2.2.1 乙烯及乙烯的制取（讲义）（带答案解析）-2023-2024学年高二化学同步精讲讲义（人教版2019选择性必修3）

第二节（1）乙烯及乙烯的制法 【学习目标】 1、掌握乙烯的结构特点，会书写乙烯的分子式、结构式、结构简式、电子式 2、认识乙烯能够发生加成反应和氧化反应，熟悉乙烯发生加成反应时的断键和成键情况 3、掌握乙烯的制备方法及实验注意事项 【主干知识梳理】 一、乙烯的结构、物理性质及用途 1、乙烯分子的组成与结构 分子式 电子式 结构式 结构简式 球棍模型 空间充填模型 C2H4 CH2==CH2 结构特点 分子中碳原子采取sp2杂化，碳原子与氢原子间均形成单键(σ键)，碳原子与碳原子间以双键相连(1个σ键，1个π键)，键角约为120°，分子中所有原子都处于同一平面内 【微点拨】 ①乙烯分子中的碳原子价键没有全部被氢原子“饱和”，为不饱和碳原子 ②“乙烯型”分子共线、共面问题 类型 结构式 结构特点 共线、共面情况 乙烯型 平面形结构 所有原子共平面，与碳碳双键直接相连的4个原子与2个碳原子共平面 规律：有机物分子结构中每出现1个碳碳双键，则整个分子中至少有6个原子共面 分析丙烯(CH3CH＝CH2)原子共面情况 情况 分析 丙烯分子最多7个原子共平面，至少有6个原子共平面 2、物理性质：乙烯为无色、稍有气味的气体，密度比空气的略小，难溶于水，易溶于四氯化碳等有机溶剂 3、应用 (1)乙烯是石油化工重要的基本原料，通过一系列反应，乙烯可以合成有机高分子材料、药物等。乙烯产量可以用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平 (2)乙烯还是一种植物生长调节剂，果实催熟剂 【课堂练习1】 1、关于乙烯分子结构的描述错误的是(　　) A．乙烯的结构简式为CH2==CH2 B．乙烯是最简单的烯烃 C．乙烯分子中所有原子都在同一平面上 D．乙烯分子中所有原子都在一条直线上 2、下列分子中的所有原子一定不共面的是(　　) A．SO2　　　　 B．H2O C．CH2==CHCl D．CH3Cl 3、在下列分子中，能够在同一个平面内的原子数最多的是(　　) A．甲烷(CH4) B．一溴甲烷(CH3Br) C．乙烯(CH2==CH2) D．CH3—CH==CH—CH3 4、通常用来衡量一个国家的石油化学工业发展水平的标志是(　　) A．石油的产量 B．乙烯的产量 C．合成纤维的产量 D．硫酸的产量 5、下列关于乙烯用途的叙述中，错误的是(　　) A．利用乙烯加聚反应可生产聚乙烯塑料 B．可作为植物生长的调节剂 C．是替代天然气作燃料的理想物质 D．农副业上用作水果催熟剂 二、乙烯的化学性质：乙烯分子中含有碳碳双键()，使乙烯表现出较活泼的化学性质 1、乙烯的氧化反应 实验过程 实验现象 (1)点燃纯净的乙烯，观察燃烧时的现象 火焰明亮且伴有黑烟，同时放出大量的热 (2)将乙烯通入盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中，观察现象 酸性高锰酸钾溶液褪色 (1)与氧气的燃烧反应：C2H4＋3O22CO2＋2H2O (乙烯中的碳碳键、碳氢键全部破坏) ①实验现象：火焰明亮且伴有黑烟(比甲烷要明亮)，同时放出大量的热 ②原因：产生黑烟是因为乙烯中碳的质量分数(85.7%)比较大，燃烧不完全产生的碳的小颗粒造成的；火焰明 亮是由于碳微粒受灼热成炽热状态而发光所致 ③乙烯具有可燃性，点燃乙烯之前一定要检验乙烯纯度 (2)乙烯可使酸性高锰酸钾溶液褪色 ①反应方程式：5CH2=CH2＋12KMnO4＋18H2SO4―→10CO2＋12MnSO4＋6K2SO4＋28H2O ②反应现象：酸性高锰酸钾溶液紫色褪去 ③反应机理：碳碳双键易被酸性高锰酸钾溶液氧化，乙烯被氧化为CO2，高锰酸钾溶液被还原为无色的Mn2＋ ④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 2、乙烯的加成反应 实验过程 实验现象 将乙烯通入盛有溴的四氯化碳溶液的试管中，观察现象 溴的四氯化碳溶液褪色 (1)乙烯与溴的四氯化碳溶液(或溴水)反应的化学方程式：CH2==CH2＋Br2―→CH2Br—CH2Br (1,2—二溴乙烷) ①反应的实质：乙烯分子双键中的一个键易于断裂，两个溴原子分别加在两个价键不饱和碳原子上，生成了1,2—二溴乙烷 ②乙烯与溴加成的机理 ③加成反应 a．定义：有机物分子里不饱和的碳原子(碳碳双键或碳碳三键)跟其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应，叫做加成