第二節(jié) 第1課時(shí) 乙烯 【人教版高中化學(xué) 必修第二冊(cè) 】

1、第二節(jié)乙烯與有機(jī)高分子材料第1課時(shí)乙烯核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)1.掌握乙烯的組成及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，體會(huì)“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念，增強(qiáng)“宏觀辨識(shí)與微觀探析”能力。2.掌握乙烯的化學(xué)性質(zhì)，知道氧化、加成、聚合反應(yīng)等有機(jī)反應(yīng)類型，培養(yǎng)“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”能力。3.了解乙烯在生產(chǎn)及生活中的應(yīng)用，培養(yǎng)“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”。一、乙烯的分子組成與結(jié)構(gòu)1.乙烯(C2H4)的結(jié)構(gòu)及表示方法分子式電子式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式球棍模型空間填充模型C2H4CH2=CH22.乙烯的空間結(jié)構(gòu)(1)乙烯分子中碳碳雙鍵中的兩個(gè)鍵強(qiáng)度相同(×)提示兩個(gè)鍵強(qiáng)度不相同，其中一個(gè)易斷裂發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。(2)乙烯的空間填充模型為(×)(

2、3)乙烯分子中所有原子共平面，可推斷丙烯(CH2=CHCH3)分子中所有原子也共平面(×)(4)乙烯分子中碳原子的價(jià)鍵沒有全部被氫原子“飽和”，因此乙烯屬于不飽和烴()二、乙烯的性質(zhì)及用途1.物理性質(zhì)乙烯是一種無色，稍有氣味，難溶于水，密度比空氣略小的氣體。2.化學(xué)性質(zhì)(1)氧化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及反應(yīng)點(diǎn)燃乙烯火焰明亮且伴有黑煙，同時(shí)放出大量的熱，化學(xué)方程式為C2H43O22CO22H2O通入酸性高錳酸鉀溶液中酸性高錳酸鉀溶液褪色(2)加成反應(yīng)乙烯能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=CH2Br2。a.原理分析b.加成反應(yīng)：有機(jī)物分子中的不飽和碳原子與其他原子或原子

3、團(tuán)直接結(jié)合生成新的化合物的反應(yīng)。乙烯與H2加成，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH2=CH2H2CH3CH3。乙烯與H2O加成，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH2=CH2H2OCH3CH2OH。(3)聚合反應(yīng)乙烯能發(fā)生自身的加成反應(yīng)生成高分子化合物聚乙烯，反應(yīng)的化學(xué)方程式為nCH2=CH2CH2CH2。聚合反應(yīng)：由相對(duì)分子質(zhì)量小的化合物分子互相結(jié)合成相對(duì)分子質(zhì)量大的聚合物的反應(yīng)。加聚反應(yīng)：乙烯的聚合反應(yīng)同時(shí)也是加成反應(yīng)，這樣的反應(yīng)又稱為加聚反應(yīng)。能合成高分子的小分子物質(zhì)稱為單體。高分子中重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元稱為鏈節(jié)，其數(shù)目稱為聚合度，通常用n表示。例如聚乙烯的鏈節(jié)為CH2CH2，單體為CH2=CH2。3.乙烯的用途(1)

4、乙烯是重要的化工原料，在一定條件下用來制聚乙烯塑料、聚乙烯纖維、乙醇等。乙烯的產(chǎn)量可以用來衡量一個(gè)國(guó)家的石油化工發(fā)展水平。(2)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中乙烯可以調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)。(1)乙烯和乙烷都為碳?xì)浠衔?，因此性質(zhì)相同(×)(2)乙烯的化學(xué)性質(zhì)比乙烷活潑()(3)乙烯能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色，反應(yīng)原理相同(×)提示乙烯使酸性KMnO4溶液褪色發(fā)生的是氧化反應(yīng)，乙烯使溴水褪色發(fā)生的是加成反應(yīng)。(4)酸性KMnO4既可以驗(yàn)證乙烷和乙烯，還可以除去乙烷中混有的乙烯(×)(5)乙烯聚合生成聚乙烯，本質(zhì)是每個(gè)乙烯分子中的碳碳雙鍵的一個(gè)鍵斷裂，相互結(jié)合生成聚乙烯，因此也稱為加聚反

5、應(yīng)()(6)燃燒等質(zhì)量的乙烯和聚乙烯耗氧量相同()提示乙烯和聚乙烯的最簡(jiǎn)式相同。(7)乙烷中混有乙烯，可通過與H2在一定條件下反應(yīng)，使乙烯轉(zhuǎn)化為乙烷(×)提示C2H4和H2反應(yīng)可能使氣體中又混有氫氣。1.乙烷與乙烯的分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)對(duì)比乙烷乙烯分子結(jié)構(gòu)分子式C2H6C2H4結(jié)構(gòu)式碳碳鍵類別碳碳單鍵碳碳雙鍵分子內(nèi)原子的相對(duì)位置C、H不全在一個(gè)平面內(nèi)6個(gè)原子都在同一平面內(nèi)化學(xué)性質(zhì)燃燒2C2H67O24CO26H2OC2H43O22CO22H2O特征反應(yīng)取代反應(yīng)，例如C2H6Cl2C2H5ClHCl加成反應(yīng)，例如CH2=CH2Br2CH2BrCH2Br與酸性高錳酸鉀溶液不反應(yīng)因發(fā)生氧化反

6、應(yīng)而使其褪色2.下列物質(zhì)中，可以通過乙烯的加成反應(yīng)得到的是_(填字母)。A.CH3CH3 B.CH3CHCl2C.CH3CH2OH D.CH3CH2Br答案ACD解析A項(xiàng)，乙烯和氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成CH3CH3，正確；B項(xiàng)，CH3CHCl2不能通過乙烯的加成反應(yīng)制得，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，CH2=CH2和H2O加成可生成CH3CH2OH，正確；D項(xiàng)，CH2=CH2可以和HBr加成生成CH3CH2Br，正確。3.體育比賽中當(dāng)運(yùn)動(dòng)員肌肉挫傷或扭傷時(shí)，隊(duì)醫(yī)常用藥劑氯乙烷(CH3CH2Cl)(沸點(diǎn)為12.27 )對(duì)受傷部位進(jìn)行局部冷卻麻醉處理，工業(yè)上制取氯乙烷有兩種方案：a.CH3CH3Cl2CH3CH2ClH

7、Clb.CH2=CH2HClCH3CH2Cl你認(rèn)為制備氯乙烷的最好方案為_(填“a”或“b”)，并說出選擇該方案及不選擇另一方案的理由：_。答案ba方案中CH3CH3和Cl2在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)，產(chǎn)物除CH3CH2Cl和HCl外，還有很多副產(chǎn)物，產(chǎn)物不純，產(chǎn)率低；b方案中CH2=CH2和HCl在一定條件下發(fā)生加成反應(yīng)，產(chǎn)物只有CH3CH2Cl，產(chǎn)品純度高、產(chǎn)率高加成反應(yīng)與取代反應(yīng)的比較類型取代反應(yīng)加成反應(yīng)反應(yīng)物的結(jié)構(gòu)特征含有易被取代的原子或原子團(tuán)含有不飽和鍵(如碳碳雙鍵等)生成物兩種(一般是一種有機(jī)物和一種無機(jī)物)一種(有機(jī)物)碳碳鍵變化情況無變化不飽和鍵斷裂結(jié)構(gòu)變化形式舉例等量替換式，如

8、CH3CH3Cl2CH3CH2ClHCl開鍵加合式，如CH2=CH2HClCH3CH2Cl1.(2020·黑龍江阿城區(qū)第一中學(xué)高一檢測(cè))對(duì)乙烯的結(jié)構(gòu)，下列說法正確的是()A.乙烯的電子式為B.乙烯的球棍模型為C.乙烯分子在空間上呈平面結(jié)構(gòu)D.乙烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2CH2答案 C解析乙烯分子中碳原子間形成的是雙鍵，有兩對(duì)共用電子對(duì)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；碳原子的半徑應(yīng)比氫原子的大，B項(xiàng)錯(cuò)誤；乙烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2=CH2，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.能證明乙烯分子中含有一個(gè)碳碳雙鍵的事實(shí)是()A.乙烯分子中碳、氫原子的個(gè)數(shù)比為12B.乙烯完全燃燒生成的CO2和H2O的物質(zhì)的量相等C.乙烯易與溴水發(fā)生加成反應(yīng)，且

9、1 mol乙烯完全加成需消耗1 mol溴單質(zhì)D.乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色答案C解析分子中的碳?xì)湓觽€(gè)數(shù)比只能說明烴的組成，不能說明其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；燃燒產(chǎn)物的物質(zhì)的量相等和被酸性KMnO4溶液氧化，不能說明乙烯分子中含有一個(gè)碳碳雙鍵；1 mol乙烯只能與1 mol溴單質(zhì)加成，說明乙烯分子中含有一個(gè)碳碳雙鍵。3.(2020·鄭州柘城第二高級(jí)中學(xué)檢測(cè))下列各反應(yīng)不屬于加成反應(yīng)的是()A.CH2=CH2HOHCH3CH2OHB.CH3CH=CH2Br2CH3CHBrCH2BrC.H2CH3CH2OHD.CH3CH32Cl2CH2ClCH2Cl2HCl答案 D解析D項(xiàng)中反應(yīng)為取代反應(yīng)。4.(

10、2020·北京市第九中學(xué)月考)1 mol乙烯與HCl完全加成后再被Cl2徹底取代，則消耗氯氣的物質(zhì)的量是()A.2 mol B.2.5 molC.4 mol D.5 mol答案 D解析1 mol CH2=CH2與HCl完全加成生成1 mol CH3CH2Cl,1 mol CH3CH2Cl中含5 mol H，故徹底取代需消耗5 mol Cl2。5.(2020·安徽東至縣第一中學(xué)高一月考)甲烷中混有乙烯，欲除去乙烯得到純凈的甲烷，可依次將其通過下列哪組試劑的洗氣瓶()A.澄清石灰水，濃H2SO4B.溴水，濃H2SO4C.酸性高錳酸鉀溶液，濃H2SO4D.濃H2SO4，酸性高錳酸

11、鉀溶液答案 B解析乙烯和溴發(fā)生加成反應(yīng)生成CH2BrCH2Br，甲烷不反應(yīng)，因此用溴水除去CH2=CH2，然后通過濃H2SO4干燥，故B項(xiàng)滿足；乙烯可以被酸性KMnO4氧化生成CO2，甲烷中會(huì)混有新雜質(zhì)CO2，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。題組一乙烯的組成及結(jié)構(gòu)1.(2020·鄭州第四中學(xué)月考)現(xiàn)有a、b、c三種碳?xì)浠衔?，其球棍模型如下圖下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A.分子中所有原子共平面的只有bB.a和c分子結(jié)構(gòu)相似，互為同系物C.b分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為D.b分子中含有，c分子中所有的共價(jià)鍵都為單鍵答案C解析因?yàn)閍、b、c三種分子都為碳?xì)浠衔铮扇N物質(zhì)的球棍模型，可知a為甲烷、b為乙烯、c為乙烷，據(jù)碳

12、原子成鍵特點(diǎn)，CH4和CH3CH3分子應(yīng)為以碳為中心的四面體結(jié)構(gòu)，乙烯分子中六個(gè)原子共平面，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2=CH2，故C錯(cuò)誤。2.下列有關(guān)乙烯的說法正確的是()A.乙烯分子中的碳碳雙鍵中有一個(gè)鍵較易斷裂B.乙烯分子中所有原子都在同一平面上，且有4個(gè)原子在同一條直線上C.乙烯與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)所得的生成物分子中，所有原子在同一平面上D.乙烯和環(huán)丙烷()的分子組成都符合通式CnH2n，因此它們互為同系物答案A解析乙烯分子中碳原子間共用的2對(duì)電子對(duì)性質(zhì)不同，其中的1對(duì)強(qiáng)度相對(duì)較弱，形成的化學(xué)鍵易斷開發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，A項(xiàng)正確；乙烯分子中最多只有2個(gè)原子在同一條直線上，B項(xiàng)錯(cuò)誤；乙烯與氫氣反應(yīng)后的產(chǎn)物

13、是乙烷，乙烷分子中的所有原子不可能在同一平面上，C項(xiàng)錯(cuò)誤；乙烯分子中含有碳碳雙鍵，環(huán)丙烷分子中含有碳碳單鍵，二者雖然滿足同一通式，但結(jié)構(gòu)不同，不互為同系物，D項(xiàng)錯(cuò)誤。題組二乙烯的性質(zhì)與用途3.下列關(guān)于乙烯的用途敘述不正確的是()A.以乙烯為原料不能直接合成聚氯乙烯()B.乙烯可以用來制備1,2-二溴乙烷(BrCH2CH2Br)C.乙烯可以與水發(fā)生加成反應(yīng)制備乙醇(CH3CH2OH)D.乙烯可以與HBr發(fā)生加成反應(yīng)制備1,1-二溴乙烷()答案D4.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

14、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)制取氯乙烷答案B5.(2020·貴州岑鞏一中高一檢測(cè))如圖表示結(jié)構(gòu)模型，小球表示原子序數(shù)小于10的原子，短線表示化學(xué)鍵，每個(gè)原子都達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。下列有關(guān)說法正確的是()A.M分子中的所有原子共面B.實(shí)驗(yàn)室中，N溶液貯存在玻璃試劑瓶中C.L存在同分異構(gòu)體D.L能使酸性KMnO4溶液褪色答案 A解析小球表示原子序數(shù)小于10的原子，短線表示化學(xué)鍵，每個(gè)原子都達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，由圖可知，發(fā)生的反應(yīng)為CH2=CH2HFCH3CH2F。M為乙烯，含碳碳雙鍵，為平面結(jié)構(gòu)，M分子的所有原子

15、共面，故A正確；N為HF，可溶蝕玻璃，故B錯(cuò)誤；由乙烷中6個(gè)H相同可知，L(CH3CH2F)只有一種結(jié)構(gòu)，不存在同分異構(gòu)體，故C錯(cuò)誤。6.下列關(guān)于乙烯和聚乙烯的敘述正確的是()A.二者都能使溴的四氯化碳溶液褪色B.二者互為同系物C.二者最簡(jiǎn)式相同D.二者相對(duì)分子質(zhì)量相同答案C7.下列有機(jī)物不能由CH2=CH2通過加成反應(yīng)一步制得的是()A.CH3CH2Cl B.CH2ClCH2ClC.CH3CH2OH D.CH3COOH答案D8.乙烯中混有SO2氣體，欲除去SO2，得到較純凈的乙烯，最好依次通過含下列哪組試劑的洗氣瓶()A.酸性KMnO4溶液、濃硫酸B.溴水、濃硫酸C.濃硫酸、酸性KMnO4溶

16、液D.NaOH溶液、濃硫酸答案D題組三加成反應(yīng)概念的理解及判斷9.(2020·蘭州一中月考)下列說法錯(cuò)誤的是()A.乙烯與Br2的加成，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.相同物質(zhì)的量的乙烯和甲烷完全燃燒消耗的氧氣的量相同D.利用燃燒的方法可以鑒別乙烯和甲烷答案 C解析乙烯中含，能發(fā)生加成反應(yīng)和氧化反應(yīng)，雙鍵斷裂，A正確；乙烯能與溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液反應(yīng)，使溶液褪色，而乙烷不能，故能鑒別，B正確；乙烯和甲烷的分子式不同，1 mol乙烯完全燃燒需要消耗3 mol氧氣，1 mol CH4

17、完全燃燒需要消耗2 mol氧氣，故兩者完全燃燒耗氧量不相同，C錯(cuò)誤；乙烯比甲烷的含碳量高，甲烷燃燒時(shí)產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，乙烯燃燒時(shí)火焰明亮并伴有黑煙，現(xiàn)象不同，能鑒別，D正確。10.下列反應(yīng)屬于加成反應(yīng)的是()A.CH42O2CO22H2OB.CH3CH=CH2Br2CH3CHBrCH2BrC.CH3CH2CH3Cl2CH3CH2CH2ClHClD.CH3CH2CH2CH3CH2=CH2CH3CH3答案B解析A項(xiàng)，CH4在O2中燃燒，屬于氧化反應(yīng)；B項(xiàng)，CH3CH=CH2與Br2發(fā)生加成反應(yīng)；C項(xiàng)，CH3CH2CH3與Cl2在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)；D項(xiàng)，CH3CH2CH2CH3發(fā)生分解反應(yīng)。11

18、.(2020·西藏林芝市第二高級(jí)中學(xué)月考)由乙烯推測(cè)丙烯(CH2=CHCH3)的結(jié)構(gòu)或性質(zhì)，以下關(guān)于丙烯的說法不正確的是()A.分子中3個(gè)碳原子不在同一直線上B.與HCl在一定條件下加成只得到一種產(chǎn)物C.最多有7個(gè)原子在同一平面上D.在空氣中燃燒時(shí)火焰明亮且伴有黑煙答案 B解析CH2=CHCH3與HCl在一定條件下加成可以得到、兩種產(chǎn)物。12.乙烷、乙烯屬于不同類型的有機(jī)化合物，但它們之間也有共性。下列關(guān)于它們之間共同特點(diǎn)的說法正確的是()A.都含有碳碳雙鍵B.都能使酸性KMnO4溶液褪色C.在空氣中燃燒都產(chǎn)生明亮火焰且伴有黑煙D.在氧氣中完全燃燒后都生成CO2和H2O答案D解析乙烷

19、分子中不含碳碳雙鍵，A項(xiàng)錯(cuò)誤；烷烴的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不能與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和強(qiáng)氧化劑反應(yīng)，乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色，B項(xiàng)錯(cuò)誤；乙烷在空氣中燃燒產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，乙烯的含碳量比乙烷的高，在空氣中燃燒產(chǎn)生明亮火焰且伴有黑煙，C項(xiàng)錯(cuò)誤；乙烷和乙烯都僅含有C、H兩種元素，它們?cè)谘鯕庵型耆紵漠a(chǎn)物都是CO2和H2O，D項(xiàng)正確。13.(2020·天津外國(guó)語大學(xué)附屬中學(xué)高一期末)降冰片二烯在紫外線照射下可以發(fā)生下列轉(zhuǎn)化：下列說法錯(cuò)誤的是()A.降冰片二烯與四環(huán)烷互為同分異構(gòu)體B.降冰片二烯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色C.四環(huán)烷的一氯代物超過三種(不考慮立體異構(gòu))D.降冰片二烯分子中位于同一平面的碳原子不

20、超過4個(gè)答案 C解析降冰片二烯與四環(huán)烷分子式相同、結(jié)構(gòu)不同，二者互為同分異構(gòu)體，A正確；降冰片二烯分子中含有碳碳雙鍵，能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，B正確；四環(huán)烷含有三種類型的H原子，其一氯代物有三種，C錯(cuò)誤；根據(jù)乙烯分子是平面分子，與碳碳雙鍵連接的C原子在碳碳雙鍵所在的平面上，可知降冰片二烯分子中位于同一平面的碳原子最多為4個(gè)，D正確。14.(2020·鄂爾多斯市第一中學(xué)期中)如圖是某種有機(jī)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(duì)該有機(jī)物的敘述不正確的是()A.該有機(jī)物可以使溴水褪色B.該有機(jī)物的分子式為C2HCl3C.該有機(jī)物

21、分子中的所有原子在同一平面內(nèi)D.該有機(jī)物在一定條件下可以形成高分子化合物答案B解析由分子的球棍模型可知，圖中3個(gè)最小的球?yàn)闅洌谇驗(yàn)樘?，灰球?yīng)當(dāng)為氯，因此該有機(jī)物的化學(xué)式為C2H3Cl，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2=CHCl，故B錯(cuò)誤；分子中含有，類似乙烯，故可以發(fā)生加成反應(yīng)、加聚反應(yīng)、分子結(jié)構(gòu)中6個(gè)原子共平面，故A、C、D正確。15.(2020·山東招遠(yuǎn)第一中學(xué)高一檢測(cè))將CH4和C2H4的混合氣體15 g通入盛有足量溴水的容器中，溴水的質(zhì)量增加了7 g，則混合氣體中CH4和C2H4的體積之比為()A.12 B.21 C.32 D.23答案B解析甲烷不能與溴水反應(yīng)，乙烯可與Br2發(fā)生加成反應(yīng)，因此，溴水質(zhì)量增加是因?yàn)槲樟艘蚁?，故乙烯的物質(zhì)的量為0.25 mol，則甲烷的物質(zhì)的量為0.5 mol，相同條件下氣體體積之比等于其物質(zhì)的量之比，即CH4與C2H4的體積之比為21。16.根據(jù)乙烯的轉(zhuǎn)化圖(如圖所示)，完成下列問題：(1)的反應(yīng)類型為_。(2)丙的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_。(3)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(4)反應(yīng)為工業(yè)上乙烯制乙醇的反應(yīng)，其化學(xué)方程式為_。答案(1)加成反應(yīng)(2)BrCH2CH2Br(3)CH2=CH23O22CO22H2O(4)CH2=CH2H2OCH3CH2OH解析(1)CH2=CH2與HCl、Br2均可以發(fā)生加成反應(yīng)。(2)溴與乙