乙烯的結構和性質

乙烯的結構和性質第1頁/共68頁無氣難小第2頁/共68頁第3頁/共68頁4．用途(1)乙烯的產量是衡量一個國家石油化工水平的標志。(2)重要化工原料。(3)可作催熟劑。5．乙烯的實驗室制法(1)原理：(2)收集方法

。排水集氣法第4頁/共68頁二、烯烴1．通式：CnH2n(n≥2)。2．結構特點：含有

，碳原子連成鏈狀。3．物質性質：____溶于水，密度小于水，通常條件下含

個碳原子的烯烴為氣體。4．化學性質(1)氧化反應①使酸性KMnO4溶液____。②可燃性：烯烴完全燃燒的通式為

碳碳雙鍵不2～4褪色第5頁/共68頁褪色第6頁/共68頁第7頁/共68頁無氣微小第8頁/共68頁第9頁/共68頁4．乙炔的實驗室制法：(1)反應原料：電石、水(飽和食鹽水)(2)反應原理：CaC2＋2H2O→Ca(OH)2＋C2H2↑

(3)制取裝置：液固不加熱裝置(4)收集方法：排水法(5)尾氣處理：點燃(6)注意事項：①為獲得平穩(wěn)的乙炔氣流，可用

代替水，同時用

，以控制流速；飽和食鹽水分液漏斗第10頁/共68頁②不能用____發(fā)生器，因為反應放熱，會損壞發(fā)生器，且生成的Ca(OH)2是糊狀物，會堵塞反應容器；③生成的氣體往往帶有難聞的臭味，這是因為含H2S、PH3等雜質氣體，常通入

溶液中除去；④工業(yè)生產電石：；⑤乙炔工業(yè)制法：石油裂化。啟普CuSO4第11頁/共68頁四、炔烴1．定義：分子里含有

的不飽和鏈烴叫炔烴。官能團：。2．分子式通式：CnH2n－2

(n≥2)結構通式：R—C≡C—R′。3．物理性質：隨分子中C原子數目的增多，沸點由低到高；密度：由小到大(一般比水小)；狀態(tài)：n(C)≤4為____，均不易溶于水。4．化學性質：與乙炔類似，能發(fā)生____反應和____反應，但比烯烴困難些，因C≡C比C=C鍵長短些，鍵能大些?！狢≡C——C≡C—氣態(tài)加成氧化第12頁/共68頁1．下列說法錯誤的是()A．無論是乙烯的加成反應，還是乙烯使酸性KMnO4溶液褪色，都與其分子內含有碳碳雙鍵有關B．無論使用溴的四氯化碳溶液還是酸性KMnO4溶液都可以鑒別乙烯和乙烷C．等質量的乙烯和甲烷完全燃燒后產生的水的質量相同D．乙烯的化學性質比乙烷的化學性質活潑【解析】乙烯和甲烷分子中的氫原子個數相同，但氫的質量分數不同，因此等質量的乙烯和甲烷完全燃燒后產生的水的質量不同，C項錯誤。C第13頁/共68頁2．下列反應可制得純凈一氯乙烷的是()A．乙烯通入濃鹽酸中B．乙烯與氯化氫加成反應C．乙烷與氯氣在光照下反應D．乙烷通入氯水中【解析】合成某有機物，最好是步驟簡單，條件不高，且制取物質要純凈或易分離，還要講求經濟效益并盡量減少對環(huán)境污染。CH2=CH2與HCl(g)在催化劑條件下才發(fā)生加成反應，與濃鹽酸不反應，A不正確；乙烷與氯水不反應，D不正確；C中發(fā)生取代反應生成一氯乙烷的同時，還會生成二氯乙烷、三氯乙烷等，造成制取的物質不純凈，難分離，故此方案不好。B發(fā)生加成反應，生成的是單一產物，方案最好。B第14頁/共68頁3．既可以用來鑒別乙烷與乙烯，又可以用來除去乙烷中乙烯以得到純凈乙烷的方法是()A．通過足量的NaOH溶液B．通過足量的溴水C．在Ni催化、加熱條件下通入H2D．通過足量的酸性KMnO4溶液B第15頁/共68頁【解析】(性質判定法)乙烷是飽和烴，不與溴水及酸性KMnO4溶液反應(不能使它們褪色，而乙烯能)。乙烯通過溴水與Br2發(fā)生加成反應生成的1,2－二溴乙烷(液態(tài))留在溴水中，B方法可行。而乙烯通過酸性KMnO4溶液氧化生成的CO2逸出，這樣乙烷中乙烯雖被除去，卻混入了CO2，D法不可行。C法也不可取，因為通入的H2的量不好控制，少了，不能將乙烯全部除去，多了，就會使乙烷中混有H2，而且反應條件要求高。由于乙烯與NaOH溶液不反應，故A法不可取。第16頁/共68頁4．下列烯烴和HBr發(fā)生加成反應所得產物有同分異構體的是()A．CH2=CH2B．CH3CH=CHCH3C．(CH3)2C=C(CH3)2

D．CH3CH2CH=CH2【解析】關于碳碳雙鍵對稱的烯烴分子與HBr加成后只得一種產物，否則，產物中存在同分異構體。D第17頁/共68頁5．有機物鍵線式結構的特點是以線示鍵，每個折點和線端點處表示有一個碳原子，并以氫補足四價，C、H不表示出來。降冰片烷立體結構如圖所示。(1)寫出其分子式__________，其分子式符合__________烴的通式，請你寫出一種這種烴類物質的結構簡式________________。(2)當降冰片烷發(fā)生一氯取代時，能生成__________種沸點不同的產物。第18頁/共68頁【解析】(1)通過結構簡式的折點可以判斷：降冰片烷有7個碳原子，因為碳原子成四鍵，所以端頭的5個碳原子上各連接兩個氫原子，中間每個碳原子上連有一個氫原子，所以氫原子數目為5×2＋2×1＝12(個)，故降冰片烷的分子式是C7H12；通過得出的分子式可知，降冰片烷與炔烴的通式(CnH2n－2)相同，所以與庚炔是同分異構體。(2)降冰片烷的一氯取代物有：它們的沸點不同。【答案】(1)C7H12

炔CH≡CCH2CH2CH2CH2CH3

(2)3第19頁/共68頁第20頁/共68頁第21頁/共68頁【例1】(2011新課標全國)下列反應中，屬于取代反應的是()A．①②

B．③④C．①③

D．②④B第22頁/共68頁【解析】①屬于烯烴的加成反應；②屬于乙醇的消去反應；③屬于酯化反應，而酯化反應屬于取代反應；④屬于苯的硝化反應即為取代反應，所以選項B正確。第23頁/共68頁【練1】下列各組中的反應，屬于同一反應類型的是()A．由溴丙烷水解制丙醇；由丙烯與水反應制丙醇B．由甲苯硝化制對硝基甲苯；由甲苯氧化制苯甲酸C．由氯代環(huán)己烷消去制環(huán)己烯；由丙烯加溴制1,2－二溴丙烷D．由乙酸和乙醇制乙酸乙酯；由苯甲酸乙酯水解制苯甲酸和乙醇D第24頁/共68頁【解析】本題考查有機反應類型的判斷，意在考查考生從有機物結構的變化中理解有機物性質的能力。A項溴丙烷的水解屬于取代反應，丙烯與水的反應是加成反應；B項甲苯的硝化反應是取代反應，甲苯制取苯甲酸是氧化反應；C項的反應分別是消去反應和加成反應；D項中均為取代反應。第25頁/共68頁第26頁/共68頁第27頁/共68頁【例2】如圖中的實驗裝置可用于制取乙炔。請?zhí)羁眨?1)圖中，A管的作用是______________，制取乙炔的化學方程式是_______________________。(2)乙炔通入酸性KMnO4溶液中觀察到的現(xiàn)象是_______________，乙炔發(fā)生了__________反應。第28頁/共68頁(3)乙炔通入溴的CCl4溶液中觀察到的現(xiàn)象是____________，乙炔發(fā)生了__________反應。(4)為了安全，點燃乙炔前應______________，乙炔燃燒時的實驗現(xiàn)象是______________?！窘馕觥勘绢}主要考查乙炔的性質．A管位置的升降可控制管中水與電石反應的發(fā)生和停止?！敬鸢浮?1)調節(jié)水面高度以控制反應的發(fā)生和停止CaC2＋2H2O→Ca(OH)2＋CH≡CH↑(2)酸性KMnO4溶液褪色氧化(3)溴的CCl4溶液褪色加成(4)檢驗乙炔的純度火焰明亮并伴有濃烈的黑煙第29頁/共68頁【練2】實驗室制乙烯的反應原理為CH3CH2OH

CH2=CH2↑＋H2O，制取時，常因溫度過高而發(fā)生副反應，使部分乙醇跟濃硫酸反應生成二氧化硫、二氧化碳、水蒸氣和炭黑。第30頁/共68頁(1)請用圖中編號為①、②、③、④的裝置設計一個實驗，以驗證上述反應混合氣體中含有CO2、SO2和水蒸氣。用裝置的編號表示裝置的連接順序(按產物氣流從左到右)：_________→________→________→________。(2)實驗時裝置①中A瓶的現(xiàn)象是____________，原因是______________。B瓶中的現(xiàn)象是___________________；B瓶溶液的作用是__________________。若C瓶中品紅溶液不褪色，說明____________。第31頁/共68頁(3)裝置③中加的固體藥品是__________，以驗證混合氣體中有__________。裝置②中盛的溶液是__________，以驗證混合氣體中的__________。(4)裝置①在整套裝置中所放位置的理由是____________________________。第32頁/共68頁【解析】SO2的存在對CO2的檢驗有干擾，所以在檢驗CO2之前應將SO2除盡。檢驗CO2和SO2時會產生少量水蒸氣，影響原混合氣中水的檢驗，所以應先檢驗水，再檢驗SO2，最后檢驗CO2。【答案】(1)④

③

①

②(2)品紅褪色混合氣中有SO2橙色變淺除SO2氣體SO2被除盡(3)無水CuSO4水澄清石灰水CO2(4)①要在③之后，否則氣流會帶出水蒸氣，干擾水的檢驗；①要在②之前，否則SO2也會使石灰水變渾濁，干擾CO2的檢驗第33頁/共68頁【練3】某同學設計了如圖所示的實驗裝置來粗略地測定電石中碳化鈣的質量分數。(1)燒瓶中發(fā)生反應的化學方程式為________________________；裝置B、C的作用是________________；燒瓶在放入電石前要干燥，這是為了________________________。(2)所用電石質量不能太大，也不能太小。簡述其原因________________________，若容器B的容積為250mL，則所用電石的質量應在________g左右(從下面數據中選填：0.33,0.60,1.00,1.50,2.00)。第34頁/共68頁(3)用分液漏斗往燒瓶里滴加水的操作方法是________________________________。(4)實驗中測得排入量筒中水的體積為VmL(1.01×105Pa,25℃)，折算為標準狀況下的氣體體積為V′mL，稱取的電石質量為Wg。則電石中碳化鈣的質量分數是________(不計算導管中殘留的水，氣體中飽和的水蒸氣等也忽略不計)。(5)下列情況下，對所測電石純度有何影響(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)?①B中收集的氣體有難聞氣味：________②在稱量電石過程中，時間過長：________③若電石反應后，立即讀取量筒中水的體積：________第35頁/共68頁【解析】本題必須弄清測定電石中碳化鈣質量分數的原理，它是利用測量量筒中水的體積來測量乙炔氣體的體積，再計算碳化鈣的質量，進而求出電石中碳化鈣的質量分數。因此，反應生成的乙炔不能損失，產生的乙炔氣體不能超過B瓶中水的體積，也不能使流入量筒的水太少，否則會導致實驗失敗?！敬鸢浮?1)CaC2＋2H2O→C2H2↑＋Ca(OH)2

B、C的作用是用于測定生成的乙炔氣體的體積防止電石與殘留的水提前反應而使w(CaC2)實驗測得值偏低第36頁/共68頁(2)電石太多，產生的乙炔氣體超過B中水的體積，無法測定其體積；電石太少，生成的乙炔氣體太少，實驗誤差太大0.60計算提示：設產生標準狀況下250mL乙炔氣體，需電石的質量為x。CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋C2H2↑64g22400mLx250mLx＝0.714g，所以應選0.60g(3)輕輕旋開活塞，使水緩緩地滴下，直到不再產生氣體時，及時關閉活塞(4)

①偏高②偏低③偏高第37頁/共68頁1．下列對乙烯和聚乙烯的描述不正確的是()A．乙烯是純凈物，聚乙烯是混合物B．乙烯的性質與聚乙烯不同C．常溫下，乙烯是氣體，聚乙烯是固體D．等物質的量的乙烯和聚乙烯完全燃燒后生成CO2和H2O的物質的量相等【解析】選D。乙烯分子中含有C=C鍵，聚乙烯分子中沒有C=C鍵，兩者的性質不同；1mol乙烯完全燃燒產生2molCO2，而1mol聚乙烯完全燃燒產生2nmolCO2。D第38頁/共68頁2．烷烴是烯烴R和氫氣發(fā)生加成反應后的產物，則R可能的結構簡式有(C)A．4種B．5種C．6種D．7種【解析】由題意知，烷烴中相鄰兩個碳原子上均連有氫原子時，在加成前可能存在碳碳雙鍵，原來碳碳雙鍵的位置可能有：其中①和②位置相同，故R可能的結構簡式有6種。第39頁/共68頁3．始祖鳥烯(Pterodactyladiene)形狀宛如一只展翅飛翔的鳥，其鍵線式結構表示如乙圖所示，其中R1、R2為烷烴基。則下列有關始祖鳥烯的說法中正確的是()A．始祖鳥烯與乙烯互為同系物B．若R1＝R2＝甲基，則其化學式為C12H16C．若R1＝R2＝甲基，則始祖鳥烯的一氯代物有3種D．始祖鳥烯使酸性高錳酸鉀溶液和溴水褪色的原理是一樣的C第40頁/共68頁【解析】始祖鳥烯分子中含兩個且含有碳環(huán)，因此不是乙烯的同系物，A錯；若R1＝R2＝甲基，則其化學式為C12H14，B錯；其一氯取代物有3種，C正確；它使酸性高錳酸鉀溶液褪色是被氧化，而與溴水發(fā)生的是加成反應，D錯。第41頁/共68頁4．下列說法中不正確的是(C)A．1molCH2=CH2可以與Br2發(fā)生加成反應，消耗1molBr2B．苯的鄰位二元取代物只有一種可以說明苯分子不具有碳碳單鍵和碳碳雙鍵的交替結構C．甲苯()中所有原子都在同一平面內D．苯乙烯()與立方烷()互為同分異構體第42頁/共68頁【解析】CH2=CH2＋Br2→CH2BrCH2Br,1molCH2=CH2可以與1molBr2發(fā)生加成反應，A正確；若苯為碳碳單鍵和碳碳雙鍵的交替結構，則苯的鄰位二元取代物有兩種結構，B正確；苯環(huán)上的原子與甲基中的一個碳原子和一個氫原子可處在同一個平面內，甲基的另外兩個氫原子不可能在這個平面上，故所有原子不可能都在同一平面內，C不正確；D中苯乙烯和立方烷的分子式均為C8H8，二者互為同分異構體，D正確。第43頁/共68頁5．把amolH2和bmolC2H4混合，在一定條件下使它們一部分發(fā)生反應生成wmolC2H6，將反應混合氣體完全燃燒，消耗氧氣的物質的量為()A．(a＋3b)molB．(a/2＋3b)molC．(a/2＋3b＋7/2w)molD．(a/2＋3b－7/2w)mol【解析】選B?？衫檬睾惴ㄇ蠼狻；旌蠚怏w完全燃燒消耗的氧氣與乙烯和氫氣是否發(fā)生加成反應無關。B第44頁/共68頁6．盆烯是近年合成的一種有機物，它的分子結構如圖所示，下列關于盆烯的說法中錯誤的是()A．盆烯是苯的一種同分異構體B．盆烯分子中所有的碳原子不可能在同一平面上C．盆烯是乙烯的一種同系物D．盆烯在一定條件下可以發(fā)生加成反應【解析】根據盆烯的結構可知其分子式為C6H6，但結構與苯不同，所以和苯互為同分異構體；由于其中含有碳碳雙鍵，所以在一定條件下可以發(fā)生加成反應。C第45頁/共68頁7．amL三種氣態(tài)烴的混合物與足量的氧氣混合點燃爆炸后，恢復到原來的狀態(tài)(常溫、常壓)，體積共縮小2amL。則三種烴可能是()A．CH4、C2H4、C3H4B．C2H6、C3H6、C4H6C．CH4、C2H6、C3H8D．C2H4、C2H2、CH4A第46頁/共68頁第47頁/共68頁8．某氣態(tài)烷烴和一氣態(tài)單烯烴組成的混合氣體在同溫、同壓下對氫氣的相對密度為13，取標準狀況下此混合氣體4.48L，通入足量的溴水，溴水質量增加2.8g，此兩種烴是()

A．甲烷和丙烯B．甲烷和1-丁烯C．甲烷和乙烯D．乙烯和1-丁烯B第48頁/共68頁【解析】(1)混合氣體的平均摩爾質量為：M混＝13×2g/mol＝26g/mol，這說明混合氣體中一定有CH4。(2)混合氣體通過溴水時與之發(fā)生加成反應，故溴水增加的質量就等于烯烴的質量。混合氣體物質的量為：n混＝4.48/22.4＝0.2mol，其質量為：m混＝26g/mol×0.2mol＝5.2g，m烯＝2.8g，則m(CH4)＝5.2g－2.8g＝2.4g，其物質的量n(CH4)＝2.4/16＝0.15mol。由此可知，烯烴的物質的量n烯＝0.2mol－0.15mol＝0.05mol。設烯烴分子中含碳原子n個，則該烯烴的相對分子質量為14n。14n＝2.8/0.05，解得n＝4。第49頁/共68頁9．下列敘述中，正確的是()A．將乙烯通入溴水中，溴水褪色，是因為發(fā)生了加成反應B．除去苯中少量乙醇，加濃硫酸、乙酸加熱，通過發(fā)生酯化反應而除去乙醇C．變質的油脂有特殊難聞的氣味，是由于油脂發(fā)生了水解反應D．高分子材料、鹽酸、水煤氣、沼氣、石油等是混合物，而C5H12一定是純凈物【解析】除去苯中的乙醇應該加入水后分液，B項錯；油脂變質的原因是分子中的碳碳雙鍵被氧化的緣故，C項錯；C5H12存在三種同分異構體，D項錯。A第50頁/共68頁10．汽油不僅是最重要的燃料，而且是重要的化工原料，它既可以裂解得到氣態(tài)化工原料如乙烯等，還可以在催化劑催化作用下改變分子結構，由鏈烴變成芳香烴，如己烷變成苯，這個變化叫異構化。請根據以汽油為原料的下列衍變關系，寫出相應的化學方程式，并注明反應類型。

(1)__________，______。

(2)__________，______。

(3)__________，______。第51頁/共68頁第52頁/共68頁11．丁基橡膠可用于制造汽車內胎，合成丁基橡膠的一種單體A的分子式為C4H8，A氫化后得到2-甲基丙烷。完成下列填空：(1)A可以聚合，寫出A的兩種聚合方式(以反應方程式表示)：______________________________。(2)A與某烷發(fā)生烷基化反應生成分子式為C8H18的物質B，B的一鹵代物只有4種，且碳鏈不對稱。寫出B的結構簡式：________________________。第53頁/共68頁(3)寫出將A通入下列兩種溶液后出現(xiàn)的現(xiàn)象。A通入溴水：_______________________。A通入溴的四氯化碳溶液：_______________。(4)烯烴和NBS作用，烯烴中與雙鍵碳相鄰碳原子上的一個氫原子被溴原子取代。分子式為C4H8的烴和NBS作用，得到的一溴代烯烴有__________種。第54頁/共68頁【解析】本題考查了有機物的結構與性質、有機高分子化合物的合成等。從2-甲基丙烷的結構可推知A的結構簡式為：2-甲基丙烯CH2=C(CH3)2。(1)2-甲基丙烯是不對稱結構，雙鍵斷開后形成的高分子化合物有兩種不同的結構

第55頁/共68頁(2)由B的分子式可推該烷烴分子式為C4H10，丁烷有正丁烷(CH3CH2CH2CH3)和異丁烷[CH3CH(CH3)2]兩種結構。正丁烷與2-甲基丙烯烷基化后的產物有四種，均不合題意，異丁烷與2-甲基丙烯烷基化后的產物有三種，其中有兩種有機物的結構對稱，不符合題意，符合題意的B的結構為(3)2-甲基丙烯與溴水發(fā)生加成反應，使溴水褪色，生成的有機物不溶于水，產生分層現(xiàn)象，油層在下層。2-甲基丙烯與溴加成產物易溶于四氯化碳，不分層。第56頁/共68頁(4)C4H8的烯烴有三種結構：CH2=CH—CH2—CH3、CH3—CH=CH—CH3、，它們與雙鍵碳相鄰的碳原子上都只有一種氫原子，與NBS反應生成的一溴代烯烴共有三種。第57頁/共68頁第58頁/共68頁第59頁/共68頁12．為探究乙烯與溴的加成反應，甲同學設計并進行了如下實驗：先用乙醇和濃硫酸為原料制取乙烯(CH3CH2OH

CH2=CH2↑＋H2O)，將生成的氣體直接通入溴水中，發(fā)現(xiàn)溶液褪色，即證明乙烯與溴水發(fā)生了加成反應。乙同學發(fā)現(xiàn)在甲同學的實驗中，產生的氣體有刺激性氣味，推測在制得的乙烯中還可能含有少量有還原性的雜質氣體，由此他提出必須先把雜質氣體除去，再與溴水反應。第60頁/共68頁(1)甲同學設計的實驗__________(填“能”或“不能”)驗證乙烯與溴水發(fā)生了加成反應，其理由是__________(填編號)。A．使溴水褪色的反應，未必是加成反應B．使溴水褪色的反應，就是加成反應C．使溴水褪色的氣體，未必是乙烯D．使溴水褪色的氣體，就是乙烯(2)乙同學推測此乙烯中可能含有的一種雜質氣體是__________，它與溴水發(fā)生反應的化學方程式是______________________，在驗證過程中必須全部除去。(3)為了驗證乙烯與溴水的反應是加成反應而不是取代反應，可采取什么方法？第61頁/共68頁【解析】用此法得到的乙烯內可能含有SO2氣體，因SO2能將溴水還原而使之褪色，故溴水褪色不能證明是乙烯與溴水發(fā)生了加成反應。乙烯若與溴水發(fā)生取代反應，則有HBr生成從而使溶液顯酸性，若發(fā)生加成反應則生成CH2BrCH2Br溶液不顯酸性?！敬鸢浮?1)不能AC(2)SO2

SO2＋Br2