第二節(jié)乙烯與有機(jī)高分子材料基礎(chǔ)課時15乙烯學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握乙烯的組成及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。2.掌握乙烯的化學(xué)性質(zhì),知道氧化、加成、聚合反應(yīng)等有機(jī)反應(yīng)類型。3.了解乙烯在生產(chǎn)及生活中的應(yīng)用。一、乙烯的組成、結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)(一)知識梳理1.乙烯的結(jié)構(gòu)(1)表示方法分子式電子式結(jié)構(gòu)式C2H4(最簡式:)

H︰C‥H結(jié)構(gòu)簡式球棍模型空間填充模型CH2==CH2(2)乙烯的結(jié)構(gòu)①空間結(jié)構(gòu)②結(jié)構(gòu)特點(diǎn)乙烯分子中氫原子數(shù)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“”。乙烯分子中的使乙烯表現(xiàn)出較活潑的化學(xué)性質(zhì)。

2.乙烯的物理性質(zhì)顏色狀態(tài)氣味密度水溶性稍有氣味比空氣的略

溶于水

(二)歸納總結(jié)1.碳碳雙鍵決定著乙烯的重要化學(xué)性質(zhì)。書寫乙烯的結(jié)構(gòu)簡式時,碳碳雙鍵不能省略。2.含的分子中至少有6個原子共面。3.CH2==CHCH3可看作CH2==CH2分子中一個氫原子被—CH3替代,因此—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CH2==CHCH3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.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H︰C·‥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CH2CH22.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—CH33.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二、乙烯的化學(xué)性質(zhì)及用途(一)知識梳理1.乙烯的化學(xué)性質(zhì)(1)氧化反應(yīng)實驗現(xiàn)象及反應(yīng)點(diǎn)燃乙烯火焰且伴有,同時放出大量的熱,化學(xué)方程式為

通入酸性高錳酸鉀溶液中酸性高錳酸鉀溶液,

CH2==CH2CO2(2)加成反應(yīng)①概念:有機(jī)物分子中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)。

②實驗探究乙烯與溴的加成反應(yīng)實驗裝置現(xiàn)象溴的四氯化碳溶液

也可以寫成:CH2==CH2+Br2—→CH2BrCH2Br③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:CH2==CH2+Cl2—→;與H2O加成:CH2==CH2+H2O

(工業(yè)制乙醇)。(3)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。反應(yīng)的化學(xué)方程式:,

聚乙烯聚合度不同,無固定熔沸點(diǎn),是混合物。②聚合反應(yīng)的相關(guān)概念概念鏈節(jié)聚合度單體聚合物含義高分子中重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元高分子中鏈節(jié)的數(shù)目n能合成高分子的小分子物質(zhì)由單體聚合形成的相對分子質(zhì)量很大的物質(zhì)示例2.乙烯的用途(1)乙烯是石油化學(xué)工業(yè)重要的化工原料,可以用來衡量一個國家的石油化工發(fā)展水平。

(2)乙烯可以,可用于催熟果實。

(二)互動探究乙烯是烯烴的代表物質(zhì),既能使溴水褪色也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,能發(fā)生加成反應(yīng)和加聚反應(yīng)。【問題討論】問題1乙烯能使溴水褪色,二氧化硫也能使溴水褪色,二者使溴水褪色的原理相同嗎?

問題2分析乙烯和乙烷的結(jié)構(gòu),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?

問題3分析乙烯和甲烷的結(jié)構(gòu),為什么甲烷燃燒沒有黑煙,而乙烯燃燒有較濃的黑煙?

問題4分析乙烯的加聚反應(yīng),根據(jù)加聚反應(yīng)的特點(diǎn),寫出CH3—CH==CH—CH3發(fā)生加聚反應(yīng)的化學(xué)方程式。

【探究歸納】1.加成反應(yīng)乙烯加成反應(yīng)的微觀探析:,即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。再如:乙烯與H2加成CH2==CH2+H2CH3CH3;與HCl加成CH2==CH2+HClCH3CH2Cl(制取純凈的氯乙烷)。制備較純凈的氯乙烷可以通過乙烯與氯化氫加成的方法,而不能用乙烷的取代反應(yīng)。2.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(tuán)含有不飽和鍵(如碳碳雙鍵等)生成物兩種(一般是一種有機(jī)物和一種無機(jī)物)一種(有機(jī)物)類型取代反應(yīng)加成反應(yīng)化學(xué)鍵的變化(斷什么鍵)斷C—H鍵C==C中一個鍵斷裂(不飽和鍵斷裂)反應(yīng)特點(diǎn)原子“有上有下,取而代之”,至少為兩種產(chǎn)物,通常產(chǎn)物較復(fù)雜,為混合物原子“只上不下,加而成之”,只有有機(jī)產(chǎn)物,產(chǎn)物相對較純凈結(jié)構(gòu)變化形式舉例等量替換式,如CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl開鍵加合式,如CH2==CH2+HClCH3CH2Cl1.下列關(guān)于乙烯的說法正確的是()A.與溴單質(zhì)或酸性高錳酸鉀反應(yīng)都與碳碳雙鍵有關(guān),但是兩者原理不相同B.CH3CH2Br不可能是乙烯的加成產(chǎn)物,只能是CH3CH3的一鹵取代產(chǎn)物C.乙烯和聚乙烯二者都能使溴水褪色,性質(zhì)相似D.乙烯與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成乙烷,所以除去乙烷中混有的少量乙烯,可以在一定條件下通入過量氫氣2.乙烷、乙烯是兩種常見的烴,下列對于其共同點(diǎn)的敘述正確的是()A.都只含有極性共價鍵B.都能使溴的四氯化碳溶液褪色C.都能發(fā)生加聚反應(yīng)D.等物質(zhì)的量的乙烷、乙烯完全燃燒時,產(chǎn)生等質(zhì)量的CO23.丙烯(CH2==CHCH3)是生產(chǎn)一次性醫(yī)用口罩的原料,由乙烯推測丙烯(CH3CH==CH2)的結(jié)構(gòu)或性質(zhì),正確的是()A.分子中3個碳原子在同一直線上B.分子中所有原子在同一平面上C.不能使溴水或酸性高錳酸鉀溶液褪色D.能發(fā)生加聚反應(yīng):基礎(chǔ)課時15乙烯一、(一)1.(1)CH2(2)①共平面②少于飽和碳碳雙鍵2.無色氣體小難對點(diǎn)訓(xùn)練1.C[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(yīng)比氫原子的半徑大,B項錯誤;乙烯的結(jié)構(gòu)簡式為CH2==CH2,D項錯誤。]2.A[C2H3Cl的結(jié)構(gòu)與乙烯類似,所有原子均在同一平面上。CH4是正四面體結(jié)構(gòu),所以含有—CH3及其類似結(jié)構(gòu)的分子,其所有原子不可能在同一平面上。]3.A[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(qiáng)度相對較弱,形成的化學(xué)鍵易斷裂發(fā)生化學(xué)反應(yīng),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(yīng)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(jié)構(gòu)不同,不互為同系物,D項錯誤。]二、(一)1.(1)明亮黑煙C2H4+3O22CO2+2H2O褪色(2)①不飽和②褪色+Br—Br—→③CH2ClCH2ClCH3CH2OH(3)①相對分子質(zhì)量小相對分子質(zhì)量大加成聚合反應(yīng)加聚反應(yīng)nCH2==CH2CH2—CH22.(1)乙烯的產(chǎn)量(2)調(diào)節(jié)植物生長(二)問題1不同。SO2使溴水褪色是因為SO2將溴單質(zhì)還原生成了無色的HBr,乙烯使溴水褪色是因為乙烯與溴單質(zhì)發(fā)生了加成反應(yīng)生成了無色的1,2?二溴乙烷。問題2①鑒別乙烷和乙烯的方法:①點(diǎn)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。②將氣體通入溴水中,使溴水褪色的為乙烯,不褪色的為乙烷。③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。除去乙烷中的乙烯方法:將氣體通入溴的四氯化碳溶液(或溴水),乙烯和溴發(fā)生加成反應(yīng)生成1,2?二溴乙烷液體,乙烷不反應(yīng)。而不能應(yīng)用酸性高錳酸鉀溶液,因為高錳酸鉀會氧化乙烯生成二氧化碳,從而引入新的雜質(zhì)。問題3乙烯燃燒時有較濃的黑煙是因為乙烯分子里含碳量(85.7%)比較大,未完全燃燒,產(chǎn)生碳的小顆粒造成的。問題4nCH3—CH==CH—CH3。對點(diǎn)訓(xùn)練1.A[乙烯與HBr發(fā)生加成反應(yīng)的產(chǎn)物是CH3CH2Br,B錯誤;聚乙烯中不存在碳碳雙鍵,不能使溴水褪色,C錯誤;除去乙烷中混有的少量乙烯,通入過量氫氣會引入雜質(zhì)氣體,應(yīng)選溴水洗氣,D錯誤。]2.D[乙烷、乙烯中的碳碳單鍵和碳碳雙鍵都是非極性鍵,A錯誤;乙烷不與溴反應(yīng),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(yīng),但乙烷不