【文档说明】【寒假作业】2023年高中化学 人教版2019必修第二册 第07课时乙烯与有机高分子材料Word版含解析.docx,共(13)页,729.033 KB,由小赞的店铺上传
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第07课时乙烯与有机高分子材料学习目标:1.通过乙烯掌握烯烃的性质2.了解常见的有机高分子材料重点:1.烯烃的性质难点:1.烯烃的性质开启新世界乙烯是石油化工重要的基本原理,通过一系列化学反应,可以从乙烯得到有机高分子材料、药物等成千上万种有用的物质。乙
烯的用途广泛,其产量可以用来衡量一个国家石油化工的发展水平。一、乙烯乙烯是一种______色,_________气味的______,密度比空气_______,难溶于水。分子式___________,结构式为,其分子中的氢原子少于乙烷分子中
的氢原子数,碳原子的价键没有全部被氢原子“饱和”(即碳原子没有连够4个原子)。乙烯的官能团是_____________,导致其化学性质比较活泼。【答案】无,稍有,气体,略小,C2H4,碳碳双键(C=C)1.氧化反应【实验】1点燃纯净的乙烯,观察燃烧时的现象。实验现象
:乙烯能在空气中燃烧,火焰________,伴有________。根据元素种类,可以推断出其完全燃烧产物是__________和___________。乙烯燃烧的化学方程式:_________________
__________。乙烯燃烧乙烯通入KMnO4(H+)溶液乙烯通入Br2(CCl4)溶液【实验】2将乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中,观察现象。实验现象:酸性高锰酸钾溶液_____________,说明乙烯可以被酸性高锰酸
钾溶液氧化。从而推断出含碳碳双键的有机物,都能被酸性高锰酸钾溶液氧化。离子方程式:5CH2=CH2+12MnO—4+36H+→10CO2+28H2O+12Mn2+【答案】明亮,黑烟,CO2,H2O,C2H4+4O2→2CO2+2H2O,褪色2.加成反应【实验】3将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中,
观察现象。实验现象:溴的四氯化碳溶液褪色。分析:在反应中,乙烯双键中的一个键断裂,两个溴原子分别加在两个价键不饱和的碳原子上,生成1,2—二溴乙烷。反应过程:CH2=CH2→Br—+—CH2—CH2—+—Br→BrCH2CH2Br(1,2—二溴乙烷)。
对于这种不饱和有机物中的不饱和键变成了“饱和”的过程,称为加成反应。乙烯除了和溴能发生加成反应外,还能够与H2、HCl、H2O等发生加成反应。CH2=CH2+H2CH3CH3CH2=CH2+H—OHCH3CH2OH(工业制
酒精)CH2=CH2+HClCH3CH2Cl【扩展】乙炔,分子式C2H2,结构式H—C≡C—H,结构简式CH≡CH,直线结构。具有与烯烃类似的化学性质,燃烧时产生黑烟(碳元素质量分数越大,越难完全燃烧)。烯烃的加成方式:1molCH2=CH—CH=CH2(1,3—二丁烯)与1molH2的加成
有两种方式:①CH2=CH—CH=CH2+H2→CH3—CH2—CH=CH21,2加成②CH2=CH—CH=CH2+H2→CH3—CH2=CH—CH31,3加成进行何种加成取决于外界条件,在实际生产中,可以控制外界条件来确定加
成方式。3.聚合反应当有n个乙烯分子在一定条件下,可以发生以下反应:CH2=CH2+CH2=CH2+CH2=CH2+……+CH2=CH2→—CH2—CH2—CH2—CH2—……—CH2—CH2—可以简写为:nCH2=CH2→[CH2—CH2]n(聚乙烯)断开像这样由相对
分子质量小的化合物相互结合成相对分子质量大的聚合物叫做__________,乙烯的聚合反应同时也是_______________,这样的反应又称为___________________,简称加聚反应;在生物上学过,氨基酸之间失去1分子水,聚合成
肽的过程也是聚合反应,但分子相对原分子会缩小,所以称为缩聚反应。【答案】聚合反应,加成反应,加成聚合反应4.苯(C6H6)苯常温下为液体,难溶于水,密度比水小,是一种常见的有机溶剂。苯是一种不饱和烃,是一种特殊的环状结构,结构式为,结构简式为。从结构上可以看出,苯的环状结构是单双键
交替结构,但随着科技发展,人们发现了苯环中不存在单双键交替结构,而是每个碳原子之间、碳氢原子之间均为单键连接,6碳原子还剩下一个电子,于是这6个单独的电子就被6个碳原子共用,在苯环中间形成一个特殊的电子云,所以苯环的结构也可以写出。凯库勒最早提出苯环的单双键教体结构苯的加成反应:+3H2→(环己烷
)苯的取代反应:苯的燃烧:2+15O2→12CO2+6H2O,火焰明亮,有浓烈黑烟由于苯化学键的特殊性,不具备与大多数不饱和烃的性质,例如不能是酸性高锰酸钾溶液褪色,也不能使溴的四氯化碳溶液褪色。二、有机
高分子材料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,还有一类非常重要的材料——有机高分子材料。其年其全球年产量超过3亿吨,相应的体积超过了同时期生产的钢铁的体积。有机高分子
材料在生活和生产的各领域中都有极为广泛的应用。人们很早开始就使用羊毛、棉花、天然橡胶等天然有机高分子材料,现在使用更多的则是塑料、合成纤维、合成橡胶粘合剂、涂料等合成有机高分子材料。1.塑料塑料的主要成分是合成树脂,像乙烯、聚丙烯聚、聚氯乙烯,酚
醛树脂等都是生产塑料的合成树脂。此外,人们还根据据需要加入一些具有特定作用的添加剂,如提高塑性的增塑剂,防止塑料老化的防老剂,以及增强材料、着色剂等,再经过压制等加工处理,才能得到各种塑料制品。塑料具有强度高、密度小、耐腐蚀、
易加工等优良的性能,在日常生活和工业生产中大量代替了钢铁、木材等传统材料。塑料的品种很多,用途也各不相同。几种常见塑料的性能与主要用途名称性能主要用途聚乙烯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,用于视频、药物的包装
材料,以及日用品、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。还可以制
成泡沫塑料用于防震、保温、隔音聚四氟乙烯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、医药等行业使用的耐腐蚀、耐高温、耐低温制品聚丙烯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,包装材料等聚甲基丙烯酸甲酯有机玻璃PMMA透光性好,易加工;耐磨性差,能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
、插座及日常用品等2.橡胶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须的原料。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。经分析发现,天然橡
胶的主要成分聚异戊二烯。通过模仿天然橡胶的分子组成和结构,人们以异戊二烯为单体进行聚合反应,制得聚戊橡胶。异戊橡胶的性能与天然橡胶十分相似,又被称为合成天然橡胶。随着技术的发展,人们还开发了丁苯橡胶,顺丁橡胶,氯丁橡胶等
一系列合成橡胶。许多橡胶具有线型结构,有一定的弹性,但强度和韧性差。为了克服这些缺点,工业上常用硫与橡胶作用进行橡胶硫化,使线型高分子链之间通过流原子成化学键产生交联,形成网状结构。硫化橡胶具有更好的强度、韧性、弹性和化
学稳定性。人们还开发了耐热和耐酸、碱腐蚀的氟橡胶,耐高温和严寒的硅橡胶等特种橡胶。特种橡胶在航空航天和国防等尖端科技领域发挥着重要的作用。3.纤维人类用棉、羊毛、蚕丝和麻等天然纤维纺纱织布已有悠久历史,但天然像天然纤维无论是产量上还是质量上都不能满足人们的需要
。随着化学科学的发展,人类开始使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胶纤维、大豆蛋白纤维等再生纤维,后来发展到用石油、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。再生纤维与合成纤维统称化学纤维。见的合成纤维有聚丙烯纤维(
丙纶)、聚氯乙烯纤维(氯纶)、聚对苯二甲酸二酯纤维和聚酰胺纤维等。合成纤维具有强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀,不易虫蛀的优良性能,除了供人类穿着外,还可以制成绳索、渔网、工业用滤布,以及飞机、船舶的结构材料等,广泛用于工农业生产的各个领域。课堂练习1.下
列反应中,不属于加成反应的是A.乙炔与氯化氢反应制取氯乙烯B.乙烷和氯气反应制取氯乙烷C.乙烯与氢气反应制取乙烷D.乙烯通入溴的四氯化碳溶液后,使溴的四氯化碳溶液褪色【答案】B【解析】A.乙炔与氯化氢反应制取氯乙烯
,三键两端的碳原子直接与氢原子、氯原子相连,属于加成反应,故不选A;B.乙烷和氯气反应生成氯乙烷和氯化氢,氯原子代替乙烷分子中的氢原子,属于取代反应,故选B;C.乙烯与氢气反应制取乙烷,双键两端的碳原子直接与氢原子相连,属于加成反应,故不选C;D.乙烯通入溴的四氯化碳溶
液后,使溴的四氯化碳溶液褪色,双键两端的碳原子直接与溴原子相连,属于加成反应,故不选D;选B。2.下列物质属于天然高分子化合物的是A.蛋白质B.果糖C.油脂D.葡萄糖【答案】A【解析】蛋白质相对分子质量在一万以上,为天然高分子化合物;果糖、油脂、葡萄糖相对分子质量较小
,不是高分子化合物,故选A。3.既能使溴水褪色,又能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是A.甲烷B.乙烯C.苯D.乙烷【答案】B【详解】烷烃和苯很稳定不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙烯具有碳碳双键,可以被高锰酸钾氧化,使高锰酸钾褪色,故答案为B。4.下列不属于天然有机高分子材料的是A.棉花B
.羊毛C.天然橡胶D.聚乙烯【答案】D【详解】棉花、羊毛、天然橡胶聚属于天然有机高分子材料,聚乙烯属于合成有机高分子材料,D项不属于天然高分子材料,故答案选D。5.11月12日天舟五号货运飞船与中国空间站天和核心舱后向端口成功交会对接。下列有关空间站说法不
.正确..的是A.太阳能电池中的砷化镓——半导体材料B.外层的热控保温材料石墨烯——无机材料C.外表面的高温结构陶瓷碳化硅——硅酸盐材料D.外壳的烧蚀材料之一酚醛树脂——高分子材料【答案】C【详解】A.太阳能电池中的砷
化镓导电性介于导体和半导体之间,属于半导体材料,故A正确;B.外层的热控保温材料石墨烯主要成分是碳单质,属于无机材料,故B正确;C.外表面的高温结构陶瓷碳化硅属于无机非金属材料,故C错误;D.外壳的烧蚀材料之一酚醛树脂是高聚物,属于高分子材料,故D正确;故选
C。6.已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是A.3g3He含有的中子数为1NAB.标况下,22.4L氨水含有NA个NH3分子C.1molNH+4中含有的电子数为10NAD.1molCH2=CH2分子中含有的共价键数为6NA【答案】B【详解】A.3He中含2个质子、1个中子,3g
3He的物质的量为1mol、则含有的中子数为1NA,A正确;B.标况下,氨水呈液态,则难以计算22.4L氨水含有的NH3分子数目,B错误;C.NH+4的质子数为11、电子数为10,则1molNH+4中含有的电子数为10NA,C正确
;D.CH2=CH2分子中含有1个碳碳双键、4个C-H键,则1molCH2=CH2分子中含有的共价键数为6NA,D正确;答案选B。7.如图是用实验室制得的乙烯(C2H5OH→170°C浓硫酸CH2=CH2↑+H2O)与溴水作用制取1,2-二溴乙
烷的部分装置图,根据图示判断下列说法正确的是A.装置①和装置③中都盛有水,其作用相同B.装置②和装置④中都盛有NaOH溶液,其吸收的杂质相同C.制备乙烯和生成1,2-二溴乙烷的反应类型分别是消去反应和加成反应D.产物可用分
液的方法进行分离,1,2-二溴乙烷应从分液漏斗的上口倒出【答案】C【解析】反应C2H5OH→170°C浓硫酸CH2=CH2↑+H2O制得的乙烯中可能混有SO2、CO2,乙烯气体通入装置①中,装置②中的NaOH溶液可以吸收乙烯中混有的SO2、CO2,乙烯和溴水在装置③中反应,装置④是吸
收逸出的溴蒸气,防止污染空气。A.装置①中气体压力过大时,水就会从玻璃管上端溢出,起到缓冲作用;溴易挥发,装置③水的作用是冷却液溴,可避免溴的大量挥发,故A错误;B.装置②吸收乙烯中混有的SO2、CO2;装置④是吸收逸出
的溴蒸气,防止污染空气,吸收的杂质不相同,故B错误;C.制备乙烯是乙醇发生消去反应;生成1,2-二溴乙烷是乙烯能与溴水发生加成反应,故C正确;D.1,2-二溴乙烷与水不溶,密度比水大,在水的下层,应从分液漏斗的下口倒出,故D错误;故选C。8.已
知:CH2=CH2+HCl→一定条件CH3CH2Cl,该反应属于A.取代反应B.加成反应C.氧化反应D.加聚反应【答案】B【详解】CH2=CH2+HCl→一定条件CH3CH2Cl,乙烯分子双键两端的碳原子直接连接氢原子、氯原子,属于加成反应,故选B。9.下列关于乙烯的说法正确的是A.是天然气
的主要成分B.不能发生加聚反应C.不能发生燃烧反应D.能使溴的四氯化碳溶液褪色【答案】D【详解】A.天然气的主要成分是甲烷,不是乙烯,A错误;B.乙烯含有碳碳双键,能发生加聚反应,B错误;C.乙烯属于可燃性气体,能发生燃烧反应生成二
氧化碳和水,不完全燃烧生成一氧化碳和水,C错误;D.乙烯含有碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液褪色,D正确;答案选D。10.乙烯是石油化学工业重要的基本原料。(1)乙烯分子中含有的官能团是_______(填名称)。(2)一定条件下,乙烯能与氢气反应生成乙烷,乙烷的结构简式为_______。(3)乙烯
通入到酸性高锰酸钾溶液中,溶液紫色褪去,该过程中乙烯发生了_______(填“取代”“加成”或“氧化”)反应。(4)乙烯在一定条件下能发生加聚反应生成聚乙烯,聚乙烯的结构简式为_______。(5)区分甲烷和乙烯两种气体的实验方法、现象和结论是_______(实验可选用的试剂:稀盐酸、溴的四氯化
碳溶液、氢氧化钠溶液)【答案】(1)碳碳双键(2)CH3CH3(3)氧化(4)(5)分别把两种气体通入溴的四氯化碳溶液,如果溴的四氯化碳溶液褪色,则通入的气体为乙烯,如果溴的四氯化碳溶液不褪色,则通入的气体为甲烷。能力提升1.有关乙烯的下列叙述:
①乙烯溶于水后可得乙醇,②乙烯能发生氧化反应,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;其中正确的是A.只有②B.①和③C.②和③D.②③④【答案】D【详解】①乙烯不溶于水,但在一定的条件下能与水发生加成反应生成乙醇,故错误;②乙烯
能发生氧化反应,例如和氧气或酸性高锰酸钾溶液反应,故正确;③乙烯能与溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,故正确;④乙烯是无色、稍有气味、难溶于水的气体,故正确。故选D。2.下列物质属于脂肪烃的是A.B.CH3CH2CH3
C.CH3CH2ClD.【答案】B【详解】A.脂肪烃是指链状烃,A项含有苯环,属于芳香烃,A错误;B.链状化合物,只含碳元素和氢元素,属于脂肪烃,B正确;C.含有氯元素,不属于烃,C错误;D.含有氯元素,不属于烃,D错误;故选B。3.下面有关说法正确的有A.聚氯
乙烯能使溴水褪色B.常见烷烃沸点:正戊烷>异丁烷>正丁烷C.可用酸性高锰酸钾溶液除去甲烷中混有的乙烯D.工业上可以利用乙烯与水的反应制取乙醇【答案】D【详解】A.聚氯乙烯是高分子化合物,结构中没有碳碳双键,不能使溴水褪色,故A错误;B.烷烃碳原子数越多,烷烃的沸点越大;相同碳原子时,支链越多,
烷烃的沸点越低,则沸点由高到低依次为:正戊烷>正丁烷>异丁烷,故B错误;C.乙烯被酸性高锰酸钾氧化生成二氧化碳,引入新杂质,不符合除杂原则,故C错误;D.工业上可以用乙烯与水在一定条件下进行加成反应制取乙醇,故D正确;故选D。4.通常用来衡量一个国家
石油化工发展水平的标志是A.甲烷的产量B.乙烯的产量C.乙醇的产量D.硫酸的产量【答案】B【详解】乙烯是世界上产量最大的化学产品之一,乙烯工业是石油化工产业的核心,乙烯产品占石化产品的75%以上,在国民经济中占有重要的地位。世界上已将乙烯产量作为衡量一个国家石油化工
发展水平的重要标志。5.2022年诺贝尔化学奖授予了对点击化学和生物正交化学做出贡献的三位科学家。点击化学的代表反应为叠氮-炔基成环反应,部分原理如图所示。下列说法正确的是A.CuI和HI在反应中做催化剂B.中间产物仅含极性
共价键C.反应I为氧化还原反应D.该过程的总反应类型为加成反应【答案】D【详解】A.催化剂是在反应前加入,反应后又生成原物质,很显然反应前没有加入CuI,CuI不是催化剂,是反应中间产物,故A错误;B.中间产物含有氮氮和碳碳非极性键,故B错误;C.反应I为+CuI=+H
I,没有化合价的变化,不属于氧化还原反应,故C错误;D.该过程的总反应类型为N3-R2+Cu→,反应类型为加成反应,故D正确;故答案为D6.下列关于乙烯、聚乙烯的说法错误的是A.等质量的乙烯和聚乙烯完全
燃烧生成的CO2的物质的量相等B.乙烯生成聚乙烯的反应是乙烯分子互相加成的反应,一吨乙烯完全反应可生成一吨聚乙烯C.聚乙烯可使溴水因发生化学反应而褪色D.聚乙烯没有固定的熔点【答案】C【详解】A.乙烯和聚乙烯的最简式相同,都是CH2,含碳量相等,所以相同质量时,完全燃烧生成的二
氧化碳的物质的量相等,故A正确;B.乙烯发生加聚反应生成聚乙烯,所以一吨乙烯完全反应可以得到一吨聚乙烯,故B正确;C.聚乙烯中不含碳碳双键,不能和溴发生加成反应,所以不能使溴水褪色,故C错误;D.聚乙烯是混合物,没有固定的熔点,故D正确;故选C。7.工业上以煤、石油和天然
气为原料,生产三大合成材料——塑料、合成橡胶和合成纤维。下列有关说法错误的是A.塑料、合成橡胶和合成纤维属于合成高分子化合物B.淀粉、纤维素、葡萄糖等都属于天然高分子化合物C.石油裂解得到的乙烯、丙烯等是生产合成材料的基本原料D.高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料
两大类【答案】B【解析】高分子材料可分为天然高分子材料(如淀粉、纤维素)和合成高分子材料(如塑料、合成橡胶和合成纤维)两大类,葡萄糖不属于高分子化合物。A.塑料、合成橡胶和合成纤维属于合成高分子化合物,A选项正确;B.葡萄糖等不属于高分子化合物,B选
项错误;C.石油裂解可得到乙烯、丙烯等生产合成材料的基本原料,C选项正确;D.高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类,D选项正确;答案选B。8.如图是以石油为原料的部分转化流程图,下列说法正确的是A.反应①与反应③反应类型相同B.反应①与反应④反应类型相同C.反应③与反应④反应
类型相同D.反应②与反应④反应类型相同【答案】B【详解】CH2=CH2与H2SO4(H—O—SO3H)反应生成C2H5O—SO3H,反应①是加成反应;C2H5O—SO3H与H2O(H—OH)反应生成H2SO4与C2H5O
H,反应②是取代反应;丙烯(C3H6)经反应③④生成C3H5Br2Cl,增加了一个氯原子,两个溴原子,可推出反应③是取代反应,反应④是加成反应;因此反应①与反应④反应类型相同,为加成反应,故B正确。综上所述,答案为B。9.下列对于有机高分子的叙述错误的是A.高分子可分为天然高分子和合成高分
子两大类B.高分子的特点是组成元素简单、结构非常复杂、相对分子质量大C.高分子均为混合物D.合成高分子大部分是由小分子化合物通过聚合反应而制得的【答案】B【详解】A.高分子有动植物体内合成和人工合成两种,动植物体内合成的高分子为天然高分子,人工合成的高分子为合成高分子,A正确;
B.在通常情况下,高分子化合物结构并不复杂,它们由简单的结构单元重复连接而成,B错误;C.高分子化合物由多条链节相同但聚合度不同的链构成,所以为混合物,C正确;D.合成高分子有的是由小分子化合物通过加聚反应制得,有的是由小分子化合物通
过缩聚反应制得,D正确;故选B。10.乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。请回答:(1)乙烯的结构式是___________。(2)写出乙烯在一定条件下生成聚乙烯塑料的化学方程式:___________。(3)在一定条件下,乙烯能与水反应生成
有机物A,A的结构简式是___________,其反应类型是___________(填“取代”或“加成”)反应。(4)下列化学反应原理相同的是___________(填序号)。①乙烯使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色②2SO使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色③2SO使品红溶液和滴有酚
酞的NaOH溶液褪色【答案】22催化剂nCH=CH⎯⎯⎯→32CHCHOH加成②20.在炽热条件下,将石蜡油分解产生的乙烯通入下列各试管里,装置如图所示。根据上述装置,回答下列问题:(1)C装置的作用是____________________________________________
_。(2)已知:1,2—二溴乙烷的密度比水的大,难溶于水,易溶于四氯化碳。预测:A装置中的现象是__________________________,B装置中的现象是__________________________。(3)D装置中溶液由
紫色变无色,D装置中发生反应的类型为____________。教材中用溴的四氯化碳溶液替代溴水与乙烯反应,其目的是____________________________________。(4)写出A装置中发生反应的化学方程式__________________
______,反应类型为____________。E装置的作用是____________________________________,当观察到___________________现象时能验证E装置功能。(5)做乙烯燃
烧实验之前必须进行的操作是____________________________________,可能观察到的现象是____________________________________。(6)丙烯(23CH=CHCH)与乙烯具有相似的化学性质(写结构简式)。①丙烯与溴的
加成反应产物为_____________。②在一定条件下丙烯与2HO的加成产物可能为_______________________________________。【答案】检验B装置中是否有溴挥发出来红棕色褪去,液体不分层橙黄色褪去,
液体分层氧化反应避免溴与水反应的产物对实验产生干扰加成反应检验乙烯与酸性4KMnO溶液反应的产物二氧化碳澄清石灰水变浑浊检验乙烯的纯度产生明亮火焰并伴有黑烟、223HOCHCHCH−