内容正文:
年 级:高一 学 科:化学(人教版)
主讲人:lrp 学 校:四川省华蓥中学
课时 7.2.1 乙烯
第七章 有机化合物
1
【学习目标】
1.通过动手搭建模型、观察分析,认识乙烯分子的结构模型及官能团(碳碳双键),能正确书写乙烯的电子式、结构式,知道烯烃与烷烃在结构上的异同点,培养用模型、符合对物质结构进行表征的能力。
2.通过实验探究、讨论交流,掌握乙烯重要的化学性质,理解加成反应的概念,有机物分子结构对性质的影响,体会利用多向思维思想研究有机物的基本思路和方法,培养逻辑推理、实验探究等关键能力。
3.通过了解乙烯在生活、生产中的应用,体会化学与生活的联系,认识乙烯及其衍生物在化工生产及生活中的重要作用,培养科学态度与社会责任的化学核心素养。
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第七章 有机化合物
2
素养目标
宏观辨识与微观探析:
通过宏观实验现象及模型制作,从微观上认识乙烯的组成、结构、性质和变化,形成有机化合物“结构决定性质”的学科思想。
证据推理与模型认知:
通过乙烯的组成、结构及性质的学习,初步认识有机物的结构、性质及分类与官能团的关系,从官能团的视角建立分析、判断有机物的结构与性质的思维模型。
科学探究与创新意识:
通过认识乙烯的结构与性质及在工农业生产和生活中的应用,体会学可知识的社会价值,树立学好化学,服务社会的责任意识。
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第七章 有机化合物
自然界发现和人工合成的物质超过1亿种,其中绝大多数是有机化合物
天然的有机化合物
各种药物
合成纤维
合成橡胶
塑料
合成的有机化合物
成熟果实释放出一种气体
合成有机化合物的原料?
乙烯
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第七章 有机化合物
看到下面图片你有什么启示?
乙烯主要来自石油化工
石油产品
乙烯
裂解
工业制备乙烯
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第七章 有机化合物
请你思考: 怎么促进香蕉水果成熟?
因为熟苹果释放的乙烯气体,可以作为香蕉的催熟剂。
植物生长调节剂:催熟剂----乙烯
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第七章 有机化合物
一、乙烯的物理性质及结构1、认识乙烯的物理性质
乙烯是世界上产量最大的化学产品之一,乙烯工业是石油化工产业的核心,在国民经济中占有重要的地位。少量乙烯存在于植物体内,是植物的一种代谢产物。
乙烯是石油化学工业重要的基本原料,世界上已将乙烯产量作为衡量一个国家 发展水平的重要标志之一,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。乙烯还可以调节 ,可用于催熟果实。
颜色 状态 气味 水溶性 密度
注意:乙烯的密度与空气相近,不能用 法收集。
石油化工
调节植物生长
无色 气体 稍有气味 难溶于水 比空气略小(标况1.25g/L)
排空气法
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第七章 有机化合物
【对应训练】1.苏轼的《格物粗谈》有这样的记载:“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味。”按照现代科技观点,该文中的“气”是指( )A.脱落酸 B.甲烷 C.生成素 D.乙烯2.可以用来衡量一个国家石油化工水平的标志是( )A.乙烯的产量 B.石油的产量
C.乙醇的消费量 D.苯的使用量
D
A
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第七章 有机化合物
请你分析:乙烯的化学性质是否活泼?
结构
决定
性质
用途
决定
石油化工基础原料
植物生长调节剂
探究
探究
乙烯的结构
C
C
H
H
H
H
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第七章 有机化合物
请你思考: 请对比C2H6、C2H4的分子式,由乙烷的结构推测乙烯的结构
乙烷:C2H6
乙烯:C2H4
少2个H,形成一个
球棍模型
你能预测一下吗?
空间充填模型
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第七章 有机化合物
请你观察:乙烯分子中的各原子在空间是如何排列的?
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第七章 有机化合物
2、探究乙烯的组成与结构(1)乙烯分子的组成与结构
分子式 电子式 结构式 结构简式 球棍模型 空间充填模型
结构
特点 乙烯的结构是结构,2个C原子和4个H原子在上,键角120°。即:
C2H4
CH2=CH2
不可旋转
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第七章 有机化合物
①结构特点:
因为乙烯中 个原子在同一平面,而甲烷为正四面体结构,最多只有 个原子在同一平面,而丙烯可以看作—CH3取代乙烯中的一个氢原子,—CH3中的C与双键碳原子及其上的3个氢原子在同一平面,而—CH3中最多只有 与双键碳原子及其上的3个氢原子在同一平面。因此,丙烯(CH3—CH=CH2)中最多有 个原子在同一平面。如图:
6
3
一个H
7
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第七章 有机化合物
②乙烷和乙烯分子的组成和结构比较
名称 乙烷 乙烯
分子式
结构式
结构简式
键的类别
键长/10-10m C—C:1.54、C—H:1.094 nm C=C:1.33、C—H:1.076nm
碳碳键能J/mol 348 615
键角
结论 C=C的键能和键长并不是C—C键的倍,说明C=C双键中不稳定,容易断裂,有一个键较稳定。
注意:① C=C中C原子不能绕键旋转(C—C可以);② C=C不是两个C—C的简单组合,即: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。
C2H6
C2H4
CH3—CH3
CH2=CH2
C—C
C=C
109°28
120°
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第七章 有机化合物
【对应训练】1.关于乙烯的分子结构描述错误的是( )A.乙烯的结构简式为CH2=CH2
B.乙烯是最简单的烯烃C.乙烯分子中所有的原子都在同一平面上
D.乙烯分子中所有的原子都在一条直线上2.下列说法正确的是( )
A.乙烯分子的电子式为 B.乙烯分子的球棍模型为
C.乙烯分子是平面结构 D.乙烯分子的结构简式为CH2CH2
D
C
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第七章 有机化合物
请你思考:结合生活经验以及所学知识,想想乙烯的性质!
为了延长果实或花朵的成熟期需要用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土来达到保鲜的要求,说明作用原理。
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第七章 有机化合物
探究学习
2.乙烯的化学性质
(2)被酸性KMnO4氧化
CH2=CH2
CO2 + H2O
KMnO4(H+)
紫红色褪去
可用于鉴别CH4和C2H4(烷烃和烯烃)
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第七章 有机化合物
二、乙烯的化学性质 1、实验探究乙烯的化学性质
物质 反应现象 反应原理(方程式) 解释
燃烧 乙烯在空气中燃烧,火焰
, 产生黑烟是因为含碳量,燃烧不充分;火焰明亮是碳微粒受灼热而发光
KMnO4(H+) 酸性高猛酸钾溶液 . 乙烯可以被酸性高猛酸钾溶液氧化
溴的CCl4溶液 溶液 ,褪色后溶液不分层 乙烯与发生反应,生成无色的1,2—二溴乙烷CH2BrCH2Br
明亮且伴有黑烟
C2H4+3O2 2CO2+2H2O
褪色
5CH2=CH2+12KMnO4+18H2SO4
→10CO2+12MnSO4+6K2SO4+28H2O
褪色
CH2=CH2+Br2→CH2Br—CH2Br
注意:①甲烷中混有乙烯,除去方法:通入酸性KMnO4溶液再通入NaOH溶液中最后通入碱石灰。②利用乙烯使酸性高猛酸钾溶液褪色的性质,可用于鉴别CH4和C2H4(烷烃和烯烃)。
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第七章 有机化合物
探究学习
2.乙烯的化学性质
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7-3】
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第七章 有机化合物
2、加成反应(1)定义:有机物分子里 .
的反应。(2)与H2 、 HCl、Cl2、H2O等发生加成反应:
(3)特点:断一(断双键中的一个键),加二(加两个原子或原子团),每一个不饱和碳原子上各加上一个,只上不下。似“化合反应”。
不饱和的碳原子跟其它原子或原子团直接结合生成新的物质
CH2=CH2+Cl2 → CH2Cl—CH2Cl
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第七章 有机化合物
乙烯加成反应的注意事项
②该反应较灵敏,用纯液溴,用溴的CCl4溶液,或者用溴水来实验均可以。
①1molBr2参与加成反应,烯烃中H无变化,增加2molBr。
③加成反应中:碳原子从不饱和到饱和,分子构型发生了变化。
但不可用溴的CCl4溶液除去烷烃中的烯烃!!!
④用溴的CCl4溶液或溴水鉴别烷烃和烯烃
⑤用溴水除去气态烷烃中混有的烯烃
(因为烷烃会溶解在CCl4中)
加成反应
模型:
C
C
H
H
H
H
A
H
H
C
H
C
H
B
+ A B
一定条件
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第七章 有机化合物
【对应训练】1.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∶2B.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
C
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第七章 有机化合物
2.列各组中两个反应所属反应类型相同的是( )A.光照甲烷和氯气的混合气体,混合气体颜色变浅;乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色B.乙烷在氧气中燃烧;乙烯在空气中燃烧C.乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色;乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色D.用乙烯与氯化氢制取氯乙烷;用乙烷与氯气反应制取氯乙烷
B
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第七章 有机化合物
2、有机反应类型—加成反应和取代反应比较(1)加聚反应①在一定条件下,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一聚乙烯,反应方程式:
nCH2=CH2(乙烯) (聚乙烯)
②定义:由相对分子质量小的化合物分子(单体)相互结合成相对分子质量大的聚合物(高分子化合物)的反应叫聚合反应。由不饱和的相对分子质量小的单体分子以 的形式结合成相对分子质量大的高分子化合物的反应叫做加成聚合反应,简称加聚反应。
加成反应
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第七章 有机化合物
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第七章 有机化合物
③聚合物组成: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。例如,聚氯乙烯分子可以用 来表示,其中重复的结构单元“一CHCl一CH2一”称为 ,链节的数目n称为 。能合成高分子的小分子物质称为 ,氯乙烯就是聚氯乙烯的单体。如图:
链节
聚合度
单体
注意:①加聚反应制得的高分子化合物都是 ,因此聚乙烯无固定熔沸点;②加聚反应制得的高分子化合物各元素的质量分数与单体中各元素的质量分数相同;③聚乙烯等白色塑料废弃物,微生物不能降解,是白色污染物。
混合物
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第七章 有机化合物
(2)取代反应和加成反应的比较
类型 取代反应 加成反应
反应物结构特征 含有易被取代的原子或原子团 的有机化合物(含双键等)
生成物 两种(一般是一种有机物和一种无机物) 一种或一种以上(有机物)
碳碳键变化情况 无变化
结构变化 等价替换式 开键加合式
实例 CH3CH3+Cl2―→CH3CH2Cl+HCl CH2=CH2+HX
―→CH3CH2X
注意:制取氯乙烷,采取CH3-CH3与Cl2取代反应,不如用CH2=CH2与HCl加成反应好,因为加成反应的副产物少。
打开
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第七章 有机化合物
【对应训练】1.加成反应是有机化学中的一类重要的反应,下列属于加成反应的是( )A.甲烷与氯气混和后光照反应 B.乙烯与氯化氢反应生成氯乙烷C.乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.乙烯在空气中燃烧
2.高分子化合物 的单体是( )
A.CH2=CH-CH2-CH3 B.CH2=CH2
C.CH3-CH2-CH2-CH3 D.CH3-CH=CH-CH3
B
D
【课后巩固】
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第七章 有机化合物
乙烯的产量是衡量国家石油化工发展水平的标志
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第七章 有机化合物
乙烯的化学性质
氧化反应
加成反应
加聚反应
①可燃性
②使酸性KMnO4溶液褪色
卤素单质或其溶液
卤代烃
氢气
乙烷
卤化氢
卤乙烷
水
乙醇
生成高分子化合物
C2H4+3O2 2CO2+2H2O
CH2Cl—CH2Cl
CH3CH2Cl
CH3CH2OH
CH3CH3
CH2=CH2
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第七章 有机化合物
乙烯的性质
物理性质
化学性质
纯净的乙烯为无色、稍有气味的气体,难溶于水,密度比空气略小
氧化反应
加成反应
加聚反应
①可燃性
C2H4+3O2 2CO2+2H2O
点燃
②使酸性KMnO4溶液褪色,生成CO2
CH2=CH2+Br2 CH2BrCH2Br
nCH2=CH2 [ CH2—CH2 ]n
一定条件下
CH2=CH2+HX
CH3CH2X
CH2=CH2+H2O
CH3CH2OH
CH2=CH2+H2
CH3CH3
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第七章 有机化合物
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第七章 有机化合物
【例1】已知乙烯乙烯通过酸性KMnO4溶液产生CO2,二氧化碳随时间变化曲线的数字化实验如图,试写出C2H4和KMnO4(H+)反应的离子方程式。
12MnO4- + 36H++ 5C2H4→12Mn2+ + 10CO2 + 28H2O
能不能用于除去烷烃中的乙烯?
不可以。乙烯通过酸性KMnO4溶液会产生CO2,使CH4气体中混有CO2杂质。
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第七章 有机化合物
【例2】聚氯乙烯 由CH2=CHCl加聚制备,请写出化学方程式。
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第七章 有机化合物
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)乙烯分子的碳碳双键中的一个键可以断裂,容易发生加成反应和取代反应。
(2)某无色气体通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色,该气体一定是乙烯。
(3)乙烯使酸性KMnO4溶液褪色的原理是乙烯发生氧化反应。
(4)丙烯(CH3CH=CH2)能使酸性KMnO4溶液和溴的四氯化碳溶液褪色。
2.甲烷中混有乙烯,欲除去乙烯得到纯净的甲烷,最好依次通过盛有哪些试剂的洗气瓶?( )
A、澄清石灰水、浓H2SO4 B、酸性KMnO4溶液、浓H2SO4
C、溴水、浓H2SO4 D、浓H2SO4、酸性KMnO4溶液
×
×
√
√
C
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第七章 有机化合物
3. 下列说法正确的是( )
A.氯乙烯、聚乙烯都是不饱和烃
B.聚氯乙烯的结构简式为 — CH2=CHCl—n
C.氯乙烯制取聚氯乙烯的反应方程式为
D.乙烯和聚乙烯都能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应
C
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第七章 有机化合物
4. 1mol CH2=CH2与氯气完全加成后再与氯气取代,整个过程最多需 Cl2 的物质的量为( )
A.1mol B.4mol C.5mol D.6mol
CH2 = CH2 + Cl2 CH2ClCH2Cl(1,2─二氯乙烷)
一定条件
【解析】反应过程如下
1mol乙烯和1mol氯气加成,生成1mol的1,2─二氯乙烷中,含有4mol氢原子,可以和4mol氯气发生取代反应,共需要5mol氯气。
C
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5.通常用于衡量一个国家石油化工发展水平的标志是( )
A、石油的产量 B、乙烯的产量 C、天然气的产量 D、汽油的产量
B
6.长途运输水果时,常常将浸泡有高锰酸钾溶液的硅土放置在盛放水果的容器中,其目的是( )
A.利用高锰酸钾溶液杀死水果周围的细菌,防止水果霉变
B.利用高锰酸钾溶液吸收水果周围的氧气,防止水果腐烂
C.利用高锰酸钾溶液吸收水果产生的乙烯,防止水果早熟
D.利用高锰酸钾溶液的氧化性,催熟水果
C
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第七章 有机化合物
8.下列各反应不属于加成反应的是( )
D
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第七章 有机化合物
9.①②是两种常见烃的球棍模型,则下列叙述正确的是( )
A.都能在空气中燃烧
B.都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.都能发生加成反应
D.等质量的①②完全燃烧时,产生CO2的量相同
A
10.下列物质不可能是乙烯加成产物的是( )
A.CH3CH3 B.CH3CHCl2 B.CH3CH2OH D.CH3CH2Br
B
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第七章 有机化合物
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Lavf57.25.100
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Lavf57.71.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
nCH2==CHCl
A.CH2===CH2+H—OHeq \o(――→,\s\up17(催化剂),\s\do17(加热加压))CH3—CH2—OH
B.CH3CH===CH2+Br2―→CH3CHBrCH2Br
C.+H2eq \o(――→,\s\up17(催化剂))CH3—CH2—OH
D.CH3—CH3+2Cl2eq \o(――→,\s\up17(光))CH2Cl—CH2Cl+2HCl
$