乙烯課件高一下學期化學人教版

第二節(jié)乙烯與有機高分子材料目標素養(yǎng)1.能借助模型,認識乙烯的分子結構。2.能基于實驗事實,結合乙烯的官能團特征,認識乙烯的主要化學性質,了解其用途。3.能正確書寫乙烯(烯烴)的加成反應、氧化反應、加聚反應等化學方程式。4.能從碳原子成鍵方式、碳骨架角度認識烴的分類。5.了解常見高分子材料(塑料、纖維和橡膠等)的性能及用途,認識有機高分子材料在社會發(fā)展中的重要作用。知識概覽第1課時乙烯一、乙烯的物理性質和分子結構1.乙烯的物理性質。乙烯是一種無色氣體,稍有氣味,密度比空氣的

略小

,難溶于水,易溶于四氯化碳等有機溶劑。乙烯的

產(chǎn)量

可以用來衡量一個國家石油化學工業(yè)的發(fā)展水平。2.乙烯的分子結構。(1)乙烯分子組成的表示方法。(2)空間結構。

二、乙烯的化學性質1.氧化反應。實驗結論:乙烯可燃燒,并能被酸性高錳酸鉀溶液氧化。微解讀

酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性,能將乙烯氧化成CO2,高錳酸鉀溶液紫色褪去。反應方程式為5CH2=CH2+12KMnO4+18H2SO4→10CO2+6K2SO4+12MnSO4+28H2O。甲烷不能使高錳酸鉀溶液褪色,因此可用酸性高錳酸鉀溶液鑒別甲烷和乙烯,但不能用于除去甲烷中的乙烯。微判斷1(1)乙烯是組成最簡單的烯烴,結構簡式為CH2CH2。(

)(2)乙烯燃燒時,火焰明亮,同時產(chǎn)生黑煙,是因為乙烯含碳量較高。(

)(3)乙烯可發(fā)生氧化反應,因為乙烯分子中含不飽和鍵。(

)(4)乙烯與乙烷是同系物。(

)√√××2.加成反應。定義:有機物分子中的不飽和碳原子與其他原子或原子團直接結合生成新的化合物的反應。

微思考制取氯乙烷的方法有:①乙烷與氯氣光照下反應;②乙烯與氯化氫在催化劑、加熱條件下反應。請指出兩種方法中發(fā)生反應的類型,并從原理上分析哪種方法更好。提示:①為取代反應,②為加成反應。由于取代反應一旦發(fā)生就不會停止在某一步,故得不到純凈的氯乙烷,產(chǎn)品中副產(chǎn)物多,產(chǎn)率低;而乙烯與氯化氫通過加成反應只生成氯乙烷,產(chǎn)品純度更高。3.加聚反應。(1)定義:含有不飽和鍵的小分子通過加成的方式聚合成高分子的反應叫加聚反應。(2)以乙烯的加聚反應為例認識有關概念。微判斷2(1)乙烯發(fā)生加成反應和氧化反應時都只斷裂碳碳雙鍵。(

)(2)乙烯和聚乙烯都能使溴水褪色。(

)(3)乙烯使酸性高錳酸鉀溶液及溴的四氯化碳溶液褪色的原理相同。(

)(4)工業(yè)上利用乙烯在一定條件下與水發(fā)生加成反應生產(chǎn)乙醇。(

)×××√一

加成反應問題探究將浸透了石蠟油(17個碳原子以上的液態(tài)烷烴混合物)的玻璃絲放置在硬質試管的底部,試管中加入碎瓷片,給碎瓷片加強熱,石蠟油蒸氣通過熾熱的碎瓷片表面發(fā)生反應,生成一定量的氣體。將此氣體通入酸性高錳酸鉀溶液,溶液褪色。(1)哪些現(xiàn)象證明生成物可能具有不同于烷烴的性質?提示:酸性高錳酸鉀溶液褪色,烷烴不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,不飽和烴(如烯烴)可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色。(2)碎瓷片對石蠟油發(fā)生的變化起了什么作用?提示:催化作用。(3)乙烯分別通入溴水和溴的四氯化碳溶液中,現(xiàn)象相同嗎?提示:不完全相同,溶液都褪色,但是前者溶液分層,下層是油狀液體,而后者溶液不分層。重難歸納1.對加成反應的理解。(1)乙烯加成反應的原理。“不飽和碳原子”可以指碳碳雙鍵、碳碳三鍵等不飽和鍵兩端的碳原子,也可以是其他不飽和鍵上的碳原子。乙烯加成反應的示意圖如下:(以乙烯與溴加成為例)。(2)乙烯與常見物質的加成反應。2.取代反應和加成反應的比較。3.加成反應和取代反應中氯氣參與反應用量與烴的用量關系。(1)加成反應:消耗的Cl2的量由不飽和鍵的數(shù)目決定,如雙鍵數(shù)與消耗Cl2分子數(shù)之比為1∶1。(2)取代反應消耗的Cl2的量由分子內(nèi)氫原子個數(shù)決定,分子內(nèi)氫原子個數(shù)與消耗Cl2的分子數(shù)之比為1∶1。典例剖析【例1】下列反應中前者屬于取代反應,后者屬于加成反應的是(

)。A.甲烷與氯氣混合后在光照條件下反應;乙烯使酸性高錳酸鉀溶液褪色B.乙烯與溴的四氯化碳溶液反應;乙烯與氫氣在一定條件下反應生成乙烷C.一氯甲烷與氯氣的反應,有油狀液體生成;乙烯與水生成乙醇的反應D.乙烯通入溴水,使溴水褪色;乙烯與氯化氫反應制取氯乙烷答案:C解析:甲烷與氯氣在光照條件下的反應,一氯甲烷與氯氣的反應,是取代反應;乙烯使酸性高錳酸鉀溶液褪色發(fā)生氧化反應;乙烯與溴的四氯化碳溶液、氫氣、水、溴水、氯化氫等的反應均屬于加成反應。學以致用1.下列反應屬于加成反應的是(

)。答案:D解析:甲烷與氧氣、乙醇與氧氣的反應都是氧化反應,A項、B項錯誤;甲烷與氯氣混合光照發(fā)生取代反應,C項錯誤;乙烯中含有碳碳雙鍵,與Br2反應生成1,2-二溴乙烷,屬于加成反應,D項正確。2.由乙烯的結構和性質推測丙烯(CH2=CH—CH3)的結構或性質,下列說法中不正確的是(

)。A.丙烯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色B.丙烯能在空氣中燃燒C.丙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色D.丙烯與HCl在一定條件下發(fā)生加成反應只得到一種產(chǎn)物答案:D解析:丙烯與乙烯都含有碳碳雙鍵,性質相似。丙烯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,丙烯在空氣中能燃燒,丙烯能與溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應而使其褪色,A、B、C項均正確;乙烯與HCl加成只生成一種產(chǎn)物,但是CH2=CH—CH3與HCl加成,由于氯原子連接的位置有兩種情況,加成產(chǎn)物有兩種,即Cl—CH2—CH2—CH3和CH3—CHCl—CH3,它們互為同分異構體,而不是同一物質,D項錯誤。二

乙烷和乙烯的比較與鑒別方法問題探究我國科研人員在乙烷、乙烯分離的研究方面獲得了重大突破。該研究成果不僅實現(xiàn)了乙烷-乙烯吸附反轉,而且制備出了高效乙烷吸附劑,可對不同濃度的乙烷、乙烯混合物一步分離得到聚合級乙烯。傳統(tǒng)乙烯的工業(yè)制備是通過丁烷高溫裂解進行,產(chǎn)物是乙烷和乙烯的混合物。(1)在合適條件下,可通入H2以除去乙烷中的乙烯嗎?除去乙烷中的乙烯可以用酸性高錳酸鉀溶液嗎?提示:乙烯與氫氣在一定條件下反應生成乙烷,但過量的氫氣難以除去。除去乙烷中的乙烯不能用酸性KMnO4溶液,因為酸性KMnO4溶液可以將乙烯氧化成CO2氣體而引入新的雜質。(2)能否通過點燃的方式檢驗乙烯和甲烷?提示:能。甲烷燃燒產(chǎn)生淡藍色火焰,乙烯燃燒火焰明亮且伴有黑煙,故可以通過點燃的方式檢驗乙烯和甲烷。(3)CH2=CH2分子中所有原子共平面,那么CH2=CHCH3分子中的所有原子是否共平面?請闡述理由。提示:CH2=CHCH3分子中含有飽和碳原子,與該原子直接相連的4個原子呈四面體形,不可能共平面。重難歸納1.乙烷和乙烯結構、性質的比較。特別提醒乙烯燃燒火焰明亮并伴有黑煙的原因是乙烯的含碳量高(碳的質量分數(shù)為85.7%,比甲烷的含碳量高)。乙烯燃燒時不充分,一部分碳呈游離態(tài),所以冒黑煙,又因部分碳被燒成熾熱狀態(tài),所以乙烯的火焰很明亮。有機化合物含碳量越高,燃燒時煙越大,火焰越明亮。2.乙烷、乙烯的鑒別。

典例剖析【例2】某烴A是有機化學工業(yè)的基本原料,其產(chǎn)量可以用來衡量一個國家的石油化工發(fā)展水平,A可以發(fā)生如圖所示的一系列化學反應。(部分反應條件省略)根據(jù)如圖回答下列問題。(1)寫出A、C、D的結構簡式:A

,C

,D

。

(2)寫出①④兩個反應的化學方程式,并注明反應類型。①

(反應類型

)。

④

(反應類型

)。

學以致用3.下列反應中屬于加成反應的是(

)。A.①③ B.②③

C.①④

D.②④答案:A4.下列關于乙烯和乙烷的說法中,不正確的是(

)。A.乙烯是不飽和烴,乙烷是飽和烴B.乙烯能使酸性高錳酸鉀溶液和溴的四氯化碳溶液褪色,乙烷則不能C.乙烯分子為平面形結構,乙烷分子為空間立體結構D.乙烯分子中碳碳雙鍵的強度是乙烷分子中碳碳單鍵強度的兩倍,因此它比乙烷穩(wěn)定答案:D解析:乙烯分子中含有碳碳雙鍵,屬于不飽和烴,乙烷屬于飽和烴,A項正確。乙烯分子含有不飽和鍵,容易被酸性高錳酸鉀溶液氧化,而乙烷性質穩(wěn)定,不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化,B項正確。飽和碳原子與所連的四個原子形成四面體結構,所以乙烷分子中所有原子不可能共平面;乙烯分子為平面結構,所有原子都處在同一平面上,C項正確。乙烯分子中碳碳雙鍵強度小于乙烷分子中碳碳單鍵強度的兩倍,并且雙鍵中有一個鍵易斷裂,所以乙烯活潑,D項錯誤。1.蘇軾的《格物粗談》有這樣的記載:“紅柿摘下未熟,每籃用木瓜兩三枚放入,得氣即發(fā),并無澀味?！卑凑宅F(xiàn)代科技觀點,該文中的“氣”是指(

)。A.脫落酸 B.甲烷C.生成素 D.乙烯答案:D解析:根據(jù)記載所述,該“氣”可以調(diào)節(jié)植物生長,應為乙烯,D項正確。2.能證明乙烯分子中含有一個碳碳雙鍵的事實是(

)。A.乙烯分子中碳、氫原子的個數(shù)比為1∶2B.乙烯完全燃燒生成的CO2和H2O的物質的量相等C.乙烯易與溴水發(fā)生加成反應,且1mol乙烯完全加成需消耗1mol溴單質D.乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色答案:C解析:碳、氫原子個數(shù)比為1∶2,是對乙烯的組成分析,而不是證明碳碳雙鍵存在的事實;B與A的實質是一樣的,根據(jù)生成的CO2和水的物質的量相等,也只能推斷出碳、氫原子個數(shù)比為1∶2,A、B項錯誤;加成反應是不飽和烴的特征性質,1

mol乙烯完全加成需要消耗1

mol溴,說明乙烯分子中含有一個碳碳雙鍵,C項正確;能夠使酸性高錳酸鉀溶液褪色是不飽和烴的特征,并不能說明一定含有碳碳雙鍵,也不能定量地說明乙烯分子的結構中只含有一個碳碳雙鍵,D項錯誤。3.甲烷中混有乙烯,欲除去乙烯得到純凈的甲烷,可依次將其通過下列哪組試劑的洗氣瓶(

)。A.澄清石灰水,濃硫酸B.溴水,NaOH溶液,濃硫酸C.酸性高錳酸鉀溶液,濃硫酸,NaOH溶液D.濃硫酸,酸性高錳酸鉀溶液答案:B解析:方法一:混合氣體通過溴水吸收C2H4,再用NaOH溶液除去揮發(fā)出的Br2,然后用濃硫酸干燥CH4;方法二:混合氣體通過酸性高錳酸鉀溶液,然后用NaOH溶液吸收CO2,最后用濃硫酸干燥CH4。4.①②是兩種常見烴的球棍模型,下列敘述中正確的是(

)。A.都能在空氣中燃燒B.都能使酸性高錳酸鉀溶液褪色C.都能發(fā)生加成反應D.等質量的①②完全燃燒時,產(chǎn)生CO2的量相同答案:A解析:由圖可知,①為乙烷,②為乙烯。乙烷不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,而乙烯能,B項錯誤;乙烷不能發(fā)生加成反應,而乙烯能,C項錯誤;乙烷和乙烯的摩爾質量不同,等質量時兩者的物質的量不同,產(chǎn)生CO2的量也不同,D項錯誤。5.把mmolC2H4和amol氫氣混合于密閉容器中,在適當?shù)臈l件下生成了pmolC2H6,若將所得的混合氣體完全燃燒生成二氧化碳和水,則需氧氣(

)。答案:B6.下面是石蠟油在熾熱碎瓷片的作用下產(chǎn)生C2H4并檢驗C2H4性質的實驗。請回答下列問題。(1)A裝置中碎瓷片的作用是

。

(2)B裝置中反應的化學方程式為

。

(3)C裝置中可觀察到的現(xiàn)象是

。

(4)查閱資料,乙烯與酸性高錳酸鉀溶液反應產(chǎn)生二氧化碳。根據(jù)本實驗中裝置

(填裝置字母