新教材高中化第7章有機(jī)化合物第節(jié)基次時(shí)3乙烯案新人教版必修第二冊

PAGE7-乙烯學(xué)習(xí)任務(wù)1．根據(jù)乙烯的結(jié)構(gòu)，認(rèn)識乙烯的主要性質(zhì)及應(yīng)用，培養(yǎng)“宏觀辨識與微觀探析”的核心素養(yǎng)。2．根據(jù)乙烯的化學(xué)反應(yīng)，認(rèn)識加成反應(yīng)、聚合反應(yīng)等有機(jī)反應(yīng)類型，培養(yǎng)“變化觀念與模型認(rèn)知”的核心素養(yǎng)。3．根據(jù)乙烯的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化，認(rèn)識乙烯的用途，培養(yǎng)“科學(xué)精神與社會責(zé)任”的核心素養(yǎng)。知識點(diǎn)一乙烯的物理性質(zhì)與組成結(jié)構(gòu)1．應(yīng)用：乙烯是石油化工重要的基本原料，通過一系列反應(yīng)，乙烯可以合成有機(jī)高分子材料、藥物等。乙烯產(chǎn)量可以用來衡量一個(gè)國家石油化學(xué)工業(yè)的發(fā)展水平。乙烯還可以調(diào)節(jié)植物生長。2．物理性質(zhì)：乙烯為無色、稍有氣味的氣體，難溶于水，密度比空氣的略小。熔、沸點(diǎn)分別為－169℃、－104℃。3．乙烯的組成與結(jié)構(gòu)分子式電子式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡式分子模型球棍模型填充模型C2H4CH2=CH2判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)。(1)乙烯為難溶于水的氣體，是天然氣的主要成分。 (×)(2)乙烯的分子式為C2H4，為不飽和有機(jī)物。 (√)(3)乙烯中碳碳鍵為碳碳雙鍵，碳原子為不飽和碳原子。 (√)知識點(diǎn)二乙烯的化學(xué)性質(zhì)乙烯分子中含有碳碳雙鍵，使乙烯表現(xiàn)出較活潑的化學(xué)性質(zhì)。1．氧化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象點(diǎn)燃純凈的乙烯火焰明亮且伴有黑煙，同時(shí)放出大量的熱通入酸性高錳酸鉀溶液酸性高錳酸鉀溶液褪色(1)乙烯燃燒的化學(xué)方程式為C2H4＋3O2eq\o(→,\s\up10(點(diǎn)燃))2CO2＋2H2O。(2)乙烯被酸性KMnO4溶液氧化為CO2。2．加成反應(yīng)(1)乙烯使溴的四氯化碳溶液(或溴水)褪色，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH2=CH2＋Br2→CH2Br—CH2Br。(2)乙烯與H2加成，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH2=CH2＋H2eq\o(→,\s\up10(催化劑),\s\do10(△))CH3CH3。(3)乙烯與H2O加成，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH2=CH2＋H2Oeq\o(→,\s\up10(催化劑),\s\do10(加熱、加壓))CH3CH2OH。(4)加成反應(yīng)概念：有機(jī)物分子中的不飽和碳原子與其他原子或原子團(tuán)直接結(jié)合生成新的化合物的反應(yīng)。3．聚合反應(yīng)(1)乙烯之間相互加成可得到聚乙烯，化學(xué)方程式為。(2)認(rèn)識加成聚合反應(yīng)①由相對分子質(zhì)量小的化合物分子互相結(jié)合成相對分子質(zhì)量大的聚合物的反應(yīng)叫做聚合反應(yīng)。乙烯的聚合反應(yīng)同時(shí)也是加成反應(yīng)，稱為加成聚合反應(yīng)，簡稱加聚反應(yīng)。②能合成高分子的小分子物質(zhì)稱為單體；高分子化合物中化學(xué)組成相同、可重復(fù)的最小單位稱為鏈節(jié)；含有鏈節(jié)的數(shù)目稱為聚合度，通常用n表示。例如：乙烯聚合反應(yīng)生成聚乙烯中乙烯為單體，“—CH2—CH2—”為鏈節(jié)，n為聚合度。為什么甲烷燃燒沒有黑煙，而乙烯燃燒有較濃的黑煙？提示：乙烯分子中含碳量約為85.7%，而甲烷分子中含碳量為75%，乙烯中含碳量高，燃燒不完全產(chǎn)生的碳的小顆粒形成黑煙。下列反應(yīng)中，屬于取代反應(yīng)的是________(填序號，下同)，屬于氧化反應(yīng)的是__________，屬于加成反應(yīng)的是________。①由乙烯制乙醇②乙烷在空氣中燃燒③乙烯使酸性高錳酸鉀溶液褪色④乙烷在光照下與氯氣反應(yīng)[答案]④②③①理解CH4、C2H4的空間結(jié)構(gòu)及其遷移應(yīng)用已知CH4、C2H4的兩種模型如下表球棍模型空間填充模型甲烷乙烯1．甲烷中的4個(gè)H與1個(gè)C相對位置如何？分子的空間構(gòu)型是什么樣的？C—H的夾角為多少？提示：4個(gè)H在正四面體的四個(gè)頂點(diǎn)上，1個(gè)C在正四面體的體心，分子空間構(gòu)型為正四面體形。109°28′。2．乙烯分子中的4個(gè)H與2個(gè)C是否共面？共價(jià)鍵的夾角約為多少？提示：共面。120°。3．CH2=CH—CH3分子中共面原子最多有幾個(gè)，至少有幾個(gè)？提示：分子中共面原子最多有7個(gè)，至少有6個(gè)。1．甲烷分子的正四面體結(jié)構(gòu)2．乙烯分子的六原子共面結(jié)構(gòu)注意：(1)含飽和碳原子的分子中所有原子不可能共面；(2)含的分子中至少有6個(gè)原子共面。1．下列分子中的所有原子一定不共面的是()A．CO2 B．CH2=CHClC．CH2=CHCH3 D．H2O[答案]C2．在下列分子中，能夠在同一個(gè)平面內(nèi)的原子數(shù)最多的是()A．甲烷(CH4) B．一溴甲烷(CH3Br)C．乙烯(CH2=CH2) D．CH3—CH=CH—CH3D[甲烷是正四面體結(jié)構(gòu)，在一個(gè)平面上最多含有3個(gè)原子；一溴甲烷分子是甲烷分子中的1個(gè)氫原子被溴原子取代產(chǎn)生的，在一個(gè)平面上最多有3個(gè)原子；乙烯分子是平面分子，分子中6個(gè)原子在同一個(gè)平面上；2個(gè)甲基取代乙烯分子中的2個(gè)氫原子，甲基中的碳原子以及該碳原子上的1個(gè)氫原子與乙烯面共平面，最多有8個(gè)原子在同一個(gè)平面內(nèi)，D正確。]深化理解乙烯及含碳碳雙鍵有機(jī)物的主要性質(zhì)南方的香蕉在未成熟時(shí)采摘下來(青香蕉)運(yùn)到北方后，有經(jīng)驗(yàn)的消費(fèi)者常把購買的青香蕉同幾個(gè)熟透的蘋果一起放入塑料袋中，放一段時(shí)間后就會吃上金黃的、香噴噴的香蕉；同樣在一些水果存貯庫及花店里，人們常把水果或花朵密封好后再放入一些浸泡過高錳酸鉀溶液的硅土，就大大提高了它們的保鮮期，延長了銷售期，獲得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。1．你知道青香蕉變熟的原理嗎？高錳酸鉀硅土為什么能延長水果的保鮮期？提示：熟透的蘋果會釋放乙烯，可以催熟香蕉；水果保存過程中產(chǎn)生的催熟劑乙烯被KMnO4吸收氧化了。2．能否用酸性KMnO4溶液或溴的四氯化碳溶液除去乙烷中的乙烯？為什么？提示：不能。酸性KMnO4溶液將乙烯最終氧化為CO2，引入新雜質(zhì)CO2；而溴的四氯化碳溶液可溶解吸收乙烷。3．乙烯的同系物丙烯能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色嗎？為什么？提示：能，因丙烯中含有。1．乙烯氧化反應(yīng)的原理探究(1)燃燒反應(yīng)：C2H4＋3O2eq\o(→,\s\up10(點(diǎn)燃))2CO2＋2H2O，乙烯中的碳碳鍵、碳?xì)滏I全部被破壞。(2)乙烯與酸性高錳酸鉀溶液的反應(yīng)①乙烯與酸性高錳酸鉀反應(yīng)時(shí)，碳碳雙鍵被破壞，乙烯被氧化為二氧化碳，MnOeq\o\al(－,4)被還原為無色的Mn2＋。②應(yīng)用：高錳酸鉀溶液可用于鑒別乙烷和乙烯，但不能用于除去乙烷中的乙烯。2．乙烯加成反應(yīng)、加聚反應(yīng)的原理分析(1)乙烯加成反應(yīng)的示意圖(以乙烯與溴加成為例)(2)乙烯加聚反應(yīng)的示意圖CH2=CH2＋CH2=CH2＋CH2=CH2＋……eq\o(→,\s\up10(催化劑))—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—……(3)乙烯與常見物質(zhì)的加成反應(yīng)X2或XY反應(yīng)條件主要產(chǎn)物應(yīng)用Br2溴的四氯化碳溶液CH2BrCH2Br鑒別甲烷和乙烯HCl催化劑加熱CH3CH2Cl制取純凈的氯乙烷H2O高溫、高壓和催化劑CH3CH2OH制取乙醇n個(gè)CH2=CH2催化劑(在一定條件下)聚乙烯制備聚乙烯注意：乙烯的氧化反應(yīng)，加成反應(yīng)是因?yàn)楹?，故含的有機(jī)物具有與乙烯相似的化學(xué)性質(zhì)。3．對比甲烷和乙烯的燃燒反應(yīng)，下列敘述中正確的是()A．二者燃燒時(shí)現(xiàn)象完全相同B．點(diǎn)燃前都不需驗(yàn)純C．甲烷燃燒的火焰呈淡藍(lán)色，乙烯燃燒的火焰明亮且伴有黑煙D．二者燃燒時(shí)都有黑煙生成[答案]C4．下列各組中兩個(gè)反應(yīng)所屬反應(yīng)類型相同的是()A．光照甲烷和氯氣的混合氣體，混合氣體顏色變淺；乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色B．乙烷在氧氣中燃燒；乙烯在空氣中燃燒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．用乙烯與氯化氫制取氯乙烷；用乙烷與氯氣反應(yīng)制取氯乙烷B[A項(xiàng)中一個(gè)是取代反應(yīng)，一個(gè)是加成反應(yīng)，反應(yīng)類型不同；B項(xiàng)中兩個(gè)反應(yīng)(燃燒)均是氧化反應(yīng)，反應(yīng)類型相同；C項(xiàng)中一個(gè)是加成反應(yīng)，一個(gè)是氧化反應(yīng)，反應(yīng)類型不同；D項(xiàng)中前者為加成反應(yīng)，后者為取代反應(yīng)，反應(yīng)類型不同。]5．由乙烯的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)推測丙烯(CH2=CH—CH3)的結(jié)構(gòu)或性質(zhì)正確的是()A．不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色B．能發(fā)生加聚反應(yīng)，其產(chǎn)物為C．能使溴的四氯化碳溶液褪色D．與HCl在一定條件下能加成并只得到一種產(chǎn)物C[因含，故丙烯能使酸性KMnO4溶液褪色，能與Br2、HCl加成，能發(fā)生加聚反應(yīng)生成，丙烯與HCl加成可能得到兩種產(chǎn)物。]1．下列關(guān)于乙烯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的敘述錯(cuò)誤的是()A．C2H4表示乙烯的分子式B．乙烯分子中的4個(gè)C—H相同C．乙烯分子中4個(gè)氫原子連線呈矩形D．乙烯分子中碳碳雙鍵中的兩個(gè)碳碳鍵強(qiáng)度相同D[乙烯的分子式是C2H4，A項(xiàng)正確；乙烯分子為平面形結(jié)構(gòu)，4個(gè)氫原子均與雙鍵碳原子相連，且排列完全相同，故4個(gè)氫原子連線呈矩形，4個(gè)C—H相同，B、C項(xiàng)正確；乙烯分子里碳碳雙鍵中的兩個(gè)碳碳鍵強(qiáng)度不完全相同，其中1個(gè)鍵不穩(wěn)定，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]2．下列說法中錯(cuò)誤的是()A．無論是乙烯與Br2的加成反應(yīng)，還是乙烯使酸性KMnO4溶液褪色，都與分子內(nèi)含有碳碳雙鍵有關(guān)B．用溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液都可以鑒別乙烯和乙烷C．相同質(zhì)量的乙烯和甲烷完全燃燒后產(chǎn)生的水的質(zhì)量相同D．利用燃燒的方法可以鑒別乙烯和甲烷C[乙烯分子中含有碳碳雙鍵，決定了它的性質(zhì)與甲烷、乙烷等烷烴的性質(zhì)有所不同。乙烯在發(fā)生加成反應(yīng)和氧化反應(yīng)過程中，碳碳雙鍵斷裂，A項(xiàng)正確；乙烯能使溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液褪色，但是乙烷不能，故能用溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液鑒別乙烯和乙烷，B項(xiàng)正確；乙烯和甲烷中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同，故相同質(zhì)量的乙烯和甲烷完全燃燒后產(chǎn)生的水的質(zhì)量不同，C項(xiàng)錯(cuò)誤；甲烷燃燒產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，乙烯燃燒火焰明亮且伴有黑煙，D項(xiàng)正確。]3．檸檬烯具有良好的鎮(zhèn)咳、祛痰、抑菌作用，其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列關(guān)于檸檬烯的說法正確的是()A．1mol檸檬烯只能與1molH2反應(yīng)B．能發(fā)生取代反應(yīng)和加成反應(yīng)C．屬于乙烯的同系物D．不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色B[A項(xiàng)，1mol檸檬烯能與2molH2發(fā)生加成反應(yīng)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，檸檬烯能與氣態(tài)鹵素單質(zhì)在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)，分子中含有碳碳雙鍵，能與H2發(fā)生加成反應(yīng)，正確；C項(xiàng)，一個(gè)檸檬烯分子中有兩個(gè)碳碳雙鍵，且分子中含有環(huán)狀結(jié)構(gòu)，與乙烯的結(jié)構(gòu)不相同，故其不屬于乙烯的同系物，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，檸檬烯分子中含有碳碳雙鍵，能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，錯(cuò)誤。]4．下列物質(zhì)反應(yīng)后可生成純凈的Br—CH2—CH2—Br的是()A．乙烯和溴化氫加成B．乙烷和少量的溴蒸氣光照C．乙烯通入溴的四氯化碳溶液中D．乙烷通入溴水中C[乙烯和溴化氫發(fā)生加成反應(yīng)的產(chǎn)物是CH3CH2Br(溴乙烷)；乙烷和溴蒸氣光照反應(yīng)生成多種取代物；乙烯通入溴的四氯化碳溶液中反應(yīng)生成Br—CH2—CH2—Br；乙烷通入溴水中不反應(yīng)。]5．(素養(yǎng)題)足球比賽中當(dāng)運(yùn)動(dòng)員肌肉挫傷或扭傷時(shí)，隊(duì)醫(yī)會迅速對運(yùn)動(dòng)員的受傷部位噴射一種藥劑——氯乙烷(沸點(diǎn)為12.27℃)進(jìn)行局部冷凍麻醉應(yīng)急處理。(1)氯乙烷用于冷凍麻醉應(yīng)急處理的原因是________________________。(2)制取CH3CH2Cl最好的方法是________。A．乙烷與氯氣反應(yīng)B．乙烯與氯氣反應(yīng)C．乙烷與HCl反應(yīng)D．乙烯與HCl反應(yīng)(3)選擇上述方法的理由是______________________；制取CH3CH2Cl的化學(xué)方程式為________________________。[解析]為制得純凈的氯