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第二节　乙烯与有机高分子材料
第1课时　乙烯
【学习目标】　1.掌握乙烯的组成及结构特点，掌握乙烯的化学性质。　2.知道氧化反应、加成反应、聚合反应等有机反应类型。　3.了解乙烯在生产、生活中的应用。
知识点一　乙烯的组成、结构与物理性质
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1．物理性质：乙烯是无色、稍有气味的气体，密度比空气的略______，______溶于水。
2．组成、结构
(1)表示方式
分子式 结构简式 结构式 球棍模型 空间填充模型
C2H4 ________ ________
(2)结构特点
乙烯分子中的氢原子数少于乙烷分子中的氢原子数，碳原子的价键没有全部被氢原子“________”。　
INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" \* MERGEFORMAT 　结合乙烯分子的结构特点，分析丙烯(CH2===CHCH3)分子中的所有原子是否共平面？共面原子最多有几个？至少有几个？
提示：丙烯中所有原子不共平面。CH2===CHCH3可看作CH2===CH2分子中的一个氢原子被—CH3替代，因此—CH3中的碳原子一定在原平面上，而3个氢原子中最多有1个氢原子在原平面上，故
CH2===CHCH3分子中最多有7个原子共平面，至少有6个原子共平面。
[答案自填] 小　难　CH2===CH2
　饱和
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1．关于乙烯的结构，下列说法正确的是(　　)
A.乙烯的电子式为
B.乙烯的球棍模型为
C.乙烯分子在空间上呈平面结构
D.乙烯的结构简式为CH2CH2
解析：选C。乙烯分子中碳原子间形成的是双键，有两对共用电子对，乙烯的电子式为，A项错误；碳原子的半径比氢原子的半径大，B项错误；乙烯的结构简式为CH2===CH2，D项错误。
2．下列有关说法不正确的是(　　)
A.乙烯分子、乙烷分子都是平面结构
B.乙烯可用排水法收集
C.乙烯分子中碳原子之间形成碳碳双键
D.乙烯与丙烯(CH2===CHCH3)互为同系物
解析：选A。A.乙烯分子是平面结构，乙烷分子不是平面结构，故A错误；B.乙烯难溶于水，可用排水法收集，故B正确；C.乙烯分子中碳原子之间形成的是碳碳双键，故C正确；D.乙烯和丙烯的结构相似，在分子组成上相差一个CH2原子团，二者互为同系物，故D正确。
知识点二　乙烯的化学性质与用途
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1．化学性质
(1)氧化反应
实验 现象及反应
点燃纯净的乙烯 火焰明亮且伴有黑烟，同时放出大量的热，化学方程式为____________________________________________________________________________________________________________
将乙烯通入盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中 ____________________，CH2===CH2CO2＋H2O
(2)加成反应
①实验探究
实验装置
实验现象 溴的四氯化碳溶液________
微观探析
化学方程式
②加成反应的概念：有机物分子中的________________与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。
③在一定条件下，乙烯还可以与氯气、氢气、氯化氢和水等物质发生加成反应。
与Cl2加成 __________________________________________ _______________________________(写化学方程式，下同)
与H2加成 ___________________________________________ _________________________________________________
与HCl加成 _________________________________________ _______________________________________________
与H2O加成 ___________________________________________ ___________________________________________(工业上可以利用该反应制取________)
(3)聚合反应
①乙烯的聚合反应：在适当的温度、压强和催化剂存在的条件下，乙烯分子中碳碳双键中的一个键断裂，分子间通过碳原子相互结合形成很长的碳链，生成相对分子质量很大的聚合物——聚乙烯，反应的化学方程式为__________________________________________________________________。
②聚合反应的概念
由__________________的化合物分子互相结合成____________________的聚合物的反应叫做聚合反应。乙烯的聚合反应同时也是加成反应，这样的反应又被称为____________________，简称____________。
③聚合反应的相关概念
名称 概念
单体 能合成高分子的小分子物质
链节 高分子中重复的结构单元
聚合度 高分子中链节的数目n
聚合物 由单体聚合形成的相对分子质量很大的物质
示例：
2．用途
(1)乙烯是石油化学工业重要的基本原料，通过一系列化学反应，可以从乙烯得到有机高分子材料、药物等成千上万种有用的物质。乙烯的用途广泛，其产量可以用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平。
(2)乙烯可以调节植物生长，可用于催熟果实。
INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" \* MERGEFORMAT 　体育比赛中当运动员肌肉挫伤或扭伤时，队医常用药剂氯乙烷(CH3CH2Cl，沸点为12.27 ℃)对受伤部位进行局部冷却麻醉处理，工业上制取氯乙烷有如下两种方案：
a.CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl
b.CH2===CH2＋HClCH3CH2Cl
你认为哪种制备氯乙烷的方案更好？并简要说明理由。
提示：b方案更好。a方案中CH3CH3和Cl2在光照条件下发生取代反应，产物除CH3CH2Cl和HCl外，还有很多副产物，产物不纯，产率低；b方案中CH2===CH2和HCl在催化剂、加热条件下发生加成反应，产物只有CH3CH2Cl，产品纯度高、产率高。
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加成反应与取代反应的比较
类型 加成反应 取代反应
反应物的结构特征 含有不饱和键(如碳碳双键等) 含有易被取代的原子或原子团
生成物的种类 一种(有机化合物) 两种(一般是一种有机化合物和一种无机物)
碳碳键的变化情况 不饱和键断裂 无变化
结构变化形式举例 开键加合式，如CH2===CH2＋HClCH3CH2Cl 等量替换式，如CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl
[答案自填] C2H4＋3O22CO2＋2H2O
溶液紫红色褪去　褪色　不饱和碳原子
CH2===CH2＋Cl2―→CH2ClCH2Cl　CH2===CH2＋H2CH3CH3　CH2===CH2＋HClCH3CH2Cl　CH2===CH2＋H2OCH3CH2OH　乙醇　nCH2===CH2?CH2—CH2?　相对分子质量小　相对分子质量大　加成聚合反应　加聚反应
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1．(2024·临沂高一期末)能证明乙烯分子中含有一个碳碳双键的事实是(　　)
A.乙烯完全燃烧生成二氧化碳和水的物质的量相等
B.乙烯分子中碳、氢原子个数之比为1∶2
C.乙烯容易与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，且1 mol CH2===CH2完全加成需要消耗1 mol Br2
D.乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
解析：选C。A.乙烯完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量相等，说明碳、氢原子个数之比为1∶2，不能证明乙烯分子中含有一个碳碳双键；B.乙烯分子中碳、氢原子个数之比为1∶2，不能证明乙烯分子中含有一个碳碳双键；C.加成反应是乙烯的特征反应，1 mol CH2===CH2完全加成需要消耗1 mol Br2，说明乙烯分子中含有一个碳碳双键；D.乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，不能说明乙烯分子中含有一个碳碳双键。
2．下列反应属于加成反应的是(　　)
A.CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl
B.CH2===CH2＋3O22CO2＋2H2O
C.CH2===CH2＋H2OCH3CH2OH
D.CH3CH===CH2＋Cl2Cl—CH2CH===CH2＋HCl　
解析：选C。加成反应是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。A.CH4中的一个氢原子被氯原子取代生成CH3Cl，属于取代反应，故A不符合题意；B.CH2===CH2的燃烧属于氧化反应，故B不符合题意；C.CH2===CH2中碳碳双键中的一个键断裂，两个碳原子分别结合了羟基和氢原子，属于加成反应，故C符合题意；D.CH3CH===CH2中的一个氢原子被氯原子取代生成Cl—CH2CH===CH2，属于取代反应，故D不符合题意。
3．某聚合物的部分结构如下：
下列说法不正确的是(　　)
A.该聚合物的分子式为(C3H3Cl3)n
B.该聚合物的链节为
C.合成该聚合物的单体是 ClHC===CHCl
D.若 n 表示聚合度，则该聚合物的相对分子质量为97n
解析：选A。因为单键可以旋转，所以可判断题中聚合物重复的结构单元(即链节)为 ，该聚合物为，分子式为(C2H2Cl2)n，相对分子质量为97n，合成该聚合物的单体是 ClHC===CHCl。
eq \o(\s\up7( INCLUDEPICTURE "课堂检测巩固落实LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "课堂检测巩固落实LLL.TIF" \* MERGEFORMAT ),\s\do5())
1．下列说法不正确的是(　　)
A.乙烯是石油化学工业重要的基本原料
B.乙烯的产量可用来衡量一个国家工业化程度
C.乙烯是制备有机高分子材料的重要原料
D.甲烷和乙烯均为易燃气体，点燃前均需验纯
解析：选B。A.乙烯是石油化学工业重要的基本原料，故A正确；B.乙烯的产量可用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平，故B错误；C.乙烯分子中含有碳碳双键，可以发生加聚反应，是制备有机高分子材料的重要原料，故C正确；D.甲烷和乙烯均为易燃气体，点燃前均需验纯，故D正确。
2．(教材习题改编)下列过程中发生的化学反应属于加成反应的是(　　)
A．用光照射甲烷与氯气的混合气体
B.将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中
C.将乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中
D.甲烷在空气中不完全燃烧
解析：选B。A.用光照射甲烷与氯气的混合气体，发生取代反应，A不符合题意；B.将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中，乙烯与溴单质发生加成反应，B符合题意；C.将乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中，乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化产生CO2和H2O，发生氧化反应，C不符合题意；D.甲烷在空气中不完全燃烧，发生氧化反应，D不符合题意。
3．(2024·濮阳高一月考)医用口罩的主体过滤材料为聚丙烯熔喷布。下列说法不正确的是(　　)
A.聚丙烯的结构简式为?CH2—CH2—CH2?
B.聚丙烯是由丙烯经过加聚反应制得的
C.丙烯能使溴水褪色
D.聚丙烯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
解析：选A。A.聚丙烯的结构简式为，故A错误；B.丙烯通过加聚反应制得聚丙烯，故B正确；C.丙烯分子中含有碳碳双键，能与Br2发生加成反应而使溴水褪色，故C正确；D.聚丙烯的结构中不含碳碳双键，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故D正确。
4．(2024·广州六中高一月考)0.5 mol某气态烃能与0.5 mol氯气完全加成，加成后产物分子中的氢原子又可与3 mol氯气发生完全取代反应。此气态烃可能为(　　)
A.CH2===CH2 B．CH3CH===CH2
C.CH3CH3 D．CH3CH2CH===CH2
解析：选B。0.5 mol某气态烃能与0.5 mol氯气完全加成，加成后产物分子中的氢原子又可与3 mol氯气发生完全取代反应，故该烃分子中含有1个碳碳双键，含有6个H原子，因此该气态烃可能为CH3CH===CH2。
5．根据乙烯的转化图，回答下列问题：
(1)反应①③的反应类型为__________。
(2)丙的结构简式为__________。
(3)反应②的化学方程式为______________________________
___________________________________。
(4)反应④为工业上乙烯制乙醇的反应，化学方程式为___________________________________________________。
答案：(1)加成反应　(2)BrCH2CH2Br
(3)CH2===CH2＋3O22CO2＋2H2O
(4)CH2===CH2＋H2OCH3CH2OH

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