内容正文:
第二节 乙烯与有机高分子材料
第1课时 乙烯
学习目标
核心素养
1.了解烯烃的组成和结构特点。
2.掌握乙烯的分子结构,初步体会其结构特点对性质的影响。
3.掌握乙烯的化学性质,认识加成反应的特点。
1.宏观辨识与微观探析:能从元素原子、分子角度认识乙烯的组成、结构、性质和变化,形成“结构决定性质”的观念,能从宏观和微观相结合的视角分析乙烯的性质与用途。
2.证据推理与模型认知:通过分析乙烯的分子结构特点,推测可能具有的性质,然后通过实验验证,再利用动画模拟,揭示加成反应的实质。
[对应学生用书第63页]
一、乙烯的组成、结构与物理性质
1.乙烯的组成和结构
(1)乙烯的表示方法
分子式
电子式
结构式
C2H4
H︰︰︰︰H
结构简式
球棍模型
空间充填模型
CH2CH2
(2)乙烯分子的空间构型
图示
空间结构
乙烯分子为平面结构,2个碳原子和4个氢原子共平面
2.乙烯的物理性质
颜色
状态
气味
水溶性
密度
无色
气体
稍有气味
难溶于水
比空气略小
1.判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。
(1)乙烯的结构简式可书写为CH2CH2。 (×)
(2)乙烯是一种无色无味、易溶于水的气体。 (×)
(3)乙烯的空间充填模型为。 (×)
(4)乙烯分子中所有原子共平面,可推断丙烯(CH2CH—CH3)所有原子也共平面。 (×)
(5)乙烯分子中的价键没有全部被氢原子“饱和”,因此乙烯属于不饱和烃。 (√)
二、乙烯的化学性质与用途
1.氧化反应
(1)实验探究
实验操作
现象
点燃纯净的乙烯
火焰明亮,且伴有黑烟
将乙烯通入酸性KMnO4溶液中
紫色溶液褪色
(2)实验结论
①乙烯燃烧的化学方程式为C2H4+3O22CO2+2H2O;
②乙烯可使酸性高锰酸钾溶液褪色,被高锰酸钾等氧化剂氧化。
2.加成反应
(1)实验探究
实验操作
现象
将乙烯通入盛有溴的四氯化碳溶液的试管中
溶液褪色
(2)加成反应
①概念: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;
②乙烯的加成反应:
a.乙烯使溴的四氯化碳溶液(或溴水)褪色,反应的化学方程式为CH2=CH2+Br2CH2BrCH2Br(1,2-二溴乙烷)。
b.乙烯与H2加成,反应的化学方程式为CH2=CH2+H2CH3CH3。
c.乙烯与H2O加成,反应的化学方程式为CH2=CH2+H2OCH3CH2OH。
工业上可以利用乙烯与水的加成反应制取乙醇。
d.乙烯与HCl加成,反应的化学方程式为CH2=CH2+HClCH3CH2Cl。
3.聚合反应(加聚反应)
(1)乙烯生成聚乙烯的化学方程式为
。
(2)认识聚合反应和有机高分子
①聚合反应:
a.聚合反应:由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的聚合物的反应。
b.加聚反应:由于发生加成反应而发生的聚合反应称为加成聚合反应,简称加聚反应;
②高分子:
高分子
链节
聚合度
单体
实例
—CH2—CH2—
n
CH2CH2
4.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)在农业生产中用作植物生长调节剂。
(3)乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。
2.下列关于乙烯的说法中错误的是 ( )
A.乙烯的化学性质比乙烷活泼
B.可作香蕉等水果的催熟剂
C.燃烧时火焰明亮,同时产生黑烟
D.收集乙烯可用排空气法
答案 D
[对应学生用书第64页]
要点 乙烯的化学反应原理
将浸透了石蜡油(液状石蜡)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,生成一定量的气体。
◉问题探究
1.你认为生成的气体中都是烷烃吗?哪些现象证明生成物可能具有不同于烷烃的性质?
提示:石蜡油分解产物中含有烯烃和烷烃。烯烃可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,也能使溴的四氯化碳溶液褪色。
2.怎样除去乙烷中的乙烯?能否用酸性KMnO4溶液?为什么?
提示:将混合气体通入溴的四氯化碳溶液中除去乙烷中的乙烯。不能用酸性KMnO4溶液,因为酸性KMnO4溶液将乙烯最终氧化为CO2,会引入新杂质CO2。
3.足球比赛中当运动员肌肉挫伤或扭伤时,队医会迅速对运动员的受伤部位喷射一种药剂——氯乙烷(沸点为12.27 ℃)进行局部冷冻麻醉应急处理。用乙烷(CH3CH3)和Cl2反应可以制取氯乙烷(CH3CH2Cl),用乙烯(C2H4)和HCl反应也能制氯乙烷,两种方法哪种更好?
提示:用C2H4和HCl反应制取更好。乙烷和Cl2发生的是取代反应,生成物中除CH3CH2Cl外,还有C2H4Cl2、C2H3Cl3、C2H2C