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] 1.掌握乙烯的组成及结构特点,体会结构决定性质的观念。(宏观辨识与微观探析) 2.从乙烯的结构出发,认识乙烯与甲烷在性质上存在差异的本质原因,从而掌握乙烯的加成反应、聚合反应、氧化反应规律。(证据推理与模型认知) 3.了解乙烯在生产及生活中的应用。(科学态度与社会责任)
乙烯的分子组成与结构)
分子式
电子式
结构式
C2H4
结构简式
球棍模型
空间填充模型
CH2===CH2
乙烯的性质
1.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
2.乙烯的化学性质
(1) 氧化反应
(2)
(3)聚合反应
①定义: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。
②乙烯自身加成生成聚乙烯的方程式: nCH2===CH2CH2—CH2 ,该反应是聚合反应,同时也是 加成反应 ,这样的反应又被称为 加成聚合反应 ,简称 加聚反应 。其中,重复的结构单元—CH2—CH2—称为 链节 ,n称为 聚合度 ,小分子乙烯称为聚乙烯的 单体 。
3.乙烯的用途
(1)乙烯是石油化学工业重要的基本原料,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)在农业生产中用作 植物生长调节剂 。
判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(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)乙烯的化学性质比乙烷活泼。( √ )
(4)乙烯能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色,反应原理相同。( × )
(5)乙烯聚合生成聚乙烯,本质是每个乙烯分子中的碳碳双键中的一个键断裂,相互结合生成聚乙烯,因此也称为加聚反应。( √ )
(6)甲烷和乙烯都是可燃性气体,点燃之前必须验纯,而且燃烧时现象相同。( × )
(1)乙烯分子中含有,在书写结构简式时,官能团不能省略,应为CH2===CH2。
(2)由于乙烯分子里碳碳双键中的两个碳碳键(两对共用电子)不完全相同,其中一个键不稳定,发生化学反应时易断裂,因此乙烯的化学性质活泼。
(3)乙烯使酸性KMnO4溶液褪色发生的是氧化反应,乙烯使溴水褪色发生的是加成反应。
(4)可燃性气体点燃前都需要验纯,由于含碳量更多,乙烯燃烧的火焰比甲烷明亮,黑烟比甲烷燃烧时更多。
乙烯的分子结构与性质
1.已知乙烯分子中两个碳原子和四个氢原子同在一个平面内,推测丙烯(CH2===CH—CH3)分子中最多有几个原子共面?
答案 丙烯可以认为是乙烯分子中的一个氢原子被—CH3取代,且碳碳单键可以旋转,可以将甲基上的一个H原子旋入面内,故丙烯分子中最多有7个原子共面。
2.某化工厂厂房有两罐失去标识的气体,分别是乙烷和乙烯,怎么用化学方法鉴别哪一罐是乙烷气体或乙烯气体?请设计出实验方案。
答案 方案一:将两气体分别通入到溴水中,能使溴水褪色的为乙烯,不褪色的为乙烷。
方案二:将两气体分别通入到酸性KMnO4溶液,能使KMnO4溶液褪色的为乙烯,不褪色的为乙烷。
方案三:将两气体分别在空气中燃烧,火焰明亮,且伴有黑烟的为乙烯,无黑烟的为乙烷。
1.结构特点
2.乙烷、乙烯结构和性质的比较
分子结构
分子式
C2H6
C2H4
结构式
碳碳键类别
碳碳单键
碳碳双键
分子内原子
的相对位置
C、H不全在一个平面内
6个原子在同一平面内
化
学
性
质
燃烧
2C2H6+7O24CO2+6H2O
C2H4+3O22CO2+2H2O
特征反应
C2H6+Cl2C2H5Cl+HCl
CH2===CH2+Br2―→CH2BrCH2Br
与酸性高锰酸钾溶液
不反应
因发生氧化反应而使其褪色
【例题1】 下列对乙烯的描述与事实不符的是( )
A.球棍模型:
B.分子中六个原子在同一平面上
C.结构简式为CH2CH2
D.碳碳双键中的一根键容易断裂
答案 C
解析 球表示原子,棍表示化学键,则乙烯的球棍模型为,A项正确;乙烯分子中含碳碳双键,为平面结构,则分子中六个原子在同一平面上,B项正确;乙烯的结构简式为CH2===CH2,碳碳双键不能省略,C项错误;碳碳双键比单键活泼,碳碳双键中的一根键容易断裂,D项正确。
【变式1】 能证明乙烯分子里含有一个碳碳双键的事实是( )
A.乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色
B.乙烯分子里碳、氢原子个数比为1∶2
C.乙烯完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量相等
D.乙烯容易与溴水发生反应,且1 mol 乙烯完全