高中化學同步講義（必修二）第15講 7.4乙烯（學生版）

第二節(jié)乙烯與有機高分子材料第1課時乙烯1．掌握乙烯的組成及結(jié)構(gòu)特點。2．掌握乙烯的化學性質(zhì)，知道氧化、加成、聚合反應(yīng)等有機反應(yīng)類型。3．了解乙烯在生產(chǎn)及生活中的應(yīng)用。一、乙烯的物理性質(zhì)、組成和分子結(jié)構(gòu)1．乙烯的物理性質(zhì)乙烯是一種_____色，______氣味，______溶于水，密度比空氣_________的氣體。1．乙烯的分子結(jié)構(gòu)(1)乙烯的結(jié)構(gòu)及表示方法分子式電子式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡式球棍模型充填模型(2)乙烯的空間結(jié)構(gòu)乙烯為_________結(jié)構(gòu)，2個碳原子和4個H原子處于_________上。二、乙烯的化學性質(zhì)及應(yīng)用1．氧化反應(yīng)【實驗1】點燃乙烯實驗現(xiàn)象：火焰_________且伴有_________，同時放出____________?；瘜W方程式為：____________________________________【實驗2】將乙烯通入酸性高錳酸鉀溶液中實驗現(xiàn)象：酸性高錳酸鉀溶液_________。實驗結(jié)論：乙烯能被酸性高錳酸鉀等氧化劑氧化。乙烯與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)生成了CO2：CH2=CH2eq\o(→,\s\up7(KMnO4H＋))CO2。2．加成反應(yīng)(1)實驗探究：將乙烯通入溴的四氯化碳溶液溶液中。實驗現(xiàn)象：溴的四氯化碳溶液_________。(2)反應(yīng)原理及化學方程式：乙烯雙鍵中的_________斷裂，兩個溴原子分別加在兩個價鍵_________的碳原子上?；瘜W方程式：_____________________________________________也可以寫成：_____________________________________________(3)加成反應(yīng)①概念：有機物分子中的_________碳原子與其他原子或原子團直接結(jié)合生成新的化合物的反應(yīng)。②乙烯不僅可以與溴發(fā)生加成反應(yīng)，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(yīng)。與Cl2加成：_____________________________________________與H2加成：_____________________________________________與HCl加成：_____________________________________________與H2O加成：_____________________________________________，應(yīng)用：工業(yè)制乙醇。3．聚合反應(yīng)(1)乙烯的聚合反應(yīng)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_________斷裂，分子間通過碳原子相互結(jié)合形成很長的碳鏈，生成相對分子質(zhì)量很大的聚合物——聚乙烯。反應(yīng)的化學方程式：_____________________________________________。(2)聚合反應(yīng)①概念：由__________________的化合物分子互相結(jié)合成__________________的聚合物的反應(yīng)叫做聚合反應(yīng)。乙烯的聚合反應(yīng)同時也是加成反應(yīng)，這樣的反應(yīng)又被稱為__________________，簡稱_________。②聚合反應(yīng)的相關(guān)概念鏈節(jié)：高分子中_________結(jié)構(gòu)單元；聚合度：鏈節(jié)的_________。單體：能合成高分子的_________物質(zhì)。4．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。____________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__________________，可用于催熟果實。?問題一乙烯的組成和分子結(jié)構(gòu)【典例1】關(guān)于乙烯的結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)D．乙烯的結(jié)構(gòu)簡式為CH2CH2【歸納小結(jié)】乙烯分子的結(jié)構(gòu)特點(1)乙烯分子是平面結(jié)構(gòu)，2個C原子和4個H原子共平面。(2)鍵角約為120°。(3)雙鍵不能轉(zhuǎn)動，其中一個鍵易斷裂?！咀兪骄?-1】下列分子中的各原子均在同一平面上的是()A．C2H4B．CHCl3C．CH3CH=CH2 D．CH3—CH3【變式練1-2】能證明乙烯分子里含有一個碳碳雙鍵的事實是()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和水的物質(zhì)的量相等C．乙烯容易與溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應(yīng)，且1mol乙烯完全加成需消耗1molBr2D．乙烯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色?問題二乙烯的化學性質(zhì)及應(yīng)用【典例2】乙烯和乙烷是兩種重要的有機化合物。下列有關(guān)乙烯和乙烷的說法中錯誤的是()A．乙烯分子所有原子一定共平面而乙烷分子所有原子不可能在同一平面內(nèi)B．酸性KMnO4溶液可以鑒別乙烯和乙烷C．酸性KMnO4溶液不可以除去乙烷中混有的乙烯D．乙烯的化學性質(zhì)比乙烷的化學性質(zhì)活潑，乙烯中組成雙鍵的兩個碳碳單鍵活性完全相同【變式練2-1】如圖是某種有機物分子的球棍模型圖。圖中的“棍”代表單鍵或雙鍵，不同大小的“球”代表三種不同的短周期元素的原子。對該有機物的敘述不正確的是()A．該有機物分子式可能為C2HCl3B．該有機物的分子中一定有C．該有機物分子中的所有原子在同一平面上D．該有機物可以由乙烯和氯化氫加成反應(yīng)得到【變式練2-2】根據(jù)乙烯的轉(zhuǎn)化圖，完成下列問題：(1)①③的反應(yīng)類型為____________________。(2)丙的結(jié)構(gòu)簡式為__________________。(3)反應(yīng)②的化學方程式為____________________________________________________。(4)反應(yīng)④為工業(yè)上乙烯制乙醇的反應(yīng)，其化學方程式為___________________________。?問題三有機反應(yīng)類型【典例3】下列各反應(yīng)不屬于加成反應(yīng)的是()A．CH2=CH2＋H—OHeq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(加熱、加壓))CH3－CH2－OHB．CH3CH=CH2＋Br2→CH3CHBrCH2BrC．＋H2eq\o(→,\s\up7(催化劑))CH3－CH2－OHD．CH3—CH3＋2Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH2Cl—CH2Cl＋2HCl【歸納小結(jié)】1．加成反應(yīng)與取代反應(yīng)的比較類型取代反應(yīng)加成反應(yīng)反應(yīng)物的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)變化形式舉例等量替換式，如CH3CH3＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH3CH2Cl＋HCl開鍵加合式，如CH2=CH2＋HCleq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))CH3CH2Cl2．乙烯加成反應(yīng)中的特點及應(yīng)用(1)當乙烯與Br2反應(yīng)時，一般用溴水或溴的四氯化碳溶液，生成無色液體1，2-二溴乙烷。(2)利用乙烯和溴水的反應(yīng)，既可以鑒別乙烯和烷烴，也可以除去烷烴中混有的乙烯氣體以提純烷烴。(3)通常情況下，乙烯不與水反應(yīng)，可用排水法收集乙烯，但在一定條件下乙烯可以與水反應(yīng)生成乙醇(工業(yè)生產(chǎn)乙醇)?！咀兪骄?-1】下列因發(fā)生加成反應(yīng)而產(chǎn)生的現(xiàn)象是()A．乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色B．SO2通入品紅溶液中，品紅溶液褪色C．往硝酸銀溶液中滴加鹽酸產(chǎn)生白色沉淀D．甲烷與氯氣在光照下反應(yīng)，黃綠色逐漸褪去【變式練3-2】有人認為CH2=CH2與Br2發(fā)生加成反應(yīng)的實質(zhì)可分為三步：第一步是Br2先斷裂為Br＋和Br－，第二步是Br＋與CH2=CH2一端的碳原子結(jié)合，第三步是Br－與另一端的碳原子結(jié)合。根據(jù)該觀點，如果讓CH2=CH2與Br2在盛有NaCl和NaI的水溶液中反應(yīng)，則得到的有機物不可能是()A．BrCH2CH2Br B．ClCH2CH2ClC．BrCH2CH2I D．BrCH2CH2Cl【基礎(chǔ)強化】1．現(xiàn)有a、b、c三種碳氫化合物，其球棍模型如下圖：下列有關(guān)說法錯誤的是()A．分子中所有原子共平面的只有bB．a(chǎn)和c分子結(jié)構(gòu)相似，互為同系物C．b分子的結(jié)構(gòu)簡式為D．b分子中含有，c分子中所有的共價鍵都為單鍵2．下列有關(guān)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(yīng)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3．下列關(guān)于乙烯的用途敘述不正確的是()A．以乙烯為原料不能直接合成聚氯乙烯()B．乙烯可以用來制備1,2-二溴乙烷(BrCH2CH2Br)C．乙烯可以與水發(fā)生加成反應(yīng)制備乙醇(CH3CH2OH)D．乙烯可以與Br2發(fā)生加成反應(yīng)制備1,1-二溴乙烷()4．下列關(guān)于乙烯的說法不正確的是()A．乙烯可以調(diào)節(jié)植物生長，可用于催熟果實B．乙烯能使酸性高錳酸鉀溶液和溴的四氯化碳溶液褪色，且原理相同C．乙烯可發(fā)生加聚反應(yīng)生成聚乙烯，是聚乙烯的單體D．乙烯分子中6個原子一定在同一平面上5．下列因發(fā)生加成反應(yīng)而產(chǎn)生的現(xiàn)象是()A．乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色B．SO2通入品紅溶液中，品紅溶液褪色C．往硝酸銀溶液中滴加鹽酸產(chǎn)生白色沉淀D．甲烷與氯氣在光照下反應(yīng)，黃綠色逐漸褪去6．下列各組中兩個反應(yīng)所屬反應(yīng)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(yīng)制取氯乙烷；用乙烷與氯氣反應(yīng)制取氯乙烷7．下列反應(yīng)屬于加成反應(yīng)的是()A．CH4＋2O2eq\o(→,\s\up7(點燃))CO2＋2H2OB．CH3CH=CH2＋Br2→CH3CHBr—CH2BrC．CH3CH2CH3＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH3CH2CH2Cl＋HClD．CH3CH2CH2CH3→CH2=CH2＋CH3CH38．1體積某氣態(tài)烴只能與1體積氯氣發(fā)生加成反應(yīng)，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(yīng)，則該烴的結(jié)構(gòu)簡式為()A．CH3CH3 B．CH2=CH2C．CH3CH=CH2 D．CH2=CHCH=CH29．如圖表示結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)。下列有關(guān)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(gòu)體D．L能使酸性KMnO4溶液褪色10．某烴A是有機化學工業(yè)的基本原料，其產(chǎn)量可以用來衡量一個國家的石油化工發(fā)展水平，A還可以調(diào)節(jié)植物生長，A可發(fā)生如圖所示的一系列化學反應(yīng)，其中①②③屬于同種反應(yīng)類型。根據(jù)下圖回答下列問題：(1)寫出A、B、C、D的結(jié)構(gòu)簡式：A_____________，B_____________，C_____________，D_____________。(2)寫出反應(yīng)①②的化學方程式，并注明反應(yīng)類型：①________________________________(反應(yīng)類型：__________)。②______________________________________(反應(yīng)類型：__________)。【能力提升】1．由乙烯推測丙烯(CH2=CHCH3)的結(jié)構(gòu)或性質(zhì)，下列關(guān)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2．某單烯烴與H2加成后的產(chǎn)物如圖，則該單烯烴可能的結(jié)構(gòu)有()A．4種B．5種C．6種 D．7種3．降冰片二烯在紫外線照射下可以發(fā)生下列轉(zhuǎn)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(gòu)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(gòu))D．降冰片二烯分子中位于同一平面的碳原子不超過4個4．乙烯是一種重要的化工原料，某同學設(shè)計實驗探究工業(yè)制備乙烯的原理和乙烯的主要化學性質(zhì)，實驗裝置如圖所示(已知A裝置可產(chǎn)生乙烯氣體)。(1)用化學方程式解釋B裝置中的實驗現(xiàn)象：____________________________________。(2)C裝置中的現(xiàn)象是______________________________，其發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)類型是______________。(3)查閱資料可知，乙烯與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳。根據(jù)本實驗中裝置________(填字母，下同)中的實驗現(xiàn)象可判斷該資料是否真實。(4)通過上述實驗探究可知，檢驗甲烷和乙烯的方法是_________；除去甲烷中乙烯的方法是_______。A．將氣體通入水中B．將氣體通過裝溴水的洗氣瓶C．將氣體通過裝酸性高錳酸鉀溶液的洗氣瓶D．將氣體通入氫氧化鈉溶液中5．CH3CH=CHCH3存在以下轉(zhuǎn)化關(guān)系：(1)正丁烷的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為_________________。(2)寫出框圖中反