高中化學(xué)必修2 第二節(jié)　乙烯與有機(jī)高分子材料

1、第二節(jié)乙烯與有機(jī)高分子材料學(xué)業(yè)要求核心素養(yǎng)對(duì)接1.了解乙烯的物理性質(zhì)、工業(yè)制取原理和在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用。2.掌握乙烯的分子結(jié)構(gòu)，初步體會(huì)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對(duì)性質(zhì)的影響。3.掌握乙烯的化學(xué)性質(zhì)，認(rèn)識(shí)加成反應(yīng)的特點(diǎn)。4.了解烴的概念與分類(lèi)。5.了解常見(jiàn)高分子材料。通過(guò)對(duì)乙烯結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生宏觀辨識(shí)與微觀探析的能力。知識(shí)梳理知識(shí)點(diǎn)一乙烯如上圖，無(wú)公害的塑料小鴨子，是由工廠先制取乙烯，再制取聚乙烯，最終到小鴨子，那么乙烯有什么樣的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)呢？請(qǐng)完成下列知識(shí)點(diǎn)：1組成和結(jié)構(gòu)C2H4CH2=CH22物理性質(zhì)顏色狀態(tài)氣味水溶性密度無(wú)色氣體稍有氣味難溶于水比空氣略小3化學(xué)性質(zhì)(1)氧化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)72火焰明亮

2、并伴有黑煙褪色(2)加成反應(yīng)概念：有機(jī)物分子中不飽和碳原子與其他_直接結(jié)合生成新的化合物的反應(yīng)。乙烯的加成反應(yīng)：實(shí)驗(yàn)73原子或原子團(tuán)CH3CH3CH3CH2ClCH3CH2OH鏈節(jié)聚合度單體乙烯4乙烯的用途(1)乙烯是重要的化工原料，用來(lái)制聚乙烯塑料、聚乙烯纖維、乙醇等。_的產(chǎn)量可以用來(lái)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)中用作_。乙烯植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑知識(shí)點(diǎn)二烴1烴的定義：僅含碳和氫兩種元素的有機(jī)化合物。2烴的分類(lèi)甲烷乙烷環(huán)乙烷乙烯乙炔苯知識(shí)點(diǎn)三有機(jī)高分子材料1塑料：如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯丙烯、聚四氟乙烯等2橡膠：天然橡膠(聚異戊二烯)；合成橡膠：(異戊橡膠、丁苯橡膠、順丁

3、橡膠、氯丁橡膠等)3纖維：天然纖維：棉花、羊毛、蠶絲等。人造纖維：黏膠纖維、醋酸纖維等。合成纖維：腈綸、滌綸、錦綸、維尼綸等。微判斷(1)烴 的分子式為C3H6，符合通式CnH2n，故該分子屬于烯烴()(2)某無(wú)色氣體通入酸性KMnO4溶液中，溶液褪色，該氣體一定是烯烴()(3)某無(wú)色氣體能使溴水褪色，該氣體可能是烯烴()(4)甲烷和乙烯都屬于烴，前者屬于烷烴，后者屬于烯烴()(5)甲烷和乙烯都是可燃性氣體，點(diǎn)燃之前必須驗(yàn)純，而且燃燒時(shí)現(xiàn)象相同()(6)以石油為原料可以獲得乙烯()(7)乙烯比乙烷的化學(xué)性質(zhì)活潑()微訓(xùn)練1剛摘的獼猴桃往往青澀難吃，但將熟透的紅蘋(píng)果與它共同裝入袋內(nèi)，三天后就香甜

4、可口了，原因是熟透的蘋(píng)果揮發(fā)出的乙烯對(duì)獼猴桃起了催熟作用。下列有關(guān)乙烯的說(shuō)法中不正確的是()A乙烯分子為平面結(jié)構(gòu)，分子中CH鍵之間的鍵角約為120B乙烯與溴發(fā)生加成反應(yīng)后的產(chǎn)物中所有原子都共平面C乙烯的產(chǎn)量常用來(lái)衡量一個(gè)國(guó)家石油化工水平的標(biāo)志D乙烯是一種植物生長(zhǎng)的調(diào)節(jié)劑，也可作水果催熟劑解析乙烯分子中的6個(gè)原子共平面，但與溴發(fā)生加成反應(yīng)后生成BrCH2CH2Br(1，2二溴乙烷)，其結(jié)構(gòu)相當(dāng)于乙烷分子中的兩個(gè)H原子(位于不同的碳原子上)被Br原子代替，每個(gè)碳原子與其相連的4個(gè)原子構(gòu)成四面體結(jié)構(gòu)，1，2-二溴乙烷中的8個(gè)原子不共平面。答案B2下列關(guān)于乙烯的敘述中，正確的是()A乙烯的化學(xué)性質(zhì)比乙

5、烷活潑B甲烷和乙烯在一定條件下都可以與氯氣反應(yīng)，且反應(yīng)類(lèi)型相同C乙烯分子中所有原子不可能在同一平面上D乙烯分子的碳碳雙鍵中的一個(gè)鍵易斷裂，易發(fā)生加成反應(yīng)和取代反應(yīng)解析由乙烯可使酸性高錳酸鉀溶液褪色而乙烷不能，可知乙烯比乙烷活潑，A正確；甲烷和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，而乙烯和氯氣發(fā)生加成反應(yīng)，B項(xiàng)不正確；乙烯分子中所有原子在同一平面上，C項(xiàng)不正確；乙烯分子的碳碳雙鍵中的一個(gè)鍵易斷裂，易發(fā)生加成反應(yīng)，而不易發(fā)生取代反應(yīng)， D不正確。答案A微思考1為什么甲烷燃燒沒(méi)有黑煙，而乙烯燃燒有黑煙？提示因?yàn)榧淄榉肿永锖剂康?，燃燒充分；乙烯分子里含碳?85.7%)比較大，未完全燃燒，產(chǎn)生碳的小顆粒。2乙烯可以作為

6、水果的催熟劑，但是用浸泡過(guò)酸性KMnO4溶液的硅藻土與果實(shí)放在一起，可以延長(zhǎng)果實(shí)的成熟期，達(dá)到保鮮的目的。請(qǐng)你解釋其原因。提示水果釋放的乙烯能被酸性高錳酸鉀溶液氧化。3乙烯能使酸性KMnO4溶液和溴的CCl4溶液褪色，二者的褪色原理是否相同？提示二者褪色原理不同。乙烯使酸性KMnO4溶液褪色是因?yàn)橐蚁┌l(fā)生氧化反應(yīng)，KMnO4將乙烯氧化成CO2；乙烯使溴的CCl4溶液褪色是因?yàn)橐蚁┡cBr2發(fā)生加成反應(yīng)。因此CH4中混有乙烯時(shí)，不能用酸性KMnO4溶液除去(引入新的雜質(zhì))，應(yīng)用溴的CCl4溶液除去。4鑒別乙烯和甲烷有哪些方法？乙烯甲烷燃燒法火焰明亮伴有黑煙淡藍(lán)色火焰，無(wú)煙酸性KMnO4溶液褪色不褪

7、色溴水或Br2的CCl4溶液褪色不褪色提示鑒別乙烯和甲烷的方法5.用什么方法除去乙烷中的乙烯？能使用H2或酸性KMnO4溶液除去乙烷中的乙烯嗎？為什么？提示用溴的CCl4溶液除去。因?yàn)锽r2與乙烯反應(yīng)生成液態(tài)的1，2二溴乙烷，氣液分離。不能用H2或酸性KMnO4溶液。因?yàn)镠2的用量不易控制，乙烯不能完全除去或引入新的雜質(zhì)H2；乙烯被酸性KMnO4溶液氧化的產(chǎn)物是CO2，引入新的雜質(zhì)CO2。6用乙烯和HCl的加成反應(yīng)與乙烷和Cl2的取代反應(yīng)都能制取氯乙烷，哪個(gè)方法好？提示乙烷與Cl2的取代反應(yīng)得到的是混合物，生成物不純，而乙烯與HCl的加成反應(yīng)可制得較純凈的氯乙烷，較好。學(xué)習(xí)任務(wù)1乙烯的分子結(jié)構(gòu)

8、和性質(zhì)如圖是乙烯的球棍模型、空間充填模型，請(qǐng)結(jié)合這兩模型，完成下列討論：1根據(jù)乙烯的結(jié)構(gòu)，思考乙烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式能否寫(xiě)成CH2CH2?2CH2=CHCl分子中所有原子共平面嗎？提示氯乙烯分子是乙烯分子中一個(gè)氫原子被一個(gè)氯原子取代，故所有原子仍共平面。3根據(jù)乙烯的化學(xué)性質(zhì)討論能否用酸性KMnO4溶液鑒別CH4和C2H4？能否用酸性KMnO4溶液除去CH4中的少量C2H4雜質(zhì)氣體呢？提示CH4與酸性KMnO4溶液不發(fā)生反應(yīng)，而C2H4能使酸性KMnO4溶液褪色，因此可以用酸性KMnO4溶液鑒別二者。但酸性KMnO4溶液將CH2=CH2最終氧化為CO2，因此不能用酸性KMnO4溶液除去CH4中的C2H4

9、。提示從以下角度歸納乙烷和乙烯的異同點(diǎn)。(1)物理性質(zhì)上：都難溶于水且密度比水小。(2)化學(xué)性質(zhì)上：都易燃燒，且充分燃燒的產(chǎn)物都是CO2和H2O。乙烷容易發(fā)生取代反應(yīng)。與溴水和酸性高錳酸鉀溶液不反應(yīng)。乙烯因?yàn)楹刑继茧p鍵，能和溴水、H2、HX等發(fā)生加成反應(yīng)，能被酸性高錳酸鉀溶液氧化。4對(duì)比乙烷和乙烯的組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，歸納二者性質(zhì)上的異同點(diǎn)。1乙烯分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2有機(jī)物分子中原子的共面情況3乙烯的性質(zhì)特點(diǎn)碳碳雙鍵中的一個(gè)鍵易斷裂，易發(fā)生加成反應(yīng)。結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，乙烯的化學(xué)性質(zhì)(能被酸性高錳酸鉀溶液氧化、發(fā)生加成反應(yīng))主要是由碳碳雙鍵所決定的，與碳?xì)滏I無(wú)關(guān)?！纠}】由乙烯推測(cè)丙烯的結(jié)構(gòu)或性質(zhì)，正確的

10、是()A分子中3個(gè)碳原子在同一直線上B分子中所有原子都在同一平面上C分子中共價(jià)鍵的夾角均為120D分子中共價(jià)鍵數(shù)為8，其中有一個(gè)碳碳雙鍵解析只要掌握乙烯的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)就可推斷丙烯的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，具體過(guò)程如下：答案D(1)、的分子式_、_。(2)說(shuō)出、結(jié)構(gòu)上的兩點(diǎn)差異：_；_。解析從球棍模型可知，為乙烷，為乙烯。乙烷中有“CC”，乙烯中有“C=C”，且前者是空間立體結(jié)構(gòu)，后者是平面結(jié)構(gòu)。答案(1)C2H6C2H4(2)中含有碳碳單鍵，中含有碳碳雙鍵是空間立體結(jié)構(gòu)，是平面結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)任務(wù)2(核心素養(yǎng))乙烯的加成反應(yīng)一、知識(shí)要點(diǎn)1對(duì)乙烯性質(zhì)的正確認(rèn)識(shí)(1)含有空氣的乙烯點(diǎn)燃時(shí)易爆炸，所以點(diǎn)燃乙烯前要檢驗(yàn)乙烯

11、的純度。(2)乙烯使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色，發(fā)生的是加成反應(yīng)，生成無(wú)色的1，2二溴乙烷；乙烯使酸性KMnO4溶液褪色，發(fā)生的是氧化反應(yīng)，二者褪色的原理不同。(3)定量分析。加成反應(yīng)消耗的Cl2的量由雙鍵數(shù)決定，雙鍵數(shù)與消耗Cl2的分子數(shù)之比為11。取代反應(yīng)消耗的Cl2的量由分子內(nèi)氫原子個(gè)數(shù)決定，分子內(nèi)氫原子個(gè)數(shù)與消耗Cl2的分子數(shù)之比為11。2烯烴加成反應(yīng)的特點(diǎn)加成反應(yīng)是有機(jī)物分子中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)，其特點(diǎn)是：“斷一加二，都進(jìn)來(lái)”，“斷一”是指雙鍵中的一個(gè)不穩(wěn)定鍵斷裂；“加二”是指加兩個(gè)其他原子或原子團(tuán)，每一個(gè)不飽和碳原子上各加上一個(gè)。3加成反應(yīng)方

12、程式二、核心素養(yǎng)乙烯的加成、加聚反應(yīng)的原理培養(yǎng)學(xué)生宏觀辨識(shí)和微觀探析能力原理的應(yīng)用培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理和模型認(rèn)知能力【素養(yǎng)解題】典例示范某烴A是有機(jī)化學(xué)工業(yè)的基本原料，其產(chǎn)量可以用來(lái)衡量一個(gè)國(guó)家的石油化工發(fā)展水平，A還是一種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，A可發(fā)生如圖所示的一系列化學(xué)反應(yīng)。根據(jù)上圖回答下列問(wèn)題：(1)寫(xiě)出A、C、D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：A_，C_，D_。(2)寫(xiě)出兩步反應(yīng)的化學(xué)方程式，并注明反應(yīng)類(lèi)型：_(反應(yīng)類(lèi)型_)。_(反應(yīng)類(lèi)型_)。解題思路三、對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1下列各反應(yīng)中屬于加成反應(yīng)的是( )答案A2某課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)了以下四種方案除去乙烷中混有的少量乙烯，并得到純凈干燥的乙烷，合理的是()ABCD答案D解析

13、和 C2H4與Br2發(fā)生加成反應(yīng)生成液態(tài)1，2二溴乙烷而除去C2H4，NaOH溶液除去揮發(fā)出來(lái)的Br2蒸氣，濃硫酸除去水蒸氣，堿石灰除去揮發(fā)出來(lái)的Br2蒸氣和水蒸氣。和均正確；和酸性KMnO4溶液將C2H4氧化為CO2，NaOH溶液和堿石灰都能吸收CO2，堿石灰和濃硫酸都能吸收水蒸氣，和也正確。3能證明乙烯分子里含有一個(gè)碳碳雙鍵的事實(shí)是 ()A乙烯分子里碳?xì)鋫€(gè)數(shù)比為12B乙烯完全燃燒生成的CO2和水的物質(zhì)的量相等C乙烯能與Br2的CCl4溶液發(fā)生加成反應(yīng)，且1 mol 乙烯完全加成需消耗1 mol Br2D乙烯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色答案C解析碳?xì)鋫€(gè)數(shù)比為12，是對(duì)乙烯的組成分析，而不是證明碳碳雙鍵存在的事實(shí)，A不能證明；乙烯完全燃燒生成的CO2和水的物質(zhì)的量相等，只能推斷出乙烯分子中碳、氫原子