2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第七章有機(jī)化合物2.1乙烯和烴教案新人教版必修2

PAGE12-第1課時(shí)乙烯和烴課前自主預(yù)習(xí)一、乙烯1．乙烯的組成和結(jié)構(gòu)2.乙烯的物理性質(zhì)3.乙烯的化學(xué)性質(zhì)(1)氧化反應(yīng)①乙烯在空氣中燃燒，火焰光明，伴有黑煙，燃燒的化學(xué)方程式為CH2=CH2＋3O2eq\o(→,\s\up17(點(diǎn)燃))2CO2＋2H2O。②乙烯能被酸性KMnO4溶液等氧化，使紫色KMnO4溶液褪色。(2)加成反應(yīng)①概念：有機(jī)物分子中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)。②乙烯的加成反應(yīng)a．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：CH2=CH2＋Br2→CH2Br—CH2Br。b．乙烯與H2O的加成，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH2=CH2＋H2Oeq\o(→,\s\up17(催化劑),\s\do15(加熱、加壓))CH3CH2OH。c．乙烯與H2的加成，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH2=CH2＋H2eq\o(→,\s\up17(催化劑),\s\do15(△))CH3CH3。d．乙烯與HCl的加成，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH2=CH2＋HCl→CH3CH2Cl。(3)加聚反應(yīng)乙烯能發(fā)生自身的加聚反應(yīng)生成高分子化合物聚乙烯(CH2—CH2)，化學(xué)方程式為：nCH2=CH2eq\o(→,\s\up17(催化劑))CH2—CH2。4．乙烯的用途(1)重要化工原料，用來(lái)制聚乙烯塑料、聚乙烯纖維、乙醇等。(2)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中用作植物生長(zhǎng)調(diào)整劑。(3)乙烯的產(chǎn)量可以用來(lái)衡量一個(gè)國(guó)家的石油化工發(fā)展水平。二、烴1．烴僅含碳和氫兩種元素的有機(jī)化合物，稱為碳?xì)浠衔铮卜Q為烴。2．飽和烴分子中的碳原子之間只以單鍵結(jié)合，剩余價(jià)鍵均被氫原子“飽和”的烴稱為飽和烴，即烷烴。3．不飽和烴(1)分子中碳原子的價(jià)鍵沒有全部被氫原子“飽和”的烴稱為不飽和烴。(2)其中分子中含有碳碳雙鍵的稱為烯烴，含有碳碳三鍵的稱為炔烴，含有苯環(huán)的稱為芳香烴。(3)依據(jù)碳架骨的不同，可以將烴分為鏈狀烴和環(huán)狀烴。4．炔烴和苯(1)乙炔是最簡(jiǎn)潔的炔烴。(2)苯是芳香烴的母體，是一種具有環(huán)狀分子結(jié)構(gòu)的不飽和烴，其結(jié)構(gòu)式習(xí)慣上簡(jiǎn)寫為，事實(shí)上苯分子中6個(gè)碳原子之間的鍵完全相同，所以常用來(lái)表示苯分子的結(jié)構(gòu)。5．烴的分類課堂互動(dòng)探究乙烯的分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特點(diǎn)1．結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2．性質(zhì)特點(diǎn)因?yàn)橐蚁┨继茧p鍵中的一個(gè)鍵易斷裂，故乙烯的特征性質(zhì)是易發(fā)生加成反應(yīng)。3．乙烷和乙烯的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的比較乙烯的氧化反應(yīng)和加成反應(yīng)1．氧化反應(yīng)(1)燃燒①空氣中若含3.4%～34%的乙烯，遇明火極易發(fā)生爆炸，點(diǎn)燃乙烯前要先驗(yàn)純。②利用燃燒時(shí)的現(xiàn)象與甲烷不同，可用燃燒法鑒別甲烷和乙烯。③若反應(yīng)中溫度高于100℃，則H2④完全燃燒后產(chǎn)生的CO2和H2O的物質(zhì)的量之比為11。(2)被酸性高錳酸鉀溶液氧化①乙烯使酸性高錳酸鉀溶液褪色。利用該性質(zhì)可鑒別甲烷(或烷烴)和乙烯(或烯烴)。②該反應(yīng)中高錳酸鉀將乙烯最終氧化為CO2，所以除去甲烷中的乙烯時(shí)不能用酸性高錳酸鉀溶液。2．加成反應(yīng)(1)反應(yīng)原理：CH2=CH2＋X2→CH2XCH2X或CH2=CH2＋XY→CH2XCH2Y(2)理解要點(diǎn)①加成反應(yīng)發(fā)生在不飽和碳原子上。碳原子之間形成的碳碳雙鍵或碳碳三鍵都是不飽和鍵，加成反應(yīng)中的原子或原子團(tuán)加在雙鍵或三鍵兩端的碳原子上。②碳碳雙鍵中有一個(gè)鍵不穩(wěn)定，加成時(shí)這個(gè)鍵發(fā)生斷裂，雙鍵變成單鍵。③加成反應(yīng)中加進(jìn)原子或原子團(tuán)，只生成一種有機(jī)物。④加成反應(yīng)前后有機(jī)物的結(jié)構(gòu)將發(fā)生改變，如乙烯加氫變成乙烷時(shí)，結(jié)構(gòu)由平面形變成立體形。⑤加成反應(yīng)是不飽和有機(jī)物的特征反應(yīng)。烷烴、烯烴、炔烴的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)比較苯的特別結(jié)構(gòu)和性質(zhì)苯的結(jié)構(gòu)的特別性(1)苯的分子式為C6H6，是一種高度不飽和烴。(2)試驗(yàn)探究苯的結(jié)構(gòu)試驗(yàn)內(nèi)容和步驟試驗(yàn)現(xiàn)象試驗(yàn)結(jié)論先向試管中加入少量苯，再加入酸性高錳酸鉀溶液，振蕩試管，視察現(xiàn)象液體分層，上層為無(wú)色，下層為紫色苯與酸性高錳酸鉀溶液不反應(yīng)先向試管中加入少量苯，再加入溴水，振蕩試管，視察現(xiàn)象液體分層，上層為橙色，下層為無(wú)色苯與溴水不反應(yīng)苯的分子式為C6H6，己烷的分子式為C6H14，兩者碳原子數(shù)相同，但相差8個(gè)H原子，從分子式分析苯遠(yuǎn)遠(yuǎn)不飽和，但苯卻不具有不飽和烴的性質(zhì)，所以苯的分子結(jié)構(gòu)是十九世紀(jì)化學(xué)界的一個(gè)謎。直到德國(guó)化學(xué)家凱庫(kù)勒經(jīng)過(guò)多年的探討在1866年提出了苯是環(huán)狀結(jié)構(gòu)后，人類才漸漸地解開了苯的結(jié)構(gòu)。對(duì)苯的進(jìn)一步探討表明，苯分子具有平面正六邊形結(jié)構(gòu)，分子中六個(gè)碳原子形成一個(gè)六元環(huán)，六個(gè)碳碳鍵完全等同，是一種介于單鍵和雙鍵之間的獨(dú)特的共價(jià)鍵，分子中六個(gè)碳原子和六個(gè)氫原子處于同一平面內(nèi)，是一種高度對(duì)稱的平面形分子。(3)苯的分子結(jié)構(gòu)典例題組訓(xùn)練題組一乙烯的分子結(jié)構(gòu)1．(多選)下列說(shuō)法不正確的是(AD)A．乙烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2CH2B．乙烯分子中6個(gè)原子共平面C．乙烯分子的一氯代物只有一種D．CHBr=CHBr分子中全部原子不行能共平面解析：乙烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2=CH2，分子中6個(gè)原子共平面，分子完全對(duì)稱，一氯代物只有一種，且干脆連在雙鍵碳上的原子和2個(gè)碳原子共平面，B、C正確，A、D錯(cuò)誤。2．下列有關(guān)乙烯的說(shuō)法不正確的是(B)A．由乙烯分子組成和結(jié)構(gòu)推想含一個(gè)碳碳雙鍵的單烯烴通式為CnH2nB．乙烯的電子式為C．從乙烯與溴發(fā)生加成反應(yīng)生成1,2－二溴乙烷可知乙烯分子的碳碳雙鍵中有一個(gè)鍵不穩(wěn)定，易發(fā)生斷裂D．乙烯在空氣中燃燒的現(xiàn)象與甲烷不同的緣由是乙烯的含碳量高解析：乙烯分子中含有一個(gè)碳碳雙鍵，碳原子結(jié)合的氫原子比相同碳原子數(shù)烷烴少兩個(gè)，因此單烯烴通式為CnH2n，A正確；乙烯的電子式為，B錯(cuò)誤；乙烯分子中的碳碳雙鍵經(jīng)加成反應(yīng)后變?yōu)樘继紗捂I，即反應(yīng)時(shí)碳碳雙鍵中斷裂一個(gè)鍵，C正確；乙烯含碳量高于甲烷，易不完全燃燒，伴有黑煙，D正確。題組二乙烯的性質(zhì)3．(雙選)下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(CD)A．無(wú)論是乙烯與Br2的加成反應(yīng)，還是乙烯使酸性KMnO4溶液褪色，都與分子內(nèi)含有碳碳雙鍵有關(guān)B．溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液都可以鑒別乙烯和乙烷C．相同質(zhì)量的乙烯和甲烷完全燃燒后生成水的質(zhì)量相同D．乙烷的化學(xué)性質(zhì)比乙烯的化學(xué)性質(zhì)活潑解析：乙烯發(fā)生加成反應(yīng)和氧化反應(yīng)的過(guò)程中碳碳雙鍵都斷裂，A項(xiàng)正確；乙烯能與Br2和酸性KMnO4溶液反應(yīng)，但乙烷不能，故能用溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液鑒別乙烯和乙烷，B項(xiàng)正確；乙烯和甲烷中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同，故相同質(zhì)量的乙烯和甲烷完全燃燒后生成水的質(zhì)量不同，C項(xiàng)錯(cuò)誤；乙烯分子中含有碳碳雙鍵，化學(xué)性質(zhì)比乙烷的活潑，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4．如圖是某種有機(jī)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(duì)該有機(jī)物的敘述不正確的是(D)A．該有機(jī)物可能的分子式為C2HCl3B．該有機(jī)物的分子中肯定有C．該有機(jī)物分子中的全部原子在同一平面上D．該有機(jī)物可以由乙烯和氯化氫加成反應(yīng)得到解析：由該分子的球棍模型可看出，碳碳之間成雙鍵，結(jié)合CH2=CH2分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可推斷A、B、C正確。加成反應(yīng)與取代反應(yīng)的比較題組三有機(jī)物分子中共線、共面的規(guī)律5．下列有機(jī)分子中，全部原子不行能處于同一平面的是(D)6．在①丙烯、②氯乙烯、③苯、④甲苯四種有機(jī)化合物中，分子內(nèi)全部原子均在同一平面的是(B)A．①②B．②③C．③④D．②④解析：丙烯和甲苯中都含有甲基，甲基中的碳?xì)湓硬辉谕黄矫嫔?呈四面體結(jié)構(gòu))，所以含有甲基的有機(jī)物的全部原子不行能都在同一個(gè)平面上；氯乙烯和苯均為平面形結(jié)構(gòu)。故選B。要駕馭有機(jī)物分子中多原子共線、共面的規(guī)律，可從以下幾個(gè)方面入手分析：一是在同一個(gè)共價(jià)鍵兩端的原子的位置關(guān)系。無(wú)論單鍵、雙鍵、三鍵還是更困難的鍵，都可看作一條線段，則在同一個(gè)共價(jià)鍵兩端的原子在同一條直線上。二是同共價(jià)鍵原子的旋轉(zhuǎn)性。共價(jià)單鍵兩端的原子可沿著共價(jià)鍵的軸心自由旋轉(zhuǎn)，原子的位置關(guān)系保持不變。共價(jià)雙鍵、三鍵等兩端的原子不能沿著共價(jià)鍵的軸心旋轉(zhuǎn)，自然就不涉及原子的位置關(guān)系的問(wèn)題。例如：中可能共面的碳原子最多9個(gè)，肯定共面的碳原子是7個(gè)，可能共面的全部原子最多17個(gè)，肯定共面的原子是12個(gè)。三是依據(jù)常見分子空間構(gòu)型分析時(shí)要以面為中心進(jìn)行分析。在推斷有機(jī)物分子中原子共面狀況時(shí)，要把被分析的分子看作簡(jiǎn)潔的、常見分子的衍生物，即困難問(wèn)題簡(jiǎn)潔處理。如推斷丙烷分子中的原子共面時(shí)，可把其看作一個(gè)甲烷分子中的兩個(gè)氫原子分別被2個(gè)甲基(—CH3)取代而得，這樣依據(jù)甲烷分子的結(jié)構(gòu)，可推斷出丙烷中至少有3個(gè)原子共平面；但全部原子不行能共平面。核心素養(yǎng)加成反應(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)。乙烯發(fā)生加成反應(yīng)的化學(xué)方程式：【例1】(雙選)有4種碳骨架如下的烴，下列說(shuō)法正確的是()A．a(chǎn)和d是同分異構(gòu)體B．b和c是同系物C．a(chǎn)和d都能發(fā)生加聚反應(yīng)D．只有b和c能發(fā)生取代反應(yīng)【解析】由題圖可知，a為2-甲基丙烯(CH3)2C=CH2，分子式為C4H8；b為新戊烷C(CH3)4，分子式為C5H12；c為2-甲基丙烷(CH3)3CH，分子式為C4H10；d為環(huán)丁烷，分子式為