乙烯密碼——月球基地的危機與契機寧波市北侖中學徐佳敏任務一識別危機：隱形破壞者——乙烯分子檔案

危機襲來——2050年，我國月球基地生態系統已成功培育大量蔬果，但一段時間后發現部分作物早熟、早衰明顯，且橡膠密封件腐蝕嚴重，生態系統岌岌可危。經專項小組初步檢測：乙烯濃度超標C2H4（一種天然植物激素，可用于催熟果實）乙烯基本檔案（物理性質）分子式：C2H4色態：無色氣體密度：比空氣略小水溶性：難溶于水1.你能根據碳原子的成鍵特點和乙烷的結構推測乙烯的結構嗎請前后四人小組用分子結構模型進行搭建。結構特點情報組：乙烯基本情報分析氣味：稍有氣味2.從元素組成、化學鍵、立體結構角度說一說乙烯與乙烷有哪些異、同點呢？-2H情報1：與乙烷類似——含碳氫單鍵，僅含C、H元素，屬于烴類。情報2：與乙烷不同——含碳碳雙鍵，鍵能如下（鍵能越大，化學鍵越穩定）3.請你根據獲取的情報，提出有關去除乙烯的想法或方案。碳碳雙鍵：615kJ/mol（指1mol碳碳雙鍵完全斷裂所需要的能量；碳碳雙鍵可僅斷裂一根鍵形成碳碳單鍵。）碳碳單鍵：348kJ/mol情報組：乙烯基本情報分析情報3：生活中，為避免長途運輸過程中蔬果早熟腐爛，常采用放置酸性高錳酸鉀溶液浸泡過的硅藻土。實驗1：乙烯燃燒C2H4

+3O22CO2+2H2O點燃甲烷乙烯實驗現象：火焰明亮且伴有黑煙由于乙烯C質量分數大，燃燒不完全，產生較濃黑煙任務二攻克危機：解密雙鍵——消除乙烯的化學戰術實驗組：解密乙烯的雙鍵之謎溴的四氯化碳溶液乙烯利溶液NaOH固體安全瓶酸性高錳酸鉀溶液乙烯利溶液NaOH固體安全瓶乙烯利與NaOH反應制備乙烯：實驗2：將乙烯分別通入酸性高錳酸鉀溶液和溴的四氯化碳溶液中1.乙烷不能使酸性高錳酸鉀褪色，乙烯可以。請你從結構角度推測為什么。2.將乙烯與酸性高錳酸鉀反應生成的氣體通入澄清石灰水，發現澄清石灰水變渾濁。請你從化合價的角度分析，乙烯與酸性高錳酸鉀反應的反應類型。實驗組：解密乙烯的雙鍵之謎由于碳碳雙鍵的存在，乙烯可以與酸性高錳酸鉀發生氧化反應。

解密1：乙烯使酸性高錳酸鉀褪色3.乙烷與溴發生取代反應，乙烯與溴是否也發生取代反應？讓我們一起設計實驗展開探究。CH2=CH2+Br2

CH2=CHBr+HBr實驗組：解密乙烯的雙鍵之謎解密2：乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色①乙烷與溴發生一溴取代，可以得到什么產物？②假設乙烯與溴也發生取代反應，則在產物中可以檢測到什么物質？③如何檢驗HBr？H+：若pH明顯減小，則為取代反應Br-：加稀硝酸酸化的硝酸銀，產生淡黃色沉淀，則為取代反應實驗組：解密乙烯的雙鍵之謎解密2：乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色40%乙烯利40%乙烯利Br2/CCl4NaOHH2OpH傳感器數據采集器CCl4

名稱Br2HBr常壓下沸點/℃58.8-86.9溶解性水難溶易溶CCl4易溶難溶④該裝置是否合理？若不合理，如何改進？實驗現象：pH值從7.30變化到7.50（正常波動范圍）實驗結論：不是取代反應1,2－二溴乙烷BrHHCHCHBr+Br—BrCCHHHH實驗組：解密乙烯的雙鍵之謎4.請你從化學鍵的斷裂和生成角度描述乙烯與溴（Br-Br）反應的過程。加成反應：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。5.在一定條件（如催化劑、加熱）下，乙烯分別與H2O（H-OH）、與HCl也能發生加成反應，書寫有關反應的化學方程式?！按蜷_一鍵，加上就行”解密2：乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色實驗組：解密乙烯的雙鍵之謎碳碳雙鍵使乙烯表現出較活潑的化學性質氧化反應加成反應任務三危機轉契機：加聚重生——乙烯全新賦能聚乙烯3D打?。?022年國際空間站用再生聚乙烯打印植物栽培支架管道、電纜保護：聚乙烯涂層耐化學腐蝕、絕緣等食品包裝：保鮮膜、塑料袋等CH2=CH2+CH2=CH2+CH2=CH2+……-CH2-CH2-+-CH2-CH2-+-CH2-CH2-+……nCH2=CH2[CH2—CH2]n

催化劑（聚乙烯）資源優化組：乙烯全新賦能

……—CH2—CH2

—CH2—CH2

—CH2—CH2—……單體：參與聚合小分子化合物鏈節：結構重復單元聚合度：鏈節數，如聚乙烯中的n相對分子質量小的分子相對分子質量大的分子聚合反應加聚反應：又稱加成聚合反應。聚乙烯能使溴的四氯化碳溶液或酸性高錳酸鉀溶液褪色嗎？資源優化組：乙烯全新賦能……乙烯制聚乙烯制乙醇植物生長調節劑制氯乙烷制藥用來衡量一個國家石油化學工業的發展水平危機解除！@NASATechnicalReportsServer：國際空間站中檢測到微量乙烯（0.05~0.2ppm）乙烯與艙內橡膠密封件長期接觸后，材料彈性模量下降10%~15%。@歐洲空間局材料腐蝕研究：模擬太空倉密閉環境，將鋁合金暴露于乙烯（1~5ppm）30天，鋁合金表面氧化層增厚20%危機解除！@國際空間站光催化空氣凈化實驗（2016年）：利用紫外光激發二氧化鈦催化劑，將乙烯氧化為CO2和H2O。@國際空間站俄羅斯艙段：由于設備故障實驗艙內乙烯濃度峰值達0.8ppm，緊急采用KMnO4濾包進行處理。乙烯檔案完善：H2C=CH2謝謝觀看！

特征結構：碳碳雙鍵

特征反應：氧化反應

加成反應

加聚反應寧波市北侖中學徐佳敏資源優化組：乙烯全新賦能CH2=CH2+CH2=CH2+CH2=CH2+……

……—CH2—CH2

—CH2—CH2

—CH2—CH2—……-CH2-CH2-+-CH2-CH2-+-CH2-CH2-+……nCH2=CH2[CH2—CH2]n

催化劑（聚乙烯）加聚反應：又稱加成聚合反應。單體：聚合成高分子化合物的小分子化合物如CH2＝CH2鏈節：高分子化合