2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第七章機(jī)化合物第2節(jié)第1課時(shí)乙烯學(xué)案新人教版必修2

PAGE1-第1課時(shí)乙烯學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)1．相識(shí)乙烯的結(jié)構(gòu)及其主要性質(zhì)與應(yīng)用。2．知道氧化、加成、聚合反應(yīng)等有機(jī)反應(yīng)類型。3．知道有機(jī)化合物之間在肯定條件下是可以相互轉(zhuǎn)化的。宏觀辨識(shí)與微觀探析：1．能從原子、分子水平分析乙烯反應(yīng)的微觀特征。2．能從乙烯的微觀結(jié)構(gòu)說明其化學(xué)性質(zhì)?？茖W(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：1．能有較強(qiáng)的問題意識(shí)，依據(jù)已有乙烯的性質(zhì)，獨(dú)立完成試驗(yàn)探究緣由。2．能用簡(jiǎn)潔試驗(yàn)探究乙烯氧化反應(yīng)、加成反應(yīng)的條件和反應(yīng)方式。3．能依據(jù)教材給出的問題，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔的試驗(yàn)方案。新課情景呈現(xiàn)到目前為止，世界各國(guó)所用的燃料幾乎都是化石燃料，即石油、自然氣和煤。石油和煤又分別被譽(yù)為“工業(yè)的血液”和“工業(yè)的糧食”。你知道煤和石油為什么有這樣的美譽(yù)嗎？因?yàn)槌俗魅剂?，它們還是生產(chǎn)很多化工產(chǎn)品的主要原料。你知道身邊的哪些材料或者環(huán)境問題與石油和煤有關(guān)系嗎？南方的香蕉在未成熟時(shí)采摘下來(青香蕉)運(yùn)到北方后，有閱歷的消費(fèi)者常把購(gòu)回家的青香蕉同幾個(gè)熟透的蘋果一起放入塑料袋中，放一段時(shí)間后就會(huì)吃上金黃的、香噴噴的香蕉；同樣在一些水果存貯庫(kù)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(zhǎng)了銷售期，獲得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。你知道青香蕉變熟的原理嗎？高錳酸鉀硅土為什么能延長(zhǎng)水果的保鮮期？課前素能奠基新知預(yù)習(xí)一、乙烯的組成、結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)1．乙烯組成的表示方法2．空間結(jié)構(gòu)3．物理性質(zhì)__無色__、稍有氣味的氣體，__難__溶于水，密度比空氣__小__。二、乙烯的化學(xué)性質(zhì)1．乙烯的氧化反應(yīng)試驗(yàn)現(xiàn)象及反應(yīng)點(diǎn)燃乙烯火焰光明，伴有黑煙，同時(shí)放出大量熱，化學(xué)方程式為__C2H4＋3O2eq\o(——→,\s\up7(點(diǎn)燃))2CO2＋2H2O__通入酸性高錳酸鉀溶液__酸性高錳酸鉀溶液褪色__點(diǎn)撥：高錳酸鉀將乙烯最終氧化為CO2，所以除去烷烴中的乙烯時(shí)不能用酸性高錳酸鉀溶液。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__CH2CH2＋Br2→CH2Br—CH2Br__。(2)乙烯與H2加成，反應(yīng)的化學(xué)方程式為__CH2CH2＋H2eq\o(——→,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))CH3CH3__。(3)乙烯與H2O加成，反應(yīng)的化學(xué)方程式為__CH2CH2＋H2Oeq\o(——→,\s\up7(催化劑),\s\do5(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)__干脆結(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__nCH2CH2eq\o(——→,\s\up7(催化劑))CH2—CH2__。(2)相識(shí)加成聚合反應(yīng)①由相對(duì)分子質(zhì)量小的化合物分子相互結(jié)合成相對(duì)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(jiǎn)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：預(yù)習(xí)自測(cè)1．對(duì)比甲烷和乙烯的燃燒反應(yīng)，下列敘述中正確的是(C)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，乙烯燃燒的火焰較光明且伴有黑煙D．二者燃燒時(shí)都有黑煙生成解析：CH4與C2H4都是可燃性氣體。若氣體不純，點(diǎn)燃時(shí)可能發(fā)生爆炸，因此點(diǎn)燃前需驗(yàn)純；因?yàn)槎吆剂坎煌?，故燃燒時(shí)的現(xiàn)象不同，甲烷含碳量較低，火焰呈淡藍(lán)色，不產(chǎn)生黑煙，而乙烯含碳量較高，燃燒時(shí)火焰較光明且伴有黑煙，故C選項(xiàng)正確。2．下列說法正確的是(C)A．乙烯的電子式為B．乙烯的球棍模型為C．乙烯分子是空間平面結(jié)構(gòu)D．乙烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2CH2解析：乙烯含有碳碳雙鍵，電子式為，A項(xiàng)錯(cuò)誤；碳原子半徑大于氫原子半徑，黑球應(yīng)比白球大，B項(xiàng)錯(cuò)誤；乙烯分子中六個(gè)原子在同一平面上，C項(xiàng)正確；乙烯結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2CH2，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．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(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(yīng)，無法除乙烯，A項(xiàng)錯(cuò)；乙烯與溴水反應(yīng)產(chǎn)物是液體，再經(jīng)濃硫酸除去水蒸氣，B項(xiàng)正確；乙烯與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)生成CO2，CO2混入甲烷中，C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。4．關(guān)于乙烯分子結(jié)構(gòu)的說法中，錯(cuò)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(jià)鍵之間的夾角為120°解析：碳碳雙鍵()鍵長(zhǎng)比碳碳單鍵()鍵長(zhǎng)短。5．乙烯性質(zhì)較活潑，能與多種物質(zhì)反應(yīng)，是重要的化工原料。(1)將乙烯通入酸性高錳酸鉀溶液中，溶液顏色__褪色__(填“褪色”或“不變”)。(2)乙烯在空氣中燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生黑煙，黑煙的主要活性成分是__C__(填化學(xué)式)。(3)在CH2CH2＋H2Oeq\o(——→,\s\up7(催化劑),\s\do5(加壓、加熱))CH3CH2OH中，每生成1mol乙醇，有__1__mol碳碳雙鍵轉(zhuǎn)化為碳碳單鍵。解析：(1)乙烯分子中含碳碳雙鍵，能被酸性KMnO4溶液氧化，即看到酸性KMnO4溶液褪色。(2)乙烯分子中含碳量較高，在空氣中燃燒不完全，產(chǎn)生黑煙，黑煙的主要化學(xué)成分是碳(C)。(3)該反應(yīng)中1molCH2CH2和1molH2O發(fā)生加成反應(yīng)生成1molCH3CH2OH，即有1mol碳碳雙鍵轉(zhuǎn)化為碳碳單鍵。課堂素能探究探究乙烯化學(xué)反應(yīng)的原理學(xué)問點(diǎn)問題探究1．為什么甲烷燃燒沒有黑煙，而乙烯燃燒有較濃的黑煙？提示：CH2CH2＋3O2eq\o(——→,\s\up7(點(diǎn)燃))2CO2＋2H2O，乙烯燃燒時(shí)有較濃的黑煙是因?yàn)橐蚁┓肿永锖剂?85.7%)比較大，未完全燃燒，產(chǎn)生碳的小顆粒造成的。2．除去甲烷中的乙烯能否用酸性KMnO4溶液？為什么？提示：不能用酸性KMnO4溶液，因?yàn)樗嵝訩MnO4將乙烯最終氧化為CO2，引入新雜質(zhì)CO2。學(xué)問歸納總結(jié)1．乙烯氧化反應(yīng)的原理探究(1)燃燒反應(yīng)：C2H4＋3O2eq\o(——→,\s\up7(點(diǎn)燃))2CO2＋2H2O，乙烯中的碳碳鍵、碳?xì)滏I全部破壞。(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，高錳酸鉀溶液被還原為無色的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CH2CH2＋CH2CH2＋CH2CH2＋……eq\o(——→,\s\up7(斷鍵))—CH2—CH2—＋—CH2—CH2—＋—CH2—CH2—＋……eq\o(——→,\s\up7(成鍵))—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)CH2CH2催化劑(在一定條件下)CH2—CH2聚乙烯制備聚乙烯┃┃典例剖析__■典例下面是石蠟油在炙熱碎瓷片的作用下產(chǎn)生乙烯并檢驗(yàn)其性質(zhì)的試驗(yàn)，完成下列問題。(1)A中碎瓷片的作用是__催化劑__。(2)乙烯的電子式為____。(3)下列物質(zhì)中，可以通過乙烯的加成反應(yīng)得到的是__ACD__(填字母代號(hào))。A．CH3CH3 B．CH3CHCl2C．CH3CH2OH D．CH3CH2Br(4)運(yùn)輸水果時(shí)，為了汲取水果產(chǎn)生的乙烯，防止水果早熟腐爛，常將浸泡有__酸性高錳酸鉀__溶液的硅藻土放置在盛放水果的容器中。解析：(1)由題意：石蠟油在炙熱碎瓷片的作用下產(chǎn)生乙烯，可知其作用主要是催化劑，加快反應(yīng)速率。(2)乙烯分子中含有碳碳雙鍵，電子式為。(3)乙烯與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成CH3CH3，A正確；CH3CHCl2不能通過乙烯的加成反應(yīng)得到，B錯(cuò)誤；乙烯與水發(fā)生加成反應(yīng)生成CH3CH2OH，C正確；乙烯與溴化氫發(fā)生加成反應(yīng)生成CH3CH2Br，D正確。(4)酸性高錳酸鉀溶液能汲取乙烯，因此運(yùn)輸水果時(shí)，為了汲取水果產(chǎn)生的乙烯，防止水果早熟腐爛，常將浸泡有酸性高錳酸鉀溶液的硅藻土放置在盛放水果的容器中。┃┃變式訓(xùn)練__■使1mol乙烯與氯氣完全發(fā)生加成反應(yīng)，然后使該加成反應(yīng)的產(chǎn)物與氯氣在光照條件下發(fā)生完全取代反應(yīng)，則兩個(gè)過程中消耗氯氣的總物質(zhì)的量是(C)A．3mol B．4molC．5mol D．6mol解析：由反應(yīng)CH2CH2＋Cl2→CH2ClCH2Cl可知1mol乙烯與1molCl2發(fā)生加成反應(yīng)；又因CH2ClCH2Cl＋4Cl2eq\o(——→,\s\up7(光照))CCl3CCl3＋4HCl,1molCH2ClCH2Cl與4molCl2反應(yīng)，共耗5molCl2，故選C。名師博客呈現(xiàn)取代反應(yīng)與加成反應(yīng)的比較比較名稱取代反應(yīng)加成反應(yīng)概念有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所替代的反應(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)干脆結(jié)合生成新的化合物的反應(yīng)反應(yīng)特點(diǎn)取而代之有進(jìn)有出加而成之，有進(jìn)無出斷鍵狀況C—H鍵等斷裂不飽和鍵斷裂產(chǎn)物特點(diǎn)至少為兩種產(chǎn)物，通常產(chǎn)物較困難，為混合物只有有機(jī)產(chǎn)物，產(chǎn)物相對(duì)較純凈留意：制備較純凈的氯乙烷可以通過乙烯與氯化氫加成的方法，而不能用乙烷的取代反應(yīng)。〔即時(shí)訓(xùn)練〕下列反