乙烯与有机高分子材料.pptx

第七章有机化合物第二节乙烯与有机高分子材料第2课时 烃 有机高分子材料第第1 1页页第第2 2页页一、烃一、烃1.1.烃概念烃概念:仅含仅含_两种元素有机化合物称为碳氢两种元素有机化合物称为碳氢化合物化合物,也称为烃。也称为烃。碳和氢碳和氢第第3 3页页2.2.烃分类烃分类第第4 4页页3.3.苯苯苯是芳香烃母体苯是芳香烃母体,是一个含有环状结构不饱和烃是一个含有环状结构不饱和烃,其结构式习惯上简写为其结构式习惯上简写为_。实际上苯分子中。实际上苯分子中6 6个碳原子之间键完全相同个碳原子之间键完全相同,惯用惯用_表示苯表示苯结构。结构。第第5 5页页【微思索微思索】“一个有机物完全燃烧一个有机物完全燃烧,产物只有二氧化碳和水产物只有二氧化碳和水,则该则该有机物一定是烃有机物一定是烃”这种说法是否正确这种说法是否正确?为何为何?提醒提醒:不正确。由燃烧产物只有二氧化碳和水不正确。由燃烧产物只有二氧化碳和水,能够确能够确定该有机物中一定含有碳、氢两种元素定该有机物中一定含有碳、氢两种元素,无法确定是否无法确定是否含有氧元素。含有氧元素。第第6 6页页二、有机高分子材料二、有机高分子材料1.1.塑料塑料(1)(1)组成组成主要成份主要成份:_:_。如。如_、_、聚氯、聚氯乙烯、酚醛树脂等。乙烯、酚醛树脂等。特定作用添加剂特定作用添加剂:提升塑性提升塑性_,_,预防塑料老预防塑料老化化_,_,增强材料增强材料,着色剂等。着色剂等。合成树脂合成树脂聚乙烯聚乙烯聚丙烯聚丙烯增塑剂增塑剂防老剂防老剂第第7 7页页(2)(2)性能性能:强度高、密度小、耐腐蚀、易加工。强度高、密度小、耐腐蚀、易加工。第第8 8页页【巧判断巧判断】(1)(1)乙烯和聚乙烯均能够使溴水褪色。乙烯和聚乙烯均能够使溴水褪色。()提醒提醒:。乙烯能够使溴水褪色。乙烯能够使溴水褪色,乙烯中碳碳双键发生乙烯中碳碳双键发生加聚反应生成聚乙烯加聚反应生成聚乙烯,所以聚乙烯不能使溴水褪色。所以聚乙烯不能使溴水褪色。第第9 9页页(2)(2)合成塑料原料只能是单烯烃或二烯烃。合成塑料原料只能是单烯烃或二烯烃。()提醒提醒:。合成塑料单体不只是二烯烃和单烯烃。合成塑料单体不只是二烯烃和单烯烃,还能还能够是含有碳碳双键其它有机物分子。够是含有碳碳双键其它有机物分子。第第1010页页(3)(3)为了降低白色污染对环境影响为了降低白色污染对环境影响,应将废旧塑料回收应将废旧塑料回收焚烧。焚烧。()提醒提醒:。废旧塑料回收后。废旧塑料回收后,能够重新加工成各类材料能够重新加工成各类材料,或者热解制成单体或者热解制成单体,焚烧也会带来环境污染。焚烧也会带来环境污染。第第1111页页【情境情境思索思索】合成材料大量使用为人类生活生产带来便利同时也产合成材料大量使用为人类生活生产带来便利同时也产生了许多新环境问题。生了许多新环境问题。第第1212页页(1)(1)观察图片观察图片,思索造成思索造成“白色污染白色污染”原因是什么原因是什么?提醒提醒:塑料制品大量使用。塑料制品大量使用。(2)(2)思索怎样处理思索怎样处理“白色污染白色污染”问题问题?提醒提醒:降低塑料制品使用降低塑料制品使用;废弃塑料资源化废弃塑料资源化(就是回就是回收废旧塑料收废旧塑料,作为资源作为资源,加以开发和利用加以开发和利用););开发新型开发新型可降解塑料。可降解塑料。第第1313页页2.2.橡胶橡胶(1)(1)橡胶是一类含有高弹性高分子材料橡胶是一类含有高弹性高分子材料,是制造汽车、是制造汽车、飞机轮胎和各种密封材料必需原料。天然橡胶主飞机轮胎和各种密封材料必需原料。天然橡胶主要成份是要成份是_,_,结构简式为结构简式为 。其单体为其单体为_;_;天然橡胶分子天然橡胶分子中含有碳碳双键中含有碳碳双键,易发生氧化反应。易发生氧化反应。聚异戊二烯聚异戊二烯第第1414页页(2)(2)橡胶分类橡胶分类第第1515页页(3)(3)合成橡胶合成橡胶原料原料:以石油、天然气中二烯烃和烯烃为原料。以石油、天然气中二烯烃和烯烃为原料。性能性能:含有高弹性、绝缘性、气密性、耐高温或耐低含有高弹性、绝缘性、气密性、耐高温或耐低温等性能。温等性能。第第1616页页【情境情境思索思索】天然橡胶轻易老化天然橡胶轻易老化,但经过硫化工艺后橡胶不但抗老化但经过硫化工艺后橡胶不但抗老化,而且含有较高强度、韧性、良好弹性和化学稳定性等。而且含有较高强度、韧性、良好弹性和化学稳定性等。第第1717页页(1)(1)天然橡胶为何轻易老化天然橡胶为何轻易老化?橡胶在加工过程中要加入橡胶在加工过程中要加入硫黄等硫化剂进行硫化硫黄等硫化剂进行硫化,其目标是什么其目标是什么?提醒提醒:天然橡胶含有双键天然橡胶含有双键,易发生加成反应且易被氧化易发生加成反应且易被氧化,所以易老化。硫化剂作用是打开橡胶分子中双键所以易老化。硫化剂作用是打开橡胶分子中双键,以以SSSS键将线型结构连接成为网状结构键将线型结构连接成为网状结构,得到化学稳定得到化学稳定性好且现有弹性又有强度橡胶。性好且现有弹性又有强度橡胶。第第1818页页(2)(2)试验室盛哪些药品试剂瓶瓶塞不能用橡胶塞试验室盛哪些药品试剂瓶瓶塞不能用橡胶塞?提醒提醒:试验室中盛放试验室中盛放KMnOKMnO4 4溶液、浓硝酸、液溴、汽油、溶液、浓硝酸、液溴、汽油、苯、四氯化碳等药品试剂瓶瓶塞不能用橡胶塞。苯、四氯化碳等药品试剂瓶瓶塞不能用橡胶塞。第第1919页页3.3.纤维纤维(1)(1)分类分类第第2020页页(2)(2)合成纤维性质和用途合成纤维性质和用途性质性质:合成纤维含有合成纤维含有_、_、_、耐化学腐蚀、不易虫蛀等优良性能。耐化学腐蚀、不易虫蛀等优良性能。用途用途:制作衣物、绳索、渔网、工业用滤布和飞机、制作衣物、绳索、渔网、工业用滤布和飞机、船舶结构材料等。船舶结构材料等。强度高强度高弹性好弹性好耐磨耐磨第第2121页页知识点一加聚产物单体推断知识点一加聚产物单体推断【重点释疑重点释疑】1.1.凡链节主链只有两个碳原子凡链节主链只有两个碳原子(无其它原子无其它原子)聚合物聚合物,其其合成单体必为一个合成单体必为一个,将链节两端两个半键断开向内闭合将链节两端两个半键断开向内闭合即可。即可。如如 ,其单体是其单体是 。第第2222页页2.2.凡链节主链上只有四个碳原子凡链节主链上只有四个碳原子(无其它原子无其它原子)且链节且链节无双键聚合物无双键聚合物,其单体必为两种其单体必为两种,在链节两端及正中在链节两端及正中央画线断开央画线断开,然后左右两个半键闭合即可。然后左右两个半键闭合即可。如如 单体为单体为CHCH2 2CHCH2 2和和CHCH3 3CHCHCHCH2 2。第第2323页页3.3.凡链节主链上只有碳原子且存在凡链节主链上只有碳原子且存在C CC C键结构高聚键结构高聚物物,判断其合成单体规律是判断其合成单体规律是“见双键见双键,四个碳四个碳,无双键无双键,两个碳两个碳”划线断开划线断开,然后将半键闭合然后将半键闭合,将单、双键交换将单、双键交换即可。即可。如如 单体是单体是 。第第2424页页【思索思索讨论讨论】巴西三叶橡胶树产出橡胶巴西三叶橡胶树产出橡胶,通常称为天然橡胶通常称为天然橡胶,结构结构简式为简式为 ,该高聚物单体是什么该高聚物单体是什么?第第2525页页提醒提醒:。第第2626页页【案例示范案例示范】【典例典例】按要求完成以下问题。按要求完成以下问题。(1)(1)聚苯乙烯结构为聚苯乙烯结构为 ,试回答以下问题试回答以下问题:聚苯乙烯链节是聚苯乙烯链节是_,_,单体是单体是_。试验测得某聚苯乙烯相对分子质量试验测得某聚苯乙烯相对分子质量(平均值平均值)为为52 000,52 000,则该高聚物聚合度则该高聚物聚合度n n为为_。第第2727页页(2)(2)完成以下反应化学方程式完成以下反应化学方程式,并指出其反应类型。并指出其反应类型。由丙烯制取聚丙烯由丙烯制取聚丙烯:_,_,_。【解题指南解题指南】解答本题需注意依据高聚物找单体方法。解答本题需注意依据高聚物找单体方法。第第2828页页【解析解析】(1)(1)聚苯乙烯链节是聚苯乙烯链节是 ,单体是单体是 ,n=500,n=500。(2)(2)丙烯制取聚丙烯反应是加聚反应。丙烯制取聚丙烯反应是加聚反应。第第2929页页答案答案:(1)(1)500500(2)nCH(2)nCH3 3CHCHCHCH2 2 加聚反应加聚反应第第3030页页【迁移迁移应用应用】氯丁橡胶化学结构可表示为氯丁橡胶化学结构可表示为 其链节为其链节为_,_,单体为单体为_。第第3131页页【解析解析】由氯丁橡胶结构可知由氯丁橡胶结构可知,合成它单体是合成它单体是 。答案答案:第第3232页页【赔偿训练赔偿训练】漂亮漂亮“水立方水立方”(Water Cube)(Water Cube)设计灵感来自有机细设计灵感来自有机细胞天然图案以及肥皂泡形成。在这个中心蓝色胞天然图案以及肥皂泡形成。在这个中心蓝色气泡墙之内气泡墙之内,钢结构基本单位是一个由钢结构基本单位是一个由1212个正五边形个正五边形和和2 2个正六边形所组成几何细胞。覆盖这个框架是个正六边形所组成几何细胞。覆盖这个框架是半透明气泡半透明气泡,称为称为PTFEPTFE膜膜(聚四氟乙烯聚四氟乙烯),),它能为场馆它能为场馆带来更多自然光。以下说法不正确是带来更多自然光。以下说法不正确是()第第3333页页A.PTFEA.PTFE能够使溴水褪色能够使溴水褪色B.PTFEB.PTFE是经过加聚反应合成是经过加聚反应合成C.PTFEC.PTFE单体是单体是CFCF2 2CFCF2 2D.PTFED.PTFE化学稳定性化学稳定性,耐酸、碱性良好耐酸、碱性良好第第3434页页【解析解析】选选A A。聚四氟乙烯结构单元为。聚四氟乙烯结构单元为CFCF2 2CFCF2 2,所所以可知它是由单体以可知它是由单体CFCF2 2CFCF2 2经过加聚反应合成经过加聚反应合成,故故B B、C C正确正确,聚四氟乙烯中无不饱和键聚四氟乙烯中无不饱和键,不能使溴水褪色。不能使溴水褪色。第第3535页页【素养提升素养提升】ABSABS树脂树脂()()是一个强度高、是一个强度高、韧性好、易于加工成型热塑型高分子材料。用于制备韧性好、易于加工成型热塑型高分子材料。用于制备仪表、电气、电器、机械等各种零件。仪表、电气、电器、机械等各种零件。第第3636页页合成合成ABSABS树脂单体有哪些树脂单体有哪些?提醒提醒:该高聚物形成过程属于加聚反应该高聚物形成过程属于加聚反应,链节中主碳链节中主碳链为链为8 8个碳原子个碳原子,其规律是按其规律是按“见双键见双键,四个碳四个碳,无双键无双键,两个碳两个碳”画线断开画线断开,然后将半键闭合然后将半键闭合,即将单双键交换即将单双键交换,合成该高聚物物质为合成该高聚物物质为CHCH2 2CHCNCHCN、CHCH2 2CHCHCHCHCHCH2 2、。第第3737页页知识点二加聚反应特点和类型知识点二加聚反应特点和类型【重点释疑重点释疑】1.1.特点特点(1)(1)反应物反应物:分子中含有不饱和键分子中含有不饱和键,如碳碳双键等。如碳碳双键等。(2)(2)产物产物:高分子化合物与反应物含有相同化学组成。高分子化合物与反应物含有相同化学组成。(3)(3)反应特点反应特点:没有小分子化合物生成。没有小分子化合物生成。第第3838页页2.2.主要类型主要类型(1)(1)单烯烃加聚单烯烃加聚:单体中只含一个单体中只含一个 时时,断开双断开双键键,断键原子与其它分子中断键原子结合断键原子与其它分子中断键原子结合,依次重复依次重复形成高聚物形成高聚物,如丙烯聚合如丙烯聚合:nCH:nCH3 3CHCHCHCH2 2 。第第3939页页(2)(2)二烯烃加聚二烯烃加聚:当一个分子中存在两个当一个分子中存在两个 时时,断断键原子与其它分子中断键原子相结合键原子与其它分子中断键原子相结合,而内部其它断键而内部其它断键原子再结合成不饱和键。原子再结合成不饱和键。如顺丁橡胶生成如顺丁橡胶生成:第第4040页页(3)(3)共聚共聚:是两种或各种化合物在一定条件下发生聚合是两种或各种化合物在一定条件下发生聚合反应生成一个高聚物反应。比如反应生成一个高聚物反应。比如,丙烯和乙烯在一定条丙烯和乙烯在一定条件下能生成聚乙丙烯。件下能生成聚乙丙烯。第第4141页页【规律方法规律方法】加聚反应高聚物写法加聚反应高聚物写法(1)(1)含一个碳碳双键单体聚合物写法含一个碳碳双键单体聚合物写法:断开双键断开双键,键分两键分两端端,添上括号添上括号,n,n在后面。在后面。(2)(2)含含“C CCCCCC”C”单体聚合物写法单体聚合物写法:双变单双变单,单变双单变双,括住两头括住两头,n,n在后面。在后面。(3)(3)含有一个碳碳双键两个单体聚合物写法含有一个碳碳双键两个单体聚合物写法:双键打开双键打开,彼此相连彼此相连,括住两头括住两头,n,n在后面。在后面。第第4242页页【思索思索讨论讨论】(1)(1)含有什么结构特点物质才能发生加成反应含有什么结构特点物质才能发生加成反应?提醒提醒:含有碳碳双键或碳碳三键等不饱和键。含有碳碳双键或碳碳三键等不饱和键。第第4343页页(2)(2)丙烯能发生加聚反应吗丙烯能发生加聚反应吗?试写出其化学方程式。试写出其化学方程式。提醒提醒:能。能。nCHnCH3 3CHCHCHCH2 2 。第第4444页页【案例示范案例示范】【典例典例】(泰安高一检测泰安高一检测)下列图是以乙炔为主要原下列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转化关系图。料合成聚氯乙烯、聚丙烯腈和氯丁橡胶转化关系图。第第4545页页第第4646页页(1)(1)写出写出A A、B B、C C、D D四种物质结构简式四种物质结构简式:A:_;B:_;A:_;B:_;C:_;D:_C:_;D:_。(2)(2)写出写出反应类型反应类型:_,_,_。第第4747页页(3)(3)写出相关反应化学方程式写出相关反应化学方程式:_。_。_。_。第第4848页页【思维建模思维建模】解答本题时能够采取以下思绪解答本题时能够采取以下思绪:第第4949页页【解析解析】制备聚氯乙烯单体为氯乙烯制备聚氯乙烯单体为氯乙烯,所以反应所以反应为为CHCHCHCH与与HClHCl发生加成反应生成氯乙烯发生加成反应生成氯乙烯;乙炔与乙炔与HCNHCN发生发生加成反应生成丙烯腈加成反应生成丙烯腈(CH(CH2 2CHCN),CHCN),丙烯腈发生加聚丙烯腈发生加聚反应生成聚丙烯腈反应生成聚丙烯腈;依据氯丁橡胶结构简式能够得知依据氯丁橡胶结构简式能够得知其单体其单体D D结构简式为结构简式为 ,进而能够推出进而能够推出C C结构简式为结构简式为CHCH2 2CHCCHCHCCH。第第5050页页第第5151页页第第5252页页【迁移迁移应用应用】(商丘高一检测商丘高一检测)以下合成高分子化合物反应中以下合成高分子化合物反应中,属于属于加聚反应是加聚反应是()第第5353页页第第5454页页【解析解析】选选C C。依据加聚反应特点。依据加聚反应特点,产物除高分子外无产物除高分子外无小分子小分子,且高分子化合物与反应物含有相同组成且高分子化合物与反应物含有相同组成,则则C C项项正确。正确。第第5555页页【赔偿训练赔偿训练】以下物质不能发生加聚反应是以下物质不能发生加聚反应是()A.CHA.CH2 2CHCH2 2B.CHB.CH2 2CHCHCHCH3 3C.CHC.CH2 2CHCHCHCH2 2OHOHD.CHD.CH3 3CHCH2 2OHOH第第5656页页【解析解析】选选D D。分子中含。分子中含 或或CCCC等不饱和键时等不饱和键时才能发生加聚反应。才能发生加聚反应。第第5757页页【素养提升素养提升】聚丙烯腈纤维是合成纤维中主要品种之一聚丙烯腈纤维是合成纤维中主要品种之一,它商品名叫它商品名叫腈纶腈纶,因为它性质极像羊毛因为它性质极像羊毛,故又称它为故又称它为“人造羊毛人造羊毛”。聚丙烯腈单体是丙烯腈。聚丙烯腈单体是丙烯腈(CH(CH2 2CHCN),CHCN),其合成方法有其合成方法有很多很多,如以乙炔为原料如以乙炔为原料,其合成过程化学反应方程式以其合成过程化学反应方程式以下下:第第5858页页(1)(1)判断上述反应类型。判断上述反应类型。提醒提醒:反应反应为加成反应为加成反应,反应反应为加聚反应。为加聚反应。第第5959页页(2)(2)丙烯腈和聚丙烯腈中氮含量是否相同丙烯腈和聚丙烯腈中氮含量是否相同?提醒提醒:相同。因为二者最简式相同相同。因为二者最简式相同,所以各元素质量分所以各元素质量分数是相同。数是相同。第第6060页页(3)(3)依据以上材料分析依据以上材料分析,聚丙烯腈是线型结构还是体型聚丙烯腈是线型结构还是体型结构结构?提醒提醒:线型结构。线型结构。因为聚丙烯腈分子中结构单元因为聚丙烯腈分子中结构单元 相互连接相互连接成长链状结构成长链状结构,故属于线型高分子故属于线型高分子。第第6161页页【课堂回首课堂回首】第第6262页页