学年化学人教版必修2学案第章第2节课时1 乙烯.docx

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学年化学人教版必修2学案第章第2节课时1乙烯

第二节　来自石油和煤的两种基本化工原料

课时1　乙烯

学习目标：

1.了解乙烯的组成和结构，体会分子结构对其性质的影响。

（难点）2.掌握乙烯的化学性质，认识加成反应的特点。

（重点）3.了解乙烯的主要用途。

[自主预习·探新知]

1．不饱和烃与烯烃

【提醒】　符合CnH2n的烃不一定是烯烃、如

为C3H6。

2．烯烃的实验探究

（1）

（2）实验现象

B处：

溶液褪色。

C处：

溶液褪色。

D处：

点燃时火焰明亮且伴有黑烟。

（3）实验结论

①在炽热碎瓷片的作用下，石蜡油分解产生了能使酸性高锰酸钾溶液、溴的四氯化碳溶液褪色的气态产物。

②气态产物中含有与烷烃性质不同的烃，实际是烯烃与烷烃的混合物。

3．乙烯的组成和结构

【提醒】　乙烯为平面结构分子，2个C和4个H共平面。

4．乙烯的性质

乙烯是无色、稍有气味的气体，难溶于水，密度比空气的小。

（1）氧化反应

（2）加成反应

①乙烯通入溴的CCl4或溴水中，现象是溶液褪色，其化学方程式为CH2===CH2＋Br2―→CH2Br—CH2Br，产物名称为1,2二溴乙烷。

②写出CH2===CH2与H2、HCl、H2O反应的化学方程式CH2===CH2＋H2

CH3—CH3，CH2===CH2＋HCl

CH3CH2Cl，CH2===CH2＋H2O

CH3CH2OH。

③乙烯发生加成聚合反应生成聚乙烯，其反应方程式为nCH2===CH2

CH2—CH2

。

（3）加成反应的定义：

有机物分子中的双键（或三键）两端的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。

5．乙烯用途

（1）重要的化工原料，用来制聚乙烯塑料、聚乙烯纤维、乙醇等。

（2）在农业生产中用作植物生长调节剂。

（3）乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。

[基础自测]

1．判断对错（对的打“√”，错的打“×”）。

（1）烃

的分子式为C3H6，符合通式CnH2n，故该分子属于烯烃（　　）

（2）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（　　）

（3）某无色气体能使溴水褪色，该气体可能是烯烃（　　）

（4）甲烷和乙烯都属于烃，前者属于烷烃，后者属于烯烃（　　）

（5）甲烷和乙烯都是可燃性气体，点燃之前必须验纯，而且燃烧时现象相同（　　）

（6）乙烯使酸性KMnO4溶液褪色的原理是乙烯发生氧化反应（　　）

【答案】　

（1）×　

（2）×　（3）×　（4）√　（5）×　（6）√

2．等物质的量的乙烯与甲烷，所含分子数之比为________，碳原子个数之比为________________，氢原子个数之比为________，若充分燃烧，消耗O2的体积比为________；0.1mol某烃在足量的氧气中完全燃烧，生成CO2和水各0.6mol，则该烃的分子式为________。

【答案】　1∶1　2∶1　1∶1　3∶2　C6H12

[合作探究·攻重难]

乙烯的结构

[问题思考]

（1）乙烯的结构简式能否写成CH2CH2？

为什么？

【提示】　不能，因为“C===C”中双键不能省略。

（2）CH2===CHCl、CH2===CHCH3中的所有原子均共面吗？

请分析。

【提示】　CH2===CHCl可写为

，所有原子共面。

CH2===CHCH3可写为

，所有原子不共面。

（1）乙烯分子的结构特点

（2）有机物分子中原子的共面情况

乙烯中的一个氢原子被其他原子或原子团代替后，只有与碳碳双键两端的碳原子直接相连的原子才与原有的原子共平面，如丙烯

的—CH3中的碳原子一定在原平面上，而3个氢原子中最多可以有1个在原平面上。

[对点训练]

1．下列关于乙烯和乙烷的各种说法中，错误的是（　　）

A．乙烯是不饱和烃，乙烷是饱和烃

B．乙烯能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色，乙烷则不能

C．乙烯分子中碳碳双键的键能是乙烷分子中碳碳单键的键能的两倍，因此乙烯比乙烷稳定

D．乙烯分子为平面结构，乙烷分子为立体结构

C　[乙烯分子中含有碳碳双键，性质活泼，易发生加成反应，遇某些氧化剂发生氧化反应。

乙烯为平面结构。

]

2．下列分子不是平面型分子的是（　　）

【导学号：

43722155】

A．H2O　　　　　　B．CH2==CH2

C．CH2==CH—C2H5D．CO2

C　[H2O、CO2为三点共面分子，CH2===CH2为平面6原子分子。

]

乙烯的氧化反应与加成反应

[问题思考]

（1）①乙烯可以燃烧　②乙烯使酸性KMnO4溶液褪色

③乙烯使溴水褪色　④乙烯使溴的CCl4溶液褪色

⑤乙烯与H2O反应生成乙醇　⑥乙烯与HCl反应生成氯乙烷

上述反应或事实，体现乙烯氧化反应的是________（填序号）体现乙烯加成反应的是________（填序号）。

【提示】　①②　③④⑤⑥

（2）写出乙烯燃烧的化学方程式。

为什么甲烷燃烧没有黑烟，而乙烯燃烧有较浓的黑烟？

【提示】　CH2===CH2＋3O2

2CO2＋2H2O，乙烯燃烧时有较浓的黑烟是因为乙烯分子里含碳量（约85.7%）比较大，未完全燃烧，产生碳的小颗粒造成的。

（3）乙烯可以作为水果的催熟剂，可以使生果实尽快成熟，但是用浸泡过酸性高锰酸钾溶液的硅藻土与果实或花朵放在一起，可以延长果实或花朵的成熟期，达到保鲜的目的。

请你解释其中的奥秘。

【提示】　保存过程中产生的催熟剂乙烯被酸性KMnO4吸收氧化了。

（4）用什么试剂除去甲烷中的乙烯？

能否用酸性KMnO4溶液？

为什么？

【提示】　用溴水，不能用酸性KMnO4溶液除去甲烷中的乙烯，因为酸性KMnO4将乙烯最终氧化为CO2，引入新杂质CO2。

（1）乙烯的氧化反应

应用及注意事项

燃烧

燃烧反应：

CH2===CH2；＋3O2

2CO2＋2H2O

（1）利用燃烧时的现象与甲烷不同，可用燃烧法鉴别甲烷和乙烯；

（2）若反应中温度高于100℃，则H2O为气体，此时反应前后气体体积不变；

（3）完全燃烧后产生的CO2和H2O的物质的量之比为1∶1

被酸性

高锰酸

钾溶液

氧化

乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色

（1）利用该性质可鉴别甲烷（或烷烃）和乙烯（或烯烃）；

（2）该反应中乙烯最终被氧化为CO2，所以除去甲烷中的乙烯时不能用酸性高锰酸钾溶液

（2）乙烯的加成反应

反应模式：

CH2===CH2＋X2―→CH2XCH2X或CH2===CH2＋XY―→CH2XCH2Y

①X2＝Br2时

a．一般用溴水或溴的四氯化碳溶液，且生成的1,2二溴乙烷为难溶于水的无色透明的油状液体。

b．利用反应时溶液褪色的现象，既可以鉴别甲烷和乙烯，也可以除去甲烷中的乙烯。

②XY＝HCl时

可利用该反应制取纯净的氯乙烷。

③XY＝H—OH时

乙烯与水在高温、高压和催化剂作用下才能反应生成乙醇。

④X2＝很多个CH2===CH2时

乙烯之间相互加成可得到聚乙烯，反应为

。

[对点训练]

3．既可用来鉴别乙烷和乙烯，又可用来除去乙烷中混有的乙烯的方法是（　　）

A．通入足量溴水中

B．分别在空气中燃烧

C．通入酸性高锰酸钾溶液中

D．在一定条件下通入足量氢气

A　[乙烯能使溴水褪色，产物是液态1,2二溴乙烷（无色透明的油状液体），故A正确；分别在空气中燃烧不能除去乙烷中混有的乙烯，故B错误；乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中，产物是二氧化碳，引入新气体不能用来除去乙烷中混有的乙烯，故C错误；乙烯与氢气在一定条件下能反应，但没有明显的现象，通入氢气，不能鉴别乙烷和乙烯，同时足量的H2又引入新杂质，所以也不能用来除去乙烷中混有的乙烯，故D错误。

]

4．将CH4和C2H4的混合气体15g通入盛有足量溴水的容器中，溴水的质量增加了7g，则混合气体中CH4和C2H4的体积比为（　　）

【导学号：

43722156】

A．1∶2B．2∶1

C．3∶2D．2∶3

B　[甲烷不能与溴水反应，乙烯可与Br2发生加成反应，因此，溴水质量增加是因为吸收了乙烯，故乙烯物质的量为

＝0.25mol，则甲烷物质的量为

＝0.5mol，相同条件下气体体积比等于其物质的量之比即CH4与C2H4体积比为2∶1。

]

5．使1mol乙烯与氯气发生完全加成反应，然后使该加成反应的产物与氯气在光照的条件下发生取代反应，则两个过程中消耗氯气的总物质的量最多是（　　）

A．3molB．4mol

C．5molD．6mol

C　[1mol乙烯能与1molCl2发生加成反应，而1mol产物中含4mol氢原子，被氯原子完全取代，消耗4molCl2，所以共消耗5molCl2。

]

6．下列各反应中属于加成反应的是（　　）

【导学号：

43722157】

A．①②B．②③

C．①③D．②④

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，属于加成反应。

]

[当堂达标·固双基]

1．下列有关说法不正确的是（　　）

A．由乙烯分子的组成和结构推测含一个碳碳双键的单烯烃通式为CnH2n

B．乙烯的电子式为

C．烯烃与烷烃中碳碳键不完全相同

D．C3H6的分子结构可以是CH2===CHCH3和

B　[乙烯分子的C与C之间共用2对电子。

]

2．下列叙述正确的是（　　）

A．破坏乙烯分子里的碳碳双键所需要的键能是破坏乙烷分子里碳碳单键能量的两倍

B．乙烯分子里碳、氢原子都处在同一平面上，而乙烷分子里的碳、氢原子不处在同一平面上

C．乙烯和乙烷都能在空气中燃烧而被氧气氧化，具有强还原性，所以它们也能被强氧化剂酸性高锰酸钾溶液氧化

D．乙烯易发生加成反应，乙烷能发生取代反应和加成反应

B　[乙烯分子中的双键有一个容易断裂，破坏碳碳双键所需的能量不是破坏碳碳单键所需能量的两倍；乙烯分子中6个原子共平面；乙烷能在氧气中燃烧，但不能被KMnO4（H＋）溶液氧化；乙烷不能发生加成反应。

]

3．下列反应中，能够说明乙烯分子具有不饱和键的是（　　）

【导学号：

43722158】

A．燃烧　　　　　　B．取代反应

C．加成反应D．氧化反应

C　[A项燃烧反应是有机物的共同特征，不是不饱和键所特有的性质。

B项中取代反应是碳碳单键——饱和烷烃的特征。

C项加成反应的作用机理是有机物分子中碳碳双键（或三键）的一个键断裂，然后与其他原子结合成单键，如与溴原子结合成C—Br单键，可知C项能够说明乙烯分子中具有不饱和键。

D项广义上的燃烧也是氧化反应，所以根据A项的解释可知D项不正确。

]

4.如图是某种有机物分子的球棍模型图。

图中的“棍”代表单键或双键，不同大小的“球”代表三种不同的短周期元素的原子。

对该有机物的叙述不正确的是（　　）

A．该有机物可能的分子式为C2HCl3

B．该有机物的分子中一定有

C．该有机物分子中的所有原子在同一平面上

D．该有机物可以由乙烯和氯化氢加成反应得到

D　[据球棍模型知该有机物的分子式可为C2HCl3，A正确；据碳的成键特点知B正确；类比C2H4的结构知C正确；若为C2H4与HCl加成得到产物为C2H5Cl，不符合成键情况。

]

5．某烃A是有机化学工业的基本原料，其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平，A还是一种植物生长调节剂，A可发生如图所示的一系列化学反应。

根据如图回答下列问题：

【导学号：

43722159】

（1）写出A、C、D的结构简式：

A________，C________，D________。

（2）写出①②两步反应的化学方程式，并注明反应类型：

①____________________________________________________________

（反应类型________）。

②____________________________________________________________

（反应类型________）。

【解析】　根据烃A的用途知A为乙烯，则B为CH3CH3，C为CH3CH2Cl，D为CH3CH2OH，E为

CH2—CH2

。

其中化学反应①为CH2===CH2＋H2

CH3CH3，化学反应②为CH2===CH2＋HCl

CH3CH2Cl。

【答案】　

（1）CH2===CH2　CH3CH2Cl　CH3CH2OH

（2）CH2===CH2＋H2

CH3CH3　加成反应

CH2===CH2＋HCl

CH3CH2Cl　加成反应

（1）乙烯可以使溴水褪色，原因是Br2与乙烯发生了加成反应。

但是使溴水褪色的过程不一定是化学变化，如四氯化碳萃取溴水中的溴，使溴水褪色，该过程为物理变化。

（2）饱和烃的特征反应是取代反应，不饱和烃的特征反应是加成反应。

有时不饱和烃也可以发生取代反应，如丙烯（CH2===CH—CH3）既可以发生加成反应也可以发生取代反应。

（3）广义上的氧化反应包括燃烧，所以乙烷和乙烯均可以发生氧化反应。

但是乙烯具有与乙烷不同的氧化反应，即可以被酸性高锰酸钾溶液等氧化剂氧化，该反应可以用来鉴别烷烃和烯烃。