第7章 第2节 课时1 乙烯-【正禾一本通】2024-2025学年高中化学必修第二册同步课堂高效讲义教师用书（人教版2019 单选）

第二节　乙烯与有机高分子材料 第1课时　乙烯 学习目标 素养解读 1.认识乙烯的结构及其主要性质与应用。 2．知道氧化、加成、聚合反应等有机反应类型。 3．知道有机化合物之间在一定条件下是可以相互转化的 能从乙烯的微观结构解释其化学性质，能用简单实验探究乙烯氧化反应、加成的条件和反应方式，发展宏观辨识与微观探析、科学探究与创新意识的化学学科核心素养 任务一　乙烯的组成、结构与物理性质 1．乙烯组成的表示方法 2．空间结构 3．物理性质 无色、稍有气味的气体，难溶于水，密度比空气小。 【易错辨析】 (1)乙烯为难溶于水的气体，是天然气的主要成分(×) 2．乙烯中碳碳键为碳碳双键，碳原子为不饱和碳原子(√) (3)乙烯分子中所有原子共平面，可推断丙稀(CH2===CH—CH3)中所有原子也共平面(×) 【对点练】 1．对乙烯的结构，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 解析：选C。乙烯分子中碳原子间形成的是双键，有两个共用电子对，A项错误；碳原子的半径应比氢原子的大，B项错误；乙烯的结构简式为CH2===CH2，D项错误。 2．现有a、b、c三种碳氢化合物，其球棍模型如下图： 下列有关说法错误的是(　　) A．分子中所有原子共平面的只有b B．a和c分子结构相似，互为同系物 C．b分子的结构简式为 D．b分子中含有，c分子中所有的共价键都为单键 解析：选C。因为a、b、c三种分子都为碳氢化合物，由三种物质的球棍模型可知，a为甲烷、b为乙烯、c为乙烷，乙烯分子中六个原子共平面，其结构简式为CH2===CH2，故C错误。 任务二　乙烯的化学性质及用途 如果把青桔子和熟苹果放在同一个塑料袋里，系紧袋口，这样一段时间后青桔子就可以变黄、成熟。青桔子变黄、成熟的原因是什么？催熟桔子的物质还有哪些用途？ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 提示：熟苹果释放出乙烯，乙烯具有催熟作用。乙烯是重要的化工原料，能合成聚乙烯等。 1．乙烯的氧化反应[实验7－2] 项目 现象 结论 燃烧 火焰明亮且伴有黑烟，同时放出大量的热 化学方程式为C2H4＋3O22CO2＋2H2O 与强氧化剂(如酸性高锰酸钾溶液)反应 酸性高锰酸钾溶液褪色 乙烯被酸性KMnO4溶液氧化 2.乙烯的加成反应[实验7－3] (1)加成反应的概念：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。 (2)乙烯的加成反应 ①与溴：CH2===CH2＋Br2―→CH2Br—CH2Br。(乙烯使溴的四氯化碳溶液或溴水褪色) ②与H2：CH2===CH2＋H2CH3CH3。 ③与H2O：CH2===CH2＋H2OCH3CH2OH。利用此反应可以制取乙醇。 3．乙烯的聚合反应 (1)聚合反应的定义：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。 (2)乙烯的聚合反应：化学方程式为。 乙烯的聚合反应同时也是加成反应，称为加成聚合反应，简称加聚反应。 (3)聚合物的结构 ①能合成高分子的小分子物质称为单体，如聚乙烯的单体为乙烯。 ②高分子化合物中重复的结构单元称为链节，如聚乙烯含有的链节为“—CH2—CH2—”。 ③链节的数目n称为聚合度。 4．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。 【易错辨析】 (1)乙烯含有碳碳双键，使乙烯表现出较活泼的化学性质(√) (2)乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化，故可用酸性高锰酸钾溶液除去甲烷中混有的少量乙烯(×) (3)乙烷中混有乙烯，可通过与H2在一定条件下反应，使乙烯转化为乙烷(×) (4)某无色气体通入酸性KMnO4溶液中，溶液褪色，该气体一定是烯烃(×) 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，可以由乙烯得到有机高分子材料、医药等成千上万有用的物质。 问题1.乙烯的化学性质与其结构的关系是什么？ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 提示：乙烯分子中含有碳碳双键，在组成和结构上与烷烃有较大差异。碳碳双键使乙烯表现出较活泼的化学性质，可发生氧化反应、加成反应、加聚反应等。 问题2.乙烯和二氧化硫都能使溴水褪色，褪色的原理相同吗？ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 提示：不同。SO2与溴水发生氧化还原反应而使溴水褪色，乙烯与溴水发生加成反应而使溴水褪色。 问题3.分别写出工业上利用乙烯生产乙醇、聚乙烯的化学方程式。总结乙烯的加成反应和加聚反应的规律。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 提示：CH2===CH2＋H—OHCH3—CH2—OH、 nCH2===CH2。乙烯发生加成反应时，双键中的一个键断裂，两个原子(或原子团)分别加在两个价键不饱和的碳原子上，形成新的有机物。乙烯发生加聚反应时，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)。 【要点归纳】 1．乙烯与乙烷的鉴别与除杂 (1)鉴别 ①将气体通入溴水或溴的四氯化碳溶液，使溶液褪色者为乙烯，溶液不褪色者为乙烷。 ②将气体通入酸性KMnO4溶液，使溶液褪色者为乙烯，溶液不褪色者为乙烷。 (2)除去乙烷中乙烯的方法：将混合气体通过盛溴水的洗气瓶，如图所示。 2．加聚反应 (1)乙烯加聚反应的原理示意图 CH2===CH2＋CH2===CH2＋CH2===CH2＋…—CH2—CH2—＋—CH2—CH2—＋—CH2—CH2—＋…—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—… (2)加聚反应的特点 ①单体含有不饱和键，如烯烃含碳碳双键。 ②链节与单体的化学组成相同，但结构不同，单体形成高聚物时，不饱和键断开。 口诀：双键变单键、组成不改变、左右伸伸手、彼此连成链。 ③加聚反应没有副产物生成。如丙烯的加聚反应： ④由加聚反应制得的高分子化合物都是混合物，其中，各元素的质量分数与单体中各元素的质量分数相同。 (3)常见的加聚反应 单体的名称 单体的结构简式 聚合物 乙烯 CH2===CH2  丙烯 CH2===CH—CH3 氯乙烯 CH2===CHCl 丙烯腈 CH2===CHCN  丙烯酸 CH2===CHCOOH  3.加成反应与取代反应的比较 类型 取代反应 加成反应 反应物的结构特征 含有易被取代的原子或原子团 含有不饱和键(如碳碳双键等) 生成物 两种(一般是一种有机物和一种无机物) 一种(有机物) 碳碳键变化情况 无变化 不饱和键断裂 结构变化形式举例 等量替换式如CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl 开键加合式，如CH2===CH2＋HClCH3CH2Cl 【典例分析】 【典例】 (2024·福建福州期中)根据乙烯的性质推测丙烯(H2C===CH—CH3)的性质，下列说法中不正确的是(　　) A．丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B．丙烯燃烧现象：火焰明亮，伴有黑烟 C．丙烯与Br2的加成产物是CH2Br—CH2—CH2Br D．丙烯与HCl加成的产物可能有2种 解析：选C。丙烯中含有碳碳双键，可与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应使之褪色，A正确；乙烯燃烧时火焰明亮，并伴随着黑烟，乙烯和丙烯的最简式相同，含碳量相同，则丙烯燃烧火焰明亮，并伴随着黑烟，B正确；丙烯与Br2的加成产物为CH2Br—CHBr—CH3，C错误；丙烯与氯化氢发生加成反应，其产物有Cl—CH2—CH2—CH3和两种，它们互为同分异构体，D正确。 【对点练】 3.(2024·浙江名校期中联考)某有机反应用球棍模型图示为，下列有关叙述正确的是(　　) A．属于取代反应 B．生成物是CH3CH2OH C．生成物属于饱和烃 D．生成物所有原子不可能共平面 解析：选D。上述反应属于加成反应，A错误；氧原子半径小于碳原子，且另一反应物为双原子，H2O为三原子结构，生成物不可能是CH3CH2OH，生成物可能是CH3CH2Cl，B错误；生成物中含有碳、氢之外的其他元素，不属于烃，C错误；生成物中碳原子为饱和碳，所有原子不可能共平面，D正确。 4．体育比赛中当运动员肌肉挫伤或扭伤时，队医常用药剂氯乙烷(CH3CH2Cl，沸点为12.27 ℃)对受伤部位进行局部冷却麻醉处理，工业上制取氯乙烷有两种方案： a．CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl b．CH2===CH2＋HClCH3CH2Cl 你认为制备氯乙烷的最好方案为________(填“a”或“b”)，并说出选择该方案及不选择另一方案的理由：_______________________________________。 答案：b　a方案中CH3CH3和Cl2在光照条件下发生取代反应，产物除CH3CH2Cl和HCl外，还有很多副产物，产物不纯，产率低；b方案中CH2===CH2和HCl在一定条件下发生加成反应，产物只有CH3CH2Cl，产品纯度高，产率高 课堂加练·课后检测 【课堂加练题组】 1．乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色，证明乙烯具有(　　) A．酸性 B．碱性 C．饱和性 D．不饱和性 解析：选D。乙烯分子中含有不饱和碳构成的碳碳双键，和溴单质发生加成反应使溴的四氯化碳溶液褪色，证明乙烯具有不饱和性。 2．能证明乙烯分子里含有一个碳碳双键的事实是(　　) A．乙烯分子里碳氢个数比为1∶2 B．乙烯完全燃烧生成的CO2和水的物质的量相等 C．乙烯容易与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，且1 mol乙烯完全加成需要消耗1 mol溴 D．乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色 解析：选C。碳氢原子个数比为1∶2是对乙烯的组成分析，而不是证明碳碳双键存在的事实，根据生成的CO2和水的物质的量相等，也只能推断出碳、氢原子个数比为1∶2，A、B不能证明；加成反应是不饱和烃的特征性质，1 mol乙烯完全加成需要消耗1 mol溴，说明乙烯分子中含有一个碳碳双键，C能证明；能够使酸性高锰酸钾溶液褪色是不饱和烃的特征，并不能说明一定含有碳碳双键，也不能定量地说明乙烯分子的结构中只含有一个碳碳双键，D不能证明。 3．甲烷中混有乙烯，欲得到纯净的甲烷，可依次将其通过盛有下列哪组试剂的洗气瓶(　　) A．澄清石灰水，浓H2SO4 B．溴水，浓H2SO4 C．酸性高锰酸钾溶液，浓H2SO4 D．浓H2SO4，酸性高锰酸钾溶液 解析：选B。A．乙烯与澄清石灰水和浓硫酸均不反应，不能得到纯净的甲烷；B．乙烯能和溴水发生加成反应，可通过溴水除去乙烯，再利用浓硫酸干燥，即得到纯净的甲烷；C．酸性高锰酸钾溶液将乙烯氧化为CO2，会引入新杂质；D．浓硫酸与甲烷和乙烯均不反应，酸性高锰酸钾溶液将乙烯氧化为CO2，会引入新杂质。 4．下列各反应中属于加成反应的是(　　) ①CH2===CH2＋H—OHCH3CH2OH ②H2＋Cl22HCl ③＋H2CH3CH2OH ④CH3—CH3＋2Cl2CH2Cl—CH2Cl＋2HCl A．①② B．②③ C．①③ D．②④ 解析：选C。本题难点是对③项的判断，分子里有一个不饱和碳原子，另一个不饱和原子不是碳原子而是氧原子，这些不饱和原子组成的原子团为，反应是H—H分子里的氢原子跟里的不饱和原子直接结合的反应，由此可知，反应符合加成反应的概念，是加成反应。 5．CH3—CH===CH—CH3发生聚合反应生成的高聚物分子的结构简式正确的是(　　) 解析：选B。发生加聚反应时，只是碳碳双键打开，相互连接形成碳链，双键碳原子上所连接的基团(—CH3)并不在主链上，而是作为支链。 学科网（北京）股份有限公司 $$