人教版 (2019)必修 第二册第二节 乙烯与有机高分子材料教课ppt课件
展开如上图,无公害的塑料小鸭子,是由工厂先制取乙烯,再制取聚乙烯,最终到小鸭子,那么乙烯有什么样的结构和性质呢?请完成下列知识点:
(1)氧化反应[实验7-2]
(2)加成反应①概念:有机物分子中不饱和碳原子与其他________________直接结合生成新的化合物的反应。②乙烯的加成反应:[实验7-3]
(1)乙烯是重要的化工原料,用来制聚乙烯塑料、聚乙烯纤维、乙醇等。________的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。(2)在农业生产中用作____________________。
1.烃的定义:仅含碳和氢两种元素的有机化合物。
知识点三 有机高分子材料
1.塑料:如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯丙烯、聚四氟乙烯等2.橡胶:天然橡胶(聚异戊二烯);合成橡胶:(异戊橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等)3.纤维:天然纤维:棉花、羊毛、蚕丝等。人造纤维:黏胶纤维、醋酸纤维等。合成纤维:腈纶、涤纶、锦纶、维尼纶等。
(1)烃 的分子式为C3H6,符合通式CnH2n,故该分子属于烯烃( )(2)某无色气体通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色,该气体一定是烯烃( )(3)某无色气体能使溴水褪色,该气体可能是烯烃( )(4)甲烷和乙烯都属于烃,前者属于烷烃,后者属于烯烃( )(5)甲烷和乙烯都是可燃性气体,点燃之前必须验纯,而且燃烧时现象相同( )(6)以石油为原料可以获得乙烯( )(7)乙烯比乙烷的化学性质活泼( )
微训练1.刚摘的猕猴桃往往青涩难吃,但将熟透的红苹果与它共同装入袋内,三天后就香甜可口了,原因是熟透的苹果挥发出的乙烯对猕猴桃起了催熟作用。下列有关乙烯的说法中不正确的是( )
A.乙烯分子为平面结构,分子中C—H键之间的键角约为120°B.乙烯与溴发生加成反应后的产物中所有原子都共平面C.乙烯的产量常用来衡量一个国家石油化工水平的标志D.乙烯是一种植物生长的调节剂,也可作水果催熟剂
解析 乙烯分子中的6个原子共平面,但与溴发生加成反应后生成BrCH2CH2Br(1,2二溴乙烷),其结构相当于乙烷分子中的两个H原子(位于不同的碳原子上)被Br原子代替,每个碳原子与其相连的4个原子构成四面体结构,1,2-二溴乙烷中的8个原子不共平面。
2.下列关于乙烯的叙述中,正确的是( )
A.乙烯的化学性质比乙烷活泼B.甲烷和乙烯在一定条件下都可以与氯气反应,且反应类型相同C.乙烯分子中所有原子不可能在同一平面上D.乙烯分子的碳碳双键中的一个键易断裂,易发生加成反应和取代反应
解析 由乙烯可使酸性高锰酸钾溶液褪色而乙烷不能,可知乙烯比乙烷活泼,A正确;甲烷和氯气发生取代反应,而乙烯和氯气发生加成反应,B项不正确;乙烯分子中所有原子在同一平面上,C项不正确;乙烯分子的碳碳双键中的一个键易断裂,易发生加成反应,而不易发生取代反应, D不正确。
微思考1.为什么甲烷燃烧没有黑烟,而乙烯燃烧有黑烟?
提示 因为甲烷分子里含碳量低,燃烧充分;乙烯分子里含碳量(85.7%)比较大,未完全燃烧,产生碳的小颗粒。
2.乙烯可以作为水果的催熟剂,但是用浸泡过酸性KMnO4溶液的硅藻土与果实放在一起,可以延长果实的成熟期,达到保鲜的目的。请你解释其原因。
提示 水果释放的乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化。
3.乙烯能使酸性KMnO4溶液和溴的CCl4溶液褪色,二者的褪色原理是否相同?
提示 二者褪色原理不同。乙烯使酸性KMnO4溶液褪色是因为乙烯发生氧化反应,KMnO4将乙烯氧化成CO2;乙烯使溴的CCl4溶液褪色是因为乙烯与Br2发生加成反应。因此CH4中混有乙烯时,不能用酸性KMnO4溶液除去(引入新的杂质),应用溴的CCl4溶液除去。
4.鉴别乙烯和甲烷有哪些方法?
提示 鉴别乙烯和甲烷的方法
5.用什么方法除去乙烷中的乙烯?能使用H2或酸性KMnO4溶液除去乙烷中的乙烯吗?为什么?
提示 用溴的CCl4溶液除去。因为Br2与乙烯反应生成液态的1,2二溴乙烷,气液分离。不能用H2或酸性KMnO4溶液。因为H2的用量不易控制,乙烯不能完全除去或引入新的杂质H2;乙烯被酸性KMnO4溶液氧化的产物是CO2,引入新的杂质CO2。
6.用乙烯和HCl的加成反应与乙烷和Cl2的取代反应都能制取氯乙烷,哪个方法好?
提示 乙烷与Cl2的取代反应得到的是混合物,生成物不纯,而乙烯与HCl的加成反应可制得较纯净的氯乙烷,较好。
学习任务1 乙烯的分子结构和性质
如图是乙烯的球棍模型、空间充填模型,请结合这两模型,完成下列讨论:
1.根据乙烯的结构,思考乙烯的结构简式能否写成CH2CH2?
2.CH2===CH—Cl分子中所有原子共平面吗?
提示 氯乙烯分子是乙烯分子中一个氢原子被一个氯原子取代,故所有原子仍共平面。
3.根据乙烯的化学性质讨论能否用酸性KMnO4溶液鉴别CH4和C2H4?能否用酸性KMnO4溶液除去CH4中的少量C2H4杂质气体呢?
提示 CH4与酸性KMnO4溶液不发生反应,而C2H4能使酸性KMnO4溶液褪色,因此可以用酸性KMnO4溶液鉴别二者。但酸性KMnO4溶液将CH2===CH2最终氧化为CO2,因此不能用酸性KMnO4溶液除去CH4中的C2H4。
提示 从以下角度归纳乙烷和乙烯的异同点。(1)物理性质上:都难溶于水且密度比水小。(2)化学性质上:①都易燃烧,且充分燃烧的产物都是CO2和H2O。②乙烷容易发生取代反应。与溴水和酸性高锰酸钾溶液不反应。③乙烯因为含有碳碳双键,能和溴水、H2、HX等发生加成反应,能被酸性高锰酸钾溶液氧化。
4.对比乙烷和乙烯的组成和结构特点,归纳二者性质上的异同点。
1.乙烯分子的结构特点
2.有机物分子中原子的共面情况
碳碳双键中的一个键易断裂,易发生加成反应。结构决定性质,乙烯的化学性质(能被酸性高锰酸钾溶液氧化、发生加成反应)主要是由碳碳双键所决定的,与碳氢键无关。
【例题】 由乙烯推测丙烯的结构或性质,正确的是( )
A.分子中3个碳原子在同一直线上B.分子中所有原子都在同一平面上C.分子中共价键的夹角均为120°D.分子中共价键数为8,其中有一个碳碳双键
解析 只要掌握乙烯的结构和性质就可推断丙烯的结构和性质,具体过程如下:
(1)Ⅰ、Ⅱ的分子式________、________。(2)说出Ⅰ、Ⅱ结构上的两点差异:①_____________________________________;②______________。
解析 从球棍模型可知,Ⅰ为乙烷,Ⅱ为乙烯。乙烷中有“C—C”,乙烯中有“C===C”,且前者是空间立体结构,后者是平面结构。
答案 (1)C2H6 C2H4(2)①Ⅰ中含有碳碳单键,Ⅱ中含有碳碳双键 ②Ⅰ是空间立体结构,Ⅱ是平面结构
学习任务2 (核心素养)乙烯的加成反应
1.对乙烯性质的正确认识
(1)含有空气的乙烯点燃时易爆炸,所以点燃乙烯前要检验乙烯的纯度。(2)乙烯使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色,发生的是加成反应,生成无色的1,2二溴乙烷;乙烯使酸性KMnO4溶液褪色,发生的是氧化反应,二者褪色的原理不同。(3)定量分析。①加成反应消耗的Cl2的量由双键数决定,双键数与消耗Cl2的分子数之比为1∶1。②取代反应消耗的Cl2的量由分子内氢原子个数决定,分子内氢原子个数与消耗Cl2的分子数之比为1∶1。
2.烯烃加成反应的特点
加成反应是有机物分子中不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应,其特点是:“断一加二,都进来”,“断一”是指双键中的一个不稳定键断裂;“加二”是指加两个其他原子或原子团,每一个不饱和碳原子上各加上一个。
【素养解题】[典例示范] 某烃A是有机化学工业的基本原料,其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,A还是一种植物生长调节剂,A可发生如图所示的一系列化学反应。
根据上图回答下列问题:(1)写出A、C、D的结构简式:A________,C________,D________。(2)写出①②两步反应的化学方程式,并注明反应类型:①____________________________________________________________(反应类型____________)。②______________________________________________________________(反应类型____________)。
1.下列各反应中属于加成反应的是( )
2.某课外活动小组设计了以下四种方案除去乙烷中混有的少量乙烯,并得到纯净干燥的乙烷,合理的是( )
A.①②④B.①②③C.②③④D.①②③④
解析 ①和② C2H4与Br2发生加成反应生成液态1,2二溴乙烷而除去C2H4,①NaOH溶液除去挥发出来的Br2蒸气,浓硫酸除去水蒸气,②碱石灰除去挥发出来的Br2蒸气和水蒸气。①和②均正确;③和④酸性KMnO4溶液将C2H4氧化为CO2,NaOH溶液和碱石灰都能吸收CO2,碱石灰和浓硫酸都能吸收水蒸气,③和④也正确。
3.能证明乙烯分子里含有一个碳碳双键的事实是 ( )
A.乙烯分子里碳氢个数比为1∶2B.乙烯完全燃烧生成的CO2和水的物质的量相等C.乙烯能与Br2的CCl4溶液发生加成反应,且1 ml 乙烯完全加成需消耗1 ml Br2D.乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
解析 碳氢个数比为1∶2,是对乙烯的组成分析,而不是证明碳碳双键存在的事实,A不能证明;乙烯完全燃烧生成的CO2和水的物质的量相等,只能推断出乙烯分子中碳、氢原子个数比为1∶2,B不能证明;1 ml 乙烯完全加成需要消耗1 ml Br2,说明乙烯分子中含有一个碳碳双键,C正确;能使酸性高锰酸钾溶液褪色只能证明有机物具有还原性或含有不饱和键,不一定含有碳碳双键和只含有一个碳碳双键,D不正确。
4.下列反应中,属于加成反应的是(双选)( )
A.乙烯使溴水褪色B.丙烯和氯气在一定条件下反应生成ClCH2CH===CH2C.乙烯使酸性KMnO4溶液褪色D.乙烯与HCl气体反应生成一氯乙烷
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