知識(shí)講解-乙烯(基礎(chǔ))

乙烯【高清課堂：乙烯ID：402314&乙烯的分子組成及其結(jié)構(gòu)】要點(diǎn)一、乙烯的組成和結(jié)構(gòu)1、乙烯的組成乙烯的分子式為c2h4。比較c2h4與c2h6（乙烷）可知，乙烯分子比碳原子數(shù)相同的乙烷分子少兩個(gè)氫原子，我們可以這樣理解：H.

HH.

HH.

HH.

H口每個(gè)碳原子上失去1個(gè)氫原子.H三H乙烯的結(jié)構(gòu)式為三——平面上，它們彼此之間的鍵角為120口每個(gè)碳原子上失去1個(gè)氫原子.H三H乙烯的結(jié)構(gòu)式為三——平面上，它們彼此之間的鍵角為120°結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2=CH2。其分子中的2個(gè)碳原子和4個(gè)氫原子都處在同一，空間結(jié)構(gòu)為H *■。乙烯的兩種分子模型如下圖所示:1球彳財(cái)莫型][比例模型H——C——c——H兩個(gè)未成對(duì)電子?h—C=C—H--H結(jié)合成共價(jià)鍵HCCH乙烯即乙烯分子中碳碳之間為雙鍵，乙烷分子中碳原子是“飽和”的，乙烯分子中碳原子是“不飽和”的。HH??乙烯的電子式為H：C：：C：H。2、乙烯的結(jié)構(gòu)要點(diǎn)二、乙烯的性質(zhì)1、 乙烯的物理性質(zhì)乙烯是無色、稍有氣味的氣體，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1.25g?L-1（略小于空氣的密度），難溶于水，易溶于四氯化碳等有機(jī)溶劑?！靖咔逭n堂：乙烯ID：402314&乙烯的化學(xué)性質(zhì)】2、 乙烯的化學(xué)性質(zhì)與只含碳碳單鍵的烷烴相比，乙烯分子中因碳碳雙鍵的存在而表現(xiàn)出較活潑的化學(xué)性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)探究：裝置：實(shí)驗(yàn)步驟與現(xiàn)象:實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象將氣體通入酸性高錳酸鉀溶液中溶液褪色將氣體通入溴的四氯化碳溶液中溶液褪色用排水法收集氣體驗(yàn)純后，點(diǎn)燃火焰明亮，伴有黑煙結(jié)論一：石蠟油分解產(chǎn)生了能使高錳酸鉀溶液、溴的四氯化碳溶液褪色的氣態(tài)產(chǎn)物，由此可知產(chǎn)物中含有與烷烴性質(zhì)（烷烴不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色）不同的烴。結(jié)論二：研究表明，石蠟油分解的產(chǎn)物主要是乙烯和烷烴的混合物。要點(diǎn)詮釋：碎瓷片起催化作用。高錳酸鉀溶液中常加入少量的稀硫酸，以增強(qiáng)其氧化性。酸性高錳酸鉀溶液和溴的四氯化碳溶液的量不宜太多，濃度也不宜太大，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中乙烯量不大。d酸性高錳酸鉀、溴的四氯化碳溶液能檢驗(yàn)乙烯等不飽和烴。（1）氧化反應(yīng)乙烯被酸性高錳酸鉀溶液氧化乙烯使酸性高錳酸鉀溶液褪色的實(shí)質(zhì)是乙烯被酸性高錳酸鉀溶液氧化。要點(diǎn)詮釋：利用乙烯被酸性高錳酸鉀氧化的反應(yīng)可用于鑒別甲烷和乙烯，但不能除去甲烷中的乙烯，原因是發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：5CH2=CH2+12KMnO4+18H2SO410CO2f+6K2SO4+12MnSO4+28H2O，氧化后產(chǎn)物中有CO2，仍混在甲烷中，達(dá)不到除雜的目的。乙烯的燃燒乙烯在空氣中燃燒，火焰明亮并伴有黑煙，生成二氧化碳和水，同時(shí)放出大量的熱。占燃C2H4+3O2 2CO2+2H2O要點(diǎn)詮釋：產(chǎn)生黑煙是由于乙烯分子中含碳量比較高，燃燒時(shí)有一部分碳并沒有完全被氧化，碳粒本身被燒成熾熱的狀態(tài)，所以乙烯的火焰很明亮，沒有被氧化的碳呈游離態(tài)以黑煙的形式冒出。乙烯屬于易燃易爆的氣體（爆炸極限為2.7%?36%）,在點(diǎn)燃乙烯之前一定要先檢驗(yàn)乙烯的純度。（2）加成反應(yīng)定義加成反應(yīng)：有機(jī)物分子中的不飽和碳原子與其他原子或原子團(tuán)直接結(jié)合生成新的化合物的反應(yīng)叫加成反應(yīng)。要點(diǎn)詮釋：加成反應(yīng)和取代反應(yīng)是最重要的兩大有機(jī)反應(yīng)類型，二者有本質(zhì)的區(qū)別。取代反應(yīng)的特點(diǎn)是有進(jìn)有出，類似置換；加成反應(yīng)的特點(diǎn)是有進(jìn)無出，類似化合。取代反應(yīng)是烷烴的特征反應(yīng)，斷裂的是C-H鍵；加成反應(yīng)是不飽和烴的特征反應(yīng)，是不飽和鍵中的不穩(wěn)定鍵斷裂。乙烯能發(fā)生加成反應(yīng)乙烯能使溴的CCl4溶液的紅棕色很快褪去，也能使溴水的橙色很快褪去，生成無色的1，2—二溴乙烷。反

應(yīng)的方程式如下：CHz=CH24Brz ， CH2—CH2BrBr1,2—二漠乙烷該反應(yīng)的原理是乙烯分子中碳碳雙鍵中的一個(gè)鍵易于斷裂，斷開之后每個(gè)碳原子就有一個(gè)未成對(duì)的電子，而Br2分子中Br-Br鍵斷開后形成兩個(gè)帶一個(gè)未成對(duì)電子的溴原子，兩個(gè)溴原子分別與兩個(gè)碳原子結(jié)合形成共價(jià)鍵。此反應(yīng)的過程可表示為：HHH——C==CHHH——C==C——H+ 化學(xué)鍵斷裂.IBrBrIHHC C H化學(xué)鍵形成嚴(yán)H+BrBrHHC C——HBrBr乙烯還能跟氫氣、鹵化氫、水以及氯氣等在適宜條件下起加成反應(yīng)。CH2=CH乙烯還能跟氫氣、鹵化氫、水以及氯氣等在適宜條件下起加成反應(yīng)。CH2=CH2+HzCHsCH3乙烷CH2=CH2+HC1A>CHsCHzCl1—M乙烷ch2=chch2=ch2+h2och2=ch2+ci2'A―?CH2C1CH2C1要點(diǎn)詮釋：乙烯分子中的單鍵可以轉(zhuǎn)動(dòng)，碳碳雙鍵不能轉(zhuǎn)動(dòng)，所以碳碳雙鍵上的原子始終在一個(gè)平面上。當(dāng)乙烯與Br2反應(yīng)時(shí)，一般用溴水或溴的四氯化碳溶液（甲烷需要在光照條件下與溴蒸氣反應(yīng)）c利用乙烯能使溴水褪色而甲烷（或烷烴）不能使溴水褪色，既可以區(qū)別乙烯和甲烷（或烷烴）也可以除去甲烷（或烷烴）中混有的少量乙烯以提純甲烷（或烷烴）。d為制得純凈的氯乙烷，應(yīng)用乙烯與HC1的加成反應(yīng)而不宜用乙烷與Cl2的取代反應(yīng)。因?yàn)橐蚁┡cHC1的加成產(chǎn)物只有一種，而乙烷與Cl2的取代產(chǎn)物是多種氯代烷的混合物。通常條件下，烯烴一般不和水反應(yīng)（可用排水法收集乙烯），但在一定條件下烯烴可以和水反應(yīng)生成醇（工業(yè)上采用水化法制乙醇的原理）。乙烯（或烯烴）發(fā)生加成反應(yīng)后，空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。乙烯之間的相互加成可以得到聚乙烯，反應(yīng)方程式為要點(diǎn)三、乙烯的用途乙烯的產(chǎn)量可以用來衡量一個(gè)國(guó)家的石油化工發(fā)展水平，是一種重要的化工原料，主要用于制塑料、合成纖維、有機(jī)溶劑等。乙烯還可用作植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑和果實(shí)催熟劑。【典型例題】類型一：乙烯的結(jié)構(gòu)例1、下列對(duì)乙烯分子的敘述中錯(cuò)誤的是（ ）乙烯分子里所有原子都在同一平面上HHH：C:":H乙烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2CH2，電子式為乙烯分子中碳?xì)滏I之間的夾角約為120°乙烯分子中既含極性鍵又含非極性鍵【思路點(diǎn)撥】本題考查與乙烯相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)，同學(xué)們應(yīng)牢固掌握?！敬鸢浮緽【解析】乙烯是平面結(jié)構(gòu)，所有原子共平面，A項(xiàng)正確；乙烯為不飽和烴，碳碳間以雙鍵結(jié)合，書寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)HH****式和電子式時(shí)都應(yīng)將此點(diǎn)表示出來，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2=CH2，電子式應(yīng)為H：C：：C：H，B項(xiàng)錯(cuò)誤；乙烯分子中含碳碳鍵（非極性鍵）和碳?xì)滏I（極性鍵），且碳?xì)滏I之間的夾角為120°,C、D兩項(xiàng)正確。【總結(jié)升華】考查基礎(chǔ)知識(shí)時(shí)同學(xué)們一定要注意細(xì)節(jié)，找不出答案時(shí)可用排除法做題。舉一反三：【變式1】下列分子中的各原子均在同一平面的是（ ）A．C2H4 B．CHCl3 C．CH3-CH=CH2 D．CH3-CH3【答案】A【解析】乙烯分子是一種平面結(jié)構(gòu)，2個(gè)碳原子和4個(gè)氫原子在同一平面上。因?yàn)镃H4是正四面體結(jié)構(gòu)，所以只要含有-ch3結(jié)構(gòu)的分子就不可能是所有原子在同一平面上。類型二：乙烯的性質(zhì)例2、（2015江蘇連云港模擬考）下列有機(jī)反應(yīng)屬于加成反應(yīng)的是（）CH3CH3+Cl2二光照CH3CH2Cl+HClCH2=CH2+HBrfCH3CH2Br2CH3CH2OH+O2Cu>2CH3CHO+2H2O3 2 2 & 3 2【思路點(diǎn)撥】本題考查加成反應(yīng)的概念，抓住加成反應(yīng)的特征便可做對(duì)題。D．CH3COOH+CH3CH2OH濃硫酸H3COOCH2CH3+H2O【答案】B【解析】B選項(xiàng)碳碳雙鍵斷裂，生成單鍵的反應(yīng)為加成反應(yīng),則CH2=CH2+HBr-CH3CH2Br屬于加成反應(yīng)。【總結(jié)升華】加成反應(yīng)是最重要的有機(jī)反應(yīng)類型之一，其特點(diǎn)是有進(jìn)無出，類似化合；是不飽和烴的特征反應(yīng)，是不飽和鍵中的不穩(wěn)定鍵斷裂。舉一反三：【變式1】某氣態(tài)烴1體積只能與1體積Br2發(fā)生加成反應(yīng)，生成溴代烷，此溴代烷1mol可與4molCl2發(fā)生完全取代反應(yīng)，則該烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為（）A．CH2=CH2 B．CH3CH=CH2 C．CH3CH3 D．CH2=CH-CH=CH2【答案】A【解析】由1體積氣態(tài)烴只能與1體積Br發(fā)生加成反應(yīng)生成溴代烷，可知該烴有一個(gè)不飽和雙鍵，由1mol此溴代烷可與4molCl2發(fā)生完全取代反應(yīng)可知該烴中有4個(gè)氫原子，則由上綜合可推知該烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為H2C=CH2。【變式2】（2015江蘇連云港期末考）下列關(guān)于乙烯的說法正確的是（）是天然氣的主要成分能使溴的四氯化碳溶液褪色不能發(fā)生燃燒反應(yīng)不能發(fā)生加聚反應(yīng)【思路點(diǎn)撥】乙烯結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為ch2=ch2,含有碳、氫元素能夠燃燒生成二氧化碳和水，含碳碳雙鍵能夠與溴水發(fā)生加成反應(yīng)，能夠發(fā)生加聚反應(yīng)生成聚乙烯?！敬鸢浮緽【解析】A.天然氣的主要成分是甲烷，不是乙烯，故A錯(cuò)誤；乙烯含有碳碳雙鍵能夠與溴水發(fā)生加成反應(yīng)，所以能夠使溴的四氯化碳溶液褪色，故B正確；乙烯結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為ch2=ch2,含有碳、氫元素能夠燃燒生成二氧化碳和水，故C錯(cuò)誤；D.乙烯含有碳碳雙鍵能夠發(fā)生加聚反應(yīng)成聚乙烯，故D錯(cuò)誤。例3、下列說法中，錯(cuò)誤的是（）

無論乙烯與Br2的加成，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)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)量相同利用燃燒的方法可以鑒別乙烯和甲烷【思路點(diǎn)撥】本題考查乙烯的性質(zhì)。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?！敬鸢浮緾【解析】乙烯的加成反應(yīng)和氧化反應(yīng)過程中碳碳雙鍵斷裂，A項(xiàng)正確；乙烯能與溴水和酸性KMnO4溶液反應(yīng)，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，火焰明亮有黑煙，D項(xiàng)正確?！究偨Y(jié)升華】乙烯等烴中含有碳碳雙鍵，這類烴與乙烯具有相似的性質(zhì)，如能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，可以用來區(qū)別于烷烴。舉一反三：【變式1】將CH4和C2H4的混合氣體15g通入盛有足量溴水的容器中，溴水的質(zhì)量增加了7g,則混合氣體中ch4和c2h4的體積比為（）A.1：2 B.2：1C.3：2 D.2：3【答案】B【解析】烷烴不能與溴水反應(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?，故乙烯物質(zhì)的量為，則甲烷物質(zhì)的量為■■■' ，相同條件下氣體體積比等于其物質(zhì)烯物質(zhì)的量為的量之比即CH4與C2H4體積比為2:1。例4、長(zhǎng)途運(yùn)輸中，常常將浸泡有高錳酸鉀溶液的硅藻土放置在盛有水果的容器中，其原因是（）利用高錳酸鉀溶液殺死水果周圍的細(xì)菌，防止水果霉變利用高錳酸鉀溶液吸收水果周圍的氧氣，防止水果腐爛利用高錳酸鉀溶液吸收水果產(chǎn)生的乙烯，防止水果早熟利用高錳酸鉀溶液的氧化性，催熟