新教材適用2024-2025學年高中化學第7章有機化合物第2節(jié)乙烯與有機高分子材料第1課時乙烯學案新人教版必修第二冊

其次節(jié)乙烯與有機高分子材料第1課時乙烯學習目標1．相識乙烯的結構及其主要性質與應用。2．知道氧化、加成、聚合反應等有機反應類型。3．知道有機化合物之間在肯定條件下是可以相互轉化的。核心素養(yǎng)1．能從原子、分子水平分析乙烯反應的微觀特征。2．能從乙烯的微觀結構說明其化學性質。3．能有較強的問題意識，依據(jù)已有乙烯的性質，獨立完成試驗探究緣由。4．能用簡潔試驗探究乙烯氧化反應、加成反應的條件和反應方式。5．能依據(jù)教材給出的問題，設計簡潔的試驗方案。一、乙烯的組成結構與物理性質1．乙烯組成的表示方法2．乙烯的結構(1)空間結構(2)結構特點乙烯分子中氫原子數(shù)_少于__乙烷分子中的氫原子數(shù)。碳原子的價鍵沒有全部被氫原子“_飽和__”。乙烯分子中的碳碳雙鍵使乙烯表現(xiàn)出較活潑的化學性質。3．乙烯的物理性質顏色狀態(tài)氣味密度水溶性_無色___氣體__稍有氣味比空氣的略_小___難__溶于水正|誤|判|斷(1)乙烯分子中碳碳雙鍵中的兩個鍵強度相同。(×)(2)乙烯的空間填充模型為。(×)(3)乙烯分子中全部原子共平面，可推斷丙烯(CH2=CH—CH3)分子中全部原子也共平面。(×)(4)乙烯分子中碳原子的價鍵沒有全部被氫原子“飽和”，因此乙烯屬于不飽和烴。(√)深|度|思|考CH2=CH—CH3分子中共面原子最多有幾個，至少有幾個？提示：分子中共面原子最多有7個，至少有6個。應|用|體|驗1.關于乙烯分子結構的說法，錯誤的是(C)A．乙烯分子里含有碳碳雙鍵B．乙烯分子里全部的原子共平面C．乙烯分子中碳碳雙鍵和乙烷分子中碳碳單鍵相同D．乙烯分子里共價鍵之間的夾角為120°解析：乙烯分子中碳碳雙鍵為不飽和鍵，乙烷分子中碳碳單鍵為飽和鍵，二者結構不同。2．下列分子中的各原子均在同一平面上的是(A)A．C2H4 B．CHCl3C．CH3CH=CH2 D．CH3—CH3解析：乙烯分子是一種平面結構，2個碳原子和4個氫原子在同一平面上。因為CH4是正四面體結構，所以只要含有—CH3結構的分子就不行能滿意全部原子在同一平面上。二、乙烯的化學性質及用途1．乙烯的化學性質(1)氧化反應試驗現(xiàn)象及反應點燃乙烯火焰_光明__且伴有_黑煙__，同時放出大量的熱，化學方程式為C2H4＋3O22CO2＋2H2O通入酸性高錳酸鉀溶液中酸性高錳酸鉀溶液_褪色__，CH2=CH2CO2(2)加成反應①試驗探究試驗裝置現(xiàn)象溴的四氯化碳溶液_褪色__微觀探析乙烯雙鍵中的_一個鍵__斷裂，兩個溴原子分別加在兩個價鍵_不飽和__的碳原子上化學方程式＋Br—Br→也可以寫成：CH2=CH2＋Br2→②概念：有機物分子中的_不飽和__碳原子與其他原子或原子團干脆結合生成新的化合物的反應。③乙烯不僅可以與溴發(fā)生加成反應，在肯定條件下，還可以與氯氣、氫氣、氯化氫和水等物質發(fā)生加成反應。反應化學方程式與Cl2加成CH2=CH2＋Cl2→CH2ClCH2Cl與H2加成CH2=CH2＋H2eq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))CH3CH3與HCl加成CH2=CH2＋HCleq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))CH3CH2Cl與H2O加成CH2=CH2＋H2Oeq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(加熱、加壓))CH3CH2OH(工業(yè)制乙醇)(3)聚合反應①乙烯的聚合反應在適當?shù)臏囟?、壓強和催化劑存在的條件下，乙烯分子中碳碳雙鍵中的_一個鍵__斷裂，分子間通過碳原子相互結合形成很長的碳鏈，生成相對分子質量很大的聚合物——聚乙烯，反應的化學方程式：nCH2=CH2eq\o(\s\up7(CH2—CH2),\s\do5(聚乙烯))。②聚合反應的概念由_相對分子質量小__的化合物分子相互結合成_相對分子質量大__的聚合物的反應叫做聚合反應。乙烯的聚合反應同時也是加成反應，這樣的反應又被稱為_加成聚合反應__，簡稱_加聚反應__。③聚合反應的相關概念概念含義示例鏈節(jié)高分子中重復的結構單元聚合度高分子中鏈節(jié)的數(shù)目n單體能合成高分子的小分子物質聚合物由單體聚合形成的相對分子質量很大的物質2.乙烯的用途(1)乙烯是重要的化工原料，在肯定條件下用來制聚乙烯塑料、聚乙烯纖維、乙醇等。_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。(2)在農業(yè)生產中乙烯可以_調整植物生長__，可用于催熟果實。正|誤|判|斷(1)乙烯的化學性質比乙烷活潑。(√)(2)乙烯能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色，反應原理相同。(×)(3)酸性KMnO4既可以驗證乙烷和乙烯，還可以除去乙烷中混有的乙烯。(×)(4)乙烷中混有乙烯，可通過與H2在肯定條件下反應，使乙烯轉化為乙烷。(×)(5)聚乙烯也可以使酸性KMnO4溶液和溴水褪色。(×)(6)燃燒等質量的乙烯或聚乙烯耗氧量相等。(√)深|度|思|考1.可用什么試劑除去乙烷氣體中的乙烯？能否用酸性KMnO4溶液？為什么？提示：可用溴的四氯化碳溶液，不能用酸性KMnO4溶液除去乙烷中的乙烯，因為酸性KMnO4會將乙烯氧化為CO2氣體，引入新雜質。2．足球競賽中，當運動員肌肉挫傷或扭傷時，隊醫(yī)經(jīng)常對準運動員的受傷部位噴射藥劑——氯乙烷(CH3CH2Cl，沸點為12.27℃)，進行局部冷凍麻醉應急處理。制取氯乙烷的最好方法是下列哪一種？①乙烷與氯氣發(fā)生取代反應②乙烯與氯氣發(fā)生加成反應③乙烯與氯化氫發(fā)生加成反應提示：③。乙烷與氯氣反應的產物為各種氯代乙烷的混合物；乙烯與氯氣發(fā)生加成反應的產物為CH2ClCH2Cl；乙烯與氯化氫發(fā)生加成反應的產物為CH3CH2Cl。應|用|體|驗1.依據(jù)乙烯的結構和性質推想丙烯(CH2=CH—CH3)的結構或性質，下列說法正確的是(C)A．不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色B．能發(fā)生加聚反應，其產物為CH2—CH—CH3C．能使溴的四氯化碳溶液褪色D．與HCl在肯定條件下能加成并只得到一種產物解析：因含故丙烯能使酸性KMnO4溶液褪色，能與Br2、HCl加成，能發(fā)生加聚反應生成丙烯與HCl加成可能得到兩種產物。2．下列是關于有機物A的信息：①能使溴的四氯化碳溶液褪色；②分子空間填充模型為；③能與水在肯定條件下反應。依據(jù)上述信息回答下列問題：(1)A與溴的四氯化碳溶液反應的生成物的名稱為_1,2-二溴乙烷__；寫出在肯定條件下，A發(fā)生聚合反應生成高分子化合物的化學方程式：nCH2=CH2CH2—CH2n。(2)A具有的性質是_①③⑤⑥__(填序號)。①無色、稍有氣味的氣體②有毒③難溶于水④密度比空氣大⑤能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色⑥肯定條件下能與氫氣反應加成反應與取代反應的比較類型取代反應加成反應反應物的結構特征含有易被取代的原子或原子團含有不飽和鍵(如碳碳雙鍵等)生成物兩種(一般是一種有機物和一種無機物)一種(有機物)碳碳鍵改變狀況無改變不飽和鍵斷裂結構改變形式舉例等量替換式，如CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl開鍵加合式，如CH2=CH2＋HCleq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))CH3CH2Cl1．下列關于乙烯結構與性質的敘述，錯誤的是(B)A．乙烯分子中6個原子都在同一平面內B．乙烯與酸性KMnO4溶液發(fā)生加成反應能使其褪色C．乙烯分子沒有同分異構體D．乙烯分子的一氯代物只有一種結構解析：乙烯分子為平面結構，6個原子都在同一平面內，A正確；乙烯與酸性KMnO4溶液反應，是乙烯被KMnO4氧化，而不是發(fā)生加成反應，B錯誤；乙烯分子只有兩個碳原子，沒有同分異構體，C正確；乙烯分子中四個氫原子都是等效的，任何一個被取代所得一氯代物都相同，D正確。2．乙烯是一種重要的化工原科。下列物質中，不能通過乙烯的加成反應一步制得的是(A)A．CH3CHBr2 B．CH3CH2OHC．CH3CH2Cl D．BrCH2CH2Br解析：乙烯通過加成反應所得產物中，新增原子或原子團必需連在相鄰的兩個碳原子上，故選A。3．(2024·淄博高一檢測)甲烷中混有乙烯，欲除去乙烯得到純凈的甲烷，可依次將其通過盛有下列哪組試劑的洗氣瓶(B)A．澄清石灰水，濃硫酸B．溴水，濃硫酸C．酸性高錳酸鉀溶液，濃硫酸D．濃硫酸，酸性高錳酸鉀溶液解析：乙烯與石灰水不反應，無法除乙烯，A項錯誤；乙烯與溴水反應產物是液體，再經(jīng)濃硫酸除去水蒸氣，B項正確；乙烯與酸性高錳酸鉀溶液反應生成CO2，CO2會混入甲烷中，C、D項錯誤。4．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。請回答：(1)乙烯的結構式是。(2)若將乙烯氣體通入溴的四氯化碳溶液中，反應的化學方程式為CH2=CH2＋Br2→CH2Br—CH2Br。(3)在肯定條件下，乙烯能與水反應生成有機物A。A的結構簡式是_CH3CH2OH__，其反應類型是_加成__(填“取代”或“加成”)反應。解析：(1)乙烯的結構式為(2)乙烯氣體通入溴的四氯化碳溶液中，發(fā)生加成反應生成1,2-二溴乙烷；(3)在肯定條件下，乙烯能與水發(fā)生加成反應生成乙醇。對點訓練題組一乙烯的組成與結構1．乙烯分子的球棍模型如圖所示。下列關于乙烯分子的說法不正確的是(C)A．分子式為C2H4B．含有碳碳雙鍵C．空間結構是正四面體形D．結構式為解析：據(jù)球棍模型可知，乙烯中含有2個碳原子和4個氫原子，分子式為C2H4，A正確；烯烴的官能團為碳碳雙鍵，乙烯中含碳碳雙鍵，B正確；乙烯為平面結構，6個原子共平面，C錯誤；用一條短線來代替一對共用電子對所得到的式子為結構式，乙烯的結構式為D正確。2．下列有關乙烯的說法正確的是(A)A．乙烯分子中的碳碳雙鍵中有一個鍵較易斷裂B．乙烯分子中全部原子都在同一平面上，且有4個原子在同一條直線上C．乙烯與氫氣發(fā)生加成反應所得的生成物分子中，全部原子在同一平面上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解析：乙烯分子中碳原子間共用的2對電子性質不同，其中一對強度相對較弱，形成的化學鍵易斷裂發(fā)生化學反應，A正確；乙烯分子中最多有2個原子在同始終線上，B錯誤；乙烯與氫氣反應后的產物為乙烷，乙烷分子中全部原子不行能在同一平面上，C錯誤；乙烯中有碳碳雙鍵，環(huán)丙烷中無碳碳雙鍵，兩者結構不相像，不互為同系物，D錯誤。題組二乙烯的性質及用途3．下列試劑中，不能鑒別甲烷和乙烯的是(A)A．蒸餾水B．溴水C．溴的四氯化碳溶液D．酸性高錳酸鉀溶液解析：甲烷和乙烯都不溶于水，故水不能鑒別，A符合題意；乙烯含有碳碳雙鍵，易與溴水或溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應，與酸性高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應，溶液均褪色，而甲烷不反應，故B、C、D不符合題意。4．下列關于乙烯的敘述不正確的是(A)A．乙烷的化學性質比乙烯活潑B．乙烯燃燒時，火焰光明，同時伴有黑煙C．乙烯可作為香蕉等水果的催熟劑D．乙烯雙鍵中的一個鍵可以斷裂，簡潔發(fā)生加成反應解析：乙烯中含有碳碳雙鍵，碳碳雙鍵易發(fā)生加成反應，乙烯比乙烷活潑，A錯誤；乙烯中含碳量較高，所以乙烯燃燒時火焰光明，伴有黑煙，B正確；乙烯對水果有催熟作用，C正確；由A項分析知D正確。5．既可以用來鑒別乙烷和乙烯，又可以用來除去乙烷中混有的乙烯，得到純凈乙烷的方法是(B)A．與足量氫氣反應B．通入足量溴水中C．通過酸性高錳酸鉀溶液D．分別進行燃燒解析：乙烷與氫氣不反應，乙烯與氫氣反應生成乙烷，但反應現(xiàn)象不明顯，不能用氫氣鑒別二者，另外過量的氫氣難以除去，不能用于除雜，A錯誤；乙烯能與Br2發(fā)生加成反應生成液態(tài)1,2-二溴乙烷，溴水褪色，但乙烷不與溴水反應，可以鑒別二者，也可以用于除雜，B正確；乙烯可被酸性高錳酸鉀溶液氧化生成CO2，會引入新的雜質，可以鑒別二者，但不能用于除雜，C錯誤；乙烷和乙烯均能燃燒，且燃燒現(xiàn)象不同，可以鑒別二者，但不能用于除雜，D錯誤。題組三加成反應概念的理解及推斷6．(2024·海口高一檢測)下列物質反應后可生成純凈的Br—CH2—CH2—Br的是(C)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．乙烷通入溴水中解析：CH2=CH2和HBr加成引入一個－Br，生成CH3CH2Br，A錯誤；CH3CH3在少量溴蒸氣中光照生成多種取代物，不能生成純凈BrCH2CH2Br，B錯誤；CH2=CH2與Br2發(fā)生加成反應生成BrCH2CH2Br，C正確；乙烷和溴水不反應，D錯誤。7．利用下列反應不能制得括號中純凈物質的是(B)A．乙烯與氯氣加成(1,2-二氯乙烷)B．等物質的量的氯氣與乙烷在光照下反應(氯乙烷)C．乙烯與水加成(乙醇)D．乙烯與氯化氫在肯定條件下反應(氯乙烷)解析：A項，乙烯與氯氣發(fā)生加成反應，產物只有1,2-二氯乙烷，為純凈物，正確；B項，等物質的量的氯氣與乙烷在光照條件下發(fā)生取代反應，則生成的產物有多種，不能得到純凈的氯乙烷，錯誤；C項，乙烯與水發(fā)生加成反應，加成產物只有乙醇，為純凈物，正確；D項，乙烯與氯化氫發(fā)生加成反應，加成產物只有氯乙烷，為純凈物，正確。8．中國古代就發(fā)覺將果實放在燃燒香燭的房子里可以促進果實的成熟，橘子產生的氣體能催熟與其混裝在一起的香蕉。直到1934年甘恩(Gane)才首先證明植物組織的確能產生乙烯。能證明乙烯分子里含有一個碳碳雙鍵的事實是(C)A．乙烯分子里碳氫原子的個數(shù)比為1∶2B．乙烯完全燃燒生成的CO2和H2O的物質的量相等C．乙烯易與溴水發(fā)生加成反應，且1mol乙烯完全加成需消耗1mol溴單質D．乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色解析：分子中碳氫原子個數(shù)比不能說明其含有一個碳碳雙鍵，如環(huán)丙烷中碳氫原子個數(shù)比也為1∶2，A不合理；燃燒生成的CO2和H2O物質的量相等，只能說明該物質中碳原子和氫原子個數(shù)比為1∶2，不能說明含一個碳碳雙鍵，B不合理；1mol乙烯只能與1mol單質溴加成，說明乙烯中含有一個碳碳雙鍵，C合理；被酸性KMnO4溶液氧化，說明該有機物中含有碳碳不飽和鍵，不能說明含有一個碳碳雙鍵，D不合理。9．下列各反應中不屬于加成反應的是(D)A．CH2=CH2＋H—OHeq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(加熱、加壓))CH3—CH2—OHB．CH3CH=CH2＋Br2→C．CH2=CH2＋H2eq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))CH3—CH3D．CH3—CH3＋2Cl2CH2Cl—CH2Cl＋2HCl解析：雙鍵生成單鍵，屬于加成反應，A、B、C項正確，CH3CH3中H被Cl替代，屬于取代反應，D項錯誤。綜合強化10．與乙烯所含碳、氫元素的百分含量相同，但與乙烯既不是同系物又不是同分異構體的是(A)A． B．乙烷C．甲烷 D．CH3CH=CH2解析：A、D的分子式均為C3H6，碳、氫元素的百分含量與乙烯相同，但CH3—CH=CH2與乙烯屬于同系物。11．下列說法中錯誤的是(C)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．用溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液都可以鑒別乙烷和乙烯C．相同質量的乙烯和甲烷完全燃燒后產生的水的質量相同D．利用燃燒的方法可以鑒別乙烯和甲烷解析：乙烯分子中含有碳碳雙鍵，確定了它的性質與甲烷、乙烷等烷烴的性質有所不同。乙烯在發(fā)生加成反應和氧化反應過程中，碳碳雙鍵斷裂，A項正確；乙烯能使溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液褪色，乙烷不能，B項正確；乙烯和甲烷中氫元素的質量分數(shù)不同，故相同質量的乙烯和甲烷完全燃燒后產生的水的質量不同，C項錯誤；甲烷燃燒產生淡藍色火焰，乙烯燃燒火焰光明且伴有黑煙，D項正確。12．聚合物的單體是(D)B．CH2=CH2C．CH3—CH2—CH2—CH3D．CH3—CH=CH—CH3解析：此高分子化合物的鏈節(jié)為依據(jù)加聚反應原理可知，單體為CH3—CH=CH—CH3。13．1mol乙烯與Cl2發(fā)生完全加成反應，然后使該加成產物與Cl2在光照條件下發(fā)生完全取代反應，則兩個過程中消耗Cl2的總物質的量是(C)A．3mol B．4molC．5mol D．6mol解析：1molCH2=CH2與1molCl2反應生成1molCH2ClCH2Cl，而1molCH2ClCH2Cl與4molCl2反應生成1molCCl3CCl3和4molHCl，則兩個反應中共消耗5molCl2。14．(2024·宜春高一檢測)某烴A是有機化學工業(yè)的基本原料，其產量可以用來衡量一個國家的石油化工發(fā)展水平，A還是一種植物生長調整劑，A可發(fā)生如圖所示的一系列化學反應，其中①②③屬于同種反應類型。依據(jù)下圖回答下列問題：(1)寫出A、B、C、D的結構簡式：ACH2=CH2；BCH3CH3；CCH3CH2Cl；DCH3CH2OH。(2)寫出②④兩步反應的化學方程式，并注明反應類型：②CH2=CH2＋HCleq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))CH3CH2Cl，反應類型加