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《烃有机高分子材料》教案

[核心素养发展目标]1.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。2.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。

一、烃

1.烃的概念

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.烃的分类

依据：烃分子中碳原子间成键方式的不同及碳骨架的不同。

3.常见烃分子结构探究

目的：通过学习甲烷、乙烯、乙炔的分子结构，理解常见烃的分子结构特点。

活动记录：

烃

甲烷

乙烯

乙炔

电子式

化学键

C—H共价单键

C—H共价单键和共价键

C—H共价单键和—C≡C—键

球棍

模型

分子结

构特点

碳原子4个单电子完全和4个氢原子形成4个共价单键，形成以碳原子为中心的正四面体结构

碳和碳形成碳碳双键，剩余价键完全和氢原子形成C—H单键，键和键夹角为120°，2个碳原子和4个氢原子在同一平面内

碳和碳形成碳碳三键，剩余价键和氢原子形成C—H单键，键和键夹角为180°，2个氢和2个碳原子成直线结构

(1)含有碳和氢两元素的有机化合物就属于烃(×)

提示烃是分子中只含C和H两元素的有机化合物。

(2)属于烃的有机化合物分子中氢原子个数可以为奇数(×)

提示根据碳原子的4价键理论，烃分子中的氢原子一定为偶数。

(3)甲烷、乙烯和乙炔分子中都只含有碳和氢两元素，故它们是同系物(×)

提示三者的结构不同，甲烷分子中全部为单键，乙烯分子中含有碳碳双键，乙炔分子中含有碳碳三键，而且分子组成上也不相差一个或若干个CH2原子团，故不为同系物。

(4)乙烯的分子式为C2H4，故分子组成为C6H12的烃一定属于烯烃(×)

提示分子组成为C6H12的烃，可以是烯烃，也可能属于环烷烃，如环己烷。

(5)苯的分子式为C6H6，结构简式为，分子高度不饱和，故苯分子中一定含有碳碳双键，属于烯烃(×)

提示苯分子中含有，结构简式是一种习惯写法，分子中不含有，属于芳香烃。

知识拓展芳香族化合物与苯

1.芳香族化合物：分子中含有苯环的有机物。

2.苯的组成与结构

分子式

结构式

结构简式

空间形状

C6H6

平面正六边形

其中，苯环中的碳碳之间的键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键，苯分子中6个碳原子和6个氢原子都在同一平面内。

3.苯的用途：苯是一种重要的有机化工原料和有机溶剂，广泛用于生产医药、农药、香料、染料、洗涤剂和合成高分子材料等。

1.比较CH4、CH2==CH2的化学性质，并分析其化学性质与二者结构的关系？

物质

甲烷

乙烯

与Br2

反应

Br2试剂

Br2蒸气

溴水或溴的CCl4溶液

反应条件

光照

反应类型

取代

加成

氧化

反应

和O2燃烧

燃烧，火焰呈淡蓝色

燃烧，火焰明亮、伴有黑烟

酸性KMnO4

溶液

不反应

酸性KMnO4溶液褪色

性质和结构关系

CH4分子中的碳原子为饱和结构，所成的键为单键，性质稳定，主要发生取代反应

CH2==CH2分子中的碳原子为不饱和结构，所成的键为碳碳双键，其中一个键容易断裂，性质活泼，主要发生加成反应、氧化反应

2.已知乙炔结构式为H—C≡C—H，分子中含有不饱和的碳碳三键，根据乙炔的结构，试推测乙炔可能有哪些性质？

提示乙炔分子中含碳碳三键，可能发生如下反应：

①燃烧：现象为火焰明亮，伴有黑烟。

②加成反应：能使Br2的CCl4溶液褪色。

③氧化反应：能使酸性KMnO4溶液褪色。

④加聚反应：能在一定条件下加聚生成聚合物。

3.已知乙烯分子为平面结构，C2H2为直线结构，苯(C6H6)分子中6个氢原子和6个碳原子在同一平面，为正六边形结构，则有机物M分子中，最多有几个原子共直线？最多有几个原子共平面？

提示根据乙炔、乙烯和苯的结构，有机物M的分子结构应为

则最多有6个原子共直线，因为碳碳单键可以旋转，最多有18个原子共面。

1.典型空间结构

(1)甲烷型：

正四面体→凡是碳原子与4个原子形成4个共价键时，其空间结构都是四面体形，5个原子中最多有3个原子共平面。

(2)乙烯型：

平面结构→与碳碳双键直接相连的4个原子与2个碳原子共平面。

(3)苯型：

平面结构→位于苯环上的12个原子共平面，位于对角线位置上的4个原子共直线。

2.单键可以旋转，双键不能旋转

对于一些复杂的有机物分子结构，要解剖成若干个基本单元，由整体到局部，然后再回到整体。每一个基本单元的空间构型都要搞清楚，有时凭借局部即可判断整体。在拼接或组合时要注意是否可以发生键的旋转。

1.已知丙烷和甲烷互为同系物，下列有关丙烷的说法错误的是()

A.丙烷属于饱和烃

B.丙烷和氯气在光照条件下可发生取代反应

C.丙烷能使酸性KMnO4溶液褪色

D.丙烷分