟劑。(3)乙烯的產(chǎn)量可以用來衡量一個國家的石油化工發(fā)展水平。(四)乙烯的實驗室制法1、藥品:乙醇、濃硫酸2、反應(yīng)原理:CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O3、裝置:液—液加熱,如圖:4、收集方法:排水集氣法 注意:(1)濃硫酸的作用:催化劑和脫水劑。(2)溫度計的位置:插入反應(yīng)液中但不能觸及燒瓶底部,目的在于控制反應(yīng)液的溫度在170℃,避免發(fā)生副反應(yīng). (3)加入碎瓷片是為了防止液體暴沸。(4)點燃乙烯前要驗純。(5)反應(yīng)液變黑是因濃硫酸使乙醇脫水碳化,碳把硫酸還原為SO2 ,故乙烯中混有SO2 。C + 2H2SO4(濃)== CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2O二、烴1.烴的概念僅含碳和氫兩種元素的有機(jī)化合物稱為碳?xì)浠衔铮卜Q為烴。2.烴的分類依據(jù):烴分子中碳原子間成鍵方式的不同及碳骨架的不同3.常見烴分子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)比較類別 鏈狀烷烴 鏈狀單烯烴 鏈狀單炔烴代表物 CH4 CH2 = CH2 CH三CH通式 CnH2n+2(n≥1) CnH2n(n≥2) CnH2n-2(n≥2)結(jié)構(gòu)特點 含碳碳雙鍵 含碳碳三鍵化學(xué)性質(zhì) 取代反應(yīng) 光照鹵代 — —加成反應(yīng) — 與H2、X2、HX、H2O等發(fā)生加成反應(yīng)氧化反應(yīng) 燃燒火焰較明亮 燃燒火焰明亮,伴有黑煙 燃燒火焰明亮,伴有濃烈黑煙與KMnO4溶液不反應(yīng) 使KMnO4溶液褪色 使KMnO4溶液褪色加聚反應(yīng) — 能發(fā)生 能發(fā)生鑒別 KMnO4溶液和溴水均不褪色 KMnO4溶液和溴水均褪色注意:對烴分類時要抓住烴中碳原子的價鍵特點和碳骨架的形狀,結(jié)合各類烴的有關(guān)概念即能正確分類。4、芳香族化合物與苯(1)芳香族化合物:分子中含有苯環(huán)的有機(jī)物。(2)苯的組成與結(jié)構(gòu)分子式 結(jié)構(gòu)式 結(jié)構(gòu)簡式 空間形狀C6H6 平面正六邊形其中,苯環(huán)中的碳碳之間的鍵是一種介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的獨特的鍵,苯分子中6個碳原子和6個氫原子都在同一平面內(nèi)。(3)苯的用途:苯是一種重要的有機(jī)化工原料和有機(jī)溶劑,廣泛用于生產(chǎn)醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料、染料、洗滌劑和合成高分子材料等。【探究——烴的分子結(jié)構(gòu)p70】【活動】(2)參考答案:烴 甲烷 乙烯 乙炔電子式 H:C┇┇C:H化學(xué)鍵 C-H C-H和C=C C-H和C≡C分子結(jié)構(gòu)特點 正四體 平面 直線【探究——烴的分子結(jié)構(gòu)p70】【問題與討論】參考答案:(1)乙烯分子中有碳碳雙鍵,甲烷分子中沒有,故乙烯能發(fā)生加成反應(yīng)、加聚反應(yīng)和被酸性KMO,溶液氧化的反應(yīng),甲汽不能。(2)不是,因為同象物是指結(jié)構(gòu)相似、分子組成相差一個或若干個CH2原子團(tuán)的有機(jī)化合物,而乙炔與甲烷、乙炔與乙烯在分子結(jié)構(gòu)和分子組成上都不符合上述條件。三、有機(jī)高分子材料1.有機(jī)高分子材料的分類根據(jù)來源不同可將有機(jī)高分子材料分為天然有機(jī)高分子材料和合成有機(jī)高分子材料。(1)天然有機(jī)高分子材料:如棉花、羊毛、天然橡膠等。(2)合成有機(jī)高分子材料:如塑料、合成纖維、合成橡膠、黏合劑、涂料等。2.三大合成高分子材料——塑料、橡膠和纖維(1)塑料①成分主要成分 合成樹脂添加劑 增塑劑提高塑性防老劑防止塑料老化著色劑使塑料著色②主要性能塑料具有強(qiáng)度在、密度小、耐腐蝕,易加工等優(yōu)良的性能。③常用塑料用途名稱 結(jié)構(gòu)簡式 用途聚乙烯(PE) 制成薄膜、用于食品、藥物的包裝材料聚氯乙烯(PVC) 制成薄膜、管道、日常用品、絕緣材料聚苯乙烯(PS) 制成泡沫塑料、日常用品、絕緣材料聚四氟乙烯(PTFE) 制成化工、醫(yī)藥等行業(yè)使用的耐腐蝕、耐高溫、耐低溫制品聚丙烯(PP) 制成薄膜、管道、日常用品、包裝材料等有機(jī)玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)(PMMA) 制成飛機(jī)和汽車的風(fēng)擋、光學(xué)儀器、醫(yī)療器械、廣告牌等脲醛塑料(電玉(UF)) 制電器開關(guān),插座及日常用品等(2)橡膠①天然橡膠主要成分是聚異戊二烯,結(jié)構(gòu)簡式。②橡膠的結(jié)構(gòu)注:硫化橡膠:工業(yè)上用硫與橡膠作用進(jìn)行硫化,使線型的高分子鏈之間通過硫原子形成化學(xué)鍵,產(chǎn)生交聯(lián),形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),從而提高強(qiáng)度、韌性和化學(xué)穩(wěn)定性。③橡膠的分類橡膠④合成橡膠A.原料:以石油、天然氣中的二烯烴和烯烴為原料。B.性能:具有高彈性、絕緣性、氣密性、耐高溫或耐低溫等性能。⑤橡膠主要用途:制造汽車、飛機(jī)輪胎和各種密封材料所必需的原料。特種橡膠在航空、航天和國防等尖端技術(shù)領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用。(3)纖維①分類:纖維可以分為天然纖維和化學(xué)纖維A.天然纖維:棉花、羊毛 、 蠶絲和麻等B.化學(xué)纖維:又可分為再生纖維和合成纖維,再生纖維是將農(nóng)林產(chǎn)品中的纖維素、蛋白質(zhì)等加工處理制成的,如黏膠纖維、大豆蛋白纖維;合成纖維是以石油、天然氣和煤等為原料制成有機(jī)小分子單體,再經(jīng)聚合反應(yīng)制成,如“六大綸”:聚丙烯纖維(丙綸)、聚氯乙烯纖維(氯綸)、聚丙烯腈纖維(腈綸)、聚對苯二甲酸乙二酯纖維(滌綸)、聚酰胺纖維(錦綸、芳綸)等。②合成纖維性能:強(qiáng)度高、彈性好、耐磨、耐化學(xué)腐蝕、不易蟲蛀等。③主要用途:制衣料、繩索、漁網(wǎng)、工業(yè)用濾布,飛機(jī)、船舶的結(jié)構(gòu)材料等,廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。【易錯提醒】(1)有機(jī)高分子材料中,塑料都是合成的,橡膠與纖維都既有天然的也有人工合成的。(2)以煤、石油和天然氣為原料制成的三大合成材料,可用于生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域。(3)高分子材料均為混合物,其聚合度無定值;通過聚合反應(yīng)可利用小分子物質(zhì)合成有機(jī)高分子材料。四.加聚反應(yīng)1. 概念:不飽和單體間通過加成反應(yīng)相互結(jié)合生成高分子化合物的反應(yīng)。2. 特征:①沒有小分子的副產(chǎn)物生成;②所生成的高分子的式量是單體的整數(shù)倍;③高分子與單體具有相同的元素質(zhì)量組成;④通過共價鍵結(jié)合,具有特定的結(jié)構(gòu),因此化學(xué)組成并不復(fù)雜。3. 單體的結(jié)構(gòu)條件:含有雙鍵、三鍵或環(huán)狀結(jié)構(gòu)的低分子在一定條件下可發(fā)生加聚反應(yīng), 單體中常含有“C=C”“C≡C”“”等結(jié)構(gòu)。4. 加聚產(chǎn)物結(jié)構(gòu)簡式的書寫:將鏈節(jié)寫在方括號內(nèi),聚合度n在方括號的右下角。由于加聚產(chǎn)物的端基不確定,通常用“-”表示。①含一個碳碳雙鍵的單體聚合物的寫法:斷開雙鍵,鍵分兩端,添上括號,n在后面。②含“C=C—C=C”的單體聚合物的寫法:雙變單,單變雙,括住兩頭,n在后面。③含有一個碳碳雙鍵的兩個單體聚合物的寫法:雙鍵打開,彼此相連,括住兩頭,n在后面。5. 常見的加聚反應(yīng):(1)自聚反應(yīng):單體分子中只含一個不飽和鍵的加聚反應(yīng),一般是單體分子中的碳碳雙鍵或三鍵斷裂,單體間相互結(jié)合成鏈狀高分子化合物。如:(2)共軛雙鍵的加聚反應(yīng),分子中含雙鍵、單鍵交替結(jié)構(gòu)的烯烴稱為共軛烯烴,其中的雙鍵為共軛雙鍵。此類烯烴在加聚時,原來的兩個雙鍵斷裂,在形成的高分子化合物中又生成一個新的雙鍵,單體相互結(jié)合成鏈狀。如:(3)共聚反應(yīng):不同烯烴之間的共聚即發(fā)生反應(yīng)的單體有兩種或多種。如:(4)含碳氧雙鍵的加聚反應(yīng):6、由加聚產(chǎn)物推單體的方法①由加聚高聚物推單體是聚合反應(yīng)的逆過程,方法是:高聚物鏈節(jié)半鍵還原→雙鍵重現(xiàn)→正推驗證。②在上述過程中,若半鍵還原無法形成完整雙鍵,可考慮再斷裂單鍵構(gòu)成完整雙鍵(不是一種單體)或斷裂雙鍵構(gòu)成完整雙鍵(二烯烴)。例如:①凡鏈節(jié)的主鏈只有兩個碳原子(無其他原子)的高聚物,其合成單體必為一種,將兩個半鍵閉合即可。如: ,其單體是。②凡鏈節(jié)主鏈有四個碳原子(無其他原子),且鏈節(jié)無雙鍵的高聚物,其單體必為兩種,在正中央劃線斷開,然后兩個半鍵閉合即可。如:的單體為和兩種。③凡鏈節(jié)主鍵中只有碳原子,并存在結(jié)構(gòu)的高聚物,其規(guī)律是:“凡雙鍵,四個碳;無雙鍵,兩個碳”劃線斷開,然后將半鍵閉合即單雙鍵互換。如:的單體是:,的單體是:和。【問題與討論p75】參考答案:【典題精練】考點1、考查乙烯的結(jié)構(gòu)例1.由乙烯推測丙烯的結(jié)構(gòu),正確的是( )A.分子中3個碳原子在同一直線上B.分子中所有原子都在同一平面上C.分子中共價鍵的夾角均為120°D.分子中共價鍵數(shù)為8,其中有一個碳碳雙鍵【解析】A項,乙烯為平面結(jié)構(gòu),鍵角為120℃,所以丙烯中只有2個碳原子在一條直線上,A錯誤;B項,丙烯中存在甲基,為四面體結(jié)構(gòu),分子中所有原子不可能在同一平面上,B錯誤;C項,因丙烯結(jié)構(gòu)不對稱,與HCl加成可生成兩種產(chǎn)物,為:CH3CHClCH3和CH2ClCH2CH3,C錯誤;D項,丙烯()中共含有8個共價健(C-H鍵6個,C-C鍵1個,C=C鍵1個),其中一個為碳碳雙鍵,D正確。【答案】D【名師點睛】由乙烯推測丙烯的結(jié)構(gòu)或性質(zhì),注意:乙烯中含碳碳雙鍵,能發(fā)生加成反應(yīng),所有原子在同一平面內(nèi),丙烯與乙烯為同系物,性質(zhì)相似,但丙烯中存在甲基,為四面體結(jié)構(gòu)。考點2、考查乙烯的性質(zhì)例2、(2022春·陜西寶雞·高一統(tǒng)考期末)下列關(guān)于乙烯的說法錯誤的是A.乙烯是最簡單的烯烴,可以在空氣中燃燒,火焰明亮,產(chǎn)生黑煙B.乙烯分子為平面結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)式為CH2=CH2C.乙烯既能使酸性KMnO4溶液褪色,也可以使Br2的CCl4溶液褪色D.乙烯是一種植物生長調(diào)節(jié)劑,可作為水果的催熟劑【解析】A.乙烯是含碳原子數(shù)最少的烯烴,在空氣中燃燒不充分,火焰明亮,且有黑煙產(chǎn)生,A正確;B.乙烯的結(jié)構(gòu)式為,分子呈平面結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)簡式為CH2=CH2,B錯誤;C.乙烯分子的結(jié)構(gòu)簡式為CH2=CH2,含有碳碳雙鍵,既能使酸性KMnO4溶液褪色,也可以使Br2的CCl4溶液褪色,C正確;D.乙烯是一種植物生長調(diào)節(jié)劑,容易被植物吸收,可進(jìn)入到植物的葉、莖、花、果細(xì)胞中,可作為水果的催熟劑,D正確;故選B。【答案】B考點3、考查乙烯的用途例3、(2019春·上海嘉定·高二校考期末)下列各項中,不是乙烯的主要用途的是 ( )A.制造塑料 B.制造合成纖維C.作為燃料 D.作為植物生長調(diào)節(jié)劑【答案】C【解析】乙烯中含有碳碳不飽和鍵,能發(fā)生加聚反應(yīng)生成高分子化合物而制造塑料、合成纖維,能作植物生長調(diào)節(jié)劑,能作燃料的物質(zhì)很多,所以乙烯作燃料不是乙烯的主要用途,故選C。【名師點睛】乙烯雖然是烴,可以燃燒但不用作燃料。考點4、考查乙烯的制備例4、(2022春·安徽阜陽·高二統(tǒng)考期末)實驗室通過如圖所示裝置制取乙烯并驗證其性質(zhì)。下列說法正確的是A.裝置甲反應(yīng)時應(yīng)控制溫度為140℃B.裝置甲中碎瓷片的作用是作催化劑C.為除去乙烯中混有的少量,裝置乙中可加入NaOH溶液D.裝置丙中溶液褪色時有生成【解析】裝置甲中乙醇在濃硫酸催化作用下發(fā)生消去反應(yīng),乙裝置是為了除去乙烯中混有的二氧化硫和乙醇,丙裝置可以驗證產(chǎn)物乙烯。A.在濃硫酸的作用下,乙醇制備乙烯的反應(yīng)溫度為170℃,A錯誤;B.碎瓷片是防暴沸,催化劑是濃硫酸,B錯誤;C.二氧化硫與氫氧化鈉溶液可以反應(yīng),而乙烯與氫氧化鈉溶液不反應(yīng),C正確;D.裝置丙中溶液褪色時有,無,D錯誤;故選C。【答案】C【名師點睛】實驗室制乙烯注意事項:(1)濃硫酸的作用:催化劑和脫水劑(2)溫度計的位置:插入反應(yīng)液中但不能觸及燒瓶底部,目的在于控制反應(yīng)液的溫度在170℃,避免發(fā)生副反應(yīng)(3)加入碎瓷片是為了防止液體暴沸(4)點燃乙烯前要驗純。(5)反應(yīng)液變黑是因濃硫酸使乙醇脫水碳化,碳把硫酸還原為SO2 ,故乙烯中混有SO2,C + 2H2SO4(濃)== CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2O考點5、考查各種烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的異同例5.(2022·全國·高一假期作業(yè))下列關(guān)于烴的說法中正確的是A.烷烴不能發(fā)生加成反應(yīng),烯烴不能發(fā)生取代反應(yīng)B.烷烴中含飽和鍵,烯烴、炔烴中含不飽和鍵C.能發(fā)生加成反應(yīng)的一定是烯烴D.符合通式CnH2n+2的一定是鏈狀烷烴,符合通式CnH2n的一定是烯烴【解析】A.烯烴的代表性質(zhì)是加成反應(yīng),烯烴中-H原子較活潑,烯烴在一定條件下也能能發(fā)生取代反應(yīng),故A錯誤;B.烷烴中只含有單鍵,不存在不飽和鍵,而烯烴和炔烴中分別含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵,故B正確;C.含有不飽和鍵(除了羧基和酯基以外)的化合物都能發(fā)生加成反應(yīng),如烯烴、炔烴等,所以能發(fā)生加成反應(yīng)的不一定是烯烴,故C錯誤;D.通式CnH2n+2是飽和鏈烴(烷烴),而通式CnH2n可能是環(huán)烷烴,不一定是烯烴,故D錯誤;答案選B。【答案】B【名師點睛】能發(fā)生加成反應(yīng)的有機(jī)物有很多:烯烴、炔烴、醛、酮等。考點6、考查有機(jī)高分子材料的有關(guān)知識例6、(2022春·浙江寧波·高一效實中學(xué)校考期中)人們在日常生活中大量使用各種高分子材料,下列說法正確的是A.聚乙烯塑料是天然高分子材料 B.聚氯乙烯塑料可包裝食品C.羊毛是合成高分子材料 D.硫化橡膠具有更好的強(qiáng)度、韌性【解析】A.聚乙烯塑料是人們由乙烯經(jīng)加聚反應(yīng)產(chǎn)生的高分子化合物,不屬于天然高分子材料,A錯誤;B.聚氯乙烯對人體健康有害,因此不可用于包裝食品,B錯誤;C.羊毛主要成分是蛋白質(zhì),是自然界原來就有的材料,屬于天然高分子材料,C錯誤;D.硫化橡膠具有較高的強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性,因此硫化橡膠具有更好的強(qiáng)度、韌性,D正確;故選D。【答案】D考點7、考查烴的燃燒規(guī)律例7.(2022春·山東臨沂·高一校考階段練習(xí))現(xiàn)有CH4、C2H4、C3H6、C4H10四種烴,完全燃燒均生成CO2和H2O,下列關(guān)于這些烴燃燒的說法中正確的是A.若四種烴各為1mol,在足量O2中燃燒,消耗O2最多的是CH4B.若四種烴各為1g,在足量O2中燃燒,消耗O2最多的是C4H10C.等質(zhì)量的C2H4、C3H6在足量O2中燃燒,消耗O2一樣多D.120℃時,CH4與足量O2混和于容器中,點燃充分燃燒后,再恢復(fù)到原來的溫度和壓強(qiáng)時,混合氣的體積不變【解析】烴燃燒的通式為CaHb+O2aCO2+H2O,A.由分析可知,若四種烴各為1mol,在足量O2中燃燒,消耗O2的物質(zhì)的量最多的是C4H10,A錯誤;B.若四種烴各為1g,CH4、C2H4、C3H6、C4H10四種烴的物質(zhì)的量為、、、;則在足量O2中燃燒,消耗O2最多的是CH4,B錯誤;C.C2H4、C3H6的最簡式相同,則等質(zhì)量的C2H4、C3H6在足量O2中燃燒,消耗O2一樣多,C正確;D.120℃時,生成水為氣體,CH4與足量O2混和于容器中,點燃充分燃燒反應(yīng)為CH4+2O2CO2+2H2O,反應(yīng)為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),故再恢復(fù)到原來的溫度和壓強(qiáng)時,混合氣的體積不變,D正確;故選CD。【答案】CD【名師點睛】注意等質(zhì)量的烴燃燒,由C→CO2可知12克C消耗1mol O2;由4H→2H2O可知,4克H消耗1mol O2,所以等質(zhì)量烴含H量越高耗氧量越多。在比較等質(zhì)量烴耗O2量大小順序時,可直接按CxHy中的大小來判斷,越大含C量越大,含H量越小,耗O2量越少;越小,含H量越多,耗O2量越多。考點8、考查有機(jī)反應(yīng)類型的判斷例8.(2022春·福建泉州·高一校考期中)下列過程中所發(fā)生的化學(xué)變化屬于取代反應(yīng)的是( )①光照射甲烷與氯氣的混合氣體②乙烯通入溴水中③在鎳作催化劑的條件下,苯與氫氣反應(yīng)④苯與液溴混合后撒入鐵粉A.①② B.①③ C.②④ D.①④【解析】由題意可知①光照射甲烷與氯氣的混合氣體,甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng),故①正確;②乙烯通入溴水中,乙烯中含有碳碳雙鍵,乙烯與溴發(fā)生加成反應(yīng),故②錯誤;③在鎳作催化劑的條件下,苯與氫氣反應(yīng)發(fā)生加成反應(yīng)生成環(huán)己烷,不屬于取代反應(yīng),故③錯誤;④苯與液溴混合后撒入鐵粉,苯與液溴反應(yīng)生成溴苯,該反應(yīng)為取代反應(yīng),故④正確;故正確的是①④,故答案選D。【答案】D【名師歸納】有機(jī)反應(yīng)類型的判斷方法(1)依據(jù)概念及所含官能團(tuán)判斷①取代反應(yīng):取代反應(yīng)的特點是“有上有下”,反應(yīng)中一般有副產(chǎn)物生成;鹵代、硝化、磺化均屬于取代反應(yīng)。②加成反應(yīng):加成反應(yīng)的特點是“只上不下”,反應(yīng)物中一般含碳碳雙鍵、碳碳三鍵、苯環(huán)等。③氧化反應(yīng):主要包括有機(jī)物的燃燒,碳碳不飽和鍵被酸性KMnO4溶液氧化等。(2)依據(jù)反應(yīng)條件判斷①當(dāng)反應(yīng)條件是稀酸并加熱時,通常為酯或糖類的水解反應(yīng)。②當(dāng)反應(yīng)條件為Cu或Ag作催化劑、加熱,并有O2參加反應(yīng)時,通常為醇的催化氧化。③當(dāng)反應(yīng)條件為催化劑并有H2參加反應(yīng)時,通常為碳碳雙鍵、碳碳三鍵、苯環(huán)的加成反應(yīng)。④當(dāng)反應(yīng)條件為光照時且與鹵素單質(zhì)(Cl2或溴蒸氣)反應(yīng)時,通常為烷烴或苯環(huán)側(cè)鏈烷烴基上的氫原子發(fā)生的取代反應(yīng)。⑤當(dāng)反應(yīng)條件為鐵或FeX3作催化劑且與X2反應(yīng)時,通常為苯環(huán)上的氫原子被取代,發(fā)生取代反應(yīng)。專題08 乙烯與有機(jī)高分子材料(教材深度精講)【核心素養(yǎng)分析】1.宏觀辨識與微觀探析:從現(xiàn)象和結(jié)構(gòu)出發(fā),微觀上探究有機(jī)物的結(jié)構(gòu)特點,從而加深對有機(jī)物的認(rèn)識。從點到面,由簡單的乙烯的性質(zhì),認(rèn)識到與烷烴類物質(zhì)不一樣的性質(zhì),為后面其他有機(jī)物的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。2.證據(jù)推理與模型認(rèn)知:通過乙烯的學(xué)習(xí),掌握乙烯的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì),了解乙烯是現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的基礎(chǔ),能根據(jù)乙烯、苯的結(jié)構(gòu)模型分析復(fù)雜有機(jī)物結(jié)構(gòu)能建立同分異構(gòu)體分析模型并運(yùn)用模型解決問題。3.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識:通過對結(jié)構(gòu)的觀察和探究,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度和質(zhì)疑精神,通過對乙烯化學(xué)性質(zhì)的學(xué)習(xí),掌握加成反應(yīng)的原理,了解乙烯和烷烴的區(qū)別及性質(zhì)的不同。4.科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任:通過煤、石油和天然氣的綜合利用建立可持續(xù)發(fā)展意識和綠色化學(xué)觀念,并能對與此有關(guān)的社會熱點問題做出正確的價值判斷。【知識導(dǎo)圖】【目標(biāo)導(dǎo)航】本專題主要考點:烴的代表物的分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì),有機(jī)物分子的空間結(jié)構(gòu)分析、燃燒規(guī)律,同系物和同分異構(gòu)體的判斷,高聚物和單體的判斷。多以選擇題的形式考查高分子材料的結(jié)構(gòu)及單體的判斷,對于烴的代表物質(zhì),主要體現(xiàn)以官能團(tuán)為核心的考查,特別是與生活、生產(chǎn)、環(huán)保、科技密切相關(guān)的試題有逐年增加的趨勢。【重難點精講】一、乙烯(一)乙烯的組成和結(jié)構(gòu)1、乙烯的組成乙烯的分子式為C2H4。比較C2H4與C2H6(乙烷)可知,乙烯分子比碳原子數(shù)相同的乙烷分子少兩個氫原子,我們可以這樣理解:即乙烯分子中碳碳之間為雙鍵,乙烷分子中碳原子是“飽和”的,乙烯分子中碳原子是“不飽和”的。乙烯的電子式為。2、乙烯的結(jié)構(gòu)分子式 電子式 結(jié)構(gòu)式 結(jié)構(gòu)簡式 分子模型球棍模型 填充模型C2H4注:其分子中的2個碳原子和4個氫原子都處在同一平面上,它們彼此之間的鍵角為120°,空間結(jié)構(gòu)為。(二)乙烯的性質(zhì) 1、乙烯的物理性質(zhì)乙烯是無色、稍有氣味的氣體,標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1.25g·L-1(略小于空氣的密度),難溶于水,易溶于四氯化碳等有機(jī)溶劑。2、乙烯的化學(xué)性質(zhì)與只含碳碳單鍵的烷烴相比,乙烯分子中因碳碳雙鍵的存在而表現(xiàn)出較活潑的化學(xué)性質(zhì)。實驗探究:實驗7-2 乙烯的氧化反應(yīng)(必修第二冊,P67)實驗裝置實驗原理 CH2=CH2+3O22CO2+2H2O;5C2H4+12KMnO4+18H2SO4==10CO2+12MnSO4+6K2SO4+28H2O實驗用品 乙烯、酸性高錳酸鉀溶液;鐵架臺、石棉、碎瓷片、硬質(zhì)試管、試管、導(dǎo)管、酒精燈。實驗步驟 (1)點燃純凈的乙烯,觀察燃燒的時的現(xiàn)象。 (2)將乙烯通入盛有酸性高錳酸鉀溶液試管中,觀察現(xiàn)象;實驗現(xiàn)象 (1)乙烯能在空氣中燃燒,火焰明亮且伴有黑煙。 (2)乙烯使酸性高錳酸鉀溶液和溴的四氯化碳溶液褪色。實驗結(jié)論 乙烯有可燃性。乙烯可被酸性高錳酸鉀氧化;【特別說明】a.高錳酸鉀溶液中常加入少量的稀硫酸,以增強(qiáng)其氧化性。b.酸性高錳酸鉀溶液和溴的四氯化碳溶液的量不宜太多,濃度也不宜太大,因為實驗中乙烯量不大。c.酸性高錳酸鉀、溴的四氯化碳溶液能檢驗乙烯等不飽和烴。(1)氧化反應(yīng)①乙烯被酸性高錳酸鉀溶液氧化乙烯使酸性高錳酸鉀溶液褪色的實質(zhì)是乙烯被酸性高錳酸鉀溶液氧化。【特別說明】利用乙烯被酸性高錳酸鉀氧化的反應(yīng)可用于鑒別甲烷和乙烯,但不能除去甲烷中的乙烯,原因是發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:5CH2=CH2+12KMnO4+18H2SO410CO2↑+6K2SO4+12MnSO4+28H2O,氧化后產(chǎn)物中有CO2,仍混在甲烷中,達(dá)不到除雜的目的。②乙烯的燃燒乙烯在空氣中燃燒,火焰明亮并伴有黑煙,生成二氧化碳和水,同時放出大量的熱。C2H4 + 3O2 2CO2 +2H2O【特別說明】a.產(chǎn)生黑煙是由于乙烯分子中含碳量比較高,燃燒時有一部分碳并沒有完全被氧化,碳粒本身被燒成熾熱的狀態(tài),所以乙烯的火焰很明亮,沒有被氧化的碳呈游離態(tài)以黑煙的形式冒出。b.乙烯屬于易燃易爆的氣體(爆炸極限為2.7%~36%),在點燃乙烯之前一定要先檢驗乙烯的純度。(2)加成反應(yīng)①實驗探究實驗7-3 乙烯的加成反應(yīng)(必修第二冊,P68)實驗裝置實驗原理 CH2===CH2+Br2→CH2BrCH2Br實驗用品 乙烯、溴的四氯化碳溶液;試管、導(dǎo)管。實驗步驟 將乙烯通入盛有溴的四氯化碳溶液的試管中,觀察現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象 乙烯溴的四氯化碳溶液褪色。實驗結(jié)論 乙烯與溴發(fā)生了加成反應(yīng)②定義加成反應(yīng):有機(jī)物分子中的不飽和碳原子與其他原子或原子團(tuán)直接結(jié)合生成新的化合物的反應(yīng)叫加成反應(yīng)。【特別說明】加成反應(yīng)和取代反應(yīng)是最重要的兩大有機(jī)反應(yīng)類型,二者有本質(zhì)的區(qū)別。取代反應(yīng)的特點是有進(jìn)有出,類似置換;加成反應(yīng)的特點是有進(jìn)無出,類似化合。取代反應(yīng)是烷烴的特征反應(yīng),斷裂的是C-H鍵;加成反應(yīng)是不飽和烴的特征反應(yīng),是不飽和鍵中的不穩(wěn)定鍵斷裂。③乙烯能發(fā)生加成反應(yīng)乙烯能使溴的CCl4溶液的紅棕色很快褪去,也能使溴水的橙色很快褪去,生成無色的1,2—二溴乙烷。反應(yīng)的方程式如下: 該反應(yīng)的原理是乙烯分子中碳碳雙鍵中的一個鍵易于斷裂,斷開之后每個碳原子就有一個未成對的電子,而Br2分子中Br-Br鍵斷開后形成兩個帶一個未成對電子的溴原子,兩個溴原子分別與兩個碳原子結(jié)合形成共價鍵。此反應(yīng)的過程可表示為: 乙烯還能跟氫氣、鹵化氫、水以及氯氣等在適宜條件下起加成反應(yīng)。 【特別說明】1.乙烯加成反應(yīng)小結(jié): 2.有關(guān)乙烯的注意事項:a.乙烯分子中的單鍵可以轉(zhuǎn)動,碳碳雙鍵不能轉(zhuǎn)動,所以碳碳雙鍵上的原子始終在一個平面上。b.當(dāng)乙烯與Br2反應(yīng)時,一般用溴水或溴的四氯化碳溶液(甲烷需要在光照條件下與溴蒸氣反應(yīng))。c.利用乙烯能使溴水褪色而甲烷(或烷烴)不能使溴水褪色,既可以區(qū)別乙烯和甲烷(或烷烴),也可以除去甲烷(或烷烴)中混有的少量乙烯以提純甲烷(或烷烴)。d.為制得純凈的氯乙烷,應(yīng)用乙烯與HCl的加成反應(yīng)而不宜用乙烷與Cl2的取代反應(yīng)。因為乙烯與HCl的加成產(chǎn)物只有一種,而乙烷與Cl2的取代產(chǎn)物是多種氯代烷的混合物。e.通常條件下,烯烴一般不和水反應(yīng)(可用排水法收集乙烯),但在一定條件下烯烴可以和水反應(yīng)生成醇(工業(yè)上采用水化法制乙醇的原理)。f.乙烯(或烯烴)發(fā)生加成反應(yīng)后,空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。(3)聚合反應(yīng)①在適當(dāng)?shù)臈l件下,乙烯分子之間可相互加成得到聚乙烯,化學(xué)方程式為nCH2===CH2。②認(rèn)識加成聚合反應(yīng)A.由相對分子質(zhì)量小的化合物分子相互結(jié)合成相對分子質(zhì)量大的聚合物的反應(yīng)叫做聚合反應(yīng)。乙烯的聚合反應(yīng)同時也是加成反應(yīng),稱為加成聚合反應(yīng),簡稱加聚反應(yīng)。B.能合成高分子的小分子物質(zhì)稱為單體;高分子化合物中化學(xué)組成相同、可重復(fù)的最小單位稱為鏈節(jié);含有鏈節(jié)的數(shù)目稱為聚合度,通常用n表示。例如:乙烯聚合反應(yīng)生成聚乙烯反應(yīng)中乙烯為單體,—CH2—CH2—為鏈節(jié),n為聚合度。(三)乙烯的用途(1)重要的化工原料,用來制聚乙烯塑料、聚乙烯纖維、乙醇等有機(jī)溶劑。(2)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中用作植物生長調(diào)節(jié)劑和果實催熟劑。(3)乙烯的產(chǎn)量可以用來衡量一個國家的石油化工發(fā)展水平。(四)乙烯的實驗室制法1、藥品:乙醇、濃硫酸2、反應(yīng)原理:CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O3、裝置:液—液加熱,如圖:4、收集方法:排水集氣法 注意:(1)濃硫酸的作用:催化劑和脫水劑。(2)溫度計的位置:插入反應(yīng)液中但不能觸及燒瓶底部,目的在于控制反應(yīng)液的溫度在170℃,避免發(fā)生副反應(yīng). (3)加入碎瓷片是為了防止液體暴沸。(4)點燃乙烯前要驗純。(5)反應(yīng)液變黑是因濃硫酸使乙醇脫水碳化,碳把硫酸還原為SO2 ,故乙烯中混有SO2 。C + 2H2SO4(濃)== CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2O二、烴1.烴的概念僅含碳和氫兩種元素的有機(jī)化合物稱為碳?xì)浠衔铮卜Q為烴。2.烴的分類依據(jù):烴分子中碳原子間成鍵方式的不同及碳骨架的不同3.常見烴分子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)比較類別 鏈狀烷烴 鏈狀單烯烴 鏈狀單炔烴代表物 CH4 CH2 = CH2 CH三CH通式 CnH2n+2(n≥1) CnH2n(n≥2) CnH2n-2(n≥2)結(jié)構(gòu)特點 含碳碳雙鍵 含碳碳三鍵化學(xué)性質(zhì) 取代反應(yīng) 光照鹵代 — —加成反應(yīng) — 與H2、X2、HX、H2O等發(fā)生加成反應(yīng)氧化反應(yīng) 燃燒火焰較明亮 燃燒火焰明亮,伴有黑煙 燃燒火焰明亮,伴有濃烈黑煙與KMnO4溶液不反應(yīng) 使KMnO4溶液褪色 使KMnO4溶液褪色加聚反應(yīng) — 能發(fā)生 能發(fā)生鑒別 KMnO4溶液和溴水均不褪色 KMnO4溶液和溴水均褪色注意:對烴分類時要抓住烴中碳原子的價鍵特點和碳骨架的形狀,結(jié)合各類烴的有關(guān)概念即能正確分類。4、芳香族化合物與苯(1)芳香族化合物:分子中含有苯環(huán)的有機(jī)物。(2)苯的組成與結(jié)構(gòu)分子式 結(jié)構(gòu)式 結(jié)構(gòu)簡式 空間形狀C6H6 平面正六邊形其中,苯環(huán)中的碳碳之間的鍵是一種介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的獨特的鍵,苯分子中6個碳原子和6個氫原子都在同一平面內(nèi)。(3)苯的用途:苯是一種重要的有機(jī)化工原料和有機(jī)溶劑,廣泛用于生產(chǎn)醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料、染料、洗滌劑和合成高分子材料等。【探究——烴的分子結(jié)構(gòu)p70】【活動】(2)參考答案:烴 甲烷 乙烯 乙炔電子式 H:C┇┇C:H化學(xué)鍵 C-H C-H和C=C C-H和C≡C分子結(jié)構(gòu)特點 正四體 平面 直線【探究——烴的分子結(jié)構(gòu)p70】【問題與討論】參考答案:(1)乙烯分子中有碳碳雙鍵,甲烷分子中沒有,故乙烯能發(fā)生加成反應(yīng)、加聚反應(yīng)和被酸性KMO,溶液氧化的反應(yīng),甲汽不能。(2)不是,因為同象物是指結(jié)構(gòu)相似、分子組成相差一個或若干個CH2原子團(tuán)的有機(jī)化合物,而乙炔與甲烷、乙炔與乙烯在分子結(jié)構(gòu)和分子組成上都不符合上述條件。三、有機(jī)高分子材料1.有機(jī)高分子材料的分類根據(jù)來源不同可將有機(jī)高分子材料分為天然有機(jī)高分子材料和合成有機(jī)高分子材料。(1)天然有機(jī)高分子材料:如棉花、羊毛、天然橡膠等。(2)合成有機(jī)高分子材料:如塑料、合成纖維、合成橡膠、黏合劑、涂料等。2.三大合成高分子材料——塑料、橡膠和纖維(1)塑料①成分主要成分 合成樹脂添加劑 增塑劑提高塑性防老劑防止塑料老化著色劑使塑料著色②主要性能塑料具有強(qiáng)度在、密度小、耐腐蝕,易加工等優(yōu)良的性能。③常用塑料用途名稱 結(jié)構(gòu)簡式 用途聚乙烯(PE) 制成薄膜、用于食品、藥物的包裝材料聚氯乙烯(PVC) 制成薄膜、管道、日常用品、絕緣材料聚苯乙烯(PS) 制成泡沫塑料、日常用品、絕緣材料聚四氟乙烯(PTFE) 制成化工、醫(yī)藥等行業(yè)使用的耐腐蝕、耐高溫、耐低溫制品聚丙烯(PP) 制成薄膜、管道、日常用品、包裝材料等有機(jī)玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)(PMMA) 制成飛機(jī)和汽車的風(fēng)擋、光學(xué)儀器、醫(yī)療器械、廣告牌等脲醛塑料(電玉(UF)) 制電器開關(guān),插座及日常用品等(2)橡膠①天然橡膠主要成分是聚異戊二烯,結(jié)構(gòu)簡式。②橡膠的結(jié)構(gòu)注:硫化橡膠:工業(yè)上用硫與橡膠作用進(jìn)行硫化,使線型的高分子鏈之間通過硫原子形成化學(xué)鍵,產(chǎn)生交聯(lián),形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),從而提高強(qiáng)度、韌性和化學(xué)穩(wěn)定性。③橡膠的分類橡膠④合成橡膠A.原料:以石油、天然氣中的二烯烴和烯烴為原料。B.性能:具有高彈性、絕緣性、氣密性、耐高溫或耐低溫等性能。⑤橡膠主要用途:制造汽車、飛機(jī)輪胎和各種密封材料所必需的原料。特種橡膠在航空、航天和國防等尖端技術(shù)領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用。(3)纖維①分類:纖維可以分為天然纖維和化學(xué)纖維A.天然纖維:棉花、羊毛 、 蠶絲和麻等B.化學(xué)纖維:又可分為再生纖維和合成纖維,再生纖維是將農(nóng)林產(chǎn)品中的纖維素、蛋白質(zhì)等加工處理制成的,如黏膠纖維、大豆蛋白纖維;合成纖維是以石油、天然氣和煤等為原料制成有機(jī)小分子單體,再經(jīng)聚合反應(yīng)制成,如“六大綸”:聚丙烯纖維(丙綸)、聚氯乙烯纖維(氯綸)、聚丙烯腈纖維(腈綸)、聚對苯二甲酸乙二酯纖維(滌綸)、聚酰胺纖維(錦綸、芳綸)等。②合成纖維性能:強(qiáng)度高、彈性好、耐磨、耐化學(xué)腐蝕、不易蟲蛀等。③主要用途:制衣料、繩索、漁網(wǎng)、工業(yè)用濾布,飛機(jī)、船舶的結(jié)構(gòu)材料等,廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。【易錯提醒】(1)有機(jī)高分子材料中,塑料都是合成的,橡膠與纖維都既有天然的也有人工合成的。(2)以煤、石油和天然氣為原料制成的三大合成材料,可用于生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域。(3)高分子材料均為混合物,其聚合度無定值;通過聚合反應(yīng)可利用小分子物質(zhì)合成有機(jī)高分子材料。四.加聚反應(yīng)1. 概念:不飽和單體間通過加成反應(yīng)相互結(jié)合生成高分子化合物的反應(yīng)。2. 特征:①沒有小分子的副產(chǎn)物生成;②所生成的高分子的式量是單體的整數(shù)倍;③高分子與單體具有相同的元素質(zhì)量組成;④通過共價鍵結(jié)合,具有特定的結(jié)構(gòu),因此化學(xué)組成并不復(fù)雜。3. 單體的結(jié)構(gòu)條件:含有雙鍵、三鍵或環(huán)狀結(jié)構(gòu)的低分子在一定條件下可發(fā)生加聚反應(yīng), 單體中常含有“C=C”“C≡C”“”等結(jié)構(gòu)。4. 加聚產(chǎn)物結(jié)構(gòu)簡式的書寫:將鏈節(jié)寫在方括號內(nèi),聚合度n在方括號的右下角。由于加聚產(chǎn)物的端基不確定,通常用“-”表示。①含一個碳碳雙鍵的單體聚合物的寫法:斷開雙鍵,鍵分兩端,添上括號,n在后面。②含“C=C—C=C”的單體聚合物的寫法:雙變單,單變雙,括住兩頭,n在后面。③含有一個碳碳雙鍵的兩個單體聚合物的寫法:雙鍵打開,彼此相連,括住兩頭,n在后面。5. 常見的加聚反應(yīng):(1)自聚反應(yīng):單體分子中只含一個不飽和鍵的加聚反應(yīng),一般是單體分子中的碳碳雙鍵或三鍵斷裂,單體間相互結(jié)合成鏈狀高分子化合物。如:(2)共軛雙鍵的加聚反應(yīng),分子中含雙鍵、單鍵交替結(jié)構(gòu)的烯烴稱為共軛烯烴,其中的雙鍵為共軛雙鍵。此類烯烴在加聚時,原來的兩個雙鍵斷裂,在形成的高分子化合物中又生成一個新的雙鍵,單體相互結(jié)合成鏈狀。如:(3)共聚反應(yīng):不同烯烴之間的共聚即發(fā)生反應(yīng)的單體有兩種或多種。如:(4)含碳氧雙鍵的加聚反應(yīng):6、由加聚產(chǎn)物推單體的方法①由加聚高聚物推單體是聚合反應(yīng)的逆過程,方法是:高聚物鏈節(jié)半鍵還原→雙鍵重現(xiàn)→正推驗證。②在上述過程中,若半鍵還原無法形成完整雙鍵,可考慮再斷裂單鍵構(gòu)成完整雙鍵(不是一種單體)或斷裂雙鍵構(gòu)成完整雙鍵(二烯烴)。例如:①凡鏈節(jié)的主鏈只有兩個碳原子(無其他原子)的高聚物,其合成單體必為一種,將兩個半鍵閉合即可。如: ,其單體是。②凡鏈節(jié)主鏈有四個碳原子(無其他原子),且鏈節(jié)無雙鍵的高聚物,其單體必為兩種,在正中央劃線斷開,然后兩個半鍵閉合即可。如:的單體為和兩種。③凡鏈節(jié)主鍵中只有碳原子,并存在結(jié)構(gòu)的高聚物,其規(guī)律是:“凡雙鍵,四個碳;無雙鍵,兩個碳”劃線斷開,然后將半鍵閉合即單雙鍵互換。如:的單體是:,的單體是:和。【問題與討論p75】參考答案:【典題精練】考點1、考查乙烯的結(jié)構(gòu)例1.由乙烯推測丙烯的結(jié)構(gòu),正確的是( )A.分子中3個碳原子在同一直線上B.分子中所有原子都在同一平面上C.分子中共價鍵的夾角均為120°D.分子中共價鍵數(shù)為8,其中有一個碳碳雙鍵考點2、考查乙烯的性質(zhì)例2、(2022春·陜西寶雞·高一統(tǒng)考期末)下列關(guān)于乙烯的說法錯誤的是A.乙烯是最簡單的烯烴,可以在空氣中燃燒,火焰明亮,產(chǎn)生黑煙B.乙烯分子為平面結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)式為CH2=CH2C.乙烯既能使酸性KMnO4溶液褪色,也可以使Br2的CCl4溶液褪色D.乙烯是一種植物生長調(diào)節(jié)劑,可作為水果的催熟劑考點3、考查乙烯的用途例3、(2019春·上海嘉定·高二校考期末)下列各項中,不是乙烯的主要用途的是 ( )A.制造塑料 B.制造合成纖維C.作為燃料 D.作為植物生長調(diào)節(jié)劑考點4、考查乙烯的制備例4、(2022春·安徽阜陽·高二統(tǒng)考期末)實驗室通過如圖所示裝置制取乙烯并驗證其性質(zhì)。下列說法正確的是A.裝置甲反應(yīng)時應(yīng)控制溫度為140℃B.裝置甲中碎瓷片的作用是作催化劑C.為除去乙烯中混有的少量,裝置乙中可加入NaOH溶液D.裝置丙中溶液褪色時有生成考點5、考查各種烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的異同例5.(2022·全國·高一假期作業(yè))下列關(guān)于烴的說法中正確的是A.烷烴不能發(fā)生加成反應(yīng),烯烴不能發(fā)生取代反應(yīng)B.烷烴中含飽和鍵,烯烴、炔烴中含不飽和鍵C.能發(fā)生加成反應(yīng)的一定是烯烴D.符合通式CnH2n+2的一定是鏈狀烷烴,符合通式CnH2n的一定是烯烴考點6、考查有機(jī)高分子材料的有關(guān)知識例6、(2022春·浙江寧波·高一效實中學(xué)校考期中)人們在日常生活中大量使用各種高分子材料,下列說法正確的是A.聚乙烯塑料是天然高分子材料 B.聚氯乙烯塑料可包裝食品C.羊毛是合成高分子材料 D.硫化橡膠具有更好的強(qiáng)度、韌性考點7、考查烴的燃燒規(guī)律例7.(2022春·山東臨沂·高一校考階段練習(xí))現(xiàn)有CH4、C2H4、C3H6、C4H10四種烴,完全燃燒均生成CO2和H2O,下列關(guān)于這些烴燃燒的說法中正確的是A.若四種烴各為1mol,在足量O2中燃燒,消耗O2最多的是CH4B.若四種烴各為1g,在足量O2中燃燒,消耗O2最多的是C4H10C.等質(zhì)量的C2H4、C3H6在足量O2中燃燒,消耗O2一樣多D.120℃時,CH4與足量O2混和于容器中,點燃充分燃燒后,再恢復(fù)到原來的溫度和壓強(qiáng)時,混合氣的體積不變考點8、考查有機(jī)反應(yīng)類型的判斷例8.(2022春·福建泉州·高一校考期中)下列過程中所發(fā)生的化學(xué)變化屬于取代反應(yīng)的是( )①光照射甲烷與氯氣的混合氣體②乙烯通入溴水中③在鎳作催化劑的條件下,苯與氫氣反應(yīng)④苯與液溴混合后撒入鐵粉A.①② B.①③ C.②④ D.①④ 展開更多...... 收起↑ 資源列表 專題08 乙烯與有機(jī)高分子材料(教材深度精講)-【核心素養(yǎng)系列】2022-2023學(xué)年高一化學(xué)知識整合講練(人教版2019必修第二冊)(原卷版).docx 專題08 乙烯與有機(jī)高分子材料(教材深度精講)-【核心素養(yǎng)系列】2022-2023學(xué)年高一化學(xué)知識整合講練(人教版2019必修第二冊)(解析版).docx 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫