2023學(xué)年完整版《乙烯》學(xué)案

《乙烯》學(xué)案1．了解烯烴的概念。2．了解乙烯的物理性質(zhì)、工業(yè)制取原理及其在化工生產(chǎn)中的作用。3．掌握乙烯的分子結(jié)構(gòu)，初步體會其結(jié)構(gòu)特點對性質(zhì)的影響。4．掌握乙烯的化學(xué)性質(zhì)，認(rèn)識加成反應(yīng)的特點。要點一eq\a\vs4\al(烯烴)1．概念。分子中含有碳碳雙鍵的一類鏈烴，屬于不飽和烴。2．分子通式。CnH2n(n≥2)，最簡單的烯烴為乙烯。要點二eq\a\vs4\al(乙烯)1．乙烯的工業(yè)制取原理。操作實驗現(xiàn)象B中溶液褪色；C中溶液褪色；D處點燃火焰明亮，有黑煙_實驗結(jié)論石蠟油分解的產(chǎn)物中含有不飽和烴2.乙烯的組成與結(jié)構(gòu)。分子式電子式結(jié)構(gòu)簡式球棍模型比例模型C2H4乙烯的分子構(gòu)型為平面結(jié)構(gòu)，即乙烯分子中的所有原子均共面。3．乙烯的物理性質(zhì)。顏色氣味狀態(tài)溶解性密度無色稍有氣味氣態(tài)不溶于水比空氣略小4.乙烯的化學(xué)性質(zhì)。(1)氧化反應(yīng)。①在空氣中燃燒?；瘜W(xué)方程式：C2H4＋3O2eq\o(→,\s\up7(點燃))2CO2＋2H2O?，F(xiàn)象：火焰明亮，有黑煙產(chǎn)生，同時放出大量的熱。②與酸性KMnO4溶液反應(yīng)：乙烯能被酸性KMnO4氧化，而使酸性KMnO4溶液褪色。(2)加成反應(yīng)。①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)結(jié)合生成新的化合物的反應(yīng)。②乙烯與溴加成。乙烯可使溴的四氯化碳溶液(或溴水)褪色，反應(yīng)方程式為：CH2CH2＋Br2→_CH2BrCH2Br。③完成乙烯與H2、HCl、H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式。a．乙烯與H2反應(yīng)：CH2CH2＋H2eq\o(→,\s\up14(催化劑),\s\do5(△))CH3CH3。b．乙烯與HCl反應(yīng)：CH2CH2＋HCleq\o(→,\s\up14(催化劑),\s\do5(△))CH3CH2Cl。c．乙烯與水(H2O)反應(yīng)：CH2CH2＋H2Oeq\o(→,\s\up14(催化劑),\s\do5(△))CH3CH2OH。④加成反應(yīng)與取代反應(yīng)的區(qū)別。加成反應(yīng)是有機(jī)物分子中雙鍵或三鍵兩端的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)，其特點是：“斷一加二，都進(jìn)來”?！皵嘁弧笔侵鸽p鍵或三鍵中的一個不穩(wěn)定鍵斷裂；“加二”是指加兩個其他原子或原子團(tuán)，每一個不飽和碳原子上各加上一個。取代反應(yīng)是分子中某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng)。其特點是“上一下一，有進(jìn)有出”。(3)加聚反應(yīng)：乙烯能自身發(fā)生加成反應(yīng)生成高分子化合物聚乙烯，其反應(yīng)方程式為nCH2CH2eq\o(→,\s\up7(催化劑))CH2—CH2。5．乙烯的用途。(1)乙烯是重要的化工原料，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)中用作催熟劑?！緫?yīng)用思考】1．乙烯燃燒時為什么火焰明亮并伴有黑煙？提示：乙烯燃燒時火焰明亮并伴有黑煙的原因是乙烯的含碳量高。乙烯燃燒不充分時，一部分碳呈游離態(tài)，所以冒黑煙，又因該部分碳被燒成炙熱狀態(tài)，所以乙烯的火焰很明亮。2．檢驗甲烷和乙烯氣體可以采用什么方法？除去甲烷氣體中的乙烯可以采用什么方法？提示：檢驗甲烷和乙烯可以選擇溴水或酸性KMnO4溶液，出現(xiàn)褪色現(xiàn)象的為乙烯；但是除去甲烷中的乙烯只能用溴水，因為酸性KMnO4溶液可以將乙烯氧化成CO2氣體而引入新的雜質(zhì)。1．關(guān)于乙烯的分子結(jié)構(gòu)，描述錯誤的是(D)A．乙烯的結(jié)構(gòu)簡式為：CH2CH2B．乙烯是最簡單的烯烴C．乙烯分子中所有的原子都在同一平面上D．乙烯分子中所有的原子都在一條直線上2．既可以用來鑒別乙烯和乙烷，又可以用來除去乙烷中混有的乙烯的方法是(A)A．通入足量溴水中B．在空氣中燃燒C．通入酸性高錳酸鉀溶液中D．在一定條件下通入氫氣3．下列不可能是乙烯加成反應(yīng)產(chǎn)物的是(B)A．CH3CH3B．CH3CHCl2C．CH3CH2OHD．CH3CH2Br解析：A、C、D三項分別是乙烯與H2、H2O、HBr的加成反應(yīng)產(chǎn)物；B項中2個Cl在同一個C上，不可能是乙烯的加成反應(yīng)產(chǎn)物。4．通常用來衡量一個國家的石油化學(xué)工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志是(B)A．石油的產(chǎn)量B．乙烯的產(chǎn)量C．合成纖維的產(chǎn)量D．硫酸的產(chǎn)量eq\x(基)eq\x(礎(chǔ))eq\x(訓(xùn))eq\x(練)1．從南方往北方長途運輸水果時，常常將浸泡有高錳酸鉀溶液的硅藻土放置在盛放水果的容器中，其目的是(C)A．利用高錳酸鉀溶液殺死水果周圍的細(xì)菌，防止水果霉變B．利用高錳酸鉀溶液吸收水果周圍的氧氣，防止水果腐爛C．利用高錳酸鉀溶液吸收水果產(chǎn)生的乙烯，防止水果早熟而腐爛D．利用高錳酸鉀溶液的氧化性，催熟水果解析：長途運輸水果時往往會釋放乙烯氣體，乙烯是水果催熟劑，容易造成水果早熟甚至腐爛、霉變，將浸泡有高錳酸鉀溶液的硅藻土放置在盛放水果的容器中，利用高錳酸鉀溶液的氧化性吸收水果產(chǎn)生的乙烯，可防止水果早熟。2．下列關(guān)于烯烴的說法中不正確的是(D)A．均可在空氣中發(fā)生燃燒B．均能與氯氣發(fā)生反應(yīng)C．烯烴都可使酸性KMnO4溶液褪色D．含碳原子數(shù)相同的烯烴與烷烴互為同分異構(gòu)體解析：碳原子數(shù)相同的烷烴和烯烴，由于飽和程度不同，氫原子數(shù)不同，不屬于同分異構(gòu)體，D項錯；A、B、C顯然正確；答案為D。3．某氣態(tài)的烷烴與烯烴的混合氣體9g，其密度為同狀況下H2密度的倍，將混合氣體通過足量的溴水，溴水質(zhì)量增加4.2g，則原混合氣體的組成為(C)A．甲烷、乙烯B．乙烷、乙烯C．甲烷、丙烯D．甲烷、丁烯解析：已知Mr＝×2＝，則n(混)＝eq\f(9g,g/mol)＝mol，且28>Mr＝>16，所以混合氣體中烷烴必為CH4，且n(CH4)＝eq\f(9g－g,16g/mol)＝mol，則n(烯)＝mol－mol＝mol，M(烯)＝eq\fg,mol)＝42g·mol－1＝14n，所以n＝3，即烯烴為C3H6。4．制取純凈的一氯乙烷最好采用的方法是(C)A．乙烷和Cl2反應(yīng)B．乙烯和Cl2反應(yīng)C．乙烯和HCl反應(yīng)D．乙烯和H2、Cl2反應(yīng)解析：A選項發(fā)生取代反應(yīng)，生成的是混合物；B選項發(fā)生加成反應(yīng)：CH2CH2＋Cl2→CH2ClCH2Cl(1，2-二氯乙烷)；C選項發(fā)生加成反應(yīng)：CH2CH2＋HCl→CH3CH2Cl(一氯乙烷)；D選項乙烯與H2發(fā)生反應(yīng)生成的是乙烷、與Cl2發(fā)生反應(yīng)生成的是1，2-二氯乙烷，均不能生成一氯乙烷。5．關(guān)于實驗室制備乙烯的實驗，下列說法不正確的是(B)A．將濃硫酸和乙醇以3∶1體積比混合加熱到170℃反應(yīng)得到B．溫度計插在導(dǎo)管口附近，并且控制溫度170℃C．反應(yīng)容器(燒瓶)中應(yīng)加入少許碎瓷片，預(yù)防液體暴沸D．反應(yīng)完畢時，應(yīng)先取出水中的導(dǎo)管，再滅酒精燈火焰解析：溫度計要插入反應(yīng)液中，并且控制溫度170℃，B項錯；A、B、D顯然正確；答案為B。6．下列有關(guān)乙烯的說法中，錯誤的是(D)A．乙烯分子的雙鍵中有一個鍵較易斷裂B．乙烯分子里所有原子都在同一個平面上，為平面型分子C．乙烯的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，容易發(fā)生加成反應(yīng)D．乙烯與環(huán)丙烷屬于同系物解析：乙烯和環(huán)丙烷分子式相同，結(jié)構(gòu)不同，一個是鏈狀且存在CC，一個是環(huán)狀且只由C—C單鍵構(gòu)成，不是同系物，故選D。eq\x(能)eq\x(力)eq\x(提)eq\x(升)7．分子式為C6H12，分子中具有3個甲基的烯烴共有(D)A．2種B．3種C．4種D．5種8．下列關(guān)于乙烯用途的敘述中，錯誤的是(C)A．利用乙烯加聚反應(yīng)可生產(chǎn)聚乙烯塑料B．可作為植物生長的調(diào)節(jié)劑C．是替代天然氣作燃料的理想物質(zhì)D．農(nóng)副業(yè)上用作水果催熟劑解析：天然氣是理想的燃料，C項錯；A、B、D顯然正確；答案為C。9．實驗室常用濃硫酸和乙醇混合加熱制取乙烯。請?zhí)顚懴铝锌瞻住?1)實驗室制乙烯的化學(xué)方程式為________________________。(2)關(guān)于該實驗的說法中正確的是()a．濃硫酸只作催化劑b．可用向下排空氣法收集乙烯c．在反應(yīng)容器中放入幾片碎瓷片防止混合液暴沸d．溫度計應(yīng)插入反應(yīng)溶液液面下，以便控制溫度(3)實驗后期制得的乙烯氣體中常含有雜質(zhì)氣體SO2和CO2，將此混合氣體直接通入溴水中，若觀察到溴水褪色，能否證明乙烯發(fā)生了加成反應(yīng)？________(選填“能”或“否”)，原因是_________________________________。解析：(1)實驗室制乙烯的化學(xué)方程式為CH3—CH2—OHeq\o(→,\s\up14(濃硫酸),\s\do5(170℃))CH2CH2↑＋H2O。(2)濃硫酸的作用是乙醇反應(yīng)的催化劑和脫水劑，a錯；不可用向下排空氣法收集乙烯，要用排水法收集乙烯，b錯；c、d顯然正確；答案為c、d。(3)否，因二氧化硫也能使溴水褪色。答案：(1)CH3—CH2—OHeq\o(→,\s\up14(濃硫酸),\s\do5(170℃))CH2CH2↑＋H2O(2)cd(3)否二氧化硫也能使溴水褪色10．為探究乙烯與溴的加成反應(yīng)，甲同學(xué)設(shè)計并進(jìn)行了如下實驗：先用乙醇和濃硫酸為原料制取乙烯(CH3CH2OHeq\o(→,\s\up14(濃H2SO4),\s\do5(170℃))CH2CH2↑＋H2O)，將生成的氣體直接通入溴水中，發(fā)現(xiàn)溶液褪色，即證明乙烯與溴水發(fā)生了加成反應(yīng)。乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)在甲同學(xué)的實驗中，產(chǎn)生的氣體有刺激性氣味，推測在制得的乙烯中還可能含有少量還原性的雜質(zhì)氣體，由此提出必須先除去雜質(zhì)，再與溴水反應(yīng)。請回答下列問題。(1)甲同學(xué)設(shè)計的實驗________(選填“能”或“不能”)驗證乙烯與溴水發(fā)生了加成反應(yīng)，其理由是________。A．使溴水褪色的反應(yīng)，未必是加成反應(yīng)B．使溴水褪色的反應(yīng)，就是加成反應(yīng)C．使溴水褪色的物質(zhì)，未必是乙烯D．使溴水褪色的物質(zhì)，就是乙烯(2)乙同學(xué)推測此乙烯中必定含有一種雜質(zhì)氣體是____，它與溴水反應(yīng)的化學(xué)方程式是：___________________________。在驗證過程中必須除去雜質(zhì)氣體，為此，乙同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置。請回答：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ裝置中可盛放的試劑是：Ⅰ________，Ⅱ________，Ⅲ________。(填序號)A．品紅溶液B．NaOH溶液C．溴水D．酸性高錳酸鉀溶液(3)為驗證這一反應(yīng)是加成反應(yīng)而不是取代反應(yīng)，丙同學(xué)提出可用pH試紙來測定反應(yīng)溶液的酸性，理由是：____________________________________________________________________________________________________________。解析：在實驗室制備乙烯的過程中，由于濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，可以將一部分乙醇氧化，本身被還原成SO2，SO2具有較強(qiáng)的還原性，可以將溴水還原，所以，要想證明乙烯能與溴水反應(yīng)，必須除去SO2。一般來說，除去SO2只能用NaOH溶液，為確定SO2有沒有徹底除去，可在I裝置后加一個盛有品紅溶液的試劑瓶，確認(rèn)完全除去后再