搜索
第2课时烃有机高分子材料一、烃1.烃的概念:仅含_______两种元素的有机化合物称为碳氢化合物,也称为烃。碳和氢2.烃的分类3.苯苯是芳香烃的母体,是一种具有环状结构的不饱和烃,其结构式习惯上简写为_________。实际上苯分子中的6个碳原子之间的键完全相同,常用_________表示苯的结构。【微思考】“一种有机物完全燃烧,产物只有二氧化碳和水,则该有机物一定是烃”这种说法是否正确?为什么?提示:不正确。由燃烧产物只有二氧化碳和水,可以确定该有机物中一定含有碳、氢两种元素,无法确定是否含有氧元素。二、有机高分子材料1.塑料(1)组成①主要成分:_________。如_______、_______、聚氯乙烯、酚醛树脂等。②特定作用的添加剂:提高塑性的_______,防止塑料老化的_______,增强材料,着色剂等。合成树脂聚乙烯聚丙烯增塑剂防老剂(2)性能:强度高、密度小、耐腐蚀、易加工。【巧判断】(1)乙烯和聚乙烯均可以使溴水褪色。()提示:×。乙烯可以使溴水褪色,乙烯中的碳碳双键发生加聚反应生成聚乙烯,因此聚乙烯不能使溴水褪色。(2)合成塑料的原料只能是单烯烃或二烯烃。()提示:×。合成塑料的单体不只是二烯烃和单烯烃,还可以是含有碳碳双键的其他有机物分子。(3)为了减少白色污染对环境的影响,应将废旧塑料回收焚烧。()提示:×。废旧塑料回收后,可以重新加工成各类材料,或者热解制成单体,焚烧也会带来环境污染。【情境·思考】合成材料的大量使用为人类生活生产带来便利的同时也产生了许多新的环境问题。(1)观察图片,思考造成“白色污染”的原因是什么?提示:塑料制品的大量使用。(2)思考怎样解决“白色污染”问题?提示:①减少塑料制品的使用;②废弃塑料资源化(就是回收废旧塑料,作为资源,加以开发和利用);③开发新型的可降解塑料。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的必需原料。天然橡胶的主要成分是___________,结构简式为。其单体为_________________________;天然橡胶分子中含有碳碳双键,易发生氧化反应。聚异戊二烯(2)橡胶的分类(3)合成橡胶①原料:以石油、天然气中的二烯烃和烯烃为原料。②性能:具有高弹性、绝缘性、气密性、耐高温或耐低温等性能。【情境·思考】天然橡胶容易老化,但经过硫化工艺后的橡胶不仅抗老化,而且具有较高的强度、韧性、良好的弹性和化学稳定性等。(1)天然橡胶为何容易老化?橡胶在加工过程中要加入硫黄等硫化剂进行硫化,其目的是什么?提示:天然橡胶含有双键,易发生加成反应且易被氧化,所以易老化。硫化剂的作用是打开橡胶分子中的双键,以—S—S—键将线型结构连接成为网状结构,得到化学稳定性好且既有弹性又有强度的橡胶。(2)实验室盛哪些药品的试剂瓶的瓶塞不能用橡胶塞?提示:实验室中盛放KMnO4溶液、浓硝酸、液溴、汽油、苯、四氯化碳等药品的试剂瓶的瓶塞不能用橡胶塞。3.纤维(1)分类(2)合成纤维的性质和用途①性质:合成纤维具有_______、_______、_____、耐化学腐蚀、不易虫蛀等优良性能。②用途:制作衣物、绳索、渔网、工业用滤布和飞机、船舶的结构材料等。强度高弹性好耐磨知识点一加聚产物单体的推断【重点释疑】1.凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的聚合物,其合成单体必为一种,将链节两端两个半键断开向内闭合即可。如,其单体是。2.凡链节主链上只有四个碳原子(无其他原子)且链节无双键的聚合物,其单体必为两种,在链节两端及正中央画线断开,然后左右两个半键闭合即可。如的单体为CH2＝CH2和CH3—CH＝CH2。3.凡链节主链上只有碳原子且存在C＝C键结构的高聚物,判断其合成单体的规律是“见双键,四个碳,无双键,两个碳”划线断开,然后将半键闭合,将单、双键互换即可。如的单体是。【思考·讨论】巴西三叶橡胶树产出的橡胶,通常称为天然橡胶,结构简式为,该高聚物的单体是什么?提示:。【案例示范】【典例】按要求完成下列问题。(1)聚苯乙烯的结构为,试回答下列问题:①聚苯乙烯的链节是________,单体是________。②实验测得某聚苯乙烯的相对分子质量(平均值)为52000,则该高聚物的聚合度n为________。(2)完成下列反应的化学方程式,并指出其反应类型。由丙烯制取聚丙烯:____________________,____________________。【解题指南】解答本题需注意根据高聚物找单体的方法。【解析】(1)聚苯乙烯的链节是,单体是,n==500。(2)丙烯制取聚丙烯的反应是加聚反应。52000104答案:(1)①②500(2)nCH3—CH＝CH2加聚反应【迁移·应用】氯丁橡胶的化学结构可表示为其链节为________,单体为________。【解析】由氯丁橡胶的结构可知,合成它的单体是。答案:【补偿训练】美丽的“水立方”(WaterCube)设计灵感来自有机细胞的天然图案以及肥皂泡的形成。在这个中心的蓝色气泡墙之内,钢结构的基本单位是一个由12个正五边形和2个正六边形所组成的几何细胞。覆盖这个框架的是半透明的气泡,称为PTFE膜(聚四氟乙烯),它能为场馆带来更多的自然光。下列说法不正确的是()A.PTFE可以使溴水褪色B.PTFE是通过加聚反应合成的C.PTFE的单体是CF2＝CF2D.PTFE化学稳定性,耐酸、碱性良好【解析】选A。聚四氟乙烯的结构单元为—CF2—CF2—,因此可知它是由单体CF2＝CF2通过加聚反应合成的,故B、C正确,聚四氟乙烯中无不饱和键,不能使溴水褪色。【素养提升】ABS树脂()是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料。用于制备仪表、电气、电器、机械等各种零件。合成ABS树脂的单体有哪些?提示:该高聚物的形成过程属于加聚反应,链节中主碳链为8个碳原子,其规律是按“见双键,四个碳,无双键,两个碳”画线断开,然后将半键闭合,即将单双键互换,合成该高聚物的物质为CH2＝CH—CN、CH2＝CH—CH＝CH2、。知识点二加聚反应的特点和类型【重点释疑】1.特点(1)反应物:分子中含有不饱和键,如碳碳双键等。(2)产物:高分子化合物与反应物具有相同的化学组成。(3)反应特点:没有小分子化合物生成。2.主要类型(1)单烯烃加聚:单体中只含一个时,断开双键,断键原子与其他分子中的断键原子结合,依次重复形成高聚物,如丙烯的聚合:nCH3—CH＝CH2。(2)二烯烃加聚:当一个分子中存在两个时,断键原子与其他分子中的断键原子相结合,而内部其他的断键原子再结合成不饱和键。如顺丁橡胶的生成:(3)共聚:是两种或多种化合物在一定的条件下发生聚合反应生成一种高聚物的反应。例如,丙烯和乙烯在一定条件下能生成聚乙丙烯。【规律方法】加聚反应高聚物的写法(1)含一个碳碳双键的单体聚合物的写法:断开双键,键分两端,添上括号,n在后面。(2)含“C＝C—C＝C”的单体聚合物的写法:双变单,单变双,括住两头,n在后面。(3)含有一个碳碳双键的两个单体聚合物的写法:双键打开,彼此相连,括住两头,n在后面。【思考·讨论】(1)具有什么结构特点的物质才能发生加成反应?提示:含有碳碳双键或碳碳三键等不饱和键。(2)丙烯能发生加聚反应吗?试写出其化学方程式。提示:能。nCH3—CH＝CH2。【案例示范】【典例】(2019·泰安高一检测)下图是以乙炔为主要原料合成聚氯乙烯、聚丙烯腈和氯丁橡胶的转化关系图。(1)写出A、B、C、D四种物质的结构简式:A:_______________;B:_______________;C:_______________;D:_______________。(2)写出②④的反应类型:②____________,④____________。(3)写出有关反应的化学方程式:②__________________________。③__________________________。⑤__________________________。⑦__________________________。【思维建模】解答本题时可以采用以下思路:【解析】制备聚氯乙烯的单体为氯乙烯,因此反应①为CH≡CH与HCl发生加成反应生成氯乙烯;乙炔与HCN发生加成反应生成丙烯腈(CH2＝CH—CN),丙烯腈发生加聚反应生成聚丙烯腈;根据氯丁橡胶的结构简式可以得知其单体D的结构简式为,进而可以推出C的结构简式为CH2＝CH—C≡CH。【迁移·应用】(2019·商丘高一检测)下列合成高分子化合物的反应中,属于加聚反应的是()【解析】选C。根据加聚反应的特点,产物除高分子外无小分子,且高分子化合物与反应物具有相同的组成,则C项正确。【补偿训练】下列物质不能发生加聚反应的是()A.CH2＝CH2B.CH2＝CH—CH3C.CH2＝CH—CH2OHD.CH3CH2—OH【解析】选D。分子中含或—C≡C—等不饱和键时才能发生加聚反应。【素养提升】聚丙烯腈纤维是合成纤维中的主要品种之一,它的商品名叫腈纶,由于它的性质极像羊毛,故又称它为“人造羊毛”。聚丙烯腈的单体是丙烯腈(CH2＝CHCN),其合成方法有很多,如以乙炔为原料,其合成过程的化学反应方程式如下:(1)判断上述反应的类型。提示:反应①为加成反应,反应②为加聚反应。(2)丙烯腈和聚丙烯腈中氮的含量是否相同?提示:相同。因为二者的最简式相同,因此各元素的质量分数是相同的。(3)根据以上材料分析,聚丙烯腈是线型结构还是体型结构?提示:线型结构。由于聚丙烯腈分子中的结构单元相互连接成长链状结构,故属于线型高分子。【课堂回眸】