实验09 甲烷、乙烯的化学性质-【同步实验课】2023-2024学年高一化学教材实验大盘点（人教版2019必修第二册）

【同步实验课】 甲烷、乙烯的化学性质 01实验梳理 02实验点拨 03典例分析 04对点训练 05真题感悟 【实验目的】 1.探究甲烷与氯气的取代反应。 2.了解并掌握乙烯的氧化反应和加成反应。 【实验原理】 室温、无光照时；甲烷与氯气不发生反应；光照时，甲烷与氯气发生反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和氯化氢。CH4+Cl2CH3Cl+HCl CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl CHCl3+Cl2CCl4+HCl 乙烯与溴发生加成反应，能与酸性高锰酸钾溶液、氧气发生氧化反应 【实验试剂】 乙烯、氯气、溴的四氯化碳溶液、石灰水、饱和食盐水、酸性高锰酸钾溶液 【实验仪器】 量筒（50ml）、试管、玻璃导管、铁架台（带铁夹）、酒精灯、胶皮管、集气瓶 【实验一】 甲烷与氯气发生取代反应 实验操作 图解操作 实验现象 实验结论 1.取2支50mL的量筒，通过排饱和食盐水的方法先后各收集约10mL甲烷和40mL氯气。其中1支量筒用预先准备好的黑色纸套套上，另1支量筒放在光亮处（不要放在日光直射的地方，以免引起爆炸)。片刻后，比较2支量筒中的现象。 1.50mL甲烷和氯气混合气。2.反应中液面上升 3.出现油状液体 1.甲烷氯气混合气2.黑纸套住 3.液面未上升 4.量筒内未出现明显现象 试管内气体黄绿色逐渐变浅，试管内壁有油状液体出现，且试管内液面上升。 试管内无明显变化。 【实验二】 乙烯的化学性质 实验操作 图解操作 实验现象 实验结论 1.点燃纯净的乙烯，观察燃烧时的现象。在燃烧后的集气瓶中倒入少量澄清石灰水，观察现象。 2.将乙烯通入到盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中，观察现象。 3.将乙烯通入盛有溴的四氯化碳溶液的试管中，观察现象。 1.点燃集气瓶中的甲烷 2.甲烷燃烧 3.倒入少量石灰水 4.石灰水变浑浊 1.乙烯通入酸性高锰酸钾溶液 1.乙烯通入溴的四氯化碳溶液 甲烷在空气中燃烧，发出明亮的火焰，并有黑烟出现。倒入澄清石灰水出现浑浊。 紫色褪去 溴的四氯化碳溶液褪色 1、 问题与讨论： 1．Cl2与CH4反应生成了哪些产物？物质的量最多的是什么产物？有机产物中哪种产物常温下是气体？ 2．能否用CH4和Cl2按1∶1的体积比混合来制取纯净的CH3Cl？为什么？ 3．0.5 mol CH4与Cl2在光照下发生取代反应，反应完全后，测得四种有机产物的物质的量相同，则消耗Cl2的物质的量为多少？生成HCl的物质的量为多少？ 4．你知道青香蕉变熟的原理吗？高锰酸钾硅土为什么能延长水果的保鲜期？ 5．能否用酸性KMnO4溶液或溴的四氯化碳溶液除去乙烷中的乙烯？为什么？ 6．乙烯的同系物丙烯能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色吗？为什么？ 二、规律与方法： 1．甲烷与氯气的取代反应 2．取代反应和置换反应的比较 类别 取代反应 置换反应 实例 CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl Zn＋H2SO4=== ZnSO4＋H2↑ 定义 有机物分子里的原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应 一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应 反应物 一种化合物和另一种化合物或单质 一种单质和一种化合物 生成物 一般生成两种新化合物 另一种化合物和另一种单质 反应中电子得失 不一定发生电子转移，因此不一定是氧化还原反应 一定发生电子转移，一定是氧化还原反应 3．乙烯氧化反应的原理探究 (1)燃烧反应：C2H4＋3O22CO2＋2H2O，乙烯中的碳碳键、碳氢键全部被破坏。 (2)乙烯与酸性高锰酸钾溶液的反应 ①乙烯与酸性高锰酸钾反应时，碳碳双键被破坏，乙烯被氧化为二氧化碳，MnO被还原为无色的Mn2＋。 ②应用：高锰酸钾溶液可用于鉴别乙烷和乙烯，但不能用于除去乙烷中的乙烯。 4．乙烯加成反应、加聚反应的原理分析 (1)乙烯加成反应的示意图(以乙烯与溴加成为例) (2)乙烯加聚反应的示意图 CH2===CH2＋CH2===CH2＋CH2===CH2＋…… —CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—…… (3)乙烯与常见物质的加成反应 X2或XY 反应条件 主要产物 应　用 Br2 溴的四氯化碳溶液 CH2BrCH2Br 鉴别甲烷和乙烯 HCl 催化剂加热 CH3CH2Cl 制取纯净的氯乙烷 H2O 高温、高压和催化剂 CH3CH2OH 制取乙醇 n个CH2===CH2 催化剂(在一定条件下) 聚乙烯