第二章 第二节 第1课时 乙烯及乙烯的制法(讲义及解析)-2024-2025学年高二化学选择性必修3(人教版2019)
选修三.有机化学基础(周星星·化学)
第二节 烯烃、炔烃
第1课时 乙烯及乙烯的制法
一、乙烯的结构与物理性质
1.乙烯的结构
(1)乙烯的表示方式
(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 | ||||
三个氢原子(①②③)和三个碳原子(④⑤⑥)六原子一定共面。根据三角形规则(⑤C,⑥C,⑦H构成三角形),⑦H也可能在这个平面上 即: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.乙烯的用途
(1)乙烯是重要的化工原料,在一定条件下用来制聚乙烯塑料、聚乙烯纤维、乙醇等。乙烯的产量可以用
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来衡量一个国家的石油化工发展水平
(2)在农业生产中乙烯可以调节植物生长,可用于催熟果实
【对点训练1】
1.关于乙烯的结构,下列说法正确的是( )
A.乙烯的电子式为 B.乙烯的球棍模型为
C.乙烯分子在空间上呈平面结构 D.乙烯的结构简式为CH2CH2
2.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
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
(1)乙烯与氧气的燃烧反应
①实验步骤:点燃纯净的乙烯,观察燃烧时的现象
②实验现象:火焰明亮且伴有黑烟,同时放出大量的热
③原因解释: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
④化学方程式:C2H4+3O22CO2+2H2O
注:乙烯具有可燃性,点燃乙烯之前一定要检验乙烯纯度
(2) 乙烯与酸性高锰酸钾溶液的反应
①实验步骤:将乙烯通入盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中,观察现象
②实验现象:酸性高锰酸钾溶液褪色
③化学方程式:5CH2==CH2+12KMnO4+18H2SO410CO2+12MnSO4+6K2SO4+28H2O
④原因解释:乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化为CO2,高锰酸钾溶液被还原为无色的Mn2+
⑤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
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2.乙烯的加成反应
(1)乙烯与溴的四氯化碳溶液(或溴水)反应
①实验探究
实验步骤 | 将乙烯通入盛有溴的四氯化碳溶液的试管中,观察现象 |
实验装置 | |
实验现象 | 溴的四氯化碳溶液褪色 |
反应机理 | 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,生成了 1,2-二溴乙烷 |
化学方程式 | 也可以写成:CH2==CH2+Br2 |
②加成反应
a.概念:有机物分子中的不饱和的碳原子(碳碳双键或碳碳三键等)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
b.特点:断一(断双键中的一个键),加二(加两个原子或原子团),只上不下
③乙烯与溴水或溴的CCl4溶液反应现象的比较
| 溴水 | 溴的CCl4溶液 |
反应现象 | 褪色,褪色后溶液会分层 | 褪色,褪色后溶液不分层 |
应用 | 鉴别乙烯和乙烷,除去乙烷中的乙烯气体,可以将混合气体通过溴水的洗气瓶,但不能用溴的四氯化碳溶液,因为乙烷能够溶于四氯化碳溶液中 | |
(2)乙烯与其它加成试剂反应: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、
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