第二节　资源综合利用　环境保护ppt配用优秀获奖教案

以煤、石油、天然气为原料生产合成材料

学习笔记

知识链接

Hi，在开始挑战之前，先来热下身吧！

1、天然气的组成

天然气是一种低分子量的烃类化合物，主要成分是甲烷，还含有一定量的乙烷、丙烷和丁烷。

2、天然气的综合利用

天然气是一种清洁能源，可以直接用作燃料。天然气更是一种重要的化工原料，主要用于合成氨、生产甲醇以及合成分子内含两个或两个以上碳原子的其它有机化合物。

▪◆学习任务

（一）读教材，首战告捷

让我们一起来阅读教材，并做好色笔区分吧。

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（二）

试身手，

初露锋芒

让我们来试试回答下面的问题和小练习吧。

问题1、高分子化合物

相对分子质量很大，一般从几万到几百万，甚至高达几千万的一类化合物，称为高分子或聚合物。高分子化合物可分为天然高分子化合物（如淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶等）和合成高分子化合物（如塑料、合成纤维、合成橡胶等）。塑料、合成纤维和合成橡胶是三大人工合成的高分子材料。

问题2、聚合反应

（1）定义

由低分子（相对分子质量小）生成高分子化合物（相对分子质量巨大）的反应叫做聚合反应。其中，由小分子通过加成反应的形式生成高分子的聚合反应叫做加成聚合反应，简称加聚反应。聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯（又称有机玻璃）、合成橡胶等合成高分子化合物都是由加聚反应制得的。

（2）聚乙烯

乙烯分子中的双键可断裂其中的一个而与其他物质发生加成反应。在适当温度、压强和催化剂存在的条件下，乙烯也可以发生自身加成反应，形成相对分子质量巨大的高分子化合物——聚乙烯：

CH2=CH2+ CH2=CH2+ CH2=CH2+…

→

- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- CH2-…

这个反应还可以用下式简单表示：

学习笔记

聚乙烯

要点诠释：

①在有机高分子化合物中，重复的结构单元称为链节，如聚乙烯的链节为- CH2- CH2-；链节重复的次数n称为聚合度；合成高分子化合物的小分子叫单体，如聚乙烯的单体为CH2=CH2。

②对单个高分子而言，n为某一整数。由高分子组成的物质中含有很多个高分子，各高分子之间的n值可能不相同。因此，高分子化合物组成的物质往往是混合物，如聚乙烯、淀粉、纤维素等都是混合物。

③加聚反应的特点有两个：一是双键断开变单键，双键两边碳原子相连形成长链；二是反应前的单体和反应后的链中碳、氢原子数目相等，即没有加入或减少任何原子。

练习1．维通橡胶是一种耐腐蚀、耐油、耐高温、耐寒性能都特别好的氟橡胶。它的结构简式为：

全氟丙烯

C．1-三氟甲基-1，3-丁二烯

D．全氟异戊二烯

【思路点拨】首先根据聚合物的结构特点，可以初步确定属于加聚产物。对于加聚产物，可以依据主链上碳碳键的饱和与否来确定单体结构。

【答案】B 【解析】从聚合物的结构来看，我们知道，该物质是有机物通过加聚反应合成的。主链上有4个碳原子，且均为碳碳单键，说明由两种单体聚合而来；断键后即得1，1-二氟乙烯和全氟丙烯。

【总结升华】加聚反应的特点是：单体结构中的C=C断裂其中的一个键，形成链节，若干链节连接起来就是聚合物。同样将加聚产物断键后恢复原来的双键即可得到单体的结构。

【变式】常用的塑料包扎绳子的化学成分是聚丙烯，试写出合成它的化学方程式____________________

。

腈纶（人造羊毛）的主要成分是聚丙烯腈（CH2=CH-CN），试写出合成它，合成它的单体为（

）

A．氟乙烯和全氟异丙烯

B．1，1-二氟乙烯和

的化学方程式____________

。

【答案】

学习笔记

（三）攻难关，自学检测

让我们来挑战吧！你一定是最棒的！

☆ 1

．已知：A、B、F是家庭中常见的有机物，E是石油化工发展水平的标志。根据下图所示的转化关系回答问题。

(1)操作⑥的名称为__________。

(2)取代反应的范畴很广，①～⑤中属于取代反应的是__________。(填序号) (3)请写出下列反应的化学方程式：

①___________________________________________________________；

③_____________________________________________________________；

⑤____________________________________________________________。

(4)F是一种常见的高分子材料，它给我们带来了巨大的方便。然而，这种材料造成的当今的某一环境问题是__________。

【答案】（1）分馏

（2）①②③

CH3COOCH2CH3＋NaOH CH3COONa＋CH3CH2OH

学习笔记

（4）白色污染

【解析】根据“E是石油化工发展水平的标志”可知E为乙烯。一方面，乙烯可以转化成F，另一方面，乙烯与水反应生成B。结合“B、F都是家庭中常见的物质”的信息，推断B是乙醇，F是聚乙烯。观察

框图，C在酸性或碱性条件下都可以得到乙醇，说明C是某种酸与乙醇反应生成的酯。是什么酸呢？既然这种酸是家庭中常见的物质，则A是乙酸。其他答案可依次推出。

（五）找规律，方法总结

根据高聚物结构简式推断单体的规律如下：

（1）如果高聚物链节的主链中无双键，则判断反应类型为单烯加聚：把链节中主链碳原子两两断开，然后把主链碳原子的单键变双键即为相应的单体。

（2）如果高聚物链节的主链中有双键，则判断反应类型为双烯加聚或混烯加聚：把链节中主链上以双键为中心的四个碳原子与其它碳原子断开，这四个碳原子“单改双，双改单”

即为相应的单体。若链节中主链上还有其它碳原子，则规律与（1）同。



测一测，大显身手《以煤、石油、天然气为原料生产合成材料》

一、选择题（每小题只有1个选项符合题意）

1．现代以石油化工为基础的三大合成材料是（

）

①合成氨

②塑料

③医药

④合成橡胶

⑤合成尿素

⑥合成纤维

⑦合成洗涤剂

A．②④⑦

B．②④⑥

C．①③⑤

D．④⑤⑥

2．下列对于有机高分子化合物的认识中错误的是（

）

A．有机高分子化合物称为聚合物或高聚物，是因为它们大部分是由小分子通过聚合反应制得的

B．有机高分子化合物的相对分子质量很大，但其结构是若干链节的重复

C．对于一种高分子材料，聚合度n是一个整数值，因而它的相对分子质量是确定的

D．有机高分子化合物分为天然高分子化合物和合成高分子化合物

3．已知天然气的主要成分CH4是一种会产生温室效应的气体，等物质的量的CH4和CO2产生的温室效应前者大，下面是有关天然气的几种叙述：①天然气与煤、柴油相比是较清洁的能源；②等质量的CH4与CO2产生的温室效应也是前者大；③燃烧天然气也是酸雨的成因之一。其中正确的是（

）

A．①②③

B．只有①

C．①和②

D．只有③

4．

④丙烯（CH2=CH-CH3）

⑤苯丙烯（C6H5-CH2-CH=CH2）

①苯乙烯（C6H5-CH=CH2）

②丁烯（CH2=CH-CH2-CH3）

③丁二烯（CH2=CH—CH=CH2）

5．下列对于有机高分子化合物的认识不正确的是(

) A．有机高分子化合物称为聚合物或高聚物，是因为它们大部分是由小分子通过聚合反应而制得的

B．有机高分子化合物的相对分子质量很大，但其结构是若干链节的重复

C．对于一种高分子材料，n是一个整数值，因而它的相对分子质量是确定的

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

二、非选择题

6．用石油裂化和裂解过程得到的乙烯、丙烯来合成丙烯酸乙酯的路线如下：

已知：在催化剂并加热的条件下-CHO可以被氧气氧化成-COOH。

根据以上材料和你所学的化学知识回答下列问题：

（1）由CH2=CH2制得有机物A的化学反应类型是______________________；

（2）丙烯醛[ CH2═CHCHO ]中含有的官能团______________________（填名称）；

（3）A与B合成丙烯酸乙酯的化学反应方程式是：_________________________________；该反应的类型是______________________反应。

（4）由石油裂解产物乙烯合成聚乙烯塑料的化学方程式是：____________________________________，

该高分子化合物的链节是______________________。

【答案与解析】

1．B

【解析】常说的三大合成材料是塑料、合成橡胶和合成纤维。

2．C 【解析】高分子化合物是以低分子量化合物为原料，经聚合反应得到各种相对分子质量不等的、组成结构类似的混合物，其重复的结构单元称为链节，即高分子化合物是若干链节的重复。有机高分子化合物可分为天然高分子化合物（如淀粉、纤维素等）和合成高分子化合物（如塑料、合成纤维、合成橡胶等）。只有C项错误。

3．C 【解析】天然气(CH4)燃烧后的产物是CO2和H2O，对环境无污染，所以天然气是一种清洁的能源，①正确；等质量的CH4与CO2比较；CH4的物质的量多于CO2，故产生的温室效应据题给信息可知，CH4大于CO2，②正确；酸雨是由于硫的氧化物及氮的氧化物随雨水落下而形成的，与CO2无关，故③不正确。

4．D 和CH2=CH—CH=CH2。把单键变双键，双键变单键，遇到碳超过五价，则令其断键即可。

5．C 【解析】有机高分子化合物分天然高分子化合物和合成高分子化合物两部分，合成高分子化合物主要由加聚、缩聚两类反应制备，加聚和缩聚是聚合反应的两个类型。对于高分子化合物来说，尽管相对分子质量很大，没有一个准确的相对分子质量，只有一个范围，但它们的结构均是由若干个链节组成的。

6．【思路点拨】本题属于简单的有机推断题，突破口在A和B在浓硫酸和加热的条件下合成丙烯酸乙酯，可推测A和B分别为丙烯酸或乙醇，再依据其他条件顺藤摸瓜做出推测。

【答案】（1）加成反应；

（2）碳碳双键、醛基；

【解析】根据题中信息可知CH2=CHCHO在催化剂并加热条件下得到的产物B是CH2=CHCOOH，结合丙烯酸乙酯的结构可确定A为C2H5OH。乙烯转化成乙醇的反应为加成反应；根据酯化反应的实质可以写出合成丙烯酸乙酯的化学反应。乙烯通过加聚反应可以制得聚乙烯，该高分子化合物中重复的链节为。

【总结升华】做有机推断题和无机推断题的方法一样，首先要找准切入点。有机推断题的切入点有：反应条件、反应类型、官能团的变化、反应物与生成物之间的结构变化等。

恭喜你，本知识点任务已全部完成，

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