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
第一课时 乙烯
1.以不饱和烃的代表物——乙烯的结构和性质为模型,认识不饱和烃的结构和性质。从微观的化学键视角探析有机化合物的分子结构,发展“微观探析”的学科核心素养。。
2.掌握加成反应的概念及特点,认识认识乙烯与溴、乙烯与水的加成反应的反应原理,并从微观角度进行探析。
3.认识乙烯的加聚反应,知道合成新物质是有机化学研究价值的重要体现,知道合成高分子材料使我们的生活更加美好。
核心素养
情境导学
乙烯是石油化工的重要原料,其产量可以用来衡量一个国家的石油化学工业的发展水平。乙烯除了被用作化工原料,乙烯还可以调节植物生长,用于催熟果实。
任务一:乙烯的来源和用途
1、乙烯的来源:
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
乙烯是一种植物生长的调节剂,可用作催熟剂。
“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气既发,并无涩味。”
——宋·苏轼《格物粗谈·果品》
2、乙烯的用途:
催熟剂
CH3CH2OH
浓硫酸
170℃
CH2=CH2↑ + H2O
任务一:乙烯的来源和用途
2、乙烯的用途:
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。
合成药物
合成乙醇
塑料
合成纤维
合成橡胶
任务二:乙烯的结构
实验探究:优化设计p53页
如图,石棉浸透石蜡油(液态烷烃混合物),给碎瓷片加强热,生成一定量的气体。
(1)通入酸性高锰酸钾溶液中,观察现象;
(2)将气体通入溴的四氯化碳溶液观察现象;
思考:生成的气体是否只有烷烃?为什么?
任务二:乙烯的结构
含有 C=C 的烃叫烯烃。
1、烯烃:
思考:多一个双键会少几个氢?
单烯烃通式为:
CnH2n(n≥2整数)
1.下列属于烯烃的是:( )
A、CH3CH2CH3
B、CH2=CHCH3
C、CH2=CHCH2Cl
D、CH2=CHCH=CH2
BD
乙烯是最简单的烯烃。
C2H4
烯烃属于不饱和烃。
分子式 电子式 结构式 结构简式 球棍模型 填充模型
C2H4
H
H
:
C
:
:
C
H
:
:
:
H
C
C
H
H
H
H
CH2=CH2
约120°
约120°
乙烯分子为平面形结构,2个C原子和6个H原子共平面,化学键夹角约为120°
双键不能旋转,与双键碳原子直接相连的原子一定在同一平面内。
任务二:乙烯的结构
2、乙烯的结构:
CH2CH2
×
乙烯中碳原子的价键没有全部被氢原子“饱和”,乙烯属于不饱和烃。
任务二:乙烯的结构
2、乙烯的结构:
思考:丙烯(CH3—CH=CH2)中最多有多少个原子在同一平面?
解析:丙烯可以看作—CH3取代乙烯中的一个氢原子。
一定有6个原子共平面,最多可能有7个原子共平面。
C=C 的碳原子不能绕键轴旋转。
C—C 的碳原子可以绕键轴旋转。
任务三:乙烯的性质
1、乙烯的物理性质:
颜色 状态 气味 溶解性 密度
无色
气体
稍有气味
难溶于水
比空气略小
收集乙烯用排水法而不能用排空气法。
分子式 乙烷 乙烯
结构简式 CH3-CH3 CH2=CH2
键的类别 碳碳单键C—C 碳碳双键C=C
键角 约为109º28ˊ 约为120º
键长(10-10米) 1.54 1.33
键能(kJ/mol) 348 615
任务三:乙烯的性质
思考:请比较乙烯和乙烷的结构有哪些相似和不同?试推测一下使乙烯和乙烷的化学性质产生差异的原因主要与哪种共价键有关?
C=C中的双键并不是两条C-C,性质不同, C=C中有一条键比通常的C—C 的键能小,比较活泼,易断裂,而另一条键较稳定。
任务三:乙烯的性质
2、乙烯的化学性质:(较活泼)
(1)氧化反应:
a、燃烧
C2H4+3O2 → 2CO2+2H2O
点燃
现象:火焰明亮,伴有黑烟。
思考:乙烯和甲烷燃烧现象不同?其原因何在?
产生黑烟是因为含碳量高,燃烧不充分;
火焰明亮是碳微粒受灼热而发光.
任务三:乙烯的性质
2、乙烯的化学性质:(较活泼)
(1)氧化反应:
b、与酸性高锰酸钾溶液反应
乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
CH2=CH2
CO2 + H2O
KMnO4(H+)
任务三:乙烯的性质
2、乙烯的化学性质:(较活泼)
(1)氧化反应:
b、与酸性高锰酸钾溶液反应
思考:(1)能用酸性KMnO4溶液鉴别气态烷烃和乙烯吗?
(2)能用酸性KMnO4溶液除去气态烷烃中混有的乙烯吗?
(3)如何除去气态烷烃中混有的乙烯?
可以
不能,乙烯和酸性KMnO4反应生成了CO2,引入了新杂质气体。
任务三:乙烯