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.会写乙烯的分子式、结构式、结构简式、电子式。
2.知道乙烯能够发生加成反应、氧化反应、加聚反应。
3.认识聚合产物中链节、聚合度,了解单体的概念。
1.认识乙烯的组成、结构、性质和变化培养微观探析与宏观辨析的素养。
2.通过分析、推理认识乙烯发生加成反应、加聚反应时的断键和成键情况。
情境导入
唐代诗人杜牧诗中写道:长安回望绣成堆,山顶千门次第开。 一骑红尘妃子笑,无人知是荔枝来。荔枝富含糖分、水分,采摘后要快马迅速送到长安,防止荔枝变质。水果的成熟变质与乙烯有着密切的关系。
【问题】 请结合所学知识解释其中的奥秘。
课前·预习新知
知|识|梳|理
微学点 乙烯
1.组成和结构
2.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
比空气的略小
3.化学性质
(1)氧化反应。
(2)加成反应。
①概念:有机物分子中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。
(3)聚合反应。
①乙烯能发生自身的加成反应生成高分子化合物聚乙烯,反应的化学方程式为
nCH2CH2CH2—CH2。
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叫聚合反应。由不饱和的小分子相互加成的聚合反应,叫加成聚合反应,简称加聚反应。
②聚合反应中的单体、链节和聚合度。
单体
链节
聚合度
定义
能合成高分子化合物的小分子物质
高分子化合物中的重复结构单元
链节的重复次数
实例
(聚乙烯)
CH2CH2
—CH2—CH2—
n
4.乙烯的用途
(1)乙烯是重要的化工原料,用来制聚乙烯塑料、聚乙烯纤维、乙醇等。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)在农业生产中用作植物生长调节剂。
思|考|辨|析
微思考
1.鉴别甲烷和乙烯可采用哪些方法?
提示:①用燃烧法,点燃时产生淡蓝色火焰的是甲烷,火焰明亮且伴有黑烟的是乙烯。②通入酸性高锰酸钾溶液或溴水中,能使溶液褪色的是乙烯,另一种是甲烷。
2.酸性高锰酸钾溶液和溴水中通入乙烯均能褪色,其原理相同吗?
提示:不相同,乙烯与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,与溴水发生加成反应。
微判断
1.某无色气体通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色,该气体一定是乙烯。 (×)
2.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。 (×)
3.乙烯使酸性KMnO4溶液褪色的原理是乙烯发生氧化反应。 (√)
4.水果运输中为延长果实成熟期,常在车厢里放置浸泡过酸性KMnO4溶液的硅藻土。 (√)
5.工业上利用乙烯水化法制乙醇,是发生了取代反应。 (×)
课堂·互动探究
微目标一 乙烯的反应原理
【探究讨论】
1.结合乙烯的加成反应实验探究能否用Br2的四氯化碳溶液鉴别CH4和C2H4?
提示:CH4与Br2的四氯化碳溶液不发生反应,而C2H4与Br2能发生加成反应生成无色液体而使Br2的四氯化碳溶液褪色,因此可用Br2的四氯化碳溶液鉴别CH4和C2H4。
【归纳总结】
(1)对乙烯性质的正确认识。
①含有空气的乙烯点燃时易爆炸,所以点燃乙烯前要检验乙烯的纯度。
②乙烯使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色,发生的是加成反应,生成无色的1,2⁃二溴乙烷;乙烯使酸性KMnO4溶液褪色,发生的是氧化反应,二者褪色的原理不同。
③定量分析。
a.加成反应消耗的Cl2的量由双键数决定,双键数与消耗Cl2的分子数之比为1∶1。
b.取代反应消耗的Cl2的量由分子内氢原子个数决定,分子内氢原子个数与消耗Cl2的分子数之比为1∶1。
(2)烯烃加成反应的特点。
加成反应是有机物分子中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,其特点是“断一加二,都进来”,“断一”是指双键中的一个不稳定键断裂,“加二”是指加两个其他原子或原子团,每一个不饱和碳原子上各加上一个。
【例1】 某种塑料分解的产物为烃,对这种烃进行以下实验:
①取一定量的该烃,使其燃烧后产生的气体通过干燥管,干燥管增重7.2 g;再通过石灰水,石灰水增重17.6 g。
②经测定,该烃(气体)的密度是相同状况下氢气密度的14倍。
回答下列问题:
(1)该烃的电子式为 ,该烃的名称是 。
(2)0.1 mol该烃能与 g溴发生加成反应;加成产物需 mol溴蒸气完全取代。
(3)该塑料的结构简式是 ,名称是 。
解析 (1)由条件①知,该烃燃烧产物中CO2为17.6 g,H2O为7.2 g,碳、氢原子个数比为∶=1∶2,该烃的最简式为CH2。由条件②知,该烃的相对分子质量Mr=2×14=28,则该烃分