内容正文:
高中化学导学案 制作人:
2025—2026学年高一下学期化学 人教版 必修2
第7.2 课 乙烯与有机高分子材料 导学案
【课前预习案】
【学习目标】
1、掌握乙烯的结构特点,书写乙烯的分子式、结构式、结构简式、电子式
2、掌握乙烯能够发生加成反应和氧化反应,熟悉乙烯发生加成反应时的断键和成键情况
3、明确烯烃的概念及烯烃物理性质的递变性和化学性质的相似性
【学习重难点】
重点:乙烯的性质
难点:乙烯的性质
【知识梳理】
一、乙烯的结构和物理性质
1.概念:分子中含有 的烃类叫做烯烃, 是最简单的烯烃。
烯烃的通式: 。
2.物理性质
乙烯是一种 、 的气体,密度比空气的 , 溶于水。
3.分子结构
分子式
结构式
结构简式
电子式
球棍模型
填充模型
空间结构
乙烯为 结构,分子中所有的原子均在同一平面内, C=C 键与C-H键、C-H与C-H键之间的夹角均约为1200。
结构特点:分子里含有一个碳碳双键,碳碳双键不稳定,其中有一个键容易断裂而发生反应,故碳碳双键使乙烯的化学性质比乙烷、甲烷等烷烃活泼。
二、乙烯的化学性质
1.氧化反应
⑴ 燃烧:乙烯能在空气中燃烧,火焰 且伴有 ,生成二氧化碳和水,同时放出大量的热。化学方程式为 。
⑵ 乙烯能使酸性高锰酸钾溶液 :实质是酸性KMnO4具有强氧化性,将乙烯氧化。
5C2H4 + 12KMnO4 + 18H2SO4===10CO2+ 6K2SO4 + 12MnSO4 + 28H2O
利用该反应可以鉴别乙烯和甲烷。
2.加成反应
⑴ 概念:有机物分子中的 与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。
⑵ 乙烯与Br2加成,反应方程式
现象:乙烯使溴的四氯化碳溶液(或溴水) ,利用该反应可以鉴别甲烷和乙烯,亦可用于除甲烷中的乙烯杂质
⑶ 乙烯与H2加成,反应方程式
⑷ 乙烯与HCl加成,反应方程式
⑸ 乙烯与H2O加成,反应方程式 (工业制取乙醇)
【归纳总结】取代反应与加成反应的比较
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
不饱和(含碳碳双键、碳碳三键或碳氧双键等)
生成物
两种(一般是一种有机化合物和一种无机物)
一般只生成一种有机化合物
不饱和键的变化情况
无变化
不饱和键打开
【思考3】乙烯和二氧化硫使溴水褪色的原理相同吗?
3.聚合反应
⑴ 概念: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。
⑵ 乙烯的聚合反应同时也是加成反应,这样的反应又被称为 ,简称 。
⑶ 乙烯发生自身加成反应生成高分子化合物聚乙烯,化学方程式为
nCH2===CH2
相关概念:单体 ;链节 ;聚合度
三、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。其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。
2.乙烯是一种植物生长调节剂,可用于催熟果实。
四、乙烯的制备
1.实验室制法:
除杂试剂: ,乙烯的检验:
2.工业制法:乙烯主要用石油经裂解制备
【归纳总结】
分
子
结
构
分子式
C2H6
C2H4
结构式
碳碳键类别
碳碳单键
碳碳双键
分子内原子
的相对位置
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
2C2H6+7O24CO2+6H2O
C2H4+3O22CO2+2H2O
特征反应
C2H6+Cl2C2H5Cl+HCl
CH2==CH2+Br2―→CH2BrCH2Br
与酸性高锰
酸钾溶液
不反应
因发生氧化反应而使其褪色
【体系建构】
【课中探究案】
【探究一】
为探究乙烯与溴的加成反应,甲同学设计并进行如下实验:先用乙醇和浓硫酸为原料制取乙烯(CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O),将生成的气体直接通入溴水中,发现溶液褪色,即证明乙烯与溴水发生了加成反应。(已知:乙烯可以被浓硫酸氧化,有SO2生成)
乙同学发现在甲同学的实验中,产生的气体有刺激性气味,推测在制得的乙烯中还可能含有少量还原性的杂质气体,由此提出必须先除去杂质,再与溴水反应。
请你回答下列问题:
(1)甲同学设计的实验 (填“能”或“不能”)验证乙烯与溴水发生了加成反应,其理由 是 。
A.使溴水褪色的反应,未必是加成反应
B.使溴水褪色的反应,就是加成反应
C.使溴水褪色的物质,未必是乙烯
D.使溴水褪色的物质,就是乙烯
(2)乙同学推测此乙烯中必定含有一种杂质气体是 ,它与溴水反应的化学方程式是 。在验证过程中必须全部除去。为此,乙同学设计了如图所示的实验装置:
请回答:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ装置中可盛放的试剂是:Ⅰ 、Ⅱ 、Ⅲ (填序号)。
A.品红 B.NaOH溶液 C.溴水 D.酸性高锰酸钾溶液
(3)为验证这一反应是加成反应而不是取代反应,丙同学提出可用pH试纸来测试反应后溶液的酸性,理由是 。
【探究二】
聚氯乙烯简称PVC,是当今世界上产量最大、应用最广的热塑性塑料之一。
(1)工业上以乙烯和氯气为原料合成PVC的流程如下:
乙烯 1,2-二氯乙烷(CH2ClCH2Cl) 氯乙烯(CH2=CHCl) PVC
①氯乙烯的分子式为 。
②乙烯生成1,2-二氯乙烷的反应类型是 。
③氯乙烯生成PVC的化学方程式为 。
(2)下列有关PVC的说法正确的是___(填字母)。
A.PVC的单体是CH3CH2Cl
B.PVC是高分子化合物
C.PVC能够使溴的四氯化碳溶液褪色
D.PVC易降解
【课后巩固案】
1、 选择题
1.下列叙述正确的是( )
A.高分子材料能以石油、煤等化石燃料为原料进行生产
B.聚乙烯的分子中含有碳碳双键
C.高分子材料中的有机物分子均呈链状结构
D.橡胶硫化的过程中发生物理变化
2.下列关于由乙烯制备聚乙烯的反应的描述中,正确的是
A.该反应属于取代反应
B.该反应的生成物和反应物的化学组成不同
C.乙烯是单体,是链节,n是聚合度
D.该反应的产物仍能与溴水发生加成反应
2、 材料分析题
苯乙烯在一定条件下有如图转化关系,根据框图回答下列问题:
(1)苯乙烯与Br2的CCl4溶液生成B的实验现象为 ,反应类型为 。
(2)苯乙烯与水反应生成的C的结构简式为 。
(3)已知:,该反应为烯烃的臭氧化反应,R'和R″可以为任意烃基或者H原子。苯乙烯发生如上反应所得产物应为 、 。
【答案解析】
【课中探究案】
探究一:(1) 小 8
(2) 500 能
探究二:(1)C2H3Cl;加成反应;
(2)B
【课后巩固案】
1、 选择题
1.A 由乙烯生成聚乙烯的过程中双键断裂为单键,所以聚乙烯的分子中不存在碳碳双键,B错误;有呈网状结构的高分子材料,C错误;橡胶硫化过程中使线型的高分子链之间通过硫原子形成化学键,产生交联,形成网状结构,该过程发生化学变化,D错误。
2.B
2、 材料分析题
(1)溶液的橙红色褪去且不分层 加成反应
(2)、
(3) HCHO
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