内容正文:
第七章 有机化合物
第二节 乙烯与有机高分子材料
第1课时 乙烯与有机高分子材料
中美贸易战
中国对750亿美国商品加征关税,涉及大量化工产品!据统计,所列的商品范围中, 丙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚烯烃、橡胶等化工产品主要集中在第四部分,
石油
经过分馏→裂化→裂解
乙烯
乙烯的产量:衡量一个国家的石油化工发展水平
乙烯的用途和
来源
乙烯的来源和
用途
以乙烯为原料,可得到有机高分子材料、药物等成千上万种有用的物质。
塑料
药物
合成乙醇
催熟剂
颜色 气味 状态 密度 溶解性
无色
稍有气味
气体
比空气
略小
难溶于水
一、乙烯的物理性质
如何收集乙烯呢?
排水法收集
1、乙烯的结构:
C2H4
C=C
H
H
H
H
CH2 = CH2
分子式
电子式
结构式
结构简式
C
:
C
:
:
:
H
H
H
:
:
H
C
C
H
H
H
H
约120°
约120°
乙烯的结构是平面形,2个C原子和4个H原子共平面且每个夹角都是120°
6原子共平面
当乙烯上的H原子被其他原子或者原子团取代,请计算共平面原子数目
分子式 电子式 结构式 结构简式 球棍模型 比例模型
C2H4
CH2 = CH2
C2H6
CH3CH3
H
H
:
C
:
:
C
H
:
:
:
H
H
H
:
C
:
C
H
:
:
:
H
:
:
H
H
C
C
H
H
H
H
C
C
H
H
H
H
H
H
乙烯与乙烷对比
265KJ/mol-1
345KJ/mol-1
双键中的两个键具体有什么区别?
碳碳双键不是两个碳碳单键的简单组合,有一个键比较特殊,比通常的碳碳单键键能小,比较活泼,键容易断裂
分子式 C2H6 C2H4
分子
结构
特点 键的类别 c-c单键 c=c双键
键角 109°28′ 120°
键长(10-10m) 1.54 1.33
键能(KJ/mol) 384 610
分子内各原子的相对位置 两个碳原子和六个氢原子,不在同一平面上 两个碳原子和四个氢原子在同一平面上
2、乙烯和乙烷的结构
265KJ/mol-1
345KJ/mol-1
碳碳双键不是两个碳碳单键的简单组合,有一个键比较特殊,比通常的碳碳单键键能小,比较活泼,键容易断裂,易发生化学反应
乙烯分子中含有碳碳双键,在组成和结构上与只含碳碳单键和碳氢键的烷烃有较大差异,因此在性质上也有很多不同。碳碳双键使乙烯表现出较活泼的化学性质。
二、乙烯的化学性质
1.氧化反应
1.与氧气反应
【观察现象】请同学们观察并记录实验现象
实验① 实验现象 实验结论
在空气中点燃
火焰明亮并伴有黑烟
氧化反应
CH2=CH2+3O2 2CO2+2H2O
点燃
思考:结合乙烯燃烧的化学方程式,乙烯燃烧时有黑烟说明了什么?
乙烯比乙烷少两个氢原子,含碳量较大,所以燃烧不充分,有黑烟产生
2、与酸性高锰酸钾溶液反应
实验② 实验现象 实验结论
与酸性高锰酸钾溶液反应
【观察现象】请同学们观察并记录实验现象
KMnO4(H+)溶液紫红色褪去,变为无色
氧化反应
思考:乙烯变为什么?
CO2
2CO2
KMnO4
CH2 = CH2
2、与酸性高锰酸钾溶液反应
不可以,乙烯与高锰酸钾反应生成二氧化碳,引入新的杂质
C
C
H
H
H
H
高锰酸钾褪色
C
C
H
H
H
H
H
H
高锰酸钾不褪色
思考:能不能用高锰酸钾来除去乙烷中乙烯呢?
应用:利用使酸性高锰酸钾溶液褪色的性质,可以鉴别乙烯和乙烷
思考:如何除去乙烷中混有的乙烯?(接下来学习)
3、乙烯与四氯化碳(溴水)反应(加成反应)
实验③ 实验现象 实验结论
与溴的四氯化碳溶液反应
【观察现象】请同学们观察并记录实验现象
溴的CCl4溶液橙色褪去,变为无色
乙烯与溴单质发生了化学反应
3、乙烯与溴水反应(加成反应)
观看反应的微观动画,写出反应的化学方程式
加成反应:有机物分子中的不饱和碳原子与其它原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。
(1,2-二溴乙烷)
(无色油状液体,密度比水大,不溶于水)
CH2
CH2
+
Br2
→
CH2Br—CH2Br
=
只上不下
C
C
H
H
H
H
C
C
H
Br
H
Br
H
H
Br—Br
+
乙烯不仅可以与溴发生加成反应,在一定条件下,还可以与氯气、氢气、氯化氢和水等物质发生加成反应
物质 化学方程式
氢气
氯化氢
水
CH2=CH2 + H2
CH3CH3
CH3CH2Cl
CH2=CH2 + HCl
CH2=CH2 + H-OH
CH3CH2OH
催化剂
催化剂
催化剂
加压加热