内容正文:
第二节 乙烯与有机高分子材料
第1课时 乙烯
课程标准
核心素养目标
1.以乙烯为例认识有机化合物中的官能团,认识乙烯的结构及其主要性质与应用。
2.结合乙烯认识官能团与性质的关系,知道氧化、加成、加聚等有机反应类型。
1.证据推理与模型认知:以不饱和烃的代表物——乙烯的结构和性质为模型,认知不饱和烃的结构和性质。
2.科学探究与创新意识:通过实验探究乙烯的氧化反应和加成反应,知道合成新物质是有机化学研究价值的重要体现。
[对应学生用书P80]
一、乙烯的组成和结构
1.组成和结构
2.空间结构
乙烯分子中的氢原子数少于乙烷分子中的氢原子数,碳原子的价键没有全部被氢原子“饱和”,故乙烯属于不饱和烃。
二、乙烯的性质
1.物理性质
颜色
状态
气味
溶解性
密度
无色
气体
稍有气味
难溶于水
比空气的略小
2.化学性质
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。
(1)氧化反应(实验7-2)
①燃烧反应(可燃性)
实验操作
点燃纯净的乙烯,观察燃烧时的现象
实验现象
火焰明亮且伴有黑烟,同时放出大量的热
反应原理
化学方程式为C2H4+3O22CO2+2H2O
②被强氧化剂氧化
实验操作
将乙烯通入盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中,观察现象
实验现象
酸性KMnO4溶液逐渐褪色
实验结论
乙烯可被高锰酸钾等氧化剂氧化
(2)加成反应(实验7—3)
①乙烯与溴的反应
实验操作
将乙烯通入盛有溴的四氯化碳溶液的试管中,观察现象
实验现象
溴的四氯化碳溶液逐渐褪色
实验结论
乙烯能与Br2等物质发生加成反应
实验原理
乙烯双键中的一个键断裂,两个溴原子分别加在两个价键不饱和的碳原子上,生成1,2二溴乙烷,化学方程式为CH2===CH2+Br2―→CH2BrCH2Br
②加成反应
有机物分子中的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叫做加成反应。
③乙烯与其他物质的加成反应
在一定条件下,乙烯可以与氯气、氢气、氯化氢和水等物质发生加成反应,写出下列反应的化学方程式。
乙烯
(3)聚合反应
①生产聚乙烯
在适当的温度、压强和催化剂存在的条件下,乙烯分子中碳碳双键中的一个键断裂,分子间通过碳原子相互结合形成很长的碳链,生成相对分子质量很大的聚合物——聚乙烯,反应的化学方程式为nCH2===CH2。
②相关定义
聚合反应
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做聚合反应
加聚反应
乙烯的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
③聚合反应生成的高分子
聚合反应生成的高分子是由较小的结构单元重复连接而成的。聚乙烯中重复的结构单元“—CH2—CH2—”称为链节,链节的数目n称为聚合度,单体为CH2===CH2。
◆名师点拨
关于乙烯结构的解读
(1)乙烯的结构简式为CH2===CH2,碳碳双键不能省略。
(2)乙烯中单键(C—H)可以旋转,双键(C===C)不能旋转。
备课札记
◆名师点拨
乙烯的氧化反应
(1)与甲烷相比,乙烯的含碳量比较高,燃烧时火焰明亮,且有较多的黑烟,故可用燃烧法鉴别甲烷和乙烯。
(2)乙烯使酸性KMnO4溶液褪色,甲烷则不能,故可用酸性KMnO4溶液鉴别甲烷(烷烃)和乙烯(烯烃)。
(3)酸性KMnO4溶液将乙烯氧化生成CO2,故不能用酸性KMnO4溶液除去甲烷中的乙烯。
(4)乙烯完全燃烧时,生成CO2和H2O的物质的量之比为1∶1。
◆概念辨析
理解加成反应的两个要点
(1)加成反应发生在不饱和键的碳原子上,是不饱和有机物的特征反应,如CH3CH===CH2能发生加成反应。
(2)加成反应的特点是“断一加二,全进来”,只生成一种有机产物。“断一”是指双键或三键中一个不稳定键断裂,“加二”是指不饱和碳上加入两个其他原子或原子团。
备课札记