資源簡介

(共38張PPT)
7.1.1 乙烯與有機(jī)高分子材料
第七章 有機(jī)化合物
教學(xué)目標(biāo)
1. 了解乙烯的結(jié)構(gòu)特點，會寫乙烯的分子式、結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式、電子式。
2. 知道乙烯能夠發(fā)生加成反應(yīng)和氧化反應(yīng)，并能書寫其化學(xué)方程式。
3. 了解烯烴、炔烴、苯環(huán)的概念。
4.認(rèn)識有機(jī)高分子材料的組成、性能，了解塑料、合成橡膠、合成纖維的性能及在生活生產(chǎn)中的應(yīng)用
情景導(dǎo)入
請問為什么成熟的水果可以催熟未成熟的水果？
這種氣體就是我們今天即將學(xué)習(xí)的乙烯。
石油
經(jīng)過分餾→裂化→裂解
乙烯
乙烯的產(chǎn)量：衡量一個國家的石油化工發(fā)展水平
乙烯的來源
顏色
狀態(tài)
密度
氣味
溶解性
無色
氣體
密度比
空氣略小
稍有
氣味
難溶于水
易于有機(jī)溶劑
一、乙烯的物理性質(zhì)
如何收集乙烯氣體？
排水法
二、乙烯的組成和結(jié)構(gòu)
分子式 結(jié)構(gòu)式 電子式 結(jié)構(gòu)簡式 最簡式 （實驗式） 球棍模型 空間充填模型
C2H4
CH2=CH2
CH2
共平面
注意:
① C==C中C原子不能繞鍵旋轉(zhuǎn)（C—C可以）
② C==C不是兩個C—C的簡單組合
即：C==C中有一個鍵比較特殊，比通常的C—C 鍵能小，比較活潑，鍵容易斷裂。
C
C
H
H
H
H
345 kJ mol—1
265 kJ mol—1
80 kJ mol—1
及時檢測
CH2=CH—Cl分子中所有原子共平面嗎？CH2=CH—CH3中所有
原子共平面嗎？最多可能有多少原子共平面？
最多可能有7個原子共平面。
H
C
C
H
H
H
H
C
C
H
H
Cl
H
C
C
H
H
CH3
6個原子共平面
三、乙烯的化學(xué)性質(zhì)
1、氧化反應(yīng)
【實驗7-2】
（1）點燃純凈的乙烯，觀察燃燒時的現(xiàn)象。
（2）將乙烯通入盛有酸性高錳酸鉀溶液的試管中，觀察現(xiàn)象。
現(xiàn)象：
原理：
①燃燒反應(yīng)
CH2=CH2+3O2 2CO2+2H2O
點 燃
產(chǎn)生黑煙是因為含碳量高，燃燒不充分
火焰明亮是碳微粒受灼熱而發(fā)光
火焰明亮且伴有黑煙
為什么為產(chǎn)生黑煙？
②被酸性KMnO4氧化
CH2＝CH2
CO2 + H2O
KMnO4（H+）
思考：①能用酸性KMnO4鑒別CH4和C2H4嗎？
②能用酸性KMnO4除去甲烷中混有的乙烯嗎？
現(xiàn)象: 酸性高錳酸鉀溶液紫紅色褪去
可用于鑒別CH4和C2H4（烷烴和烯烴）
不能用酸性KMnO4溶液除去甲烷中混有的乙烯,酸性KMnO4將乙烯氧化為CO2，引入新雜質(zhì)CO2。
2、加成反應(yīng)
【實驗7-3】將乙烯通入盛有溴的四氯化碳溶液(溴水)中，觀察現(xiàn)象。
溴的四氯化碳溶液（溴水）褪色
實驗現(xiàn)象：
應(yīng)用：
可用于鑒別CH4和C2H4（烷烴和烯烴）
加成反應(yīng)：有機(jī)物分子中的不飽和的碳原子與其它原子或原子團(tuán)直接結(jié)合生成新的化合物的反應(yīng)。
＋Br—Br ― →
1,2 -二溴乙烷
H H
H—C—C—H
Br Br
CH2 = CH2 + Br2 CH2BrCH2Br
含雙鍵或三鍵的碳原子
CH2=CH2 + H—OH
催化劑
CH2=CH2 + H—H
CH3CH3 (乙烷)
催化劑
CH2=CH2 + H—Cl
催化劑
工業(yè)上制取酒精的原理
練一練
在一定條件下，乙烯還可以與H2 、HCl、H2O等發(fā)生加成反應(yīng)，你能寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式嗎？
CH3CH2Cl (氯乙烷)
CH3CH2OH(乙醇)
思 考：
1. 鑒別甲烷和乙烯可采用哪些方法
2. 甲烷中混有乙烯時,如何除去乙烯雜質(zhì)
將混合氣體通入溴的四氯化碳溶液或者溴水中。
（1）分別點燃兩種氣體,燃燒時有黑煙的是乙烯.
（3）分別通入溴水中,能使溴水褪色的是乙烯.
（2）分別通入酸性高錳酸鉀溶液中,能使溶液褪色的是乙烯。
3.乙烯和乙烷的對比
反應(yīng)物 乙烯與溴單質(zhì) 乙烷與溴單質(zhì)
反應(yīng)類型
反應(yīng)條件
化學(xué)鍵的變化
反應(yīng)特點
生成物特點
加成反應(yīng)
取代反應(yīng)
斷C-H鍵
C=C中一個鍵斷裂
有上有下
只上不下
取代1mol H，耗1mol Br2
一種產(chǎn)物
加成1 mol 雙鍵，耗1mol Br2
產(chǎn)物為混合物
常溫常壓
光照，溴蒸氣
CH2=CH2 + CH2=CH2 + CH2=CH2 +……
……— CH2 —CH2 —CH2 —CH2 —CH2 —CH2 —……
-CH2-CH2- + -CH2-CH2- + -CH2-CH2- +……
在適當(dāng)?shù)臏囟取簭姾痛呋瘎┐嬖诘臈l件下，乙烯分子中碳碳雙鍵中的一個鍵斷裂，分子間通過碳原子相互結(jié)合形成很長的碳鏈，生成相對分子質(zhì)量很大的聚合物——聚乙烯。
乙烯分子之間可否發(fā)生加成反應(yīng)呢
化學(xué)性質(zhì)
聚合反應(yīng)：由相對分子質(zhì)量小的化合物分子互相結(jié)合成相對分子質(zhì)量大的聚合物的反應(yīng)。p69
乙烯的聚合反應(yīng)同時也是加成反應(yīng)，這樣的反應(yīng)又被稱為加成聚合反應(yīng)，簡稱加聚反應(yīng)。
由加聚反應(yīng)制得的高分子化合物都是混合物。
4.加聚反應(yīng)
nCH2＝CH2 → [ CH2－CH2 ]n
催化劑
聚乙烯
鏈節(jié)
聚合度
單體
寫出下列單體的聚合反應(yīng)方程式
②nCH3-CH=CH-CH3
①nClCH=CH2
一定條件
一定條件
CH3
[CH —CH ]n
CH3
③丙烯在一定條件下加聚生成聚丙烯
【課堂練習(xí)】
[ CH—CH2 ]n
Cl
[ CH—CH2 ]n
CH3
nCH3-CH=CH2
一定條件
聚氯乙烯(有毒)
乙烯的用途
(1) 有機(jī)化工原料,制聚乙烯塑料、乙醇等
(2) 植物生長調(diào)節(jié)劑，水果的催熟劑
四、烴
名稱 結(jié)構(gòu)簡式 分子式 通式推導(dǎo)
乙烯 CH2==CH2 C2H4
CnH2n
(n ≥2)
丙稀 CH3CH2==CH2 C3H6
1－丁烯 CH3CH2CH2==CH2 C4H8
分子里含有碳碳雙鍵( )的不飽和鏈烴稱為烯烴，含碳碳叁鍵(—C≡C—) 稱為炔烴，含有苯環(huán)的稱為芳香烴。
1.不飽和烴：碳原子所結(jié)合的氫原子少于飽和鏈烴里的氫原子數(shù)的烴類。
C2H2
①分子式：
②電子式：
③結(jié)構(gòu)式：
④結(jié)構(gòu)簡式：
⑤空間構(gòu)型：
直線形 2個碳原子和2個氫原子在一條直線上
H—C≡C—H
CH≡CH
H C C H


2.炔烴 乙炔——最簡單的炔烴
乙炔的不飽和程度比乙烯更高，分子中存在碳碳三鍵，三鍵中有兩個鍵不穩(wěn)定，在化學(xué)反應(yīng)中容易斷裂，因此具有類似乙烯的化學(xué)性質(zhì)，易于發(fā)生氧化反應(yīng)、加成反應(yīng)，加聚反應(yīng)。
Michael Faraday
(1791-1867)
早在19世紀(jì)初，英國科學(xué)家法拉第就發(fā)現(xiàn)了苯，并稱為 ；
后來，法國化學(xué)家熱拉爾等人確定其分子量為78，苯分子式為 ；
奧地利化學(xué)家洛施密特提出苯具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)；
德國化學(xué)家凱庫勒分析大量實驗得出
C6H6
氫的重碳化合物
科學(xué)史話：苯的發(fā)現(xiàn)
閱讀課本P71科學(xué)史話，了解苯的結(jié)構(gòu)，并從中體驗人類對物質(zhì)結(jié)構(gòu)認(rèn)識不斷深化的探索過程。
分子式 結(jié)構(gòu)式 結(jié)構(gòu)簡式 球棍模型 空間填充模型
C6H6
或
（1）無色有特殊氣味的液體，有毒，難溶于水，密度比水小。
（2）苯分子是平面正六邊形結(jié)構(gòu)(12個原子共平面)
（3）苯分子中6個碳碳鍵完全相同的，是一種介于碳碳單鍵及碳碳 雙鍵之間的特殊鍵
①烴分子中含有苯環(huán)的烴稱為芳香烴。②苯——最簡單的芳香烴
凱庫勒式
鮑林式
3.芳香烴
苯
氧化反應(yīng)
不與酸性KMnO4溶液反應(yīng)
O2點燃
加成反應(yīng)
取代反應(yīng)
2C6H6 + 15O2 12CO2 + 6H2O
點燃
＋ 3H2
催化劑△
＋ Br2
FeBr3
Br
＋ HBr↑
(只能用液溴)
苯能使溴水褪色，其原因是苯萃取了溴水中的溴。 (溴在苯中的溶解度比在水中的大)
沒有發(fā)生化學(xué)變化
液體分層，上層橙紅色，下層無色
苯環(huán)中無雙鍵，不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
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，寫出三者的電子式并討論其分子中有哪些類型的化學(xué)鍵。p70
烴 甲烷 乙烯 乙炔 苯
電子式 —
結(jié)構(gòu)式
分子結(jié)構(gòu)特點
鍵角
正四面體
109°28'
4個原子共直線
12個原子共平面
H—C≡C—H
120°
180°
120°
6個原子共平面
探究
動動腦
材料是現(xiàn)代社會發(fā)展的重要支柱，請將下列材料進(jìn)行分類。
①鋁鍋 ②玻璃 ③羊毛 ④合成纖維 ⑤光導(dǎo)纖維
⑥棉花 ⑦芯片 ⑧金剛砂 ⑨天然橡膠 ⑩水泥
金屬材料：
材料
無機(jī)非金屬材料
有機(jī)高分子材料
鋁鍋、刀具、鋼材等。
新型材料：
傳統(tǒng)材料：
玻璃、水泥、陶瓷等
天然材料：
合成材料：
羊毛、棉花、天然橡膠等。
合成纖維、合成橡膠、塑料等
芯片、光導(dǎo)纖維、金剛砂、碳納米材料等
金屬單質(zhì)和合金
1.塑料
主要成分：合成樹脂(聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚醛樹脂等)
優(yōu)良性能：強度高、密度小、耐腐蝕、易加工等
性能提升方法：增塑劑 防老劑 著色劑等。
防止塑料老化
使塑料著色
提高塑性
用途：保鮮膜 絕緣材料 儲罐
聚乙烯（PE)
聚氯乙烯（PVC）
聚丙烯（PP）
五、有機(jī)高分子材料
名稱
性能
主要用途
聚乙烯
PE
聚氯乙烯
PVC
聚苯乙烯
PS
絕緣性好，耐化學(xué)腐蝕，耐寒，無毒；耐熱性差，容易老化
絕緣性好，耐化學(xué)腐蝕，機(jī)械強度較高；熱穩(wěn)定性差
絕緣性好，耐化學(xué)腐蝕，無毒；質(zhì)脆，耐熱性差
可制成薄膜，用于食品、藥物的包裝材料，以及日常用品、絕緣材料等
可制成薄膜、管道、日常用品、絕緣材料等
可制成日常用品、絕緣材料，還可制成泡沫塑料用于防震、保溫、隔音等
表7-1，幾種常見塑料的性能與主要用途
2.橡膠—— 一類高彈性高分子材料
①天然橡膠主要成分是聚異戊二烯
性能：具高彈性、絕緣性、氣密性、耐油、耐高溫或耐低溫等性能。
用途：制造汽車、飛機(jī)輪胎；各種密封材料。
②合成橡膠：丁苯橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠
結(jié)構(gòu)簡式
單體
③橡膠的硫化
④用途：合成橡膠具有高彈性、絕緣性、耐油、耐高溫和不易老化等優(yōu)良性能，廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)、國防、交通及日常生活中。
⑤橡膠分類
（聚異戊二烯）
通用橡膠：丁苯橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠
特種橡膠：氟橡膠（耐熱、耐酸、耐腐蝕）
硅橡膠（耐高溫、耐嚴(yán)寒）
橡
膠
（又稱合成天然橡膠）
合成橡膠
天然橡膠
異戊橡膠
3、纖維
麻
棉花
蠶絲
羊毛
人類用棉花、羊毛、蠶絲和麻等天然纖維紡紗織布已有悠久的歷史，但天然纖維無論是在產(chǎn)量上還是在質(zhì)量上都不能滿足為類的需要。
纖維素
蛋白質(zhì)
天然纖維
化學(xué)纖維
再生纖維：黏膠纖維、大豆蛋白纖維
合成纖維：丙綸、氯綸、腈綸、滌綸、錦綸、維綸 （六大綸）
②主要用途：制衣料、繩索、漁網(wǎng)等，廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域
①性能：強度高、彈性好、耐磨、耐化學(xué)腐蝕、不易蟲蛀等優(yōu)良性能
纖維
纖維分類
棉花、羊毛、蠶絲、麻等
科學(xué)·技術(shù)·社會
黏合劑和涂料
黏合劑又稱膠黏劑，日常生活中常用的糨糊、膠水就是最普通的黏合劑。黏合劑根據(jù)來源可分為天然黏合劑和合成黏合劑。人們很早就使用動物的皮或魚鰾熬膠，用于黏結(jié)木材。合成黏合劑的黏結(jié)力強，性能優(yōu)異，得到了廣泛的應(yīng)用。近幾十年來，汽車、電子等行業(yè)的發(fā)展對黏合劑的性能提出了更高的要求，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世。
涂料是一類含有機(jī)高分子的混合液或粉末，能在物體表面形成附著堅固的涂膜，油漆就是一種常見的涂料。涂料可用于建筑、船舶、車輛，以及家電、家具的保護(hù)和裝飾。特種涂料在化工、航空等領(lǐng)域具有重要的用途。
隨堂練習(xí)
【例2】制取一氯乙烷的最好方法是（ ）
A. 乙烷和氯氣反應(yīng) B. 乙烯和氯氣反應(yīng)
C. 乙烯和氯化氫反應(yīng) D. 乙烯和氫氣反應(yīng)
【例1】下列物質(zhì)不可能是乙烯加成產(chǎn)物的是（ ）
A. CH3CH3 B. CH3CHCl2
C. CH3CH2OH D. CH3CH2Br
B
C
【例3】鑒別甲烷、乙烯、乙炔三種氣體可采用的方法是（ ）
A.通入溴水中，觀察溴水是否褪色
B.通入酸性高錳酸鉀溶液中，觀察顏色是否變化
C.點燃，檢驗燃燒產(chǎn)物
D.點燃，觀察火焰明亮程度及產(chǎn)生黑煙量的多少
【例4】下列關(guān)于乙烷、乙烯、乙炔的說法正確的是（ ）
①它們既不是同系物，也不是同分異構(gòu)體
②乙烷是飽和烴，乙烯、乙炔是不飽和烴
③乙烯、乙炔能使溴水褪色，乙烷不能使溴水褪色
④它們都能燃燒，乙炔燃燒火焰最明亮，有濃煙
⑤它們都能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
A、①③④ B、①②③⑤ C、②③④⑤ D、①②③④
D
D
D
【例5】下列各反應(yīng)不屬于加成反應(yīng)的是( )
A. CH2=CH2＋H—OH CH3—CH2—OH
B. CH3CH=CH2＋Br2―→CH3CHBrCH2Br
C. ＋H2 CH3—CH2—OH
D. CH3—CH3＋2Cl2 CH2Cl—CH2Cl＋2HCl
謝謝傾聽
2024

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