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第7章 有機(jī)化合物
第二節(jié) 乙烯與有機(jī)高分子材料
第2課時(shí) 烴和有機(jī)高分子材料
導(dǎo)入一
復(fù)習(xí)并回答以下問(wèn)題。
1.什么是烷烴 烷烴有什么樣的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 烷烴可以分為哪幾類
2.烯烴有什么樣的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
3.對(duì)比烷烴和烯烴,它們的共同點(diǎn)是什么
一、烴的定義和分類
有機(jī)化合物都含有碳元素,還常含有氫、氧,以及氮、鹵素、硫、磷等元素。其中僅含碳和氫兩種元素的有機(jī)化合物稱為碳?xì)浠衔?也稱為烴。
一、烴的定義和分類
閱讀教材,了解烴的分類。
1.根據(jù)烴分子中碳原子間成鍵方式的不同,對(duì)烴進(jìn)行分類
(1)飽和烴:即烷烴,分子中的碳原子之間只以單鍵結(jié)合,剩余價(jià)鍵均被氫原子“飽和”。
(2)不飽和烴:烯烴(含有碳碳雙鍵)、炔烴(含有碳碳三鍵)、芳香烴(含有苯環(huán))。
2.根據(jù)碳骨架的不同,對(duì)烴進(jìn)行分類:鏈狀烴和環(huán)狀烴。
特別提示：“烯”是氫原子減少的意思,“炔”是氫原子數(shù)目更少的意思。
二、烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系
閱讀教材,了解乙炔的結(jié)構(gòu)。
乙炔是最簡(jiǎn)單的炔烴,其空間結(jié)構(gòu)為直線形(4原子共直線),鍵角為180°。
分子式
結(jié)構(gòu)式
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式
球棍模型
空間填充模型
C2H2
H—C≡C—H
CH≡CH
二、烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系
實(shí)驗(yàn)探究:烴的分子結(jié)構(gòu)。
1.根據(jù)碳原子的成鍵規(guī)律和甲烷、乙烯、乙炔的結(jié)構(gòu)式，寫(xiě)出三者的電子式，并討論其分子中有哪些類型的化學(xué)鍵。
2.結(jié)合以上的分析,使用分子結(jié)構(gòu)模型(或橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙簽等代用品)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結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
二、烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系
3.記錄:
烴 甲烷 乙烯 乙炔
電子式
化學(xué)鍵
分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
極性鍵(C—H)
極性鍵(C—H)和
非極性鍵(C=C)
極性鍵(C—H)和
非極性鍵(C≡C)
4個(gè)C—H共價(jià)鍵
含有官能團(tuán)
含有官能團(tuán)
二、烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系
4.問(wèn)題討論:
(1)比較甲烷和乙烯的化學(xué)性質(zhì),分析其與二者的分子結(jié)構(gòu)之間存在哪些聯(lián)系。
提示:通過(guò)對(duì)比不難發(fā)現(xiàn),甲烷化學(xué)性質(zhì)較為穩(wěn)定,可以發(fā)生取代反應(yīng),能燃燒但不能使酸性 KMnO4溶液褪色,這是因?yàn)榧淄榈慕Y(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定,與甲烷結(jié)構(gòu)相似的飽和烴也有類似的性質(zhì)。乙烯由于雙鍵的存在,能使酸性 KMnO4溶液褪色,能發(fā)生加成反應(yīng)和加聚反應(yīng)。結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)在一定程度上也能反映結(jié)構(gòu)。
二、烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系
(2)乙炔是甲烷或乙烯的同系物嗎 為什么
提示:乙炔不是甲烷或乙烯的同系物,因?yàn)橐胰驳墓倌苁恰狢≡C—,與甲烷或乙烯的官能團(tuán)不同,不是同類物質(zhì)。
二、烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系
根據(jù)乙烯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì),預(yù)測(cè)乙炔的性質(zhì)。
乙炔的性質(zhì)同乙烯,能發(fā)生氧化反應(yīng)、加成反應(yīng)和加聚反應(yīng)。
1.乙烯和乙炔都屬于不飽和烴，結(jié)構(gòu)類似，所以性質(zhì)相似，兩者均可以發(fā)生氧化反應(yīng)、加成反應(yīng)和加聚反應(yīng)。
2.乙炔燃燒火焰明亮,且伴有大量黑煙,這是因?yàn)橐胰卜肿又刑己勘纫蚁┲械拇蟆?br/>3.乙炔能使酸性 KMnO4溶液褪色,能使溴水褪色,能發(fā)生加聚反應(yīng)生成聚乙炔,說(shuō)明碳碳三鍵不穩(wěn)定。
二、烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系
閱讀教材“科學(xué)史話”欄目,總結(jié)苯的結(jié)構(gòu),并預(yù)測(cè)其性質(zhì)。
苯是芳香烴的母體,是一種具有環(huán)狀分子結(jié)構(gòu)的不飽和烴,其結(jié)構(gòu)式習(xí)慣上簡(jiǎn)寫(xiě)為 。實(shí)際上苯分子中6個(gè)碳碳鍵完全相同,是一種介于碳碳單鍵和雙鍵之間的特殊的化學(xué)鍵,因此苯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式也可以寫(xiě)成 。苯分子的特殊結(jié)構(gòu)也決定了苯的特殊性質(zhì)。
二、烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系
觀察下面兩個(gè)化學(xué)方程式,說(shuō)一說(shuō)苯能發(fā)生什么類型的反應(yīng)。
苯能發(fā)生取代反應(yīng)、加成反應(yīng)。
苯既有飽和烴的性質(zhì),又有不飽和烴的性質(zhì)。
三、有機(jī)高分子材料
閱讀教材,了解有機(jī)高分子材料。
根據(jù)來(lái)源的不同，可將有機(jī)高分子材料分為天然有機(jī)高分子材料（如棉花、羊毛、天然橡膠等)和合成有機(jī)高分子材料(如塑料、合成纖維、合成橡膠黏合劑、涂料等)。
1.有機(jī)高分子的分類：
2.塑料
(1)主要成分:合成樹(shù)脂(聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚醛樹(shù)脂等)、具有特定作用的添加劑(增塑劑、防老劑、著色劑等)。
三、有機(jī)高分子材料
(2)主要性能:塑料具有強(qiáng)度高、密度小、耐腐蝕、易加工等優(yōu)良的性能。
(3)主要用途:聚乙烯可制成食品包裝袋、聚氯乙烯可制成電線外面的絕緣層、聚苯乙烯可制成泡沫包裝材料、聚四氟乙烯可制成實(shí)驗(yàn)儀器、聚丙烯可制成管道、有機(jī)玻璃制成的飛機(jī)風(fēng)擋、脲醛塑料可制成電器插座等。
三、有機(jī)高分子材料
3.橡膠
(1)天然橡膠的主要成分:聚異戊二烯,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。
(2)合成橡膠:常見(jiàn)的合成橡膠有丁苯橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠,還有耐熱和耐酸、堿腐蝕的氟橡膠,耐高溫和嚴(yán)寒的硅橡膠等特種橡膠。
硫化橡膠:工業(yè)上常用硫與橡膠作用進(jìn)行橡膠硫化,使線型的高分子鏈之間通過(guò)硫原子形成化學(xué)鍵,產(chǎn)生交聯(lián),形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),從而提高橡膠的強(qiáng)度、韌性、彈性和化學(xué)穩(wěn)定性。
(3)主要用途:橡膠是一類具有高彈性的高分子材料,是制造汽車、飛機(jī)輪胎和各種密封材料所必需的原料。
三、有機(jī)高分子材料
4.纖維
(2)合成纖維的性能:強(qiáng)度高、彈性好、耐磨、耐化學(xué)腐蝕、不易蟲(chóng)蛀等優(yōu)良性能。
(3)主要用途:除了供人們穿著外,還可以制成繩索、漁網(wǎng)、工業(yè)用濾布等,以及飛機(jī)、船舶的結(jié)構(gòu)材料等,廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。
三、有機(jī)高分子材料
5.黏合劑和涂料。
(1)黏合劑:分為天然黏合劑、合成黏合劑。糨糊、膠水就是最普通的黏合劑,近幾十年來(lái),一系列具有耐高溫、耐低溫、導(dǎo)電、導(dǎo)磁和導(dǎo)熱等性能的特種黏合劑相繼問(wèn)世。
(2)涂料:一類含有機(jī)高分子的混合液或粉末,能在物體表面形成附著堅(jiān)固的涂膜,油漆就是一種常見(jiàn)的涂料。
總結(jié)
1.烴的概念
2.烴的分類
3.有機(jī)高分子材料
課堂練習(xí)
1.下列關(guān)于烴的說(shuō)法中正確的是 ( )
A.烴是指分子里含碳元素的化合物
B.烴是指燃燒反應(yīng)后生成二氧化碳和水的有機(jī)物
C.烴是指含有碳和氫元素的化合物
D.烴是指僅含有碳和氫兩種元素的有機(jī)物
D
課堂練習(xí)
B
2.某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下，下列關(guān)于該物質(zhì)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ( )
A.分子中的碳原子都屬于不飽和碳原子
B.在同一直線上的碳原子有 6 個(gè)
C.該有機(jī)物能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
D.該物質(zhì)的分子式為 C10H8
課堂練習(xí)
3.下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是 ( )
A.塑料、合成纖維、合成橡膠屬于有機(jī)高分子材料
B.乙烯是一種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,可用于催熟果實(shí)
C.CH4和 Cl2反應(yīng),生成物一定是一氯甲烷和氯化氫
D.乙烯化學(xué)性質(zhì)較活潑,可使酸性高錳酸鉀溶液褪色
C
課堂練習(xí)
4.據(jù)最新報(bào)道:我國(guó)限制使用一次性塑料 3 年,可少用 240 億個(gè)塑料
袋。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ( )
A.限塑的主要意義是減少白色污染
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機(jī)高分子材料
D.聚乙烯是由乙烯分子通過(guò)加成聚合反應(yīng)而生成的
C
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