【高中化学】烃 有机高分子材料 高一化学同步精品课件（人教版2019必修第二册）.pptx

第二节乙烯与有机高分子材料第二节乙烯与有机高分子材料烃 有机高分子材料碳在地壳中的含量很低，但是含有碳元素碳在地壳中的含量很低，但是含有碳元素的有机化合物却分布极广。的有机化合物却分布极广。与无机化合物相比，与无机化合物相比，有机化合物的组成元素并不复杂，但化合物数有机化合物的组成元素并不复杂，但化合物数量众多，性质各异。量众多，性质各异。有机化合物不仅构成了生有机化合物不仅构成了生机勃勃的生命世界，也是燃料、材料、食品和机勃勃的生命世界，也是燃料、材料、食品和药物的主要来源。那么我们如何有规律的认识药物的主要来源。那么我们如何有规律的认识种类繁多的有机物呢？种类繁多的有机物呢？对有机化合物的研究，需要在了解碳原子对有机化合物的研究，需要在了解碳原子成键规律的基础上，认识有机化合物的分子结成键规律的基础上，认识有机化合物的分子结构，以及决定其分类与性质的特征基团，进而构，以及决定其分类与性质的特征基团，进而认识有机化学反应，实现有机化合物之间的转认识有机化学反应，实现有机化合物之间的转化，合成新的物质。化，合成新的物质。1.烃的概念:+=烃tng q火气nt ng一、烃烃，读音烃，读音tingting，碳的声母和氢的韵母的组合。，碳的声母和氢的韵母的组合。阅读课本P69，明确烃的概念，并尝试用树状分类法对烃进行分类。只含有碳、氢两种元素的有机物（也称碳氢化合物）。用通式CxHy表示甲烷是最简单的烃1.下列物质属于烃的是：下列物质属于烃的是：H H2 2S S、C C2 2H H2 2、CHCH3 3ClCl、C C2 2H H5 5OHOH、CHCH4 4、H H2 2、金刚石、金刚石、CHCH3 3COOHCOOH、COCO2 2、C C2 2H H4 4 C2H2CH4C2H42.下列物质中不属于烃类的是（）A、C6H6 B、C8H10 C、C2H4O D、C4H10C二、烃的分类二、烃的分类 p69 p691.根据烃分子中碳原子间成键方式的不同：饱和烃：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”的烃称为饱和烃，即烷烃。甲烷是最简单的烷烃不饱和烃：分子中碳原子的价键没有全部被氢原子“饱和”的烃称为不饱和烃，其中分子中含有碳碳双键的称为烯烃，含有碳碳三键的称为炔烃，含有苯环的称为芳香烃。烷烃：只含碳和氢两种元素，分子中的碳原子之间都以单键结合，碳原子的剩余价键均与氢原子结合，使碳原子的化合价都达到“饱和”，这样的一类有机化合物称为饱和烃，也称为烷烃，甲烷是最简单的烷烃。烷烃通式:CnH2n+2(n1整数）烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃的定义 p70烯烃：烃分子中含有碳碳双键的不饱和烃称为烯烃，烯烃通式为 CnH2n(n2整数)，乙烯是最简单的烯烃。炔烃：烃分子中含有碳碳三键的不饱和烃称为炔烃，炔烃通式为CnH2n-2(n2整数)，乙炔是最简单的炔烃。芳香烃：烃分子中含有苯环的不饱和烃称为芳香烃，苯是最简单的芳香烃，苯是芳香烃的母体，苯及其苯的同系物通式为:CnH2n-6(n6)。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CnH2n+2（n1）CnH2n（n3）CnH2n（n2）CnH2n-2（n2）或 仅含碳和氢两种元素的有机化合物碳原子全部以单键连接，碳原子皆为饱和碳原子的烃所含碳原子以双键、三键连接或苯环上的碳原子的烃烃分子中碳原子烃分子中碳原子间间成键方式成键方式的的不同：不同：根据根据碳骨架碳骨架的不同，还可以将烃分为的不同，还可以将烃分为链状烃链状烃和和环状烃环状烃。烃链状烃环状烃饱和链烃不饱和链烃脂环烃芳香烃2.根据碳骨架的不同：碳架：碳架：有机化合物中，碳原子互相连结成有机化合物中，碳原子互相连结成链状链状或或环环状状叫分子骨架又称碳架。叫分子骨架又称碳架。课本课本P70P70 （1 1）根据碳原子的城建规律和甲烷、乙烯、乙炔的结构式，写出三者的根据碳原子的城建规律和甲烷、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。电子式，并讨论其分子中有哪些类型的化学键。（2 2）结合以上分析，结合分子结构模型描述三者的分子结构特点。结合以上分析，结合分子结构模型描述三者的分子结构特点。烃甲甲 烷烷乙乙 烯烯 乙乙 炔炔电子式化学键 球棍模型分子结构特点CHCHCHCC碳原子4个单电子完全和4个氢原子形成4个共价单键，形成以碳原子为中心的正四面体结构碳和碳形成碳碳双键，剩余价键完全和氢原子形成CH单键，键和键夹角为120，2个碳原子和4个氢原子在同一平面内 碳和碳形成碳碳三键，剩余价键和氢原子形成CH单键，键和键夹角为180，2个氢和2个碳原子成直线结构 【问题和讨论问题和讨论】p71p71物质甲烷乙烯与Br2反应Br2试剂反应条件反应类型氧化反应和O2燃烧酸性KMnO4溶液性质和结构关系Br2蒸气溴水或溴的CCl4溶液光照取代反应加成反应燃烧，火焰呈淡蓝色燃烧，火焰明亮、伴有黑烟不反应酸性KMnO4溶液褪色CH4分子中的碳原子为饱和结构，所成的键为单键，性质稳定，主要发生取代反应CH2=CH2分子中的碳原子为不饱和结构，所成的键为碳碳双键，其中一个键容易断裂，性质活泼，主要发生加成反应、氧化反应(1)比较CH4、CH2=CH2的化学性质，并分析其化学性质与二者结构的关系？(2)乙炔是甲烷或乙烯的同系物吗？为什么？不是，同系物要求结构组成相似，甲烷、乙烯、乙炔的结构不同，在分子组成上也不相差一个或若干个CH2原子团。材料是现代社会发展的重要支柱。除了我们学过的金属材料和无机非金属材料，还有一大类非常重要的材料-有机高分子材料。能源、信息和材料是现代社会发展的三大支柱！材料材料金属材料金属材料无机非金属材料无机非金属材料有机高分子材料有机高分子材料复合材料有机高分子材料，其全球有机高分子材料，其全球年产量已超过年产量已超过3亿吨，亿吨，相相应的体积超过了同时期生应的体积超过了同时期生产的钢铁的体积。产的钢铁的体积。1.有机高分子材料的分类根据来源不同可将有机高分子材料分为天然有机高分子材料和合成有机高分子材料。三、有机高分子材料阅读课本P71-75有机高分子材料有机高分子材料天然有机高分子材料棉花、羊毛、天然橡胶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（1）塑料）塑料塑料的成分塑料的成分主要成分主要成分合成树脂合成树脂添加剂添加剂增塑剂、防老剂增塑剂、防老剂增强材料、增强材料、着色剂等着色剂等合成树脂：合成树脂：指未加工处理的聚合物，没有添加剂指未加工处理的聚合物，没有添加剂2.三大合成高分子材料塑料、橡胶和纤维塑料的生产及性能塑料的生产及性能塑料塑料生产生产性能：性能：强度强度高高、密度、密度小小、耐、耐腐蚀、易腐蚀、易加工加工等等合合成成树树脂脂(如如聚聚乙乙烯烯、聚聚氯乙烯、酚醛树脂等氯乙烯、酚醛树脂等)添加剂添加剂(增塑剂增塑剂、防老剂、防老剂、增强材料、着色剂等增强材料、着色剂等)压制压制成型成型塑料塑料制品制品用途：食品包装袋、绝缘材料、各类管道、挡风玻璃、电器插座等。名称名称性能性能主要用途主要用途示例示例聚乙烯（PE）绝缘性好，耐化学腐蚀，耐寒，无毒；耐热性差，容易老化可制成薄膜，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（PVC）绝缘性好，耐化学腐蚀，机械强度较高；热稳定性差可制成薄膜、管道、日常用品、绝缘材料等聚苯乙烯（PS）绝缘性好，耐化学腐蚀，无毒；质脆，耐热性差可制成日常用品、绝缘材料，还可制成泡沫塑料用于防震、保温几种常见塑料的性能与主要用途几种常见塑料的性能与主要用途p70名称名称性能性能主要用途主要用途示例示例聚四氟乙烯（PTFE）耐化学腐蚀，耐溶剂性好，耐低温、高温，绝缘性好，加工困难可制成化工、医药行业使用的耐腐蚀、耐高低温制品聚丙烯（PP）机械强度较高，绝缘性好，耐化学腐蚀，无毒；低温发脆，容易老化可制成薄膜、管道、日常用品、包装材料等名称名称性能性能主要用途主要用途示例示例聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)（PMMA）透光性好，易加工，耐磨性较差，易溶于有机溶剂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（电玉）（UF）绝缘性好，耐溶剂性好，不耐酸可制成电器开关，插座及日常用品热塑性塑料热塑性塑料特性：特性：线型结构，线型结构，受热时软化并可熔化成流受热时软化并可熔化成流动的液体，冷却后变成固体，加热后又熔化，动的液体，冷却后变成固体，加热后又熔化，可反复加工，多次使用可反复加工，多次使用热固性塑料热固性塑料特性：特性：体型结构，体型结构，在制造过程中受热时能变在制造过程中受热时能变软塑成一定的形状，但加工成型后就不会受软塑成一定的形状，但加工成型后就不会受热熔化热熔化 ，只能一次成型。只能一次成型。(聚乙烯聚乙烯,聚氯乙烯聚氯乙烯,聚丙烯等聚丙烯等)（酚醛塑料）（酚醛塑料）塑料的分类：塑料的分类：2.橡胶（1）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。天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯。结构简式：（2）人们很早就知道从橡胶树等植物中获得天然橡胶，但天然橡胶远不能满足人们的需要，于是化学家开始研究如何用化学方法人工合成橡胶。其单体为（3）橡胶的分类橡胶的分类橡胶橡胶天然橡胶天然橡胶合成橡胶合成橡胶耐热、耐酸；碱腐蚀耐热、耐酸；碱腐蚀通用橡胶通用橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶氯丁橡胶氯丁橡胶特种橡胶特种橡胶氟橡胶氟橡胶硅橡胶硅橡胶耐高温、严寒耐高温、严寒特种橡胶在航空、航天和国防等尖端技术领域中发挥着重要的作用。聚异戊二烯聚异戊二烯CH2 CCH CH2CH3 n(4)橡胶的结构与功能橡胶的结构与功能结构结构线型结构线型结构网状结构网状结构有一定弹性，有一定弹性，但强度和韧性差但强度和韧性差较好的强度、韧性、较好的强度、韧性、弹性和化学稳定性弹性和化学稳定性硫硫 化化性质性质硫硫化化过过程程：橡橡胶胶分分子子内内碳碳碳碳双双键键中中的的1个个键键断断裂裂，硫硫分分子子中中的的部部分分硫硫硫硫单单键键断断裂裂，形形成成2个个或或多多个个硫硫原原子子的的链链，通通过过硫硫原原子子与与碳碳原原子子间间的的重重新新成成键键，形形成网状结构。成网状结构。橡胶消声瓦可降低潜艇航橡胶消声瓦可降低潜艇航行时的噪音，提高潜艇隐行时的噪音，提高潜艇隐蔽性蔽性硫化后的橡胶适合制造轮硫化后的橡胶适合制造轮胎加入炭黑提高耐磨性胎加入炭黑提高耐磨性天然橡胶天然橡胶 合成橡胶与天然橡胶相比，具有高弹性，绝缘性、耐油和耐高温等性能，合成橡胶与天然橡胶相比，具有高弹性，绝缘性、耐油和耐高温等性能，因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。(5)橡胶的用途橡胶的用途3 3.纤维纤维分类纤维天然纤维：化学纤维再生纤维：合成纤维：棉花、羊毛、蚕丝、麻等。麻棉花羊毛蚕丝用化学方法将农林产品中的纤维素、蛋白质等天然高分子加工成的纤维。黏胶纤维、大豆蛋白纤维等。用石油、天然气、煤和农副产品做原料制成有机小分子单体,再经聚合反应制成的纤维。丙纶丙纶（聚丙烯纤维）（聚丙烯纤维）氯纶氯纶（聚氯乙烯纤维）（聚氯乙烯纤维）腈纶腈纶（聚丙烯腈纤维）（聚丙烯腈纤维）涤纶涤纶（聚对苯二甲酸乙二酯纤维）（聚对苯二甲酸乙二酯纤维）锦纶、芳纶锦纶、芳纶（聚酰胺纤维）（聚酰胺纤维）（六大纶）涤纶：凉快、吸湿性较差、穿着有闷热感、易带静电、沾污灰尘，影响美观和舒适性。不过洗后极易干燥，不易变形、有良好的洗穿性能。纯棉衬衫吸湿性比较好，但清洗后易变形。合成纤维性能：强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀，不易虫蛀等。主要用途：制衣料、绳索、渔网等，广泛应用于工农业领域。课 堂 小 结天然有机高天然有机高分子材料分子材料合成有机高合成有机高分子材料分子材料有有机机高高分分子子材材料料棉花、麻棉花、麻羊毛、蚕丝羊毛、蚕丝主要成分是主要成分是纤维素纤维素主要成分是主要成分是蛋白质蛋白质天然橡胶天然橡胶主要成分是聚异戊二烯主要成分是聚异戊二烯塑料塑料合成纤维合成纤维合成橡胶合成橡胶PEPE、PVCPVC、PPPP通用橡胶通用橡胶特种橡胶特种橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶氯丁橡胶氯丁橡胶氟橡胶氟橡胶硅橡胶硅橡胶丙纶、氯纶、腈纶（人造羊毛）、丙纶、氯纶、腈纶（人造羊毛）、涤纶涤纶(的确良的确良)、锦纶（尼龙）、维纶、锦纶（尼龙）、维纶(1)含有碳和氢两元素的有机化合物就属于烃()提示烃是分子中只含C和H两元素的有机化合物。(2)属于烃的有机化合物分子中氢原子个数可以为奇数()提示根据碳原子的4价键理论，烃分子中的氢原子一定为偶数。(3)甲烷、乙烯和乙炔分子中都只含有碳和氢两元素，故它们是同系物()提示三者的结构不同，甲烷分子中全部为单键，乙烯分子中含有碳碳双键，乙炔分子中含有碳碳三键，而且分子组成上也不相差一个或若干个CH2原子团，故不为同系物。1 1判断正误判断正误(正确的打正确的打“”“”，错误的打，错误的打“”)“”)(4)乙烯的分子式为C2H4，故分子组成为C6H12的烃一定属于烯烃()提示分子组成为C6H12的烃，可以是烯烃，也可能属于环烷烃，如环己烷。(5)苯的分子式为C6H6，结构简式为 ，分子高度不饱和，故苯分子中一定含有碳碳双键，属于烯烃()提示苯分子中含有 ，结构简式 是一种习惯写法，分子中不含有 ，属于芳香烃。(6)有机高分子材料是一类结构非常复杂的有机物()提示有机高分子材料虽然相对分子质量很大，但一般结构简单，是由很多重复的链节构成。(7)真丝、塑料和涤纶都是合成高分子材料()提示真丝是天然高分子材料，塑料和涤纶是合成高分子材料。(8)有机高分子材料是混合物()提示有机高分子材料是由很多重复的链节构成，聚合度n不同，故为混合物。(9)乙烯和聚乙烯都能使溴的CCl4溶液褪色()提示聚乙烯结构为CH2CH2，链节中不存在碳碳双键，不能使溴的CCl4溶液褪色。(10)橡胶硫化发生的是物理变化()提示橡胶硫化是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，发生的是化学变化。(11)以石油、煤、天然气为原料可以生产某些有机高分子材料()提示以石油、天然气和煤为原料制成有机高分子单体，再聚合生成塑料、合成纤维等有机高分子材料。2.已知丙烷和甲烷互为同系物，下列有关丙烷的说法错误的是A.丙烷属于饱和烃B.丙烷和氯气在光照条件下可发生取代反应C.丙烷能使酸性KMnO4溶液褪色D.丙烷分子中3个碳原子不在同一直线上C解析：丙烷是饱和烃，属于烷烃，化学性质稳定，不能使酸性KMnO4溶液褪色。3.下列有关烃的说法正确的是A.烃分子中除了含碳和氢之外，还可能含其他元素B.根据烃分子中碳原子间成键方式不同，可把烃分为饱和烃和不饱和烃C.分子中含有苯环的有机物就是芳香烃D.乙烯和乙炔分子中都含有不饱和键，故它们互为同系物B解析：烃是分子中只有碳和氢元素的有机物，烃是分子中只有碳和氢元素的有机物，A错误；错误；含苯环的碳氢化合物才属于芳香烃，含苯环的碳氢化合物才属于芳香烃，C错误；错误；乙烯和乙炔分子结构不同，不为同系物，乙烯和乙炔分子结构不同，不为同系物，D错误。错误。4.下列反应中不属于加成反应的是A.由乙烯制乙醇B.乙烷在空气中燃烧C.乙炔和溴反应生成1,1,2,2-四溴乙烷()D.由乙烯制聚乙烯解析：乙烷在空气中燃烧为氧化反应。乙烷在空气中燃烧为氧化反应。B5.下列有机物分子中，所有原子不可能在同一平面内的是A.CH2=CHCl B.CH3CH2CH3C.D.CF2=CF2B解析：CH2=CHCl和和CF2=CF2可看作可看作CH2=CH2分子中的分子中的H原子被原子被Cl或或F原子代替后的产物，因乙烯为平面结构，故原子代替后的产物，因乙烯为平面结构，故A和和D中所有原子共面，因苯中所有原子共面，因苯环中环中6个碳和个碳和6个个H原子共平面，故原子共平面，故C项所有原子共面，丙烷分子中碳原子为项所有原子共面，丙烷分子中碳原子为饱和结构，空间为四面体结构，故丙烷分子中所有原子不可能共面。饱和结构，空间为四面体结构，故丙烷分子中所有原子不可能共面。