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乙　烯
第1课时
第二节　乙烯与有机高分子材料
学习目标
1.通过乙烯的学习,能描述乙烯的分子结构特征、主要化学性质,能书写相关的反应式。
2.通过乙烯化学性质的实验探究,能描述相应性质实验的现象,能利用这些物质的主要性质进行物质鉴别。
3.通过乙烯化学性质的学习,能辨识氧化、加成、聚合等有机反应类型,知道有机化合物之间在一定条件下是可以相互转化的。
任务分项突破
『自主梳理』
学习任务1　认识乙烯的结构与用途
1.乙烯的分子结构
(1)分子组成和结构。
(2)空间结构。
2.乙烯的用途
(1)重要的化工原料,用来制聚乙烯塑料、聚乙烯纤维、乙醇等。
(2)在农业生产中可以调节植物生长,可用于催熟果实。
(3)乙烯的产量可以用来衡量 。
一个国家石油化学工业的发展水平
『互动探究』
探究　乙烯的结构特点
以下是两种有机物的球棍模型: 代表氢原子, 代表碳原子。
提示:C2H6 ,乙烷;C2H4,乙烯。
问题1:写出Ⅰ、Ⅱ的分子式并命名。
问题2:说出Ⅰ、Ⅱ结构上的两点差异。两者在书写结构简式时有什么异同
提示:①Ⅰ中含有碳碳单键,Ⅱ中含有碳碳双键;②Ⅰ是空间立体结构,Ⅱ是平面结构。书写结构简式时,可省略碳碳单键,但不能省略碳碳双键,故乙烯的结构简式只能写成CH2 CH2,不能写成CH2CH2。
问题3:乙烯分子中的碳碳双键可以旋转吗
提示:乙烯为平面结构,碳碳双键不可以旋转。
问题4:乙烯分子中的6个原子在空间上是什么关系 相邻两个共价键间的夹角约是多少
提示:6个原子共面;120°。
问题5:结合对乙烯和甲烷结构的认识,推测CH2 CH—CH3分子中共面的原子最多有几个。
提示:7个。
归
纳
拓
展
乙烯和乙烷的结构比较
名称 乙烷 乙烯
结构式
结构简式 CH3CH3 CH2 CH2
碳碳键类别 碳碳单键 碳碳双键
碳原子价键 是否饱和 饱和 不饱和
分子内各 原子的相 对位置 立体结构,C、H不全在一个平面内 平面四边形,6个原子全在一个平面内
『题组例练』
1.下列关于乙烯分子的叙述错误的是(　 　)
A.乙烯分子中所有原子都在同一平面上
B.乙烯的结构简式为CH2CH2
C.乙烯分子中碳氢键之间的夹角为120°
D.乙烯分子的电子式为
B
2.下列关于乙烯和乙烷的说法错误的是(　 　)
A.乙烯的结构简式为CH2 CH2,乙烷的结构简式为CH3CH3
B.乙烯分子中的两个碳原子在同一条直线上,乙烷分子中的两个碳原子也在同一条直线上
C.乙烯分子中碳碳双键的键能是乙烷分子中碳碳单键键能的两倍,因此乙烯比乙烷稳定
D.乙烯分子为平面结构,乙烷分子为立体结构
C
解析:乙烯中的碳碳双键不能省略,其结构简式为CH2 CH2,乙烷中都是单键,可省略,故A正确;根据两点共线原理知,乙烯分子中的两个碳原子在同一条直线上,乙烷分子中的两个碳原子也在同一条直线上,故B正确;乙烯分子中碳碳双键的键能小于乙烷分子中碳碳单键键能的两倍,故C错误;甲烷是正四面体结构,乙烷与甲烷结构相似,乙烷分子中所有原子不可能在同一平面上,乙烯中碳碳双键为平面结构,与之相连的所有原子与碳碳双键共面,所以乙烯分子中所有原子都处在同一平面上,故D正确。
『自主梳理』
学习任务2　探究乙烯的性质
1.物理性质
颜色 状态 气味 密度 溶解性
无色 气态 稍有气味 比空气略小 溶于水
难
2.化学性质
(1)氧化反应。
明亮
实验内容 实验现象 实验结论
火焰 且伴有 乙烯易燃烧,
方程式:C2H4+3O2
2CO2+2H2O
酸性KMnO4 溶液 乙烯易被酸性
KMnO4溶液氧化
黑烟
褪色
注意:点燃乙烯前一定要验纯。
(2)加成反应。
①实验探究。
褪色
实验内容 实验现象 实验结论
溴的四氯化 碳溶液 乙烯易与
溴反应
②概念:有机物分子中的不饱和碳原子与其他 直接结合生成新的化合物的反应。
原子或原子团
③完成下列方程式。
CH2 CH2+Br2 ;
CH2 CH2+H2 ;
CH2 CH2+HCl ;
CH2 CH2+H2O 。
CH3—CH3
②以乙烯为原料合成聚乙烯。
小分子
CH2—CH2
结构单元
数目
『互动探究』
资料1　在我国元宋时期苏轼的《格物粗谈》中记载:“红柿摘下未熟,每篮用木瓜两三枚放入,得气即发,并无涩味。”
资料2　某运输队长途运送香蕉、椰子、柑橘等水果,装完水果后,又在水果篓上方放置一包浸泡有高锰酸钾溶液的硅藻土,然后再封装。
提示:“气”是乙烯。乙烯可以调节植物生长,可用于催熟果实。
探究　乙烯的性质及其应用
问题1:资料1中的“气”是什么 说明该气体具有什么重要的应用
问题2:资料2中加入浸泡有高锰酸钾溶液的硅藻土的目的是什么
提示:乙烯具有催熟作用,高锰酸钾具有强氧化性,能把水果产生的乙烯气体氧化为二氧化碳,从而降低了水果篓中乙烯的浓度,可防止水果早熟而腐烂。
问题3:乙烯的化学性质为什么比乙烷活泼
提示:结构决定性质,乙烷中都是单键,乙烯分子 (碳碳双键)中的两个键不同,其中一个易断裂,不稳定。
问题4:乙烯能使酸性KMnO4溶液和溴的CCl4溶液褪色,两者的褪色原理是否相同
提示:两者褪色原理不同。乙烯使酸性KMnO4溶液褪色是因为发生了氧化反应,酸性KMnO4溶液将乙烯氧化成CO2;乙烯使溴的CCl4溶液褪色是因为乙烯与Br2发生了加成反应。
问题5:怎样用实验方法鉴别乙烯和乙烷 怎样除去乙烷中的乙烯
提示:将两种气体分别通入酸性KMnO4溶液(或溴的四氯化碳溶液、溴水)中,能使其褪色的为乙烯,另一种为乙烷。可用溴水或溴的四氯化碳溶液除去乙烷中的乙烯,不能用酸性KMnO4溶液或氢气,因为易引入新的杂质。
归
纳
拓
展
烷烃(乙烷)、烯烃(乙烯)的性质对比
物质 乙烷 乙烯
与 溴 反 应 试剂 溴蒸气 溴水或溴的四氯化碳溶液
条件 光照 无
类型 取代 例:C2H6+Br2 C2H5Br+HBr 加成
原理:
酸性KMnO4溶液 不褪色 褪色
燃烧 火焰呈淡蓝色 火焰明亮且伴有黑烟
鉴别 利用溴水或酸性高锰酸钾溶液 『题组例练』
题点一　乙烯性质的综合考查
1.下列有关说法错误的是(　 　)
A.乙烯的化学性质比乙烷活泼是因为乙烯分子中含有碳碳双键
B.用如图所示方法可除去乙烷气体中的乙烯气体
C.乙烯、SO2均能使溴水褪色且原理相同
D.乙烯完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量相等
C
B
2.根据乙烯的结构和性质可以推测丙烯(CH2 CHCH3)的结构和性质。下列说法正确的是(　 　)
A.丙烯结构中所有原子一定共平面
B.丙烯能使酸性KMnO4溶液褪色
C.丙烯与Br2发生加成反应的产物是CH2BrCH2CH2Br
D.丙烯和乙烯互为同分异构体
解析:和双键碳原子直接相连的原子在同一个平面,饱和碳原子是四面体结构,单键碳及其相连的原子最多三个共面,则丙烯结构中所有原子一定不在同一平面,A错误;丙烯与乙烯中均含碳碳双键,均能使酸性KMnO4溶液褪色,B正确;CH2 CHCH3与Br2的加成产物是CH2BrCHBrCH3,C错误;丙烯和乙烯结构相似、相差1个CH2原子团,互为同系物,D错误。
题点二　加成反应、加聚反应的判断
3.下列反应中属于加成反应的是(　 　)
B
解析:A为取代反应,B为加成反应,C为氧化反应,D为取代反应。
4.一次性医用口罩对预防传染性疾病至关重要,口罩的主要原料为聚丙烯树脂。下列说法错误的是(　 　)
A.聚丙烯结构简式为
B.由丙烯合成聚丙烯的反应类型为加聚反应
C.聚丙烯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.聚丙烯在自然环境中容易降解
D
解析:丙烯CH2 CHCH3经加聚反应可制得聚丙烯,其结构简式为
,A、B均正确;聚丙烯的结构中没有双键,不能使酸性
KMnO4溶液褪色,C正确;聚丙烯中化学键为单键,不易被氧化和水解,故聚丙烯在自然环境中不容易降解,D错误。
题后悟道
取代反应与加成反应的比较
项目 取代反应 加成反应
概念 有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应 有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应
反应 特点 取而代之,有上有下 加而成之,只上不下
断键 情况 C—H等断裂 不饱和键断裂
产物 特点 至少为两种产物,通常产物较复杂,为混合物 只有有机产物,产物相对较纯净
知识整合
学科素养测评
利用图示装置,将浸透了石蜡油(液态烷烃混合物)的石棉放置在硬质试管的底部,试管中加入碎瓷片,给碎瓷片加强热,石蜡油蒸气通过炽热的碎瓷片表面发生反应生成乙烯,利用产生的乙烯探究其性质。请回答下列问题。
(1)A中碎瓷片的作用是　　　　 　。
解析:(1)石蜡油需要在催化剂的作用下才能发生分解反应,A中碎瓷片的作用是作催化剂。
作催化剂
(2)B装置中反应的化学方程式　 。
解析:(2)石蜡油反应生成的乙烯与溴水发生加成反应,反应的化学方程式是CH2 CH2+Br2 BrCH2—CH2Br。
CH2 CH2+Br2 BrCH2—CH2Br
(3)C装置中可观察到的现象是　　　　　　　 　　。
解析:(3)石蜡油反应生成的乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化,所以C装置中可观察到的现象是溶液紫(或紫红)色褪去。
溶液紫(或紫红)色褪去
(4)查阅资料知:乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应产生了二氧化碳。根据本实验中　　　　(填装置字母)装置中的实验现象可判断该资料是否真实。
解析:(4)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以根据D装置中的现象能证明乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应产生了二氧化碳。
D
(5)通过上述实验探究,检验甲烷和乙烯的方法是　　　　(填字母,下同),除去甲烷中乙烯的方法是　　　　。
a.气体通入水中
b.气体通过盛溴水的洗气瓶
c.气体通过盛酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶
d.气体通过盛氢氧化钠溶液的洗气瓶
bc
b
解析:(5)a.甲烷、乙烯都不溶于水;b.甲烷与溴水不反应,乙烯与溴水反应生成BrCH2—CH2Br而使溴水褪色;c.甲烷与酸性高锰酸钾溶液不反应,乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化为二氧化碳气体而使酸性高锰酸钾溶液褪色;d.甲烷、乙烯都不与氢氧化钠溶液反应。因此,检验甲烷和乙烯的方法是b、c,除去甲烷中乙烯的方法是b。
命题解密与解题指导
情境解读:本题以加热石蜡油法制备乙烯为背景,考查乙烯的性质、鉴别,有利于促进思考、推理和判断。
素养立意:通过石蜡油的分解实验,探究乙烯的化学性质,培养科学探究与创新意识素养;通过探究实验得出乙烯的性质,并据乙烯的性质推测烷烃中混有烯烃的鉴别与除杂问题,培养证据推理与模型认知素养。
思路点拨:(1)乙烯的化学性质。
(2)加成反应的机理。
(3)乙烯与甲烷的性质对比。
谢 谢 观 看

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