高二化學第二冊教師用書：乙烯和烴含解析

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精第二節(jié)乙烯與有機高分子材料第1課時乙烯和烴課前自主預習一、乙烯1．乙烯的組成和結構2。乙烯的物理性質3。乙烯的化學性質(1）氧化反應①乙烯在空氣中燃燒，火焰明亮,伴有黑煙，燃燒的化學方程式為CH2=CH2＋3O2eq\o（→,\s\up17(點燃））2CO2＋2H2O。②乙烯能被酸性KMnO4溶液等氧化，使紫色KMnO4溶液褪色。（2）加成反應①概念：有機物分子中不飽和碳原子與其他原子或原子團直接結合生成新的化合物的反應。②乙烯的加成反應a．乙烯使溴的四氯化碳溶液(或溴水)褪色,反應的化學方程式為：CH2=CH2＋Br2→CH2Br—CH2Br。b．乙烯與H2O的加成,反應的化學方程式為：CH2=CH2＋H2Oeq\o（→,\s\up17(催化劑),\s\do15(加熱、加壓))CH3CH2OH。c．乙烯與H2的加成，反應的化學方程式為：CH2=CH2＋H2eq\o(→,\s\up17(催化劑），\s\do15(△)）CH3CH3。d．乙烯與HCl的加成，反應的化學方程式為：CH2=CH2＋HCl→CH3CH2Cl。(3)加聚反應乙烯能發(fā)生自身的加聚反應生成高分子化合物聚乙烯（CH2—CH2)，化學方程式為:nCH2=CH2eq\o(→，\s\up17(催化劑）)CH2—CH2。4．乙烯的用途（1)重要化工原料，用來制聚乙烯塑料、聚乙烯纖維、乙醇等。（2)在農業(yè)生產中用作植物生長調節(jié)劑。（3)乙烯的產量可以用來衡量一個國家的石油化工發(fā)展水平.二、烴1．烴僅含碳和氫兩種元素的有機化合物，稱為碳氫化合物,也稱為烴.2．飽和烴分子中的碳原子之間只以單鍵結合，剩余價鍵均被氫原子“飽和”的烴稱為飽和烴，即烷烴.3．不飽和烴(1)分子中碳原子的價鍵沒有全部被氫原子“飽和"的烴稱為不飽和烴。（2)其中分子中含有碳碳雙鍵的稱為烯烴，含有碳碳三鍵的稱為炔烴，含有苯環(huán)的稱為芳香烴。（3)根據碳架骨的不同,可以將烴分為鏈狀烴和環(huán)狀烴。4．炔烴和苯（1）乙炔是最簡單的炔烴。(2）苯是芳香烴的母體，是一種具有環(huán)狀分子結構的不飽和烴，其結構式習慣上簡寫為，實際上苯分子中6個碳原子之間的鍵完全相同，所以常用來表示苯分子的結構。5．烴的分類課堂互動探究乙烯的分子結構和性質特點1．結構特點2．性質特點因為乙烯碳碳雙鍵中的一個鍵易斷裂，故乙烯的特征性質是易發(fā)生加成反應。3．乙烷和乙烯的結構和性質的比較乙烯的氧化反應和加成反應1．氧化反應(1)燃燒①空氣中若含3。4％～34%的乙烯，遇明火極易發(fā)生爆炸，點燃乙烯前要先驗純。②利用燃燒時的現象與甲烷不同，可用燃燒法鑒別甲烷和乙烯.③若反應中溫度高于100℃，則H2④完全燃燒后產生的CO2和H2O的物質的量之比為11。(2）被酸性高錳酸鉀溶液氧化①乙烯使酸性高錳酸鉀溶液褪色。利用該性質可鑒別甲烷(或烷烴）和乙烯(或烯烴).②該反應中高錳酸鉀將乙烯最終氧化為CO2,所以除去甲烷中的乙烯時不能用酸性高錳酸鉀溶液.2．加成反應(1）反應原理：CH2=CH2＋X2→CH2XCH2X或CH2=CH2＋XY→CH2XCH2Y（2)理解要點①加成反應發(fā)生在不飽和碳原子上.碳原子之間形成的碳碳雙鍵或碳碳三鍵都是不飽和鍵，加成反應中的原子或原子團加在雙鍵或三鍵兩端的碳原子上。②碳碳雙鍵中有一個鍵不穩(wěn)定，加成時這個鍵發(fā)生斷裂,雙鍵變成單鍵。③加成反應中加進原子或原子團，只生成一種有機物。④加成反應前后有機物的結構將發(fā)生變化，如乙烯加氫變成乙烷時,結構由平面形變成立體形.⑤加成反應是不飽和有機物的特征反應。烷烴、烯烴、炔烴的結構和性質比較苯的特殊結構和性質苯的結構的特殊性(1）苯的分子式為C6H6,是一種高度不飽和烴。（2)實驗探究苯的結構實驗內容和步驟實驗現象實驗結論先向試管中加入少量苯，再加入酸性高錳酸鉀溶液，振蕩試管,觀察現象液體分層,上層為無色，下層為紫色苯與酸性高錳酸鉀溶液不反應先向試管中加入少量苯，再加入溴水，振蕩試管，觀察現象液體分層，上層為橙色,下層為無色苯與溴水不反應苯的分子式為C6H6，己烷的分子式為C6H14,兩者碳原子數相同，但相差8個H原子，從分子式分析苯遠遠不飽和，但苯卻不具有不飽和烴的性質，所以苯的分子結構是十九世紀化學界的一個謎.直到德國化學家凱庫勒經過多年的研究在1866年提出了苯是環(huán)狀結構后，人類才慢慢地解開了苯的結構。對苯的進一步研究表明，苯分子具有平面正六邊形結構，分子中六個碳原子形成一個六元環(huán)，六個碳碳鍵完全等同，是一種介于單鍵和雙鍵之間的獨特的共價鍵,分子中六個碳原子和六個氫原子處于同一平面內，是一種高度對稱的平面形分子。(3）苯的分子結構典例題組訓練題組一乙烯的分子結構1．(多選）下列說法不正確的是（AD）A．乙烯的結構簡式為CH2CH2B．乙烯分子中6個原子共平面C．乙烯分子的一氯代物只有一種D．CHBr=CHBr分子中所有原子不可能共平面解析：乙烯的結構簡式為CH2=CH2,分子中6個原子共平面，分子完全對稱,一氯代物只有一種，且直接連在雙鍵碳上的原子和2個碳原子共平面，B、C正確，A、D錯誤。2．下列有關乙烯的說法不正確的是(B)A．由乙烯分子組成和結構推測含一個碳碳雙鍵的單烯烴通式為CnH2nB．乙烯的電子式為C．從乙烯與溴發(fā)生加成反應生成1，2－二溴乙烷可知乙烯分子的碳碳雙鍵中有一個鍵不穩(wěn)定，易發(fā)生斷裂D．乙烯在空氣中燃燒的現象與甲烷不同的原因是乙烯的含碳量高解析：乙烯分子中含有一個碳碳雙鍵，碳原子結合的氫原子比相同碳原子數烷烴少兩個，因此單烯烴通式為CnH2n，A正確;乙烯的電子式為，B錯誤；乙烯分子中的碳碳雙鍵經加成反應后變?yōu)樘继紗捂I，即反應時碳碳雙鍵中斷裂一個鍵,C正確；乙烯含碳量高于甲烷，易不完全燃燒,伴有黑煙，D正確.題組二乙烯的性質3．（雙選）下列說法錯誤的是（CD）A．無論是乙烯與Br2的加成反應,還是乙烯使酸性KMnO4溶液褪色,都與分子內含有碳碳雙鍵有關B．溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液都可以鑒別乙烯和乙烷C．相同質量的乙烯和甲烷完全燃燒后生成水的質量相同D．乙烷的化學性質比乙烯的化學性質活潑解析：乙烯發(fā)生加成反應和氧化反應的過程中碳碳雙鍵都斷裂，A項正確；乙烯能與Br2和酸性KMnO4溶液反應，但乙烷不能,故能用溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液鑒別乙烯和乙烷，B項正確;乙烯和甲烷中氫的質量分數不同，故相同質量的乙烯和甲烷完全燃燒后生成水的質量不同，C項錯誤；乙烯分子中含有碳碳雙鍵,化學性質比乙烷的活潑，D項錯誤。4．如圖是某種有機物分子的球棍模型圖。圖中的“棍”代表單鍵或雙鍵，不同大小的“球"代表三種不同的短周期元素的原子.對該有機物的敘述不正確的是（D)A．該有機物可能的分子式為C2HCl3B．該有機物的分子中一定有C．該有機物分子中的所有原子在同一平面上D．該有機物可以由乙烯和氯化氫加成反應得到解析：由該分子的球棍模型可看出，碳碳之間成雙鍵，結合CH2=CH2分子結構特點可推斷A、B、C正確。加成反應與取代反應的比較題組三有機物分子中共線、共面的規(guī)律5．下列有機分子中，所有原子不可能處于同一平面的是（D)6．在①丙烯、②氯乙烯、③苯、④甲苯四種有機化合物中，分子內所有原子均在同一平面的是(B)A．①②B．②③C．③④D．②④解析：丙烯和甲苯中都含有甲基，甲基中的碳氫原子不在同一平面上（呈四面體結構),所以含有甲基的有機物的所有原子不可能都在同一個平面上;氯乙烯和苯均為平面形結構。故選B。要掌握有機物分子中多原子共線、共面的規(guī)律，可從以下幾個方面入手分析:一是在同一個共價鍵兩端的原子的位置關系.無論單鍵、雙鍵、三鍵還是更復雜的鍵，都可看作一條線段，則在同一個共價鍵兩端的原子在同一條直線上。二是同共價鍵原子的旋轉性.共價單鍵兩端的原子可沿著共價鍵的軸心自由旋轉，原子的位置關系保持不變。共價雙鍵、三鍵等兩端的原子不能沿著共價鍵的軸心旋轉，自然就不涉及原子的位置關系的問題。例如:中可能共面的碳原子最多9個，一定共面的碳原子是7個，可能共面的所有原子最多17個,一定共面的原子是12個.三是根據常見分子空間構型分析時要以面為中心進行分析。在判斷有機物分子中原子共面情況時，要把被分析的分子看作簡單的、常見分子的衍生物，即復雜問題簡單處理.如判斷丙烷分子中的原子共面時，可把其看作一個甲烷分子中的兩個氫原子分別被2個甲基(—CH3)取代而得,這樣根據甲烷分子的結構,可判斷出丙烷中至少有3個原子共平面；但所有原子不可能共平面.核心素養(yǎng)加成反應有機物分子中的不飽和碳原子與其他原子或原子團直接結合生成新的化合物的反應。乙烯發(fā)生加成反應的化學方程式：【例1】（雙選）有4種碳骨架如下的烴，下列說法正確的是()A．a和d是同分異構體B．b和c是同系物C．a和d都能發(fā)生加聚反應D．只有b和c能發(fā)生取代反應【解析】由題圖可知，a為2。甲基丙烯（CH3）2C=CH2，分子式為C4H8；b為新戊烷C（CH3)4，分子式為C5H12；c為2.甲基丙烷(CH3)3CH，分子式為C4H10；d為環(huán)丁烷，分子