乙烯與有機(jī)高分子材料 【教學(xué)目標(biāo)】知識與技能：1.乙烯的用途和乙烯的分子結(jié)構(gòu)。2.乙烯的物理性質(zhì)、乙烯的化學(xué)性質(zhì)（加成、氧化、聚合）。加成反應(yīng)的概念，聚合反應(yīng)、加聚反應(yīng)的概念。3.烯烴的概念，烯烴的性質(zhì)。4.通過“三大合成材料”的實(shí)例，分別說明塑料、合成纖維、合成橡膠的結(jié)構(gòu)、性能和用途。過程與方法：了解“三大合成材料”典型代表物的有關(guān)聚合反應(yīng)，聚合物的結(jié)構(gòu)、性能特點(diǎn)。情感態(tài)度與價值觀：通過活動課研究、學(xué)習(xí)治理“白色污染”的途徑和方法，關(guān)注和愛護(hù)自然，樹立社會責(zé)任感，培養(yǎng)環(huán)境保護(hù)意識。【教學(xué)重難點(diǎn)】重點(diǎn)：1.乙烯的化學(xué)性質(zhì)。2.“三大合成材料”的結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。難點(diǎn)：乙烯的化學(xué)性質(zhì)（加成、氧化、聚合）。【教學(xué)過程】【第一課時】一、乙烯的分子結(jié)構(gòu)（展示乙烯的球棍模型和比例模型）乙烯是一個平面型分子，即“六點(diǎn)共面”：二個C原子和四個H原子均在同一平面內(nèi)，有一個雙鍵和四個單鍵，它們彼此之間的鍵角約為120o。乙烯共價鍵參數(shù)： 乙烯乙烷鍵長（m）鍵角約鍵能（）615348通過乙烯與乙烷分子中鍵長、鍵能等數(shù)據(jù)的比較，可以看出乙烯分子結(jié)構(gòu)中碳碳雙鍵（）鍵長小于碳碳單鍵（）；鍵能大于單鍵鍵能，但小于單鍵鍵能的兩倍，結(jié)合乙烯的性質(zhì)可認(rèn)為雙鍵中，兩個鍵并不等同，其中一個鍵較穩(wěn)定，另一個鍵較不穩(wěn)定。從而說明乙烯的雙鍵中有一個鍵容易斷裂，這是乙烯化學(xué)性質(zhì)比乙烷活潑的理論根據(jù)，這就在本質(zhì)上加深了烯烴重要性質(zhì)—加成反應(yīng)和加聚反應(yīng)的認(rèn)識，進(jìn)一步理解分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的辯證關(guān)系。另外由于乙烯中存在碳碳雙鍵結(jié)構(gòu)，雙鍵不能扭曲、旋轉(zhuǎn)，這一點(diǎn)與乙烷有很大差異。二、乙烯的重要性質(zhì)1．乙烯能使溴水和酸性溶液褪色，這是檢驗(yàn)飽和烴與不飽和烴的方法。但兩者的反應(yīng)類型是不同的，前者是加成反應(yīng)，后者是氧化反應(yīng)。加成反應(yīng)有二個特點(diǎn)：①反應(yīng)發(fā)生在不飽和的鍵上，雙鍵中的不穩(wěn)定的共價鍵斷裂，不飽和的C原子與其它原子或原子團(tuán)以共價鍵結(jié)合。乙烯可以與多種物質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)，例如鹵素單質(zhì)、鹵化氫、水、氫氣等。②加成反應(yīng)后生成物只有一種（不同于烷烴的取代反應(yīng)）。乙烯通過溴水，現(xiàn)象：溴水褪色1，2一二溴乙烷（液態(tài)）乙烯與氫氣加成乙烯與氯化氫加成：溴乙烷乙烯與水加成：2．可燃性：現(xiàn)象：火焰較明亮，略帶黑煙（與甲烷相比較）3．加聚反應(yīng)，雙鍵里的一個鍵斷裂，然后，分子里的C原子互相結(jié)合成為高分子長鏈。這種聚合反應(yīng)是通過加成而聚合，所以習(xí)慣上也稱為加聚反應(yīng)，其實(shí)質(zhì)是加成反應(yīng)，斷的是雙鍵中的一個鍵。三、烯烴的性質(zhì)：1．物理性質(zhì)：隨分子量的增大，烯烴的物理性質(zhì)呈現(xiàn)一定的規(guī)律性變化。熔沸點(diǎn)逐漸升高，密度逐漸加大。均難溶于水。2～4個碳原子的烯烴，常溫下為氣態(tài)。2．化學(xué)性質(zhì)：與乙烯相似。易于起加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)等。a．氧化反應(yīng)：燃燒反應(yīng)：在氧氣或空氣中完全生成和。被酸性高錳酸鉀氧化——使酸性高猛酸鉀溶液褪色。b．加成反應(yīng)：可與、、HX、等發(fā)生加成。如：烯烴的加成反應(yīng)有一個對稱問題：如（丙烯）是不對稱烯烴，若與不對稱分子加成時：也就是說中顯正電性的“H”主要加在丙烯雙鍵碳原子中帶H原子多的那個碳原子上。而顯負(fù)電荷的“Cl”加到帶氫少的雙鍵碳原子上。（此規(guī)則稱為馬爾可夫尼可夫規(guī)則，簡稱馬氏規(guī)則）C．聚合反應(yīng)：把雙鍵中的一個鍵打開向兩端伸展加上括號和“n”，其它的原子或原子團(tuán)則寫在該C原子的上或下方，如： 四、烯烴的通式：；與C原子數(shù)相同的環(huán)烷烴互為同分異構(gòu)體。烯烴的同分異構(gòu)體的情況要比烷烴復(fù)雜得多，所以判定是不是同分異構(gòu)體應(yīng)注意：如①與是由于雙鍵的位置不同而引起的同分異構(gòu)現(xiàn)象。烯烴分子的最簡式均為，所以不同烯烴的C、H元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)都是一樣的。五、烯烴的命名烯烴的命名原則與烷烴基本相同，但又有差異，要注意以下幾點(diǎn)：①選定的主鏈必須包括在內(nèi)的最長碳鏈。②碳原子編號應(yīng)從離雙鍵最近的一端開始。③雙鍵的位置必須寫在母體名稱之前。【第二課時】合成材料的品種很多，按用途和性能可分為合成高分子材料（包括塑料、合成纖維、黏合劑、涂料等）；功能高分子材料（包括高分子分離膜、液晶高分子、導(dǎo)電高分子、醫(yī)用高分子、高吸水性樹脂等）和復(fù)合材料。其中，被稱為“三大合成材料”的塑料、合成纖維和合成橡膠應(yīng)用最廣泛一、塑料1．塑料的組成：合成樹脂、添加劑塑料的主要成分是合成高分子化合物即合成樹脂。在塑料的組成中除了合成樹脂外，還有根據(jù)需要加入的具有某些特定用途的加工助劑以改進(jìn)其性能。如提高柔韌性的增塑劑，改進(jìn)耐熱的熱穩(wěn)定性，防止塑料老化的防老化劑，賦予塑料的著色劑等。樹脂和塑料的關(guān)系：樹脂就是指還有跟各種添加劑混合的高聚物。塑料是由樹脂及填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、色料等添加劑所組成的，它的主要成分為是樹脂。有時這兩個名詞也混用，因?yàn)橛行┧芰匣旧鲜怯蓸渲M成的，不含或少含其他添加劑，如有機(jī)玻璃、聚乙烯、聚苯乙烯等。塑料的基本性能主要決定于樹脂的本性，但添加劑也起著重要作用。2．塑料的主要性能熱塑性。樹脂為線型結(jié)構(gòu)，有熱塑性。熱固性。樹脂為體型結(jié)構(gòu)，有熱固性。聚乙烯塑料無臭、無毒、具有優(yōu)良的耐低溫性能，最低使用溫度可達(dá)，化學(xué)穩(wěn)定性好，能耐大多數(shù)酸、堿的侵蝕；常溫下不溶于一般溶劑，吸水性小，電絕緣性能優(yōu)良。3．幾種常見塑料的性能和用途4．簡介幾種具有特殊用途的塑料：工程塑料、增強(qiáng)塑料、改性塑料等。［小結(jié)］通過以上的學(xué)習(xí)我們可以知道，合成高分子化合物的結(jié)構(gòu)大致可以分為三類：線型結(jié)構(gòu)、支鏈性結(jié)構(gòu)和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（也稱為體型結(jié)構(gòu)）二、合成纖維1．纖維的分類合成纖維性能優(yōu)異，原料來源豐富、價格便宜、用途廣泛，生產(chǎn)不受氣候等自然條件的限制。2．“六大綸”的性能和重要用途滌綸（聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維）、錦綸、腈綸、丙綸、維綸（聚乙烯醇、人造棉花）和氯綸。滌綸的制備原理：“六大綸”都具有強(qiáng)度高、彈性好、耐磨、耐化學(xué)腐蝕、不發(fā)霉、不怕蟲蛀、不縮水等優(yōu)點(diǎn)，而且每一種還具有各自獨(dú)特的性能。它們除了供人類穿著外，在生產(chǎn)和國防上也有很多用途。例如，錦綸可制衣料織品、降落傘繩、輪胎簾子線、纜繩和漁網(wǎng)等。3．幾種具有某些特殊性能的合成纖維芳綸纖維、碳纖維、耐輻射纖維、光導(dǎo)纖維和防火纖維。三、合成橡膠1．橡膠的分類［投影］合成橡膠一般具有高彈性、絕緣性、氣密性、耐油、耐高溫或耐低溫等性能。順丁橡膠的制備原理：2．合成橡膠的性能和主要用途相比而言，合成橡膠一般在性能上不如天然橡膠全面，但它具有高彈性、絕緣性、氣密性、耐油、耐高溫或低溫等性能，因而廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)、國防、交通及日常生活中。3．使用合成材料的負(fù)面作用及對策一些塑料制品所帶來的“白色污染”。目前，治理“白色污染”主要應(yīng)從減少使用和加強(qiáng)回收開始。從長遠(yuǎn)來看，可逐步以可降解塑料取代現(xiàn)在普遍使用的塑料，從根本上解決“白色污染”的問題。［小結(jié)］這節(jié)課我們主要了解高分子合成材料的分類及主要用途。

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第二節(jié) 乙烯與有機(jī)高分子材料

版本： 人教版 (2019)

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