2025年高中化學新教材同步必修第二冊 第7章　第2節(jié)　第1課時　乙烯

第二節(jié)乙烯與有機高分子材料第1課時乙烯[核心素養(yǎng)發(fā)展目標]1.掌握乙烯的組成及結構特點，體會結構決定性質(zhì)的觀念，增強宏觀辨識與微觀探析能力。2.掌握乙烯的化學性質(zhì)，知道氧化、加成、聚合反應等有機反應類型，培養(yǎng)證據(jù)推理與模型認知能力。3.了解乙烯在生產(chǎn)及生活中的應用，培養(yǎng)科學態(tài)度與社會責任。一、乙烯的組成、結構與物理性質(zhì)1.乙烯的物理性質(zhì)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2.乙烯的組成和結構(1)乙烯的表示方式分子式電子式結構式C2H4結構簡式球棍模型空間填充模型CH2=CH2(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(zhì)。特別提醒碳碳雙鍵決定著乙烯的重要化學性質(zhì)，所以乙烯的結構簡式不能寫成CH2CH2(雙鍵不能省略)。思考結合乙烯分子的結構特點，通過球棍模型分析CH2=CH—CH3(丙烯)分子中的所有原子是否共平面？共面原子最多有幾個？至少有幾個？提示丙烯可看作CH2=CH2分子中一個氫原子被—CH3替代，可寫作，—CH3中的碳原子一定在原平面上，而3個氫原子最多可以有1個氫原子在原平面上，故分子中并不是所有原子都共平面。最多有7個原子、至少有6個原子共平面。1.判斷正誤(1)乙烯是一種無色無味、難溶于水的氣體()(2)乙烯和乙烷都只含有碳和氫兩種元素，故結構相似()(3)乙烯分子中所有原子共平面，可推斷四氟乙烯(CF2=CF2)所有原子也共平面()(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()答案(1)×(2)×(3)√(4)√2.下列分子中各原子均在同一平面上的是()A.C2H3Cl B.CHCl3C.CH3CH=CH2 D.CH3—CH3答案A解析C2H3Cl的結構與乙烯類似，所有原子均在同一平面上。CH4是正四面體結構，所以含有—CH3及其類似結構的分子，其所有原子不可能在同一平面上。二、乙烯的化學性質(zhì)及用途1.乙烯的化學性質(zhì)(1)氧化反應實驗現(xiàn)象及反應點燃乙烯火焰明亮且伴有黑煙，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實驗探究實驗裝置現(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→1，2?二溴乙烷也可以寫成：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直接結合生成新的化合物的反應叫做加成反應。③乙烯不僅可以與溴發(fā)生加成反應，在一定條件下，還可以與氯氣、氫氣、氯化氫和水等物質(zhì)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+H2CH3CH3與HCl加成CH2=CH2+HClCH3CH2Cl與H2O加成CH2=CH2+H2OCH3CH2OH(工業(yè)制乙醇)思考1基于乙烯和乙烷的性質(zhì)，如何鑒別乙烷和乙烯？如何除去乙烷中混有的少量乙烯氣體？提示①鑒別乙烷和乙烯方法一：點燃純凈的氣體，火焰明亮并伴有黑煙的為乙烯，無黑煙的為乙烷。方法二：將氣體通入溴水中，使溴水褪色的為乙烯，不褪色的為乙烷。方法三：將氣體通入酸性KMnO4溶液中，使溶液褪色的為乙烯，無現(xiàn)象的為乙烷。②除去乙烷中的乙烯：將氣體通入溴水中，乙烯和溴發(fā)生加成反應生成1，2?二溴乙烷液體，乙烷不反應。(3)聚合反應①由相對分子質(zhì)量小的化合物分子互相結合成相對分子質(zhì)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。nCH2=CH2聚乙烯②聚合物聚乙烯：單體合成高分子的小分子物質(zhì)CH2=CH2鏈節(jié)最小的重復結構單元—CH2—CH2—聚合度鏈節(jié)的數(shù)目n思考2根據(jù)加聚反應的特點，寫出CH3—CH=CH—CH3發(fā)生加聚反應的化學方程式。提示nCH3—CH=CH—CH3。2.乙烯的用途(1)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國家的石油化工發(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，可用于催熟果實。1.判斷正誤(1)乙烯的化學性質(zhì)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在一定條件下反應，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()答案(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×2.(2024·云南保山高一期中)下列有關乙烯的說法正確的是()A.乙烯與鹽酸能發(fā)生加成反應B.乙烯能在空氣中燃燒C.乙烯易與溴水發(fā)生加成反應，1mol乙烯完全加成消耗2molBr2D.乙烯使酸性高錳酸鉀溶液褪色是發(fā)生了加成反應答案B解析乙烯在一定條件下能與HCl發(fā)生加成反應，不能與鹽酸發(fā)生加成反應，A錯誤；乙烯中含有1個碳碳雙鍵，1mol乙烯完全加成消耗1molBr2，C錯誤；乙烯使酸性高錳酸鉀溶液褪色是發(fā)生了氧化反應，D錯誤。3.(2024·大連高一月考)已知乙烯可發(fā)生反應：nCH2=CH2(聚乙烯)。下列敘述正確的是()A.聚乙烯有固定熔點B.聚乙烯分子中含有碳碳雙鍵C.CH2=CH2是聚乙烯的單體D.該反應的反應類型為取代反應答案C解析聚乙烯中n有多種取值，因此聚乙烯無固定熔點，A錯誤；聚乙烯分子中沒有碳碳雙鍵，B錯誤；該反應的反應類型為加成聚合反應，D錯誤。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)碳碳鍵變化情況無變化不飽和鍵斷裂結構變化形式舉例等量替換式，如CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl開鍵加合式，如CH2=CH2+HClCH3CH2Cl1.(2023·南昌高一檢測)關于乙烯的結構，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構D.乙烯的結構簡式為CH2CH2答案C解析乙烯分子中碳原子間形成的是雙鍵，有兩對共用電子對，A項錯誤；碳原子的半徑應比氫原子的半徑大，B項錯誤；乙烯的結構簡式為CH2=CH2，D項錯誤。2.(2024·安徽蕪湖高一段考)某課外活動小組設計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()A.①②B.②③C.②④D.①④答案C解析溴水能除去乙烷中混有的少量乙烯，但溴水具有揮發(fā)性，揮發(fā)出的溴不能與濃硫酸反應，而堿石灰能吸收水蒸氣和揮發(fā)出的溴，①錯誤、②正確；酸性高錳酸鉀溶液能與乙烯反應生成CO2，氫氧化鈉溶液能吸收反應生成的CO2，但混合氣體會帶出水蒸氣，而堿石灰能吸收水蒸氣和反應生成的CO2，③錯誤、④正確。3.根據(jù)乙烯的轉化圖，完成下列問題：(1)①③的反應類型為。

(2)丙的結構簡式為。

(3)反應②的化學方程式為。

(4)反應④為工業(yè)上乙烯制乙醇的反應，其化學方程式為。

答案(1)加成反應(2)BrCH2CH2Br(3)CH2=CH2+3O22CO2+2H2O(4)CH2=CH2+H2OCH3CH2OH課時對點練[分值：100分](選擇題1~12題，每小題5分，共60分)題組一乙烯的組成及結構1.下列有關乙烯的說法正確的是()A.乙烯分子中的碳碳雙鍵中有一個鍵較易斷裂B.乙烯分子中所有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，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兩對電子性質(zhì)不同，其中的一對強度相對較弱，形成的化學鍵易斷裂發(fā)生化學反應，A項正確；乙烯分子中最多只有2個原子在同一條直線上，B項錯誤；乙烯與氫氣發(fā)生加成反應后的產(chǎn)物是乙烷，乙烷分子中的所有原子不可能在同一平面上，C項錯誤；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，但結構不同，不互為同系物，D項錯誤。2.能證明乙烯分子中只含有一個碳碳雙鍵的事實是()A.乙烯分子中碳、氫原子個數(shù)之比為1∶2B.乙烯完全燃燒生成的CO2和水的物質(zhì)的量相等C.乙烯易與Br2發(fā)生加成反應，且1mol乙烯完全加成需要消耗1molBr2D.乙烯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色答案C解析碳、氫原子個數(shù)之比為1∶2，是對乙烯的組成分析，而不能證明碳碳雙鍵存在的事實，B項與A項的實質(zhì)是一樣的，根據(jù)生成的CO2和水的物質(zhì)的量相等，也只能推斷出碳、氫原子個數(shù)之比為1∶2，A、B兩項不符合題意；加成反應是不飽和烴的特征性質(zhì)，1mol乙烯完全加成需要消耗1molBr2，說明乙烯分子中含有一個碳碳雙鍵，C項符合題意；能夠使酸性高錳酸鉀溶液褪色是不飽和烴的特征，并不能定量地說明乙烯分子中只含有一個碳碳雙鍵，D項不符合題意。題組二乙烯的化學性質(zhì)3.(2024·西安高一下段考)蘇軾的《格物粗談》有這樣的記載：“紅柿摘下未熟，每籃用木瓜三枚放入，得氣即發(fā)，并無澀味?！卑凑宅F(xiàn)代科技觀點，該文中的“氣”是指()A.甲烷 B.乙烯C.丁烷 D.生長素答案B解析該氣體有催熟作用，能催熟的氣體只有乙烯，故選B。4.(2024·石家莊高一段考)乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色，證明乙烯具有()A.酸性 B.堿性C.飽和性 D.不飽和性答案D解析乙烯分子中含有碳碳雙鍵，能和溴單質(zhì)發(fā)生加成反應，證明乙烯具有不飽和性，故選D。5.(2023·沈陽高一期中)乙烷、乙烯是兩種常見的烴，下列對于其共同點的敘述正確的是()A.都含有共價鍵B.都能使溴的四氯化碳溶液褪色C.都能發(fā)生加聚反應D.等質(zhì)量的乙烷、乙烯完全燃燒時，產(chǎn)生等質(zhì)量的CO2答案A解析乙烷不與溴反應，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，B錯誤；乙烯能發(fā)生加聚反應，但乙烷不能，C錯誤；乙烷和乙烯中碳的質(zhì)量分數(shù)不同，所以等質(zhì)量的乙烷、乙烯完全燃燒時，產(chǎn)生的CO2質(zhì)量不等，D錯誤。6.下列各組中兩個反應所屬反應類型相同的是()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.用乙烯與氯化氫反應制取氯乙烷；用乙烷與氯氣反應制取氯乙烷答案B7.由乙烯推測丙烯(CH2=CHCH3)的結構或性質(zhì)，下列關于丙烯的說法不正確的是()A.分子中3個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個原子在同一平面上D.在空氣中燃燒時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。8.(2023·保定高一檢測)現(xiàn)有圖1、2所示的裝置，下列有關敘述正確的是()A.將乙烯分別通入兩個裝置中，二者都褪色且原理相同B.若某氣體均能使二者褪色，說明該氣體一定含乙烯C.二者都可用于除去乙烷中混有的乙烯D.二者都可用于鑒別乙烷和乙烯答案D解析含碳碳雙鍵的烯烴都可以使溴的四氯化碳溶液和酸性高錳酸鉀溶液褪色，因此均能使二者褪色的氣體不一定含乙烯，B項錯誤；乙烯會被酸性高錳酸鉀溶液氧化為CO2，使乙烷氣體中混入了新的雜質(zhì)，不能達到除雜的目的，C項錯誤；乙烷與溴的四氯化碳溶液、酸性高錳酸鉀溶液都不能發(fā)生反應，而乙烯可以使兩種溶液都褪色，現(xiàn)象不同，可以鑒別，D項正確。9.(2023·開封高一檢測)如圖表示結構模型，小球表示原子序數(shù)小于10的原子，短線表示化學鍵，每個原子都達到穩(wěn)定結構。下列有關說法正確的是()A.M分子中的所有原子共面B.實驗室中，N溶液貯存在玻璃試劑瓶中C.L存在同分異構體D.L能使酸性KMnO4溶液褪色答案A解析由圖可知，發(fā)生的反應為CH2=CH2+HF→CH3CH2F。M為乙烯，含碳碳雙鍵，為平面結構，M分子中的所有原子共面，故A正確；N為HF，可腐蝕玻璃，故B錯誤；由乙烷中6個H相同可知，L(CH3CH2F)只有一種結構，不存在同分異構體，故C錯誤。10.1體積某氣態(tài)烴只能與1體積氯氣發(fā)生加成反應，生成氯代烷。此氯代烷0.5mol可與3mol氯氣發(fā)生完全取代反應，則該烴的結構簡式為()A.CH3CH3B.CH2=CH2C.CH3CH=CH2D.CH2=CHCH=CH2答案C解析1體積某氣態(tài)烴只能與1體積Cl2發(fā)生加成反應，說明1個該烴分子中含有一個，加成后的氯代烷0.5mol可與3molCl2發(fā)生取代反應，說明1個該氯代烷分子中含6個氫原子，CH3CH=CH2符合題意。11.某單烯烴與H2發(fā)生加成反應后產(chǎn)物的結構簡式是CH3CH(CH3)CH(CH3)C(CH3)3，則該單烯烴的結構可能有(不考慮立體異構)()A.2種B.3種C.4種D.5種答案B解析單烯烴與氫氣加成碳骨架不變，則該單烯烴的結構可能有、、，共3種，故選B。12.降冰片二烯在紫外線照射下可以發(fā)生下列轉化：下列說法錯誤的是()A.降冰片二烯與四環(huán)烷互為同分異構體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)D.降冰片二烯分子中位于同一平面的碳原子不超過4個答案C解析降冰片二烯與四環(huán)烷分子式相同、結構不同，二者互為同分異構體，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，D正確。13.(22分)(2024·北京高一期中)在熾熱條件下，石蠟油分解可以產(chǎn)生乙烯，某同學設計實驗探究乙烯的主要化學性質(zhì)，實驗裝置如圖所示。請回答下列問題：(1)C裝置中可觀察到的現(xiàn)象是發(fā)生反應的反應類型是。

(2)查閱資料知，乙烯與酸性高錳酸鉀溶液反應產(chǎn)生二氧化碳。本實驗能證明這一點的實驗現(xiàn)象。

(3)通過上述實驗探究，檢驗甲烷和乙烯的方法是(填字母，下同)，除去甲烷中乙烯的方法是。

A.氣體通入水中B.氣體通過盛溴水的洗氣瓶C.氣體通過盛酸性高錳酸鉀溶液的洗氣瓶D.氣體通過氫氧化鈉溶液(4)丙烯(CH2=CHCH3)與乙烯具有相似的化學性質(zhì)。①丙烯與溴發(fā)生加成反應的化學方程式為。

②在一定條件下丙烯與H2O的加成產(chǎn)物可能是。

③由丙烯制備聚丙烯的化學方程式是，反應類型為。

(5)實驗室制取的乙烯中?；煊猩倭康腟O2，有人設計如圖實驗裝置以證明上述混合氣體中含有乙烯和二氧化硫。①圖中a、b、c、d裝置盛放的試劑依次是(填字母)。

A.品紅溶液 B.NaOH溶液C.濃硫酸 D.酸性高錳酸鉀溶液②能說明混合氣體中含有乙烯的現(xiàn)象是

。

答案(1)高錳酸鉀溶液褪色氧化反應(2)D裝置中澄清石灰水變渾濁(3)BCB(4)①CH2=CHCH3+Br2→CH2BrCHBrCH3②CH2OHCH2CH3、CH3CHOHCH3③nCH2=CHCH3加聚反應(5)①A、B、A、D②裝置c中的品紅溶液不褪色，裝置d中的酸性高錳酸鉀溶液褪色解析(1)C裝置中乙烯與酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化反應，使其褪色。(3)烷烴和溴水、酸性高錳酸鉀溶液不反應，甲烷、乙烯和水、NaOH均不反應，乙烯和溴水發(fā)生加成反應，乙烯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，則檢驗甲烷和乙烯的方法是B、C，除去甲烷中乙烯的方法是B，不能用C，會引入雜質(zhì)二氧化碳。(5)SO2的檢驗用品紅溶液，乙烯的檢驗用酸性高錳酸鉀溶液，乙烯和SO2都能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，所以先檢驗SO2，然后檢驗乙烯，同時在檢驗乙烯之前用NaOH溶液除去SO2，再通過品紅溶液不褪色確認SO2已除干凈，最后用酸性高錳酸鉀溶液檢驗乙烯。14.(18分)(2024·南京高一期中)某校課題小組利用乙烯利和氫氧化鈉反應制備乙烯，并在此基礎上研究乙烯的化學性質(zhì)，實驗裝置如圖所示：相關資料如下：Ⅰ.乙烯利的化學式為C2H6ClO3P，可以和氫氧化鈉反應生成乙烯、磷酸鈉和氯化鈉；Ⅱ.單質(zhì)溴易揮發(fā)，且和水能發(fā)生反應：Br2+H2OHBr+HBrO；Ⅲ.溴和溴化氫的沸點及溶解性如表。名