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(共19张PPT)
乙烯密码——
月球基地的危机与契机
任务一 识别危机：隐形破坏者——乙烯分子档案
危机袭来——2050年，我国月球基地生态系统已成功培育大量蔬果，但一段时间后发现部分作物早熟、早衰明显，且橡胶密封件腐蚀严重，生态系统岌岌可危。
经专项小组初步检测：乙烯浓度超标
C2H4
（一种天然植物激素，可用于催熟果实）
乙烯基本档案（物理性质）
分子式：C2H4
色态：无色气体
密度：比空气略小
水溶性：难溶于水
1.你能根据碳原子的成键特点和乙烷的结构推测乙烯的结构吗 请前后四人小组用分子结构模型进行搭建。
结构特点
情报组：乙烯基本情报分析
气味：稍有气味
2.从元素组成、化学键、立体结构角度说一说乙烯与乙烷有哪些异、同点呢？
-2H
情报1：与乙烷类似——含碳氢单键，仅含C、H元素，属于烃类。
情报2：与乙烷不同——含碳碳双键，键能如下（键能越大，化学键越稳定）
3.请你根据获取的情报，提出有关去除乙烯的想法或方案。
碳碳双键：615 kJ/mol（指1mol碳碳双键完全断裂所需要的能量；碳碳双键可仅断裂一根键形成碳碳单键。）
碳碳单键：348 kJ/mol
情报组：乙烯基本情报分析
情报3：生活中，为避免长途运输过程中蔬果早熟腐烂，常采用放置酸性高锰酸钾溶液浸泡过的硅藻土。
实验1：乙烯燃烧
C2H4 + 3O2 2CO2 + 2H2O
点燃
甲烷
乙烯
实验现象：火焰明亮且伴有黑烟
由于乙烯C质量分数大，燃烧不完全，产生较浓黑烟
任务二 攻克危机：解密双键——消除乙烯的化学战术
实验组：解密乙烯的双键之谜
溴的四氯化碳溶液
乙烯利溶液
NaOH固体
安全瓶
酸性高锰酸钾溶液
乙烯利溶液
NaOH固体
安全瓶
乙烯利与NaOH反应制备乙烯：
实验2：将乙烯分别通入酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液中
1.乙烷不能使酸性高锰酸钾褪色，乙烯可以。请你从结构角度推测为什么。
2.将乙烯与酸性高锰酸钾反应生成的气体通入澄清石灰水，发现澄清石灰水变浑浊。请你从化合价的角度分析，乙烯与酸性高锰酸钾反应的反应类型。
实验组：解密乙烯的双键之谜
由于碳碳双键的存在，乙烯可以与酸性高锰酸钾发生氧化反应。

解密1：乙烯使酸性高锰酸钾褪色
3.乙烷与溴发生取代反应，乙烯与溴是否也发生取代反应？让我们一起设计实验展开探究。
CH2=CH2 + Br2
CH2 = CHBr + HBr
实验组：解密乙烯的双键之谜
解密2：乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
①乙烷与溴发生一溴取代，可以得到什么产物？
②假设乙烯与溴也发生取代反应，则在产物中可以检测到什么物质？
③如何检验HBr？
H+：若pH明显减小，则为取代反应
Br-：加稀硝酸酸化的硝酸银，产生淡黄色沉淀，则为取代反应
实验组：解密乙烯的双键之谜
解密2：乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
40%乙烯利
40%乙烯利
Br2/CCl4
NaOH
H2O
pH传感器
数据采集器
CCl4

名称 Br2 HBr
常压下沸点/℃ 58.8 -86.9
溶解性 水 难溶 易溶
CCl4 易溶 难溶
④该装置是否合理？若不合理，如何改进？
实验现象：pH值从7.30变化到7.50（正常波动范围）
实验结论：不是取代反应
1,2－二溴乙烷
Br
H
H
C
H
C
H
Br
+ Br—Br
C
C
H
H
H
H
实验组：解密乙烯的双键之谜
4.请你从化学键的断裂和生成角度描述乙烯与溴（Br-Br）反应的过程。
加成反应：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。
5.在一定条件（如催化剂、加热）下，乙烯分别与H2O（H-OH）、与HCl也能发生加成反应，书写有关反应的化学方程式。
“打开一键，加上就行”
解密2：乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
实验组：解密乙烯的双键之谜
碳碳双键使乙烯表现出较活泼的化学性质
氧化反应
加成反应
任务三 危机转契机：加聚重生——乙烯全新赋能
聚乙烯
3D打印：2022年国际空间站用再生聚乙烯打印植物栽培支架
管道、电缆保护：聚乙烯涂层耐化学腐蚀、绝缘等
食品包装：保鲜膜、塑料袋等
CH2=CH2 + CH2=CH2 + CH2=CH2 +……
-CH2-CH2- + -CH2-CH2- + -CH2-CH2- +……
n CH2=CH2
[ CH2—CH2 ]n
催化剂
（聚乙烯）
资源优化组：乙烯全新赋能
……— CH2 —CH2 —CH2 —CH2 —CH2 —CH2 —……
单体：参与聚合小分子化合物
链节：结构重复单元
聚合度：链节数，如聚乙烯中的n
相对分子质量小的分子
相对分子质量大的分子
聚合反应
加聚反应：又称加成聚合反应。
聚乙烯能使溴的四氯化碳溶液或酸性高锰酸钾溶液褪色吗？
资源优化组：乙烯全新赋能
……
乙烯
制聚乙烯
制乙醇
植物生长调节剂
制氯乙烷
制药
用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平
危机解除！
@NASA Technical Reports Server：
国际空间站中检测到微量乙烯（0.05~0.2 ppm）
乙烯与舱内橡胶密封件长期接触后，材料弹性模量下降10%~15%。
@欧洲空间局材料腐蚀研究：
模拟太空仓密闭环境，将铝合金暴露于乙烯（1~5 ppm）30天，铝合金表面氧化层增厚20%
危机解除！
@国际空间站光催化空气净化实验（2016年）：
利用紫外光激发二氧化钛催化剂，将乙烯氧化为CO2和H2O。
@国际空间站俄罗斯舱段：
由于设备故障实验舱内乙烯浓度峰值达0.8 ppm，紧急采用KMnO4滤包进行处理。
乙烯档案完善：
H2C=CH2
谢谢观看！
特征结构：碳碳双键
特征反应：氧化反应
加成反应
加聚反应
资源优化组：乙烯全新赋能
CH2=CH2 + CH2=CH2 + CH2=CH2 +……
……— CH2 —CH2 —CH2 —CH2 —CH2 —CH2 —……
-CH2-CH2- + -CH2-CH2- + -CH2-CH2- +……
n CH2=CH2
[ CH2—CH2 ]n
催化剂
（聚乙烯）
加聚反应：又称加成聚合反应。
单体：聚合成高分子化合物的小分子化合物
如CH2＝CH2
链节：高分子化合物中的结构重复单元
如 —CH2—CH2—
聚合度：高分子化合物中的链节数
如聚乙烯中的n
简单家庭实验
暂缺
乙烯：一种天然植物激素，可以调节植物生长，可用于催熟果实。
香蕉：封口保存还是敞口保存？
香蕉、苹果、哈密瓜、桃子、番茄等蔬果均会释放乙烯气体。
任务一、识别危机：隐形破坏者乙烯分子档案

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