第七章 有机化合物第二节 乙烯与有机高分子材料【学习目标】 1.掌握乙烯的组成及结构特点，体会结构决定性质的观念。2.掌握乙烯的化学性质，认识加成反应的特点，培养“证据推理与模型认知”能力。3.了解乙烯在生产及生活中的应用，培养“科学态度与社会责任”。4.了解烃的概念及分类，了解常见烃的组成及结构，培养“证据推理与模型认知”能力。5.初步认识有机高分子材料的组成、性能，了解塑料、合成橡胶、合成纤维的性能及在生活生产中的应用，培养“宏观辨识与微观探析”的学科素养。【基础知识】一、乙烯1、应用：乙烯是石油化工重要的基本原料，通过一系列反应，乙烯可以合成有机高分子材料、 药物 等。乙烯产量可以用来衡量一个国家 石油化学工业 的发展水平。乙烯还是一种植物 生长调节剂 。2、物理性质：乙烯为 无 色、稍有 气味 的气体， 难 溶于水，密度比空气的 略小 。熔、沸点分别为－169 ℃、－104 ℃。3、乙烯的组成与结构分子式电子式结构式结构简式分子模型球棍模型填充模型C2H4 CH2== =CH 24、乙烯的化学性质（1）氧化反应实验 现象点燃纯净的乙烯 火焰明亮且伴有 黑烟 ，同时放出大量的热通入酸性高锰酸钾溶液 酸性高锰酸钾溶液 褪色①乙烯燃烧的化学方程式为 C 2H4＋ 3O 2――→ 2CO 2＋ 2H 2O 。②乙烯被酸性 KMnO4溶液氧化为 CO 2 。（2）加成反应①乙烯使溴的 四氯化碳 溶液(或溴水) 褪色 ，反应的化学方程式 CH2===CH2＋Br2―→ CH2Br—CH2Br。②乙烯与 H2加成，反应的化学方程式为 CH2===CH2＋H2――→ CH3CH3 。③乙烯与 H2O 加成，反应的化学方程式为 CH2===CH2＋H2O―――――→ CH3CH2OH 。④加成反应：有机物分子中的不饱和碳原子与其他 原子或原子团 直接结合生成新的化合物的反应。（3）聚合反应①乙烯之间相互加成可得到聚乙烯，化学方程式为 nCH2===CH2――→ CH 2—CH2 。②由相对分子质量小的化合物分子相互结合成相对分子质量大的聚合物的反应叫做聚合反应。乙烯的聚合反应同时也是 加成反应 ，称为加成聚合反应，简称 加聚反应 。②能合成高分子的小分子物质称为 单体 ；高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位称为 链节 ；含有链节的数目称为 聚合度 ，通常用 n 表示。例如：乙烯聚合反应生成聚乙烯中乙烯为 单体 ， — CH 2—CH2— 为链节，n 为聚合度。二、烃1、定义：仅含 碳和氢 两种元素的有机化合物称为碳氢化合物，也称为 烃 。2、分类 3、乙炔——最简单的炔烃分子式为 C 2H2 ，结构式为 H—C≡C—H，结构简式为 HC≡CH ，空间结构为直线形。4、苯——最简单的芳香烃，是芳香烃的母体分子式为 C6H6 ，结构式为 ，结构简式为 或。在苯分子中 6 个碳原子之间的键 完全 相同。6 个 H 和 6 个 C 在 同一 平面上。三、有机高分子材料1、塑料（1）主要成分： 合成树脂 。如： 聚乙烯 、 聚丙烯 、聚氯乙烯、 酚醛 树脂等。（2）性能：强度高、密度 小 、耐腐蚀、易加工。（3）常见塑料①聚乙烯(PE)，结构简式为 CH 2—CH2。②聚氯乙烯(PVC)：结构简式 。③聚苯乙烯(PS)：结构简式为 。④聚四氟乙烯(PTFE)：结构简式为 CF 2—CF2。⑤聚丙烯(PP)：结构简式为 。⑥有机玻璃(PMMA)和电玉(UF)等。2、橡胶（1）橡胶的组成天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯，结构简式为 。其单体为 (异戊二烯)；天然橡胶分子中含有碳碳双键，易发生 氧化反应 和 加成反应 ；硫化橡胶是工业上用硫与橡胶作用进行橡胶硫化，其原理是使线型的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。（2）橡胶的分类橡胶注意：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。3、纤维(1)分类：天然纤维和化学纤维①天然纤维:棉花、羊毛、蚕丝、麻等。②化学纤维：再生纤维和合成纤维（再生纤维：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黏纤化胶纤维、大豆蛋白纤维等；合成纤维:以石油、 天然气 和煤等为原料制成有机小分子单体,再经聚合反应生产合成纤维:如 涤纶 、 锦纶 、腈纶、丙纶、氯纶、芳纶。）(2)合成纤维的性质和用途①性质：合成纤维具有 强度高 、弹性好、耐磨、 耐化学腐蚀 、不易 虫蛀 等优良性能。②用途：制作衣服、绳索、渔网、工业用滤布和 飞机 、 船舶 的结构材料等。【考点剖析】考点一　乙烯的组成与结构 1.下列分子中的各原子均在同一平面上的是(　　)A.C2H4B.CH3ClC.CH3CH==CH2D.CH3CH32.如图是某种有机物分子的球棍模型图，图中的“棍”代表单键或双键，不同大小的“球”代表不同的短周期元素的原子，对该有机物的叙述不正确的是(　　)A.该有机物可能的分子式为 C2HCl3B.该有机物可以由乙烯和氯化氢通过加成反应得到C.该有机物分子中的所有原子在一个平面上D.该有机物分子中一定有碳碳双键3.丙烯可看作是乙烯分子中的一个氢原子被—CH3取代的产物，由乙烯推测丙烯(CH2==CHCH3)的结构或性质，正确的是(　　)A.分子中三个碳原子在同一直线上B.分子中所有原子都在同一平面上C.与 HCl 加成只生成一种产物D.丙烯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色考点二　乙烯的性质和用途4.有关乙烯的下列叙述：①乙烯溶于水后可得乙醇；②乙烯燃烧时产生淡蓝色火焰；③乙烯能与溴水发生加成反应；④乙烯是无色、稍有气味、难溶于水的气体。正确的是(　　)A.③④ B.①③C.②③ D.②③④5.以下的说法中错误的是(　　)A.无论乙烯的加成，还是乙烷的取代反应都可制得溴乙烷B.无论使用溴水或酸性 KMnO4溶液都可以鉴别乙烯和乙烷C.相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量相同D.乙烯的化学性质比乙烷的化学性质活泼6.乙烯是重要的工业原料，下列有关乙烯叙述不正确的是(　　)A.常温常压下是稍有气味的气体B.能使溴的四氯化碳溶液褪色C.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色D.在一定条件下能够聚合生成聚乙烯7.由乙烯的结构和性质推测丙烯(CH2==CH—CH3)的结构或性质错误的是(　　)A.能使酸性高锰酸钾溶液褪色，发生了氧化反应B.能在空气中燃烧，伴有黑烟C.能使溴的四氯化碳溶液褪色，发生加成反应D.与 H2O 在一定条件下能加成并只得到一种产物考点三　加成反应概念理解及判断8.下列各反应属于加成反应的是(　　)A.CH4＋2O2――→CO2＋2H2OB.CH3CH==CH2＋Br2―→CH3CHBr—CH2BrC.CH3CH2CH3＋Cl2――→CH3CH2CH2Cl＋HClD.CH3CH2CH2CH3――→CH2==CH2＋CH3—CH39.某烯烃与 H2加成后的产物为 ，则该烯烃可能的结构简式有(　　)A.1 种 B.2 种 C.3 种 D.4 种10.下列是关于有机物 A 的信息：①能使溴的四氯化碳溶液褪色；②分子空间充填模型为 ；③能与水在一定条件下反应。根据上述信息回答下列问题：(1)A 与溴的四氯化碳溶液反应的生成物的名称为________________；写出在一定条件下，A 发生聚合反应生成高分子化合物的化学方程式：__________________________。(2)A 具有的性质是________________(填序号)。①无色、稍有气味的气体　②有毒　③难溶于水　④密度比空气大　⑤能使酸性 KMnO4溶液和溴水 褪色　⑥一定条件下能与氢气反应11.乙烯是一种重要的化工原料，某同学设计实验探究工业制备乙烯的原理和乙烯的主要化学性质，实验装置如图所示。(1)用化学反应方程式解释 B 装置中的实验现象：__________________________________。(2)C 装置中的现象是______________________，其发生反应的类型是________________。(3)查阅资料可知，乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应产生二氧化碳。根据本实验中装置________(填序号)中的实验现象可判断该资料是否真实。(4)通过上述实验探究可知，检验甲烷和乙烯的方法是______________(填字母，下同)；除去甲烷中乙烯的方法是____________。A.将气体通入水中B.将气体通过装溴水的洗气瓶C.将气体通过装酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶D.将气体通入氢氧化钠溶液中考点四　常见烃的组成、结构及性质12.既能用来鉴别乙烯和乙烷，又能用来除去乙烷中混有的乙烯的方法是(　　)A.通入足量溴水中B.在空气中燃烧C.通入酸性高锰酸钾溶液中D.在一定条件下通入氢气12.下列烃分子中所有原子均在同一平面内的是(　　)A.甲烷 B.苯C.丙烯(CH2==CH—CH3) D.正戊烷考点五　常见有机高分子材料13.下列关于有机化合物的说法正确的是(　　)A.塑料、天然橡胶都是天然高分子化合物B.乙烯、聚乙烯和苯分子中均含有碳碳双键C.棉花、羊毛、涤纶的成分均属于天然纤维D.乙酸和乙醇可用 Na2CO3溶液加以区别14.下列有关橡胶的说法不正确的是(　　)A.橡胶具有高弹性B.橡胶有天然橡胶和合成橡胶两种C.天然橡胶的化学成分是聚异戊二烯D.构成橡胶的高分子链在无外力作用时呈直线状15.一种芳纶纤维的拉伸强度比钢丝还高，广泛用作防护材料。其结构片段如下图。下列关于该高分子的说法正确的是(　　)A.芳纶纤维分子量确定，属于纯净物B.氢键只影响芳纶纤维的化学性质 C.合成芳纶纤维的小分子化合物可能为两种D.芳纶纤维的结构简式可表示为考点六　加聚反应与有机高分子材料16.苯乙烯是合成聚苯乙烯的化工原料，反应的化学方程式为下列有关说法正确的是(　　)A.苯乙烯通过加聚反应合成聚苯乙烯B.苯乙烯和聚苯乙烯均能使酸性高锰酸钾溶液褪色C.苯乙烯、聚苯乙烯均为纯净物D.聚苯乙烯的结构单元是17.维通橡胶是一种耐腐蚀、耐油、耐高温、耐寒性能都特别好的氟橡胶。它的结构简式为，合成它的单体为(　　)A.CH2==CF2—CF2和 CF==CF3B.CH2==CF2和 CF2==CF—CF3C.CH2==CF2—CF2==CF—CF3D.CH2==CF2—CF2—CF==CF318.(1)某烃 A 的球棍模型如图所示 ，其分子式为______________，该烃属于________，A 的一氯代物有________种。(2)A 有多种同分异构体，写出其中一氯代物只有一种的同分异构体的结构简式：________________________________________________________________________。19.(1)写出以氯乙烯(CH2==CHCl)制备 PVC(聚氯乙烯)发生反应的化学反应方程式及反应类型：____________________、_____________________________。PE(聚乙烯)材料目前被公认为安全材料，也可用于制作保鲜膜和一次性餐盒。辨别 PE 和 PVC 有二种方法，一是测密度法：密度大的应是____________；二是燃烧法：PE 和 PVC 在足量空气中燃烧的实验现象的明显区别是______________________________________________。(2)PVDC( CH2—CCl2) 是一种阻隔性高、韧性强、化学稳定性好的理想包装材料，广泛用于肉制品、豆制品等的包装。写出合成 PVDC 的小分子的结构简式：_______________。(3)“白色污染”是指各种塑料制品对环境的污染。焚烧塑料会生成有毒物质二 英，二 英是含有如图所示母体的系列化合物，下列关于如图所示物质的说法不正确的是____(填字母)。a.该物质在氧气中完全燃烧的产物是 CO2和 H2Ob.该物质属于烃c.该物质的一卤代物只有 2 种