乙烯与有机高分子材料(讲)高一化学精品讲练(人教版2019)
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第2节乙烯与有机高分子材料
知识点1、乙烯
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。
1.乙烯的物理性质
乙烯是一种无色,稍有气味的气体,密度比空气略小,难溶于水。
分子式C2H4,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)。
乙烯的官能团是碳碳双键,导致其化学性质比较活泼。
2.分子结构
分子式结构式结构简式
C2H4CH2=CH2
官能团球棍模型空间填充模型
碳碳双键
3. 化学性质
(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,火焰明亮,伴有黑烟。
根据元素种类,可以推断出其完全燃烧产物是CO2和H2O。
化学方程式:C2H4+3O22CO2+2H2O
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:酸性高锰酸钾溶液褪色,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。
+36H+→10CO2+28H2O+12Mn2+
离子方程式:5CH2=CH2+12MnO—
4
(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。
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。
【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)。
【知识总结】a.有机化合物分子中双键上的碳原子与其他原子(或原子团)直接结合生成新的化合物分子的反应。
b.原理:碳碳双键()中的一个键断裂,其他两个原子(或原子团)分别“加”到原来双键的两个碳原子上。
c. 乙烯的加成反应:
有关反应的化学方程式为
=CH2+H2CH3—CH3
2
=CH2+Br2→
2
=CH2+H2O CH3CH2OH
2
=CH2+HCl CH3CH2Cl
2
(3)乙烯的用途和重要性
①乙烯是有机化工的基础原料,可以生产多种化工产品,如塑料、纤维和杀虫剂等。
②目前,世界上已将乙烯的产量作为衡量一个国家石油化工产业发展水平的标志。
③乙烯还是一种植物生长调节剂。
【归纳提升】1.乙烯与乙烷化学性质比较
名称(化学式) 乙烯(C2H4) 乙烷(C2H6)
典型反应加成反应取代反应
能否使溴水褪色能不能
能否使酸性高锰酸
能不能
钾溶液褪色
2.乙烯与乙烷的鉴别
编号实验操作现象结论
溶液褪色者为乙烯,溶液不褪方法一
色者为乙烷
溶液褪色者为乙烯,溶液不褪方法二
色者为乙烷
火焰明亮有黑烟者为乙烯,另方法三
一种为乙烷
(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→
—CH 2—CH 2—CH 2—CH 2—……—CH 2—CH 2—
可以简写为:n CH 2=CH 2 → [ CH 2—CH 2 ]n (聚乙烯)
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聚合反应, 【知识总结】(1)聚合反应:由相对分子质量较小的有机化合物生成相对分子质量很大的有机化合物的反应。
(2)加聚反应:当聚合反应同时也是加成反应时,叫加成聚合反应,简称加聚反应。
书写由乙烯在一定条件下生成聚乙烯的化学方程式: n CH 2=CH 2
(3) 缩聚反应: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。
【思维拓展】利用乙烷和乙烯都能制备氯乙烷: CH 3CH 3+Cl 2
CH 3CH 2Cl+HCl(取代反应),CH 2=CH 2+HCl
CH 3CH 2Cl(加成反应)。
以上两种方法中用乙烯制备氯乙烷合理,原因是乙烷的取代反应得到的是混合物,副产物太多,生成物不纯。
而乙烯的加成反应可制得较纯净的氯乙烷。
【跟踪训练】1.(2022·湖南·高二学业考试)已知:
2232CH =CH +HCl CH CH Cl −−−−→一定条件
,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】2232CH =CH +HCl CH CH Cl −−−−→一定条件
,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 。
2.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CO 2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CH 2,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。
3.(2021·山东潍坊检测)下列物质不可能是乙烯的加成产物的是()
CH33CHCl2 3CH23CH2Br
3
【答案】B
【解析】CH3CH3是乙烯与氢气的加成产物;CH3CHCl2不可能是乙烯的加成产物;
CH3CH2OH是乙烯与水的加成产物;CH3CH2Br是乙烯与HBr的加成产物。
4.以下的说法中正确的是()
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.乙烯与环丁烷()分子组成上相差2个CH2原子团,因此互为同系物
C.乙烷、乙烯均是只含碳和氢的气体,在空气中燃烧时产生的现象完全相同
气体通入溴水中,溴水褪色,则X气体一定为乙烯
【答案】A
【解析】乙烯与HBr发生加成反应生成溴乙烷,乙烷可与溴蒸气在光照条件下发生取代反应生成溴乙烷,A正确;乙烯与环丁烷结构不相似,乙烯中有碳碳双键,环丁烷是环状结构,二者不互为同系物,B错误;乙烷在空气中燃烧无黑烟生成,乙烯在空气中燃烧产生黑烟,C错误;SO2也能使溴水褪色,D错误;
5.(2022·黑龙江·宾县第二中学高一期末)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)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_______ 。
(2)D装置中溶液由紫色变无色,D装置中发生反应的类型为_______ 。
(3)写出A装置中发生反应的化学方程式_______ ,反应类型为_______ 。
CH=CHCH)与乙烯具有相似的化学性质(写结构简式)。
(4)丙烯(23
①丙烯与溴的加成反应产物为_______ 。
②在一定条件下丙烯与
2H O
的加成产物可能_______ 。
【答案】(1) 红棕色褪去,液体不分层 橙黄色褪去,液体分层 (2)氧化反应
(3) CH 2=CH 2+Br 2→CH 2BrCH 2Br 加成反应 (4) CH 2BrCHBrCH 3 CH 3CHOHCH 3、
223
CH CH H CH O
【分析】由实验装置可知,A 中乙烯与溴发生加成反应,溴的四氯化碳溶液褪色;B 中乙烯与溴水发生加成反应,溴水褪色;C 中乙烯与硝酸银溶液不反应,但C 可检验挥发的溴;D 中乙烯被高锰酸钾氧化,溶液褪色;E 中石灰水变浑浊,可知乙烯被高锰酸钾氧化生成二氧化碳;
【详解】(1)AB 装置中乙烯与溴发生加成反应均生成有机物CH 2BrCH 2Br ,CH 2BrCH 2Br 能溶于四氯化碳、不溶于水,故现象分别为:溴的四氯化碳溶液褪色液体不分层;溴水褪色液体分层;
(2)D 装置中溶液由紫色变无色,是D 装置中高锰酸钾被乙烯还原,乙烯被氧化,发生反应的类型为氧化反应;
(3)A 装置中乙烯与溴发生加成反应生成CH 2BrCH 2Br ,反应为CH 2=CH 2+Br 2→CH 2BrCH 2Br ;反应为加成反应;
(4)①丙烯中含碳碳双键,与溴的加成反应的化学方程式为CH 2=CHCH 3+Br 2→CH 2BrCHBrCH 3;
②在一定条件下丙烯与H 2O 的加成反应可能为CH 2=CHCH 3+H 2O→CH 3CH(OH)CH 3或CH 2=CHCH 3+H 2O→CH 2(OH)CH 2CH 3,产物为:CH 3CH(OH)CH 3或CH 2(OH)CH 2CH 3。
知识点2、烃 1. 烃的概念
仅含碳元素和氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物,也称为烃。
2. 烃的分类
根据烃分子中碳原子间成键方式的不同,可以对烃进行分类。
饱和烃(烷烃):分子中的碳原子之间只以单键结合,剩余价键均被氢原子“饱和”的烃称为饱和烃,即烷烃;
不饱和烃:分子中碳原子的价键没有全被氢原子“饱和”的烃称为不饱和烃,其中分子中含碳碳双键的称为烯烃,含碳碳三键的称为炔烃,含苯环的称为芳香烃。
根据碳骨架的不同,还可以将烃分为链状烃和环状烃。
3. 烃的分子结构
烃甲烷乙烯
乙炔
电子式
或
结构简式
化学键碳氢共价键碳碳双键碳碳三键
球棍模型
或
比例模型
分子结构
正四面体平面形直线形特点
【跟踪练习】1.下列物质属于脂肪烃的是
A.B.CH3CH2CH3C.CH3CH2Cl D.
【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。
2.已知有一种烃的结构类似自行车,简称“自行车烃”,如图所示,下列关于它的性质叙述正确的是()
A.易溶于水B.可以发生取代反应
C.其密度大于水的密度D.与环己烷互为同系物
【答案】B
【解析】烷烃都难溶于水,密度比水小,可以发生取代反应,A、C错误,B正确。
“自行车烃”与环己烷结构不相似,不满足分子式相差n个CH2原子团的要求,所以和环己烷不互为同系物。
3.有关烯烃的下列说法中正确的是()
A.烯烃分子中所有的原子一定在同一平面内
B.烯烃只能发生加成反应不能发生取代反应
C.分子式是C5H10的烃分子中一定含有碳碳双键
D.烯烃既能使溴水褪色也能使酸性KMnO4溶液褪色
【答案】D
【解析】只有乙烯中所有原子一定共面,A错误;烯烃易发生加成反应,在特定条件下烯烃也能发生取代反应,B错误;分子式为C5H10的烃可以是烯烃,也可能是环烷烃,C错误;烯烃含有碳碳双键,既能使溴水褪色也能使酸性KMnO4溶液褪色,D正确。
4.(2021·成都外国语学校期中)一种食用香料的结构简式如图所示。
下列有关说法正确的是()
A.它的一氯代物有8种
B.它的分子中所有的碳原子可能在同一平面上
C.它和丁基苯()互为同分异构体
D.一定条件下,它能发生氧化、加成,但不能发生取代反应
【答案】A
【解析】该物质结构不对称,含8种不同环境的H,一氯代物有8种,A正确;分子中甲基、亚甲基、次甲基中的C均为四面体构型,分子中所有C原子不可能共面,B错误;该有机物含16个H,丁基苯含14个H,二者分子式不同,不可能互为同分异构体,C错误;含碳碳双键,可以发生加成、氧化反应;分子中含H,可发生光照下的取代反应,D错误。
知识点3、苯的结构与性质
1.组成和结构
分子式结构式结构简式空间结构
C6H6平面正六边形
注:苯分子中的碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊共价键。
2.物理性质及毒性
颜色气味状态密度水溶性毒性
有特殊
液态比水小难溶于水有毒
无色
气味
注:苯的熔点为5.5 ℃,当温度低于5.5 ℃时,会凝结成无色的晶体。
3.化学性质
【实验1】紫红色的酸性高锰酸钾溶液中加入少量的苯,现象是苯在上层,酸性高锰酸钾溶液不褪色。
【实验2】橙色的溴的四氯化碳溶液中加入苯,现象是溶液不分层,橙色不褪去。
(1)稳定性:苯与溴的四氯化碳溶液、酸性KMnO4溶液均不反应。
(2)可燃性:2C6H6+15O 212CO2+6H2O。
(3)取代反应:苯与液溴在铁粉的作用下可发生反应生成溴苯。
化学方程式为
+Br 2+HBr。
4.用途
苯是一种重要的有机化工原料,也常用作有机溶剂。
【归纳提升】甲烷、乙烯、苯的比较
物质甲烷乙烯苯
分子式CH4C2H4C6H6
结构简式CH4CH2=CH2
空间结构正四面体平面结构正六边形
碳碳键单键双键
介于单键和双键之间的
特殊共价键
状态气态气态液态
燃烧
安静燃烧、产生淡蓝色
火焰火焰较明亮,伴
有黑烟
火焰明亮、伴有浓烟
溴水褪色不能能
不能反应,但能使溴水因萃
取而褪色
酸性KMnO4溶液褪
色
不能能不能
取代反应能较困难能
加成反应不能能能
【跟踪练习】1.(2021·重庆市江津第五中学校高一期中)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。
2.四联苯的一氯代物有()
种种种种
【答案】C
【解析】四联苯中有5种不同化学环境的氢原子,一氯代物有5种,C正确。
3.(2022·福建·泉州市第六中学高一期中)举世震惊的“毒奶粉事件”,是一些不法商贩用化工原料三聚氰胺(分子结构式如图)冒充蛋白粉,加入到原料奶中,从而提高了劣质原料奶的收购价格。
三聚氰胺属于
A.有机物B.无机物C.苯的同系物D.铵盐
【答案】A
【详解】A.由结构简式可知,三聚氰胺由C、H和N元素组成,则属于有机物,A正确;B.三聚氰胺属于有机物、不属于无机物,B错误;
C.三聚氰胺不含有苯环、不属于苯的同系物,C错误;
D.三聚氰胺由分子构成、不含有铵离子、无酸根离子,不属于铵盐,D错误;4.(2021·贵州遵义期末)苯乙烯(CH CH2)是重要的化工原料。
下列有关苯乙烯的说法错误的是()
A.苯乙烯可与H2在一定条件下发生加成反应B.分子式为C8H9
C.能使酸性高锰酸钾溶液和Br2的CCl4溶液褪色D.苯乙烯属于烃类物质
【答案】B
【解析】苯乙烯中的苯环及碳碳双键均可与H2发生加成反应,A正确;由苯乙烯的结构可知其分子式为C8H8,B错误;苯乙烯含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液或溴的CCl4溶液褪色,C正确;苯乙烯由碳、氢两种元素组成,属于烃类物质,D正确。
5.(2022·陕西西安·高一期末)某实验小组制备溴苯并分离提纯溴苯,其制备溴苯的实验装置如图所示,回答下列问题:
Ⅰ.制备溴苯:
(1)盛放苯和溴的仪器名称为_______
(2)在该反应中催化剂是_______;实验中装置b吸收挥发出的_______和苯,液体颜色逐渐
变为_______。
(3)装置c 中倒扣的漏斗作用是_______。
(4)写出圆底烧瓶中苯发生反应的化学方程式_______。
Ⅱ.分离提纯溴苯:
(5)反应后的混合液加入NaOH 溶液振荡、静置、_______(填写实验操作方法),在有机层中加干燥剂,最后蒸馏分离出沸点较低的苯,得到溴苯。
【答案】(1)分液漏斗 (2) FeBr 3 Br 2 橙红色 (3)防止倒吸
(4)+Br 2
3FeBr −−−→
+HBr
(5)分液
【分析】I .圆底烧瓶中苯和Br 2在FeBr 3的催化作用下反应生成溴苯和HBr ;装置b 中的CCl 4用来吸收挥发出的Br 2和苯;装置c 中的Na 2CO 3溶液用来吸收HBr ;
II .溴苯不溶于NaOH 溶液,也不会和NaOH 溶液反应,可以向反应后的混合液加入NaOH 溶液振荡、静置、分液,再在有机层中加干燥剂,最后蒸馏分离出沸点较低的苯,得到溴苯。
(1)盛放苯和溴的仪器名称为分液漏斗。
(2)在该反应中催化剂是FeBr 3;苯和溴都具有挥发性,装置b 吸收挥发出的Br 2和苯,液体逐渐变为橙红色。
(3)反应生成的HBr 不溶于CCl 4,会被Na 2CO 3溶液吸收,装置c 中倒扣的漏斗作用是防止倒吸。
(4)圆底烧瓶中苯和Br 2在FeBr 3的催化作用下反应生成溴苯和HBr ,该反应的化学方程式
为。
(5)溴苯不溶于NaOH 溶液,也不会和NaOH 溶液反应,可以向反应后的混合液加入NaOH 溶液振荡、静置、分液,再在有机层中加干燥剂,最后蒸馏分离出沸点较低的苯,得到溴苯。
知识点4、有机高分子化合物与有机高分子材料 1.有机高分子化合物
有机高分子化合物是相对分子质量很大的有机化合物,简称高分子或聚合物。
2.基本性质
溶解性受热变化导电性
难溶于水,有机溶剂中溶解得也很缓慢,或者只有一定程度的溶胀热塑性或热固
性
通常不
导电
【知识拓展】单体、链节、聚合度
项目单体链节聚合度
定义
能合成高分子化合
物的小分子物质高分子化合物中的重
复结构单元
链节的重复次
数
实例(如聚乙烯
)
CH2=CH2—CH2—CH2—n 【归纳总结】能发生加聚反应的有机物还有
4.有机高分子化合物的分类
5.加聚反应的特点
(1)反应物特征——含有不饱和键。
(2)生成物特征——与反应物具有相同的组成。
(3)反应特征——没有小分子化合物生成。
5.加聚反应的类型(拓展☆)
(1)单烯烃的加聚,如乙烯生成聚乙烯。
(2)二烯烃的加聚,如
n CH2=CH—CH CH2
(3)几种单体的共聚,如
【跟踪练习】1.(2021·安徽阜阳检测)聚苯乙烯是日常生活中用途非常广泛的一种塑料,下列说法不正确的是()
A.其单体为,经过加聚反应制得B.链节为
C.平均相对分子质量为104n(n为聚合度)D.是一种难降解的塑料,会造成环境污染
【答案】B
【解析】聚苯乙烯是由经过加聚反应生成,单体为,链节为,A正确,B错误;聚苯乙烯链节的相对分子质量为104,聚苯乙烯的平均相对
分子质量104n (n 为聚合度),C 正确;聚苯乙烯是一种难降解的塑料,会导致环境污染,D 正确。
2.现有两种烯烃CH 2=CHCH 3和,它们的混合物在一定条件下发生加聚反应,
其产物中可能有( )
① ② ③
④ ⑤ ⑥
A.全部
B.只有①②③⑤
C.只有①②③④
D.只有③⑤⑥
【答案】B
【解析】题给两种不同的烯烃混合发生加聚反应时有如下几种情况:(1)自身发生加聚反应,
产物有和两种,①②符合;(2)不同烯烃之间发生共聚,可生成
和
等,③⑤符合。
3.(2021·河北保定期末)某高聚物可表示为
[]n
CH 2CH C CH 2CH CH 2CH 2CH 2CH 3CH 3
,下列有关叙述错误的是( )
A .该高聚物是通过加聚反应制得的
B .合成该高聚物的单体有3种
C .该物质能被酸性高锰酸钾溶液氧化
D .1 mol 该物质最多可与1 mol H 2发生加成反应 【答案】D
【解析】该高聚物的主链只有C 原子,为加聚反应的产物,A 正确;合成该高聚物的单体有CH 2=CHC(CH 3)=CH 2、CH 3CH 2=CH 2、CH 2=CH 2,B 正确;该高聚物中含有碳碳双键,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,C 正确;1 mol 该物质中含有n mol 碳碳双键,最多可与n mol H 2发生加成反应,D 错误。
知识点5、塑料、橡胶和纤维
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
(1)成分及性质
主要成分为合成树脂。
一般情况下,线型结构的高分子材料柔韧性较好,网状结构的高分子材料硬度较大。
(2)代表物——聚乙烯塑料
①特点:无毒耐低温,化学稳定性好,耐酸碱的侵蚀,常温下不溶于一般溶剂,吸水性小,电绝缘性能优良。
②用途:应用广泛,可用于制造包装材料、容器、渔网、绳等物质。
(3)其他常见塑料:如聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯,聚四氟乙烯等。
请写出由四氟乙烯(CF2=CF2)生产聚四氟乙烯的化学方程式:
n CF2=CF 2。
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
可制成化工、医药等行业使
用的耐腐蚀、耐高温、耐低温制
困难品
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。
(1)特性:高弹性,绝缘性。
(2)分类:
①天然橡胶。
成分:聚异戊二烯,结构简式:。
②合成橡胶。
成分:顺丁橡胶,
结构简式:。
(3)用途:制轮胎、胶鞋、海绵胶等。
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。
(1)分类:分为天然纤维和化学纤维。
(2)腈纶:聚丙烯腈纤维的商品名称为腈纶,性能极似羊毛,是由石油裂解气中的丙烯制得丙烯腈(CH2CH—CN)再聚合而成,反应的化学方程式为。
【跟踪训练】1.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
【答案】A
【解析】聚苯乙烯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B错误;聚苯乙烯是混合物,C错误;聚
苯乙烯的结构单元是,D错误。
2.(2021·安徽安庆检测)下列说法正确的是()
A.聚氯乙烯(PVC),可用作食品包装袋
B.天然橡胶硫化后由线性结构变成网状结构,强度和韧性增强
C.大豆蛋白纤维不属于化学纤维
D.碳纤维是一种高强度的有机高分子材料
【答案】B
【解析】聚氯乙烯(PVC)有毒,不能用作食品包装袋,A错误;天然橡胶利用硫与橡胶作用进行橡胶硫化,使线型高分子链之间通过硫原子形成化学键,产生交联,变成网状体型结构,使其具有更好的强度和韧性,B正确;大豆蛋白纤维属于再生纤维,是用化学方法将天然高分子加工而成,C错误;碳纤维是复合材料,D错误。
3.(2017·全国Ⅰ卷)下列生活用品中主要由合成纤维制造的是()
A. 尼龙绳
B. 宣纸
C. 羊绒衫
D. 棉衬衣
【答案】A
【解析】尼龙属于合成纤维,A正确;宣纸的主要成分为纤维素,B错误;羊绒衫主要成分为蛋白质,C错误;棉衬衣主要成分为纤维素,D错误。
4.氯丁橡胶M是理想的电线电缆材料,工业上可由有机化工原料A或E制得,其合成路
线如图所示:
已知:H 2C =CH —C≡CH 由E 二聚得到;CH 3CH 2Cl NaOH 醇溶液
——————→ΔCH 2=CH 2。
完成下列填空:
(1)A 的结构简式是____________________,反应③的反应类型是______________。
(2)为研究物质的芳香性,将E 三聚、四聚成环状化合物,写出它们的结构简式__________、__________。
鉴别这两个环状化合物的试剂为____________。
(3)反应③对应的化学方程式是_________________________________。
【答案】(1)CH 2=CH —CH =CH 2加聚反应(2)
溴水或酸性高锰酸钾溶液
(3)n C
H 2CH C CH 2Cl
一定条件————→
CH 2CH C CH 2Cl
[]n
【解析】(1)由流程:E 催化剂
———→H 2C =CH —C≡CH HCl ———→催化剂
C ,以及M 的结构简式
CH 2CH C CH 2Cl
[]n ,可知C 为C
H 2CH C CH 2Cl
,反应③为加聚反应生成高分子化
合物。
由A 的分子式结合C 的结构可知,A 为链状,应含有2个碳碳双键,则A 为H 2C =CH —CH =CH 2,B 为H 2C =CH —CH =CH 2与氯气发生1,2-加成的产物,B 为
C
H 2CH CH CH 2Cl Cl
;(2)利用题中信息,H 2C =CH —C≡CH 由E 二聚得到,则E 为HC≡CH ,
三聚环状产物为苯、四聚得到的环状产物为环辛四烯,鉴别苯与环辛四烯可用溴水或酸性高锰酸钾溶液;(3)C 通过发生加聚反应生成M ,方程式为n C
H 2CH C CH 2Cl
一定条件————→
CH 2CH C CH 2Cl
[]n 。