内容正文:
(第一课时)
第二节 乙烯与有机高分子材料
第1课时 乙烯
生活小妙招:同学们家里有没有买到不成熟水果的经历,该怎么处理?
原理:乙烯是一种植物生长调节剂,可用于催熟果实。成熟的水果能够释放出较多的乙烯气体,因此可以使用成熟的苹果或香蕉催熟不成熟的水果(如香蕉、芒果、猕猴桃等)。
乙烯是石油化学工业重要的基本原料,通过一系列化学反应,可以从乙烯得到有机高分子材料、药物等成千上万种有用的物质。
一、乙烯
从煤和石油中不仅可以得到多种常用燃料,而且可以从中获得大量的基本化工原料,其中,从石油中获得乙烯,已成为生产乙烯的主要途径;而乙烯的产量也是衡量一个国家化工发展水平的标志。
1.乙烯的获得
2.乙烯的物理性质
乙烯是一种无色,稍有气味的气体,密度比空气略小,难溶于水。
地位
分子式:C2H4
C2H6
-2H
不饱和碳原子
结构式:
结构简式:CH2=CH2
电子式:
3.乙烯的结构
6个原子共平面,键角120°,平面型分子,分子中有碳碳双键,
碳原子的价键没有全部被氢原子“饱和”。
CH2 CH2
球棍
模型
比例
模型
烯烃通式为CnH2n(n≥2整数)
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。
4.乙烯的化学性质
(1)、氧化反应
a.燃烧
现象:火焰明亮,伴有黑烟,放出大量的热。
思考:为何火焰颜色会明亮?并伴有黑烟?
火焰明亮是碳微粒受灼热而发光;
产生黑烟是因为含碳量高,燃烧不充分。
b.与酸性高锰酸钾溶液反应
问题1:在蔬果长途运输时,经常会放些喷有高锰酸钾溶液的硅土在里 边,你知道为什么吗?
问题2:如何鉴别乙烷和乙烯气体?
5CH2=CH2+12KMnO4+18H2SO4→10CO2+12MnSO4+28H2O+6K2SO4
现象:
溶液的紫色褪去
思考:为什么乙烷等烷烃不能被酸性高锰酸钾氧化,而乙烯能与酸性高锰酸钾反应呢?
数据:拆开1mol碳碳双键需要能量为610kJ
拆开1mol碳碳单键需要能量为345.6kJ
345.6 2 610
C=C不是两个C—C的简单组合,C=C中有一个键比较特殊,比通常的C—C键能小,比较活泼,键容易断裂。所以乙烯性质比烷烃活泼。
实验7-3 将乙烯通入盛有溴的四氯化碳的试管中,观察现象。
乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色与使酸性高锰酸钾褪色的原理一样吗?
(2)、加成反应
H — C=C — H+Br—Br H — C — C — H
H
H
Br
Br
H
H
碳碳双键中有一个键易断
有机物分子中的不饱和键(双键 或 三键)两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合成新化合物的反应叫加成反应。
1,2-二溴乙烷
加之而成 有进无出
我是
溴分子
加成反应机理
加成反应机理
加成反应机理
加成反应机理
加成反应机理
加成反应机理
加成反应机理
1,2-二溴乙烷
乙烯不仅可以与溴发生加成反应,在一定条件下,还可以与氯气、氢气、氯化氢和水等物质发生加成反应。
CH2=CH2 + H—H
催化剂
△
CH2=CH2 + H—OH
催化剂
△,P
CH3—CH3 (乙烷)
CH3CH2—OH(乙醇)
工业上乙烯水化法制酒精的原理
反应类型 取代反应 加成反应
概念
反应特点
断健情况
产物特点
取代反应与加成反应的比较
有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应
有机物分子中的不饱和键(双键 或 三键)两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合成新化合物的反应
取而代之 有进有出
加之而成 有进无出
C-H等断裂
不饱和键断裂断裂
至少为两种产物
通常产物较复杂
为混合物
只有有机产物
产物相对纯净
(3)、聚合反应
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。
n CH2=CH2
[ CH2—CH2 ]n
催化剂
(聚乙烯)
链节
聚合度
单体
像这样,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。聚合反应在有机高分子材料的生产中有着广泛的应用。
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。
(1)、重要的化工原料
(2)、植物生长调节剂,催熟剂等
除了被用作化工原料,乙烯还是一种植物生长调节剂,可用于催熟果实。
5、乙烯的用途
乙烷与乙烯的分子结构和化学性质对比
分
子
结
构 分子式 C2H6 C2H4
结构式
碳碳键类别
分子内原子
的相对位置
【归纳总结】
碳碳单键
碳碳双键
C、H不全在一个平面内
6个原子都在同一平面内
化
学
性
质 燃烧
特征反应
与酸性高锰
酸钾溶液
【归纳总结】
取代反应
加成反应
2C2H6+7O2 4CO2+6H2O
C2H4+3O2 2CO2+2H2O
C2H6+Cl2 C2H5Cl+HCl
CH2=CH2+Br2
→CH2BrCH2Br
不反应
因发生氧化反应
而使其褪色
Lavf57.62.100
Lavf57.62.100
Lavf57.62.100
Lavf57.62.100
$$